Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Систем автоматического управления»,





Учебное пособие

 

По дисциплине «Типовые элементы и устройства

Систем автоматического управления»,

для специальности 220703 «Автоматизация технологических

Процессов и производств (по отраслям)»

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Современный научно-технический прогресс тесно связан с широким развитием автоматики. Автоматика – это отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления техническими объектами и процессами, действующих без непосредственного участия человека.

Совокупность объектов управления (ОУ) и автоматического управляющего устройства называется системой автоматического управления (САУ) или автоматизированной системой управления (АСУ).

Любое автоматическое устройство представляет собой комплекс отдельных конструктивных или схемных элементов, каждый из которых выполняет задачу по преобразованию энергии, полученной от предыдущего элемента или окружающей среды, и передаче её последующему элементу.

Часто элементы отожествляются с устройствами в состав, которого входят несколько элементов. Современная теория элементов автоматики стремится к наиболее полному раскрытию физической и математической сущности элементов. Одновременно с разработкой физики элементов автоматики рассматривается и развивается их классификация, методы расчета и конструирования.

 

Первичные преобразователи физических величин

Классификация и основные характеристики первичных преобразователей

Элементы автоматики

Элементами автоматики называются конструктивно законченные устройства, выполняющие определенные самостоятельные функции преобразования сигнала (информации) в системах автоматического управления и контроля.

На рис. 1, схематически изображены элементы автоматики без дополнительной энергии и с дополнительной энергией.

без дополнительной энергии, с дополнительной энергией.

Рис. 1.

В элементах использующие дополнительную энергию может быть усиление входной величины х. Величины х и у могут быть электрическими (например, напряжение, ток) и неэлектрические (например, давление, перемещение, температура). Находят также применение и неэлектрические элементы: гидравлические, пневматические, механические и др.

Характеристики элементов оказывают влияние на свойства систем автоматики, которые из них состоят. Изучение свойств этих элементов необходимо для анализа работы устройств и схем, основными показателями которых (характеризующими работу) является точность, чувствительность, инерционность и др.

Любая самая сложная автоматическая система состоит из определенного комплекса элементов. Многообразие автоматических систем порождает и многообразие элементов, что в свою очередь, приводит к необходимости их классификации. В основу классификационной системы могут, положены функциональные признаки. В этом случае элементы подразделяются на следующие классы (рис.2.).

 

 

Рис. 2. Классификация элементов автоматики по функциональным признакам.

Каждый класс элементов в зависимости от выбранных основных и вспомогательных признаков, в свою очередь, могут подразделяться на подклассы, подгруппы, виды, подвиды и т. д.

По выполняемым функциям основные элементы автоматики делятся на датчики, усилители, стабилизаторы, реле, распределители, двигатели и другие узлы. По роду физических процессов, используемых в основе устройств, элементы автоматики делятся на электрические, ферромагнитные электротепловые, электромашинные и др.

Рассмотрим некоторые основные элементы, наиболее часто применяемые в автоматике, разделяя их по выполняемым функциям.

Датчики (измерительные преобразователи, чувствительные элемент) - устройство, предназначенное для того, чтобы информация, поступающею на вход в виде некоторой физической величины, функционально преобразовать в другую физическую величину на выходе, более удобную для воздействия на последующие элементы (блоки). Большинство датчиков преобразуют неэлектрическую контролируемую величину х в электрическую величину у.

 

Первичные преобразователи с электрическим

Выходным сигналом

 

Фотоэлектрические первичные преобразователи

Фотоэлектрические датчики

Фотоэлектрические преобразователи это элемент автоматики, посредством которого осуществляется измерение, управление и регулирование в системах автоматизации техпроцессов и производств.

Классификация:

по конструкции оптического канала;

- открытый и закрытый,

- волоконнооптический;

по характеру получения сигнала от измеряемой величины;

- генераторные;

- параметрические;

по характеру зависимости выходного сигнала от входного сигнала;

- пропорциональные;

- нелинейные;

- релейные;

- импульсные;

по входному измеряемому параметру;

- измерение линейных размеров;

- измерение угловых размеров;

по назначению в САУ;

- измерения;

- датчики пути;

- датчики скорости.

Основные параметры и характеристики фотоэлектрических преобразователей. Действие фотоэлектрического датчика основано на преобразовании изменения светового потока в изменение электрических параметров фотоэлемента.

