Модернизация микрокриогенной системы
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
595 с выводов ShReg1 - ShReg3 МК передавался последовательный двоичный код. Выходной параллельный код регистра контролировался с помощью вольтметра. Программа поочередно с интервалом в 2 с выставляла на регистре значения 01010101 и 10101010. По итогам проверки напряжения на контактах с логической единицей вольтметр показал 5 В, с логическим нулем - 0В. При этом не присутствовало никаких промежуточных значений, очередность битов была верной, что исключало ошибочное срабатывание системы.
Узел обратной связи с МО
Для проверки работы узла обратной связи с МО была собрана экспериментальная установка с двигателем МО и узлом питания. Изначально ток через узел отсутствовал, что соответствовало выключенному МО. Через нормально работающий двигатель проходил ток 0,2 А (контролировалось амперметром). Для проверки заклинивания двигатель искусственно тормозился, ток при этом составлял 0,27 А.
Программа с интервалом в 1 с считывала уровни на двух цифровых выводах оптронов-датчиков тока и выдавала это значение через COM-Port в виде сообщения длиной 1 байт - "нормальная работа", "выключено" и "двигатель заклинило". Выдаваемые сообщения корректно отражали состояние двигателя МО.
Датчик давления
В измерениях, связанных с давлением, пневматическая часть МКС не использовалась, поэтому роль датчика давления играл прецизионный магазин сопротивлений. Тестовая программа периодически (1 с) опрашивала входы P. S.1.1 и P. S.1.2 МК, полученные коды АЦП выводились в виде двух байтов в окне программы COM Port Toolkit. Результаты измерений представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1.
Зависимость кодов АЦП от сопротивления
R, кОмU, Вкоды АЦП2,103,727752,113,727752,123,717732,133,697692,143,677652,153,647582,163,627542,173,597482,183,567422, 193,537352, 203,517312,213,487252,223,457192,233,437152,243,407082,253,377022,263,356982,273,326922,283,296852,293,27681
На основе этих данных построен график зависимости значений кодов АЦП от сопротивления на входе датчика давления (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 - зависимость значений кодов АЦП от сопротивления на входе датчика давления
Как показывает анализ приведенного графика, разработанная система обеспечивает достаточно линейное преобразование "сопротивление - код" в диапазоне 2,18 - 2,26 кОм (давление 0 - 20 атмосфер). На этот участок графика приходится примерно 42 отсчета АЦП, что соответствует точности измерения давления в 0,5 атмосферы. Использовавшиеся ранее для приблизительной индикации давления стрелочные вольтметры имели аналогичную или меньшую точность при полном отсутствии градуировки в единицах давления и возможности дистанционного контроля.
Регулятор давления.
В установке для проверки работоспособности регулятора давления был использован реально применяемый регулятор из штатной МКС. Тестовая программа принимала управляющие байты (в диапазоне значений 0х00 - 0х3F или 0-63) через COM Port Toolkit и меняла сопротивление потенциометра (0 - 10 кОм), отвечающего за управление напряжением на регуляторе давления. Напряжение контролировалось вольтметром. На основе полученных результатов построен график (рисунок 3.2)
Рисунок 3.2 - зависимость значений выходного напряжения от отсчетов ЦАП
Из приведенного графика следует, что разработанная схема способна осуществлять преобразование "код - напряжение" с достаточной степенью линейности, а, следовательно, регулировать давление в необходимых пределах и с приемлемой точностью. Участок на графике в диапазоне 0 - 7 отсчетов, при котором отсутствует напряжение на регуляторе, практически не влияет на работу системы, что можно при необходимости учесть программно.
Заключение
В настоящей работе рассмотрены вопросы разработки модернизированной панели управления и блока включения микрокриогенной системы радиотелескопа РТ-32 комплекса "Квазар-КВО". Два устройства - панель управления и блок включения, представляющие собой очередной этап развития системы питания и управления аппаратуры радиотелескопа, были успешно разработаны, смакетированы и отлажены. В процессе работы были пройдены следующие этапы:
) Был изучен полный комплект документации на штатную систему управления МКС. В ходе изучения были выявлены следующие основные недостатки штатной системы управления МКС:
отсутствие какого-либо дистанционного управления системой;
низкая "интеллектуальность" системы управления - крайне ограниченный набор автоматических действий;
общее моральное устаревание установки, ее комплектующих и ряда инженерных решений;
)Были сформулированы требования к отдельным каскадам будущего модернизированного устройства с учетом недостатков штатной системы. В основу разрабатываемого устройства был положен микроконтроллер как эффективное и современное решение, способное обеспечить как дистанционное управление, так и высокий уровень автоматизации. Остальные каскады предназначались для сопряжения микроконтроллера с исполнительными устройствами, обеспечивая непосредственно управление и контроль;
3)Была разработана схемотехника панели управления МКС и блока включения на уровне принципиальной электрической схемы основных частей. При выборе отдельных элементов особое внимание уделялось надежности, доступности и использованию уже существующих в аппаратуре управления радиотелескопа решений;
4) Разработанные устройства были смакетированы, отлажены и проверены в условиях, максимально приближенных к реальной работе. Испытания показали работоспособность устройств и их соответствие п?/p>