Электронные системы программного управления в автоматизированном производстве. Назначение и принцип действия устройства

Содержание

Введение___________________________________________________4 стр.

1.  Общая часть________________________________________________5 стр.

1.1.  Назначение устройства__________________________________5 стр.

1.2.  Описание принципа работы устройства____________________5 стр.

2.  Конструкторская  часть_______________________________________6 стр.

2.1    Разработка структурной схемы устройства__________________6 стр.

2.2    Выбор и анализ элементной базы__________________________8 стр.

2.3    Разработка принципиальной схемы устройства_____________15 стр.

2.4    Анализ принципиальной схемы устройства с помощью прикладных программ__________________________________________________17 стр.

2.5    Расчет быстродействия и потребляемой мощности__________19 стр.

2.6    Расчет надежности_____________________________________21 стр.

3.  Технологическая часть______________________________________22 стр.

3.1    Разработка печатной платы устройства____________________22 стр.

3.2    Изготовление устройства________________________________24 стр.

Заключение________________________________________________27 стр.

Литература________________________________________________28 стр.

Приложение 1. Структурная схема устройства

Приложение 2. Схема электронная принципиальная

Приложение 3. Печатная плата устройства

Введение

Курсовой проект по предмету: “Электронные системы программного управления в автоматизированном производстве” является  завершающей частью изучения данного предмета.

В процессе изучения были рассмотрены блоки и узлы на примере устройства числового программного управления “Электроника НЦ-31” и устройств связи со станком. При построении устройства числового программного управления важное значение имеет проектирование функциональных узлов.

Разрабатываемое мною устройство (цифро-аналоговый умножитель) можно применять в качестве автоматического управления исполнительным прибором (переключателем, регулятором и т.д.).

Работа моего устройства основана на преобразовании двоичного кода в аналоговый сигнал. Это преобразование достигается с помощью цифро-аналогового преобразователя.

1. Общая часть

1.1 Назначение устройства

Устройство предназначено для преобразования цифрового кода в аналоговую величину, соответствующую этому коду. Это устройство применяется в тех случаях, когда нужно получить необходимое по величине значение напряжения в зависимости от поданного сигнала управления.

1.2 Описание принципа работы устройства

С помощью кнопок устанавливается двоичный код, информация поступает на соответствующие входы МС ЦАП. В ЦАП двоичный код преобразуется в аналоговую величину, соответствующую входному коду. В связи с тем, что выходной сигнал ЦАП незначителен и выходы у него токовые,  применяем МС операционного усилителя. ОУ усиливает выходной сигнал ЦАП и преобразует токовые выходы ЦАП в потенциальные. Преобразованную и усиленную информацию на выходе МС ОУ можно проверить такими приборами как вольтметр, мультиметр или осциллограф.

2. Конструкторская часть

2.1 Разработка структурной схемы устройства

Задача структурной схемы – отображение только общих принципов работы заданного устройства. В ней показаны только основные узлы и устройства в виде прямоугольников, а связи между ними показаны в виде стрелок. Таким образом структурная схема отображает принцип работы устройства в общем виде.

Согласно заданию и выбранной элементной базе была составлена следующая структурная схема, которая включает в себя следующие функциональны блоки:

1.  Блок ввода цифровой информации.

2.  Цифро-аналоговый преобразователь.

3.  Блок усиления.

·  Блок ввода цифровой информации - устройство, предназначенное для подачи на вход цифро-аналогового преобразователя числа в двоичном коде.

·  Цифро-аналоговый преобразователь - устройство предназначенное для преобразования цифрового кода в аналоговую величину(определённое значение тока)

·  Блок усиления - предназначен для усиления результатов преобразования и получения выходного значения напряжения.

2.2 Выбор и анализ элементной базы

Для разработки данного устройства были использованы следующие элементы:

1. Микросхема К572ПА1 – Микросхема представляет собой 10-разрядный