Автоматиканың элементтері мен қондырғылары

метки: Элементтері, Автоматика, Тазарт, Status, Йесіні, Ылауышты, Лбасын, Орындаушы

Инженерлік кибернетика кафедрасы

Курстық жұмыс

Пәні: «Автоматиканың элементтері мен қондырғылары»

Қабылаған: Қалышев Н.Н.

ассистент

« __ » __________ 2011

Орындаған: Қаражігітова Ж.

Топ БАУ-09-03

Нұсқа 18

Алматы 2011

МАЗМҰНЫ

Кіріспе	3
1. Автоматтандыру есебінің реті мен алгоритмі	4
2. Автоматтандыру жүйесінің құрылымдық сұлбасы	5
3. Қажетті құрал қондырғыларды таңдап дәлелдеу .	6-7
4. Элементтердің жүктемелік сипаттамаларын есептеу	8
5. Басқарудың алгоритмдік сұлбасын құру	9
7. Программасы 8. Элементтердің электрлік сұлбасы	10 11
Қорытынды	12
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі	13

КІРІСПЕ

Автоматтандырылған басқару жүйелері өндірісте берік орын тапты. Қазіргі кезде бір де бір заманауи өндіріс онсыз жұмыс істемейді. Өзіміз білетіндей, автоматты басқару жүйелері микроконтроллерлер негізінде жұмыс істейді. Қазіргі заманғы микроконтроллерлер ақпаратты жинаумен әрі өңдеумен айналысып, басқарушы сигналдар өндіреді.

Микроконтроллердің кең қолданысына байланысты оларды өндірушілер де көп. Ақпарат өлшеуіш датчиктердің өзі сан түрлі. Соған байланысты олардың көрсеткіштерінің жалпы стандарты жоқ.

Курстық жұмыстың мақсаты микроконтроллердің элементтерінде АРЖ жобалау . Берілген мақсатқа жету үшін келесі тапсырмаларды орындау керек:

• Автоматтандыру жүйесінің құрылымдық сұлбасы;
• Автоматтандыру есебінің реті мен алгоритмі;
• Орындаушы және мән беруші элементтерін таңдау;
• Микропроцессорлық басқару элементін таңдау және соны дәлелдеу;
• Элементтердің жүктемелік сипаттамаларын есептеу;
• Элементтердің электрлік сұлбасын және элементтердің көрсеткіштер кестесін құру;

• Басқарудың алгоритмдік сұлбасын құру;
• Программасын құру.

Автоматтандыру есебінің реті мен алгоритмі

Автомобмиль есігінде блокиратор орналасқан. Берілген келесі мәндермен контроллер орнату керек: қозғалтқышты қосу реле кнопкасынан, жүргізуші пультінің кнопкасынан. Келесі алгоритмді іске асыру керек:

• қозғалтқыш қосылғанда есік автоматты түрде жабылуы керек;

• «OPEN» кнопкасы арқылы есікті ашу;

• машина салонында түтін шықса, есік ашылсын және сигнализацияның апаттық шамы іске қосылсын.

1. Автоматтандыру жүйесінің құрылымдық схемасы:

Автоматтандыру жүйесінің құрылымдық сұлбасы – басқару есептерін құру және анықтау мақсатында құрылады. Бұл курстық жұмыста автоматтандыру есептерін шешудің міндетті көрсеткіші – ол микропроцессорлық басқару элементін қолдану. Онда құрылымдық сұлбасы микропроцессорлық басқару элементінен – 1; кіріс элементтерінен – 2; орындаушы элементтерінен – 3 тұруы керек. Кіріс элементтері ретінде: кнопкалар, датчиктер, клавиатура қолданылуы мүмкін, ал орындаушы элементтер ретіндесоленоида катушкасы, реле катушкалары, сиреналар, қозғалтқыштар қолданылуы мүмкін. Құрылымдық сұлбада сигналдар бағытын және кері байланыстардың бағытын көрсету қажет.

Құрылымдық схема

1 2 3

К1

К2

К3

К4

Д1

Автоматтандыру жүйесіндегі құрылымдық сұлбаның микропроцессорлық басқару элементіне – микроконтроллер, кіріс элементтері, шығыс элементтері кіреді.

Кіріс элементтер ретінде:

• К1 – кнопкалары;
• Д1 – түтін датчигі;
• Д2 – жылдамдық датчигі.

Шығыс элементтер ретінде:

• Б – блокиратор;

Л1 – лампочка (дискретті сигнал)

Кіріс-шығыс саны мен түрлері:

• кірістер: дискретті – 3 шт;
• шығыстар: дискретті –2 шт;

Сонымен барлық кіріс-шығыс саны = 5 шт

Қажетті құрал қондырғыларды таңдап дәлелдеу .

Төменде Микропроцессорлық элемент PIC12F629 негізгі сипаттамалары берілген:

Қоректік кернеу 4.0В-5.5В Қоректену тогы 25 мА Бір порттың жүктемелік қабілеті 25 мА

• 6 кіріс/ шығысы бар
• өнімділігі жоғары;
• 8 командасы бар;
• барлық командалар бір циклде орындалады;
• Өту командалары 2 циклда орындалады;
• Тактілік жиілігі — DC – 20МГц, тактілік сигналдың жиілігі — DC – 200нс;
• Жады: — 1024 х 14 сөз Flash жады программаның — 64 х 8, ақпараттық жады — 128 х 8 EEPROM
• Тура және жанама адресациялау режимдері.

