Дипломная работа: Информационные технологии при проектировании высокомоментного линейного привода с цифровым программным
Характерными особенностями являются:
Поскольку язык "C" - это язык относительно "низкого уровня", то "C" имеет дело с объектами того же вида, что и большинство ЭВМ, а именно, с символами, числами и адресами. Они могут объединяться и пересылаться посредством обычных арифметических и логических операций, осуществляемых реальными ЭВМ.
В "C" нет никакого аналога операциям PL/1, оперирующим с целыми массивами и строками.
Сам по себе "C" не обеспечивает никаких возможностей ввода-вывода: здесь нет операторов READ или WRITE и никаких встроенных методов доступа к файлам.
Несмотря на то, что "C" соответствует возможностям многих ЭВМ, он не зависит от какой-либо конкретной архитектуры машины и в силу этого без особых усилий позволяет писать "переносимые" программы, т.е. программы, которые можно пропускать без изменений на различных аппаратных средствах. За исключением программ, которые неизбежно оказываются в некоторой степени машинно-зависимыми, таких как компилятор, ассемблер и отладчик. [8]
Среда Delphi - это сложный механизм, обеспечивающий высокоэффективную работу программиста. Визуально она реализуется несколькими одновременно раскрытыми на экране окнами:
Дизайнер Форм (Form Designer),
Окно Редактора Исходного Текста (Editor Window),
Палитра Компонент (Component Palette),
Инспектор Объектов (Object Inspector),
Справочник (On-line help).
Особенностями системы являются:
Окна могут перемещаться по экрану, частично или полностью перекрывая друг друга, однако расположение и размеры окон никак не влияют на их функциональность. [8]
Среда Delphi включает в себя много компонентов, приложений. Существуют три версии поставки Delphi - Standart (Стандартная), Professional (Профессиональная), Enterprise (Корпоративная).
Delphi использует структурный объектно-ориентированный язык (Object Pascal). Delphi полностью поддерживает передовые программные концепции, включая инкапсуляцию, наследование, полиморфизм и управление событиями.
Достоинствами системы являются:
Встроенный компилятор, обеспечивающий высокую производительность, необходимую для построения приложений в архитектуре "клиент-сервер".
Возможность выбора в процессе построения приложения из палитры компонент готовых компонент и просмотра еще до компиляции результатов своей работы - после подключения к источнику данных их можно видеть отображенными на форме, можно перемещаться по данным, представлять их в том или ином виде.
Среда Delphi включает в себя полный набор визуальных инструментов для скоростной разработки приложений (RAD - rapid application development), поддерживающей разработку пользовательского интерфейса и подключение к корпоративным базам данных. VCL - библиотека визуальных компонент, включает в себя стандартные объекты построения пользовательского интерфейса, объекты управления данными, графические объекты, объекты мультимедиа, диалоги и объекты управления файлами, управление DDE и OLE. Визуальные компоненты Delphi открыты для надстройки и переписывания. Библиотека объектов включает в себя стандартные объекты построения пользовательского интерфейса, объекты управления данными, графические объекты, объекты мультимедиа, диалоги и объекты управления файлами, управление DDE и OLE.
Сводная таблица описанных ранее компьютерных технологий, применяемых на этапах разработки объекта машиностроительного профиля, приведена в Приложении А.
Глава 2. Современные компьютерные технологии при проектировании высокомоментного линейного привода с цифровым программным управлением
Привод линейный синхронный представляет собой комплектный привод прямого действия на базе однокоординатного синхронного линейного двигателя на опорах качения с линейными подшипниками. Управление приводом осуществляется от унифицированного блока управления, входящего в состав привода.
Высокомоментный линейный привод с цифровым программным управлением предназначен для использования в оборудовании, применяемом при нарезке металла, раскрое ткани и других областях, в которых требуется перемещение вдоль одной или нескольких координат с некоторой заданной скоростью и точностью. Привод включает линейный двигатель с постоянными магнитами из редкоземельных металлов и блок управления, содержащий модуль память и микропроцессор. Блок управления осуществляет связь привода с управляющей ЭВМ, отслеживает отработку заданных параметров функционирования, осуществляет контроль за точностью отработки координаты.
Привод ПЛС представляет собой безжелезную конструкцию синхронного линейного двигателя, т.е. пиковая тяга двигателя ограничена только возможностями блока управления и максимально допустимой рассеиваемой мощностью подвижной катушки. Отсутствие в магнитной цепи двигателя железных элементом с насыщением обеспечивает отсутствие зубцового эффекта при перемещении катушки.
Индуктор перемещается относительно статора свободно за счет конструктивного зазора. Магнитный зазор между подвижной и неподвижной частями составляет несколько десятых долей миллиметра. Индуктор опирается на линейные направляющие, закрепленные на корпусе. Расположенная на катушке двухфазная обмотка при питании каждой фазы соответственно синусоидальным и косинусоидальным током обеспечивает бегущую волну электромагнитного поля. Взаимодействие этого поля с полем расположенных на статоре постоянных магнитов и создает тяговое усилие при перемещении индуктора относительно неподвижного статора. Формирование синусоидальных и косинусоидальных токов, также как и регулировка амплитуд этих токов для получения требуемой мгновенной тяги в соответствии с алгоритмами управления обеспечивается блоком управления.
Использование относительно недорогих покупных комплектующих и несложных в изготовлении деталей обеспечивает приводу высокие технико-экономические показатели по сравнению с заметно более дорогостоящими приводами импортного производства и обеспечивает хорошие предпосылки для его широкого использования в широкой номенклатуре координатных систем устройств промышленной автоматизации.
При разработке такого устройства, используя современные компьютерные технологии, необходимо решить следующие задачи:
разработать структурную схему процесса разработки, задача будет решена, используя программу SPlan;
произвести математический расчет динамических и точностных характеристик, задача будет решена, используя пакет Mathematica 5.0;
разработать комплект конструкторской документации, задача будет решена, используя пакеты AutoCAD и SPlan;