Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2025
Тип роботи:
Розрахунково - графічна робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра АСУ
Розрахунково-графічна робота
з курсу “Програмно-апаратні комплекси АСУ-ТП ”
Завдання
Варіант 3
Розробити блок управління системи автоматизованого керування технологічним процесом з наступними характеристиками:
Система має 5 бінарних датчиків, які формують 5 вхідних сигналів х1, х2, х3, х4, х5, і 8 датчиків (v1 … v8), які групами по 4 підключаються до світлодіодних індикаторів VD1, VD2, VD3, VD4.
Система має генерувати 4 керуючих сигнали F1, F2, F3, F4, які управляють 4 виконавчими механізмами М1, М2, М3, М4.
Сигнал F1 включає нагрівач М1 з періодичністю:
Номер варіанта
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Час в хвилинах
30
60
10
90
20
45
75
15
40
35
Сигнал F2 включає виконавчий механізм з періодичністю 5 хвилин і при наявності сигналів х1 = „1”, х2 = „1”, х4 = „1”.
Сигнал F3 включає виконавчий механізм М3, якщо:
Номер варіанта
Функція
0
F3 = ∑ (0,1,2,3,4,8,9,10,11,12,20,28)
1
F3 = ∑ (0,1,2,3,4,5,6,7,10,14,26,30)
2
F3 = ∑ (0,1,4,5,8,9,12,13,18,22,26,30)
3
F3 = ∑ (0,1,8,9,16,17,24,25,30)
4
F3 = ∑ (0,4,16,20,24,25,26,27,28,29,30,31)
5
F3 = ∑ (0,6,7,8,14,15,16,22,23,24,30,31)
6
F3 = ∑ (7,9,11,15,25,23,27,31)
7
F3 = ∑ (1,3,12,13,14,15,17,19,28,29,30,31)
8
F3 = ∑ (3,24,25,26,27)
9
F3 = ∑ (2,3,6,7,9,18,19,22,23)
6. Сигнал F4 підключає групу датчиків v1, v2, v3, v4 до світлодіодів VD1, VD2, VD3, VD4, якщо F4 = ∑ (2, 3, 6, 7), в іншому випадку до світлодіодів підключені датчики v5, v6, v7, v8.
Теоретична частина
Блок схема
ГТІ- генератор тактових імпульсів. Вибираємо мікросхему К176ИЕ12
Таймер: мікросхема – К1533ИЕ5
Вибір елементної бази
Генератор тактових імпульсів (ГТІ)
Для ГТІ вибираємо мікросхему КІ76ИЕ12.
Мікросхема КІ76ИЕ12 призначена для використання в електронних годинниках (рис. 1). До її складу входять кварцовий генератор G з внутрішнім кварцовим резонатором з частотою 32769 Гц в два поділи частоти: СТ2 на 32768 в СТ60 на 60. При підключенні до мікросхеми кварцового резонатора за схемою рис. 1 вона забезпечує отримання частот 32768, 1024,128,2,1,1 / 60 Гц.
Рис.1. Типова схема включення мікросхеми
Імпульси з частотою 128 Гц формуються на виходах мікросхеми Т1 - Т4, зрушені вони між собою на чверть періоду. Ці імпульси призначені для комутації знакомест індикаторів годин при динамічній індикації. Імпульси з частотою 1/60 Гц подаються на лічильник хвилин, імпульси з частотою 1 Гц можуть використовуватися для подачі на лічильник секунд і для забезпечення мигання розділової точки, для установки показань годин можуть використовуватися імпульси з частотою 2 Гц. Частота 1024 Гц призначена для звукового сигналу будильника і для опитування розрядів лічильників при динамічній індикації, вихід частоти 32768 Гц - контрольний. Фазові співвідношення коливань різних частот щодо моменту зняття сигналу скидання продемонстровані на рис. 2, тимчасові масштаби різних діаграм на цьому малюнку різні. При використанні імпульсів з виходів ТІ - Т4 для інших цілей слід звернути увагу на наявність коротких помилкових імпульсів на цих виходах.
Рис.2. Тимчасова діагностика роботи
Особливістю мікросхеми є те, що перший спад на виході хвилинних імпульсів М з'являється протягом 59 с після зняття сигналу установки 0 з входу R. Це змушує при запуску годинника опускати кнопку, формуючи сигнал установки 0, через одну секунду після шостого сигналу перевірки часу. Фронти і спади сигналів на виході М синхронні зі спадами імпульсів негативної полярності на вході С.
Таймер
К1533ІЕ5 - мікросхема є чотирирозрядним асинхронним лічильником, який складаються з чотирьох JK тригерів, створюючих два незалежних дільника на 2 і на 8 (рис.3). Лічильник має два входи R об'єднаних за І-НЕ, синхронного скидання (обнулення), висновки 2 і 3 - тактові входи всіх тригерів інверсні динамічні, тому підключення буде відбуватися спадом імпульсу.