Фотоэлементы – это особый вид полупроводников или электронных приборов. Фотоэлементы делятся на три типа: фотоэлементы с внешним фотоэффектом, внутреннем и фотогальванические преобразователи. В средствах автоматики в основном применяю фотоэлементы второго и третьего типа.

К фотоэлементам с внутреннем фотоэффектом относятся фоторезисторы. Они имеют высокую чувствительность и линейную вольтамперную характеристику (ВАХ), т. е. их сопротивление не зависит от приложенного напряжения. Темновое сопротивление, чувствительность, инерционность зависит от температуры. Для уменьшения температурной погрешности рекомендуется включать фоторезисторы в смежные плечи моста.

Фотоэффект наиболее сильно выражен у селена Se, сернистого свинца PbS, сернистый кадмий CdS и др. Спектральная чувствительность определяется выбором материала. Они обладают высокой удельной чувствительностью (до 7000 мкА/лмВ), низким температурным коэффициентом (–0,2%1/град), сравнительно большой мощностью рассеивания (0,6÷0,7 Вт), имеют практически неограниченный срок службы и достаточно стабильны. К недостаткам можно отнести значительную инерционность и сравнительно высокий уровень шумов.

К фотогальваническим преобразователям относятся фотодиоды и фототранзисторы. Данные преобразователи представляют собой активные светочувствительные полупроводники, создающие при поглощении света вследствие фотоэффектов в запорном слое свободные электроны и ЭДС.

Рассмотрим принцип использования фотоэлементов для измерения неэлектрических величин.

Фотоэлектрические тахометры. Принцип действия состоит в измерении частоты переменного тока фотоэлемента, освещенного световым потоком, модулированный вращающимся объектом измерения (рис. 13.)

 

 

Рис.13. Схема для измерения угловой

скорости вращения вала.

Прерывание светового потока, падающий на фотоэлемент Ф от источника света Л, осуществляется диском D с прорезями, который вращается вместе с валом. Затем сигнал усиливается ОУ, поступает на счетчик Сч, дешифратор ДС. Счетчик НL регистрирует число затемнений диска, которое является функцией скорости вращения вала.

 

Фотоэлектрический размерный датчик.

 

На рис.14 изображена схема размерного датчика.

 

 

Рис. 14. Схема фотоэлектрического размерного датчика.

Фотоэлектрический размерный датчик состоит из диска, который соединен жестко с движущим рабочим органом. На диске нанесены штрихи или прорези с определенном шагом t. При движении рабочего органа штрихи на диске прерывают световой поток Ф, вызывая срабатывание фотореле. Измеренное перемещение Δ L = nt, где n – число срабатывания фотореле; t – цена деление шага. Данные датчики относятся к группе фотоэлектрических импульсных преобразователей, которые работают совместно со счетным устройством.

Примером может служить муаровый растровый датчик, представляющий собой комбинацию двух растров – подвижного и неподвижного (рис.15).

Рис 15. Растр муаровых подвижных а) и неподвижных б) датчиков для измерения линейных размеров.

Растровое сопряжение устанавливается на пути светового потока таким образом, чтобы он проходил перпендикулярно к обоим растрам.

При перемещении подвижного растра относительно неподвижного образуются комбинационный муаровые полосы, движущиеся перпендикулярно к измеряемому перемещению. Эти полосы пересекают световой поток, модулируют его, и фотодатчик формирует импульсы. Выходной сигнал измерительной схемы имеет цифровую форму – это число импульсов, учтенных счетчиком.

 

Оптроны в роле датчиков

 

В основном в автоматических системах применяют оптопары с открытым оптическим каналом. Например, для считывания информации с перфолент, подсчета и отбраковки готовых деталей, а также в системах защиты обслуживающего персонала от производственного травматизма. В пункте 1.3.1 рассматриваются примеры оптопар с открытым каналом состоящие из лампы накаливания и фотосопротивления или фотодиода.

 

Преобразующие устройства.

Преобразующие устройства служат для преобразования одной физической величины в другую, а также для преобразования электрических сигналов. В параграфе 1.1.4 первого раздела мы познакомились с одним из видов преобразующих устройств. Это нормирующие межсистемные преобразователи. В этом разделе рассмотрим преобразующие устройства необходимые для преобразования электрических сигналов. Однако во многих системах преобразующие устройства отсутствуют.

