Контрольная работа: Система управления двухкоординатным объектом
Операционный усилитель не терпит большой разницы напряжения между входами. Для защиты входов от перенапряжения используются диоды, включенные между входами встречно - параллельно VD1-VD8 и VD11-VD18 типа КД503А.
Принцип работы схемы системы управления стабилизации температуры
Зона нечувствительности определяется величиной напряжения, падающего на открытых диодах VD1 и VD2, равного примерного 0.3 - 0.4 В.
Когда величина входного напряжения превышает верхний порог срабатывания триггера Шмита, то в зависимости от знака входного напряжения либо на выходе DA1 (схема на нём запускается при входном импульсе напряжении отрицательной полярности), либо на выходе DA2 (схема на нём запускается при входном импульсе напряжения положительной полярности) формируется уровень напряжения, равный напряжению насыщения операционного усилителя. Это напряжение переводит в режим насыщения либо транзистор VT1, либо транзистор VT2, что, в свою очередь, определяет по какому алгоритму будет совершаться работа дальше.
Сигнал идёт на логические элементы, определяющие работу двигателя (совершать реверс или работать в обычном режиме) с помощью которого открывается клапан подачи газа. В случае достижения координатным столом крайних положений срабатывают конечные переключатели J1 и J2, блокирующие работу двигателей. В этом случае вывести координатный стол из конечного положения можно только в ручном режиме.
Шаговый привод реализован с помощью блока SMC-3, который вырабатывает импульсные сигналы, и блока SMD-42, отвечающий за работу двигателя ДШИ-200 в соответствии с заложенной программой.
Принцип работы схемы системы управления каналами «X» и «Y».
Зона нечувствительности определяется величиной напряжения, падающего на открытых диодах VD1 и VD2, равного примерного 0.3 - 0.4 В.
Когда величина входного напряжения превышает верхний порог срабатывания триггера Шмита, то в зависимости от знака входного напряжения либо на выходе DA1 (схема на нём запускается при входном импульсе напряжении отрицательной полярности), либо на выходе DA2 (схема на нём запускается при входном импульсе напряжения положительной полярности) формируется уровень напряжения, равный напряжению насыщения операционного усилителя. Это напряжение переводит в режим насыщения либо транзистор VT1 (VT5), либо транзистор VT2 (VТ6), что, в свою очередь, определяет по какому алгоритму будет совершаться работа дальше.
Далее сигнал идёт на логические элементы, определяющие работу двигателя (совершать реверс или работать в обычном режиме) с помощью которого осуществляется перемещение координатного стола. Если сигнал пришёл с регулятора по координате Х, то заготовка будет перемещаться вправо или влево в зависимости от знака сигнала (если сигнал идёт с регулятора по координате Y, то заготовка переместится вверх или вниз в зависимости от сигнала). В случае достижения координатным столом крайних положений срабатывают конечные переключатели J1 (J3) и J2 (J4), блокирующие работу двигателей. В этом случае вывести координатный стол из конечного положения можно только в ручном режиме
Шаговый привод реализован с помощью блока SMC-3, который вырабатывает импульсные сигналы, и 2-х блоков SMD-42, отвечающих за работу двигателей ДШИ-200 в соответствии с заложенной программой.
Разработка печатной платы для стабилизации температурных режимов и центровки заготовки
Схема управления, реализованная с помощью печатной платы, обеспечивает требуемый алгоритм и преобразует аналоговый сигнал в цифровой с целью управления реверса ШД.
В данной работе предлагается устройство для стабилизации температуры и для центровки заготовки относительно нагревательного элемента.
Печатная плата, представленная на рис. 6,управляет схемой системы управления стабилизации температуры, показанной на рис. 4.
Печатная плата, представленная на рис. 7,управляет схемой системы управления координатным столом, показанной на рис. 5.
а)
Таблица 1
Спецификация элементов, применяемых в плате для стабилизации температуры
| Обозначение | Наименование | Кол. | Прим. |
| R1 - R2 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-200 Ом | 2 | |
| R3 - R6 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-100 Ом | 4 | |
| R7 – R8 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-1 МОм | 2 | |
| R9 – R10 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-10 Ом | 2 | |
| R11 – R12 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-4.7 kОм | 2 | |
| R13 – R14 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-2 kОм | 2 | |
| DA1- DA2 | Операционный усилитель К140УД7 ТУ аА0.365.003 | 2 | |
|
VD1 – VD2, VD5 – VD6, VD11 – VD14 | Диод КД521В дР 3.362.029 | 8 | |
| VD9 – VD10 | Стабилитрон 2С101А ТУ ТТ 3.362.142 | 2 | |
| VT1 – VT4 | Транзистор КТ3102Г | 4 | |
| DD1 | К155ЛА3 | 1 | |
| DD2 | К155ЛИ1 | 1 |
| № | Разъём |
| 1 | ключ К2 |
| 2 | кнопка J2 |
| 3 | кнопка J1 |
| 4 | ключ К3 |
| 5 | земля для R-S, VT4, VT8, «&1» |
| 6 | ENA – (для М) |
| 7 | земля для VT3 |
| 8 | ENA – (для М2) |
| 9 | ключ К5 |
| 10 | DIR - (для М2) |
| 11 | кнопка J3 |
| 12 | - Uпит (-5В) |
| 13 | вход ∆Х |
| 14 | земля для VD1 – VD4 |
| 15 | земля для VD5 – VD10, VD19 |
| 16 | вход ∆Y |
| 17 | ключ К6 |
| 18 | кнопка J4 |
| 19 | +Uпит (+5В) |
Рис. 7. Печатная плата для центровки заготовки.
Таблица 2.Спецификация элементов, применяемых в плате для центровки заготовки.
| Обозначение | Наименование | Кол. | Прим. |
| R1 - R2, R15 - R16 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-200 Ом | 4 | |
| R3 - R6, R17 - R20 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-100 Ом | 8 | |
| R7 – R8, R21 –R22 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-1 МОм | 4 | |
| R9 – R10, R23 – R24 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-10 Ом | 4 | |
| R11 – R12, R25 – R26 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-4.7 kОм | 4 | |
| R13 – R14, R15 – R16 | Резистор ГОСТ 11324-65 ОМЛТ 0,125-2 kОм | 4 | |
| DA1- DA4 | Операционный усилитель К140УД7 ТУ аА0.365.003 | 4 | |
|
VD1 – VD8, VD11 –VD18 | Диод КД521В дР 3.362.029 | 16 | |
|
VD9 – VD10, VD19 – VD20 | Стабилитрон 2С101А ТУ ТТ 3.362.142 | 4 | |
| VT1 – VT8 | Транзистор КТ3102Г | 8 | |
| DD1 | К155ЛА3 | 1 | |
| DD2 | К155ЛИ1 | 1 |
Операционные усилители на печатной плате - это корпуса DA1 – DA4.