Управление автоматической линией из неагрегатных станков
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
АЗЫ
Одной из основных задач при проектировании схем управления является исключение помех, вызванных подводом сети (перенапряжения, провалы напряжения, высшие гармоники); воздействия помех на линии передачи сигналов со стороны системы питания и воздействия отдельных средств автоматизации друг на друга под влиянием устройств питания. Это достигается следующими путями:
устанавливаются фильтры непосредственно в месте подвода сети;
принимается максимально большое расстояние между проводами системы питания и сигнальными проводами как в шкафах управления, так и в кабельных каналах;
используются отдельные блоки питания для аналоговых и дискретных функциональных устройств, а также для усилителей мощности и для преобразующих устройств или хотя бы питание через гальванически развязанные вторичные обмотки распределительного трансформатора;
применяются максимально короткие, низкоомные провода питания электронных устройств с минимальным волновым сопротивлением. Это достигается путем использования плоских лентообразных, вплотную друг к другу уложенных проводников с достаточным поперечным сечением, с изолирующей прокладкой, обладающей максимальной диэлектрической проницаемостью.
используются быстродействующие, иерархически распределенные по отдельным платам электронные средства стабилизации, а также керамические вспомогательные конденсаторы емкостью 10-22 нФ в каждой коммутируемой цепи, чтобы ослабить воздействие динамических к.з., возникающих во время процессов коммутации.
Для построения принципиальной схемы выбираем в качестве логических элементов микросхемы серии К561 с напряжением питания (+3…+15В) [2]. Это комплекты цифровых интегральных микросхем 2 и 3 степени интеграции для применения в аппаратуре автоматики и вычислительной техники с жесткими требованиями к быстродействию, потребляемой мощности, габаритам, помехоустойчивости. Используются в широком диапазоне напряжений питания.
;;;;.
Данная серия имеет следующие достоинства по сравнению с микросхемами ТТЛ:
работоспособность в широком диапазоне питающих напряжений (+3…+15В);
высокую помехозащищенность, достигающую 30…45 % от значения питающего напряжения;
высокую нагрузочную способность;
высокое входное сопротивление.
РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ НА БЕСКОНТАКТНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ
Для построения принципиальной схемы выберем микросхемы:
К561ЛА9 - 3(3И-НЕ);ЛА7 - 4(2И-НЕ);
К561ЛА8 - 2(4И-НЕ).
Условное обозначения ИС и ее Цоколевка изображены на рисунке 7.1
а) б) в)
Рисунок 7.1 - Цифровые микросхемы
а) микросхема КР1561ЛА9 (три (3И-НЕ)); б) микросхема 561ЛА7 (четыре (2И-НЕ));
в) микросхема К561ЛА8 (два (4И-НЕ));
- общий; 14- +Uип.
Задержку времени реализуем на широко применяемом интегральном таймере типа КР1006ВИ1. Основная схема включения таймера показана ниже (рисунок 7.2) и соответствует режиму одновибратора
Рисунок 7.2 - Одновибратор на основе таймера типа КР1006ВИ1
Запуск одновибратора осуществляется перепадом 1/0, воздействующим на вход дифференцирующей цепи С1, R1, VD1, или дискретным сигналом нуль, непосредственно подаваемым на вход .
Для снижения влияния помех на длительность формируемых импульсов к выводу 5 подключаем конденсатор емкостью 0,01 мкФ. Для входного конденсатора С1 принимаем емкость 0,47 мкФ.
Длительность положительного импульса, снимаемого с выхода таймера Q (вывод 3), равна
?=R1?C2?ln3=1,1?R1?C2.
Принимаем выдержку времени реле времени темпа РВТ равной ?=5.5с, поскольку нормальная продолжительность цикла равна 5с. Принимаем конденсатор С2=1мкФ, тогда
.
Из ряда номинальных значений сопротивлений выбираем резистор R1=5,1 мОм.
Принимаем резисторы:=R2=R3=R4: МЛТ-0,125-5,1 мОм5%.
Принимаем конденсаторы:
С1=C4: K56-20-100B-0,47мкФ10%;=C5: К73-9-100В-1мкФ10%;=C6: К73-9-100В-0,01мкФ10%.
Принимаем диоды VD1,VD2: КД521Д
В схеме использованы контакторы серии КНТ2 с втягивающейся катушкой переменного тока на напряжение 220В, предназначенные для коммутирования цепей переменного тока. Параметры контакторов типа КНТ2:
номинальный ток главной цепи - 20 А;
род тока и напряжения - переменный, 220 В;
потребляемая мощность, 60-70 Вт;
наибольшее число включений в час, 1200;
Ток катушки:
.
В качестве оптоэлектронной развязки выбираем оптопару усилителя ТО125-10 с параметрами:
повторяющееся напряжение в закрытом состоянии и повторяющееся импульсное в обратном направлении напряжение, 100-1400В;
максимальный допустимый ток в открытом состоянии, 10 А;
отпирающее напряжение управления, 3,0В;
отпирающий ток управления, не более, 100мА.
Т.к. отпирающее напряжение управления 3 В, то требуется включить в цепь резистор
В цепь тиристора включается катушка контактора или реле.
Полная принципиальная схема на бесконтактных логических элементах приведена на рисунке 7.3.
Рисунок 7.3 - Полная принципиальная схема на бесконтактных логических элементах
ТАБЛИЦА ПЕРЕЧНЯ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗРАБОТАННОЙ СХЕМЫ
Поз. обознач.НаименованиеКолПримечаниеДиодыVD1КД521Д1КонденсаторыС1K56-20-100B-0,47мкФ102К73-9-100В-1мкФ103К73-9-100В-0,01мкФ10%1КонтакторыК1-К9КНТ29МикросхемыDD1-7К561ЛА77DD8-10К561ЛА93DD11-14К561ЛА84DD156КР1006ВИ11РезисторыR1-R2МЛТ-0,125-5,5 мОм5%2R3-R11МЛТ-0,125-3,5 Ом5%9Тиристоры оптронныеТиристоры оптронныеVS1-VS20Т0125-109
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ПРОГРАМИРУЕММОГО КОНТРОЛЛЕРА НА ЯЗЫКЕ РКС
неагрегатных станок авт