Перефериялық модульдің сипаттамасы:

• Светодиодты қосудың жоғары кернеулік шығыстары бар;
• Аналогтық компаратордың модулі;
• Бір аналогтық компаратор;
• Компаратор үшін программалауға болатын тіректік кернеудің көзі;
• Басқа перифериялық модулі бар мультиплексірленетін кіріс;
• Компаратордың сыртқы шығысы;
• АЦП модулі
• Тіректік кернеудің кірісі;
• TMR0таймері – 8-разрядты;

Қоректендіру көзі — Venera Moon GG-2909:

• Кіріс кернеу — 90-220 В ~
• Шығыс кернеу — 5 В =
• Қоректену тогы 25 мА DC

«OPEN» кнопка – KTS-6700 сериясы:

• Ток көзі 25 мА DC
• Номиналды жұмыс кернеуі 5-12 В

Түтін датчигі – SLR-E модель:

• Номиналды жұмыс кернеуі 5-12 В
• Қоректену тогы 20 мА
• Жұмыс температурасы -10…50 °C

Лампалар – Kosmo 16 (715-012; 715-022):

• Қуат HD20W
• Кернеу 5В
• Қоректену тогы 20 мА
• Жұмыс температурасы -20…60 °C
• Линза түсі қызыл
• Жарқылдау жылдамдығы минутына 60-100 рет

Реле HJR4102-L-5VDC-S-Z 12VDC

Производитель: TIANBO

• Кіріс кернеу 5 В
• Шығыс кернеу 12VDC
• Ток көзі 25мА

TRP-35-1 – блокиратор (катушка):

• Қоректік кернеу көзі: 5-24 В
• Қоректік тоқ көзі: 25 mA

Орындаушы механизмнің қоректендіру көзі – Venera Moon NUR-19-01

• Кіріс кернеу 90-220 В
• Шығыс кернеу диапазоны – 1,5 В ÷ 24 В
• Қоректену тогы 25мА
• Шығыстар саны – 1

№ п/п	Құрылғы аты	Саны	Қызметі	Қоректік тогы	Қоректік кернеу
1	KTS-6700	1	Кнопка	25мА	5 В
2	ИП-212-46	1	Түтін датчигі	25мА	5 В
3	TRP-35-1	1	Блокиратор	25мА	12В
4	СТД-544	1	Жылдамдық датчигі	25мА	5В
5	Kosmo 16	1	Лампочка	25мА	5В
6	HJR4102-L	1	Реле	25мА	5В

Элементтердің жүктемелік сипаттамаларын есептеу

Жүргізілген таңдауды ескере отырып, микробақылауыштың жүктемелік сипаттамасын есептеу керек. Бақылауышқа қосылатын әрбір құрылғы оның порттарында жүктеме болып табылады. Шығыстағы ток І _п әрбір порт бойынша бақылауыштың паспорттық мәліметтерінде болады. Қосылатын құрылғының ішкі кедергісі де көрсетіледі, оны R_n деп белгілейік. Бақылауыштың қоректік кернеуі V_dd мен қосылатын құрылғының кернеуі тең немесе жуықтап бірдей болуы керек. Онда бақылауыштың шығысы бойынша жүктемелік токты Ом заңы бойынша есептейміз

I _ні = V_dd / R_ні → R_n = 5В/25 мА = 0,2 кОм

мұнда V _dd = 5В және де I_n0 = I_n1 = I_n2 = I_n3 = I_n4 = 25 мА

I _ні =V_dd / (R_ні + R₁ ) = 5В/ 0,2 кОм = 25 мА

Мұндағы түтін және датчиктері мен электромагниттік кнопкалар 5В/25мА -мен жұмыс жасайды.

Бұл кезде есептелген мән рұқсат етілген мәннен аспауы керек:

I _пі ≥ I_ні → 25мА ≥ 25мА

мұнда і – шығыс немесе кіріс каналының номері.

Контроллер шығыстары 5В-қа дейін, порттың әрбір шығысының тогы 25мА. Реленің кіріс кернеуі 5 В, шығыс кернеуі 12 В, ал блокиратор кірісі 12 В кернеу бөлгіштерін қолданбадым.

Басқарудың алгоритмдік сұлбасын құру.

жоқ

жоқ иә

Программасы

include<p12F629.inc>

• org 0x000 ; программаны орындау нөлдік адрестен басталады

nop

nop

nop

org 05H ; 5-нші адрестен жалғастыру

START ; программа басын көрсететін белгі

CLRF STATUS ; STATUS регистрін тазарту.

BSF STATUS, RP0 ; RP0 битіне 1 санын орнатып 1-нші банкті таңдау

MOVLW B’00001111′ ; 4 кіші разрядын шығысқа, үлкен

; 4 разрядын кіріске орнату

MOVWF TRISB

CLRF TRISC

CLRF STATUS ; 0-нші банкті таңдау

CLRF PORTB ; B портын тазарту

CLRF PORTC ; С портын тазарту

KNOPKA ;метка

BTFSS PORTB,0 ;B-портының 0-ші битін 1-ге тексеру, 1-ге тең болса келесі командаға өту

GOTO DATCHIKSKOROSTI ;В-портының 0-ші биті 1-ге тең болмаса END меткасына көшеді

BSF PORT C,0 ;В-портының 0-ші биті 1-ге тең болса С-портының 0-ші битіне сигнал беріліп, блокиратор қосылып есік жабылады

DATCHIKSKOROSTI ;метка

BTFSS PORTB,1 ;B-портының 1-ші битін 1-ге тексеру, 1-ге тең болса келесі командаға өту