 

Усилители преобразователи

Усилителем называется устройство, предназначенное для увеличения мощности сигнала за счет энергии N дополнительного источника питания; при этом выходная (усиленная) величина y является функцией входного сигнала x и имеет одинаковую с ним физическую природу. Усилители относятся к активным элементам автоматики (рис. 1).

 

а) б)

Рис. 1. Функциональные схемы элементов САУ.

а) – активный элемент Э (усилитель); б) – усилительный элемент с обратной связью (ОС).

Усилители классифицируются:

От вида энергии, получаемой от дополнительного источника питания;

– электрические;

– пневматические;

– гидравлические;

– механические и др.

Наиболее широко применяются электрические усилителя.

По принципу действия.

Электрические усилители делятся на две группы.

Первая группа – электронные, которые делятся по следующим признакам;

– виду активного элемента ламповые, транзисторные, на туннельных диодах;

– диапазону частот электрометрические, постоянного тока, низкой частоты, высокой частоты;

– ширине полосы частот узкополосные, широкополосные;

– виду сигнала гармонические, импульсные;

– электрическому параметру напряжение, тока, мощности;

– типу нагрузки резисторные, резонансные, реактивная.

Вторую группа составляет усилители:

– электромашинные;

– магнитные.

Характеристики усилителей.

Одним из важных параметров усилителя является коэффициент усиления по мощности, напряжению, току, которые определим из уравнений:

 

 

2)

 

 

где: К Р, К U, К I - коэффициент усиления по мощности, напряжению, тока;

Р вых, Р вх, U вых, U вх, I вых I вх – мощность, напряжение, ток выходного и входного сигнала.

Коэффициент усиления является безразмерной величиной. Иногда усилители напряжения с токовым выходом характеризуются крутизной характеристики:

S у = I вых /E г ≈ I вых/ U вых 4)

Динамические свойства усилителей определяются их частотными характеристиками:

– нелинейные искажения, отклонение формы выходного сигнала от формы входного сигнала.

Нелинейные искажения в усилителях гармонических сигналов оцениваются коэффициентом нелинейных искажений:

 

где: U 1, I 1 – действующие значения первых гармоник напряжения и токов на выходе; U n, I n - действующие значения n -ых гармоник напряжения и токов на выходе; n – номер гармоники.

Динамический диапазон определяется отношением:

 

Более подробно электронные усилители рассмотрены в дисциплине «Электронная техника».

 

Магнитным усилителем называется усилитель электрических сигналов, действие которого основано на использовании нелинейности характеристик ферромагнитных материалов.

Магнитные усилители различают по следующим признакам:

- виду статической характеристики, однотактные (нереверсивные) и двухтактные (реверсивные);

– способу осуществления обратной связи, бес ОС и с ОС (внешней, внутренней, смешанной);

– форме кривой выходного напряжения, с выходом на несущей или удвоенной частоте, на постоянном токе или переменном;

– способу включения нагрузки, с последовательным и параллельным включением нагрузки и рабочих обмоток;

– способу осуществления смещения, постоянным или переменным током и шунтированием выпрямителей ОС;

– режиму работы, линейные и релейные.

На рис. 2 изображен простейший магнитный усилитель бес ОС выполненный в виде двух одинаковых трансформаторов.

Рис. 2.

Рабочие обмотки этих трансформаторов с числом витков w р включаются последовательно с источником питания переменного напряжения U. Управля-

ющие обмотки с числом витков w у включаются встречно относительно рабочих обмоток для устранения трансформаторной связи между цепями, образуемыми управляющими и рабочими обмотками. Усиливаемый сигнал постоянного тока I у поступает в управляющие обмотки w у трансформаторов и вследствие нелинейного характера кривой намагничивания сердечников вызывает уменьшение их магнитной проницаемости и пропорциональное уменьшение индуктивности L 1 рабочих обмоток.

При отсутствии сигнала на входе усилителя I 2=0 и I 1= I μ. В этом режиме ток нагрузки равен току холостого хода трансформатора.

Коэффициенты усиления по току k i и мощности k р для простейшего магнитного усилителя определяют по формулам:

 

k i=∆ I н/∆ I у~ w у/ w р;

 

k р=∆ I2 н R н/∆ I2 у R у~ w2 у R н/ w2 р R у.