Рис.3. Мікросхема таймера
Технічні характеристики серії. Стандартні ТТЛ: вхідні та вихідні рівні сигналів:
Напруга живлення 5,0 В ± 10%;
Затримка на вентиль 1 мВт;
Потужність, споживана на вентиль 1 мВт;
Тактова частота до 70МГц;
Вхідний струм навантаження високого рівня до 15 мА.
Гарантовані статичні і динамічні характеристики при ємності навантаження 50 мФ в діапазоні температур від мінус 10 до плюс 70 ° С і напругою живлення 5В±10%.Стійкість до статичної електрики до 200В. Гранично допустимі значення параметрів і режимів експлуатації в діапазоні робочих температур:
Короткочасне, протягом 5 мс, напруга живлення 7В:
Максимально постійна напруга живлення 5,5 В;
Мінімально постійна напруга живлення 4,5 В;
Максимальне напруга між входами 5,5 В;
Максимальна ємність навантаження 50 пФ.
Мікросхеми серії К153є операційними підсилювачами, призначеними для посилення постійного і змінного струмів; побудови пристроїв, що виконують математичні операції; перетворювачів і генераторів електричних сигналів і інших пристроїв радіоелектронної апаратури.
Основні електричні параметри:
напруга джерела живлення 15В ± 1,5;
струм споживання не більш 6 мА;
вхідна напруга позитивного рівня не більше 5 В;
вхідна напруга негативного рівня 10 В;
коефіцієнт посилення напруги 20000;
коефіцієнт ослаблення синфазних вхідних напруг не менше 6.5 дБ;
вхідний опір 10 кОм;
швидкість зміни вхідної напруги 10 В/мкс;
час установки вхідної напруги 2.5 мкс.
Зіставляючи задані умови експлуатації і довідкові дані по мікросхемах серій КІ53 і КІ5ЗЗ, робимо висновок, що вони придатні для експлуатації в заданих умовах, тобто для застосування у вимірювальному блоці.
КІ55ЛН1
Рис. 4. Умовно-графічне позначення мікросхеми К155ЛНІ
1,3,5,9,11,13 -входи;
2,4,6,8,10,12 - виходи;
7 - загальний;
14 – напруга живлення.
Велика частина аналогових і цифрових мікросхем представляє собою кремнієвий корпус прямокутної форми з гнучкими пластинчастими виводами, розташованими вздовж обох довгих сторін корпусу.
Зверху на корпусі с умовний ключ - кругла або іншої форми мітка, від якої ведеться нумерація висновків.
Якщо на мікросхему дивишся зверху, то відраховувати висновки потрібно проти руху годинникової стрілка, а якщо знизу – то в напрямку годинникової стрілки. Мікросхеми широкого застосування мають 14 або 16 висковків.
КІ55ЛА3
Мікросхема К155ЛА3 являє собою чотири логічних елемента 2 І-НЕ в пластмасовому корпусі. До складу цих мікросхем входить 56 інтегральних елементів.
Рисунок 5. Конструктивні параметри мікросхеми К155ЛА3
Рисунок 6. Принципова електрична схема мікросхеми К155ЛА3.
1,2,4,5,9.10,12,13 - входи;
3,6,8,11- виходи;
7 - загальний;
14 – напруга живлення.
Електричні параметри мікросхеми К155ЛА3
Параметр
Значення
Номінальна напруга живлення
5 ± 0,5 В
Час затримки
9 нс
Максимальне значення струму логічного "0" на вході
1,6 мА
Максимальне значення струму логічної "1" на вході
40 мкА
Навантажувальна здатність
10
Максимальне значення напруги логічного "0" на виході
0,4 В
Мінімальне значення напруги логічної "1" на виході
2,4 В
Максимальне значення струму короткого замикання
55 мА
Мінімальне значення струму короткого замикання
18 мА
Максимальний час затримки включення
15 нс
Максимальний час затримки вимкнення
22 нс
Максимальне значення вхідної напруги,
сприймається як рівень логічного "0"
0,8 В
Мінімальне значення вхідної напруги,
сприймається як рівень логічної "1"
2 В
Максимальне значення споживаного струму при логічному "0" на виході
22 мА
Максимальне значення споживаного струму при логічної "1" на виході
8 мА
Максимальна споживана потужність статична
на 1 логічний елемент
19,7 мВт
Практична частина
Відповідно до варіанту формуємо сигнал F1(t1=90хв) (рис.7)
Рис.7. ГТІ з лічильником
Формуємо сигнал F2 згідно завдання(рис.8)
Рис.8 Схема формування сигналу F2
За допомогою карти Карно формуємо сигнал F3 (рис. 9)
F3 = ∑ (0,1,8,9,16,17,24,25,30)
В результаті отримаємо функцію
Рис.9 Схема формування сигналу F3
Якщо мінімізувати на карті Карно F4 = ∑ (2, 3, 6, 7), то отримаємо функцію
Мінімізована функція формує сигнал F4 (рис.10)
Рис.10 Схема формування сигналу F4
Принципова схема блоку управління системи автоматизованого керування технологічним процесом
Рис.11. Схема пристрою
Висновок: В ході даної розрахунково-графічної роти ми розробляли блок управління системи автоматизованого керування технологічним процесом з певними характеристиками.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора