Расчет и разработка микропроцессорной системы управления для гибкого автоматизированного участка по выпуску деталей "Крышка"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ода
Схема преобразования уровня входных сигналов от датчиков до уровня ТТЛ.
Рис. 1
Входные сигналы поступают с концевиков. Исходные данные для расчёта напряжение U=24В, I=20мА. Для подачи входного напряжения на оптопару его необходимо уменьшить и стабилизировать.
Выбираю оптопару 262КП1Б, которая представляет собой полупроводниковую оптоэлектронную микросхему с диодной оптопарой на входе и интегральным усилителем, обеспечивающим на выходе уровни сигналов для запуска ТТЛ-схем.
Параметры 262КП1Б:
Напряжение питания 5В10%
Время задержки включения 350нс
Выходное напряжение логического нуля, не более 0,3В
Выходное напряжение логической единицы, не менее 2,3В
Выходной ток логической единицы (вытекающий), не более 1мА
Входное напряжение логической единицы 0,8-1,7В
Входной ток логической единицы, не более 10мА
Выбираю стабилитрон КС133А, кремниевый, сплавной. Параметры элемента:
Напряжение стабилизации 3,3 В
Ток стабилизации 10мА
Разброс напряжения стабилизации, при IСТ=10мА, при 298К 10%.
Дифференциальное сопротивление, при IСТ=10мА 65 Ом
В схеме стабилизации резистор R1 снижает уровень входного напряжения, до напряжения стабилизации 3,3В. Резистор R2 уменьшает напряжение стабилизации до входного напряжения оптопары.
R1:
R2:
Подсистема коммутации
Подсистема коммутации состоит из трех одинаковых мультиплексоров-селекторов К555КП16.
Вход А - адресный, он предназначен для переключения четырёх выходных линий на четыре входные. При подаче на вход А единицы входы D0-D3 соединяются с выходами Q0-Q3. При подаче на вход А нуля входы D4-D8 соединяются с выходами Q0-Q3. При сигнале разрешается передача информации с входа на выход. При сигнале запрещается передача информации с входа на выход.
Прием сигналов от станков производится через магистральные передатчики К559ИП4П.
8.3 Разработка аппаратных выходных модулей
Рис. 3
Микросхема К555ИР23 - синхронный восьмиразрядный регистр хранения информации - с возможностью перевода выходов в высокоимпедансное состояние. Запись информации в триггеры регистра происходит по спаду импульса отрицательной полярности на входе С. Информация на входах D1-D8 может меняться как при лог. 0, так и при лог. 1 на входе С, важна она лишь непосредственно перед переходом сигнала на входе С с лог. 0 в лог. 1. Выходы микросхемы находятся в активном состоянии, если на вход ЕО подан лог. 0. Если же на вход ЕО подать лог. 1,выходы регистра переходят в высокоимпедансное состояние. Сигнал на входе ЕО не влияет на запись в триггеры, запись может производиться как при лог. 0, так и при лог. 1 на этом входе.
Для подачи сигнала к пускателям необходимо преобразовать сигнал, поступающий с регистра, в сигнал необходимого уровня.
С выхода регистра выходит сигнал ТТЛ-уровня, которого недостаточно для работы оптопары. Необходимо повысить уровень сигнала. Реализацией этой аппаратной функции занимается модуль увеличения нагрузочной способности. Этот модуль состоит из инверторов К155ЛН2 - элемент с открытым коллектором. Для обеспечения входного уровня сигнала в оптопару необходим резистор, ограничивающий напряжение на входе оптопары.
Рис. 4
Для управления катушки пускателя рассчитаю тиристорный ключ. Напряжения питания обмотки 220 В, ток порядка 250 мА. Тиристор включен в диагональ диодного моста. Выбор диодов осуществляю по прямому току, проходящему через них. Средний прямой ток составляет 300 мА.
Параметры выпрямительного диода Д226А:
Прямое напряжение при IПР=300 мА1 В
Средний обратный ток, не более 50 мкА
Ток при одноразовой перегрузке в течении 10мс 2,5 А
Напряжение смещения5 мВ
Тиристор выбираем КУ202М. Этот тиристор предназначен для работы в качестве ключей средней мощности.
Параметры тиристора КУ202М:
Напряжение в открытом состоянии при Iоткр=10 А1,5В
Постоянное отпирающее напряжение Iу.от.=200 м А, не более 50 мкА
Постоянный отпирающий ток при UПР.ЗКР. =10 В, не более 10мА
Ток в закрытом состоянии при максимальном напряжении10мА
Минимальный ток в открытом состоянии при UПР.ЗКР. =10 В, не более 300мА
Неотпирающее напряжение на управляющем электроде при max токе 0,2В
Неотпирающий ток на управляющем электроде при max напряжение 2,5 мА
При использовании тиристора между катодом и управляющим электродом должен быть включен шунтирующий резистор сопротивлением 51 Ом. Этот резистор служит для подавления помех.
По регистру R112 протекает ток в 0,3 mA, по регистру R113 - ток в 3 mA, а по регистру R114 - ток в 200 mA.
Используя для расчета закон Ома, получаю номиналы резисторов:
, , , ,.
Выбираю транзистор серии КТ3102Б в качестве .
Параметры транзистора КТ3102Б:
Постоянная времени цепи обратной связи при Uкэ=5В, Iэ=10mA, нс100
Модуль коэффициента передачи> 1.5
Статический коэффициент передачи50-500
Uграничн, В>30
Iобр при Uкэ=50В, mA0.1
Емкость коллекторного перехода, пФ<6
Uпробоя, В>5
В качестве - транзистор серии КТ817А. Падение напряжения на 0,1 В.
Параметры транзистора КТ817А:
Ток базы, А1
Ток коллектора импульсный до, А6
Uбэ, В5
Постоянное напряжение UКЭ при RБ=<1кОм, В40
Для преобразования сигнала, поступающего к электромагнитам, т.е. на пневмопривод, используем следующую схему преобразования (рис.5):
Выбираю транзистор серии КТ3102Б в качестве .
В качестве - транзистор серии КТ817А.
В качестве - транзистор сери