 

где: R у. – активное сопротивление управляющей обмотки.

 

Примерный вид графика функции I н =ƒ(I у ) простейшего магнитного усилителя на двух трансформаторах (рис. 3).

Рис. 3.

Выше рассмотренные усилители применяются в основном для измерения входной величины от 0 до максимального значения или от 0 до минимального значения. Для измерения величин от максимального до минимального значения, характеристика которого проходит через пересечения координат (рис. 4) применяют двухтактные магнитные усилители.

 

Рис. 4.

Двухтактным магнитным усилителем называется усилитель, обладающий статической характеристикой, при которой изменение полярности управляющего сигнала вызывает изменение полярности выходного напряжения или изменение фазы выходного напряжения на 180° (рис. 4).

Электромашинный усилитель (ЭМУ) представляет собой коллекторный генератор постоянного тока. В электромашинных усилителях выходная (управляемая) электрическая мощность создается за счет механической мощности приводного двигателя. Подробно об электромашинных усилителях представлено в дисциплине «Электрические машины».

 

Электронные коммутаторы

Электронные коммутаторы можно условно разделить на коммутаторы силовые и коммутаторы сигналов управления систем автоматического управления.

Электронные коммутаторы сигналов САУ.

Коммутатором называется устройство, предназначенное для выбора и подключения одного из многих входов (выходов) только к одному выходу (входу). Любой из ключей рис. 26 может быть замкнут по команде со схемы управления, подсоединяя тем самым выбранную входную цепь к выходу схемы. Схемой управления может быть регистр, распределитель, дешифратор или иное устройство, поочередно выдающее сигналы для подключения входов, число которых не ограничено.

К1, К2,÷Кi – электронные ключи (число их не ограничено).

Рис. 26. Схема коммутатора.

 

В системах САУ применяют коммутаторы с последовательные или с поочередным опросом, т. е. после первого входа подключается второй, затем третий и т. д. Однако входы могут, подключатся и не поочередно. Электронные коммутаторы применяют в САУ в качестве коммутаторов выходных сигналов датчиков для передачи их на расстояние и уплотнение канала связи, преобразование параллельного кода в последовательный код и наоборот. В телемеханике коммутаторы используют для различных целей, например в многоканальных кодоимпульсных систем телеизмерений для поочередного подключения измеряемых величин к АЦП.

В настоящее время промышленностью выпускаются коммутаторы в интегральном исполнении. Серия микросхем типа К155 (К155КП10 – коммутатор на восемь каналов). Иногда в справочной литературе микросхемы К155КП называют мультиплексоры. В качестве коммутаторов в электронных устройствах САУ применяют еще и дешифраторы на микросхемах различных серий, например К155ИД1, К564ИД5 и другие.

Силовые электронные коммутаторы, в основном применяют для управления силовыми исполнительными органами, например электропривод главного движения металлорежущих станков, для включения электромагнитных муфт и т. д.

Силовые коммутаторы могут быть собраны на тиристорах или на транзисторах, управляемые специальной схемой и используются для управления электродвигателями на переменном или постоянном токе. Сейчас промышленностью выпускают разнообразные силовые коммутаторы в интегральном исполнении.

Все чаще в САУ применяют микросхемы зарубежного производства рассчитанные на коммутацию различной мощности как активной, так и реактивной.

Например, серия силовых приборов фирмы «Mitsubishi». Микросхема CM50TF-12H-T применяется в управляемом выпрямителе для привода на постоянном токе или для преобразования постоянного тока в трехфазный для привода на трехфазном переменном токе мощностью до 3,7 кВт. На рис. 27 представлена электронная схема микросхемы CM50TF-12H-T. Микросхема собрана на силовых полевых транзисторах, которые вытесняют тиристоры и биполярные транзисторы. С использованием новых технологий удалось создать высоковольтные (1200÷4000В) полевые транзисторы на токи превышающие 1400÷2000А. Они обладают очень малым проходным сопротивлением в открытом состоянии.

Р – вход(выход) плюс; N – вход (выход) минус; U, V, W – вход (выход) трехфазного напряжения.

Рис. 27. Электронная схема микросхемы CM50TF-12H-T.

 

Фирмой «Mitsubishi» разработаны и выпускаются серийно специализированные интеллектуальные силовые модули серии DIP. Одна из микросхем, например PS12308-PM1,2,3,4 представляет собой высоконадежный и экономичный регулятор для привода трехфазных электродвигателей переменного тока (380В). Они применяются в устройствах промышленной автоматики, преобразователи электроэнергии и т. д.

Задающие устройства

Назначение задающего устройства является ввод в систему автоматического управления задающего воздействия, которое в том или ином виде содержит информацию о желаемом течении управляемого процесса.

В замкнутых системах, где осуществляется регулирование по отклонению, задающее устройство вводит заданное значение регулируемой координаты. В разомкнутых системах, где осуществляется регулирование по возмущению, задающее устройство как отдельный элемент отсутствует, и заданное значение регулируемой координаты вводится начальной настройкой системы.

Во всех системах автоматического управления с логическими программами рабочую программу вводит задающее устройство.

Характер задающего воздействия и объем содержащейся в нем информации определяют конструкцию задающего устройства. Простейшими задающими устройствами являются потенциометры, в которых входной величиной является

 

перемещение, а выходной электрический сигнал (ток, напряжение).

Если же движок потенциометра связан с механизмом, осуществляющим его перемещение в течение рабочего процесса, это будет задающее устройство с переменным задающим воздействием.

Автоматические системы с программным управлением, используемые в промышленности, весьма разнообразны и имеют задающие устройства различной степени сложности.

В простых САУ с постоянной программой без обратной связи в качестве задающих устройств используют командоаппараты, которые могут быть механическими, электрическими, гидравлическими, а также комбинированными.

Рис. 28. Схемы командоаппаратов непрерывного а) и дискретного б)действия.

 

По виду выходной величины различают командоаппараты непрерывного рис. 28, а) и дискретного рис. 28, б) действия.

Принцип действия командоаппаратов всех типов одинаков, распределительный вал вращается с постоянной скоростью от синхронного двигателя или привода самого автоматизированного устройства, совершая один оборот за заданное время цикла. На валу насажены кулачки, воздействующие на электрические контакты и рычаги, открывающие и закрывающие пневмоклапаны или другие управляющие органы.

Если используется дискретное управление и имеющие цепь обратной связи, то в качестве задающих устройств используют шаговые командоконтролеры или релейные и электронные логические схемы.

На рис. 29 показана схема автоматическое включение вращения шпинделя. После того как будет зажата деталь срабатывает реле давления гидросистемы (РД) и запускает привод шпинделя.

 

Рис. 29. Релейная схема, выполняющая функции задающего устройства.

Задающие устройства для систем САУ с ЧПУ рассматриваются ниже.

В системах ЧПУ в роли задающих устройств применяют считывающие

 

устройства для ввода программы в память устройства управления станком. Эти устройства могут переносить информацию в память УЧПУ станка с перфолент, перфокарт, а в настоящее время и с дискет, жестких дисков или с клавиатуры УЧПУ.

Индикаторные устройства

Важным вопросом при построении САУ является обеспечение высокой эффективности взаимодействия человека с автоматическими устройствами (элементами САУ). Вследствие этого значительно возрастает роль средств отображения информации (СОИ).

Основной функцией СОИ является воспроизведение всей необходимой для работы оператора информации о характере, местоположении и состоянии управляемых объектов, состоянии среды и самой системы. Иными словами, основной функцией СОИ является преобразование поступающей от источников в виде электрических сигналов информации в наглядную информационную модель.

Для современных СОИ характерны широкая микроминиатюризация, резкое уменьшение габаритов и мощности источников питания и возрастание функциональных сервисных и информационных возможностей и гибкости связи между ЭВМ и человеком.

На рис.30 показана структурная схема управляющей системы (САУ) с подсистемой сбора измерительной информации, работающей в режиме реального времени, где x 1- x n – контролируемые измеряемые параметры, y 1 -y k – управляющие воздействия.

ПП –первичный преобразователь; К – коммутатор; РУ - распределительное устройство; КС – канал связи; ПУ – передающее устройство; Д – датчик; ЦПУ – цифровое печатающее устройство; ТКП – табло коллективного пользования; СОИ – система отображения информации.

Рис.30. Структурная схема системы управления с из мерительной подсистемой:

 

К технике отображения информации предъявляют серьезные требования. Это обусловлено создание комплексов средств отображения информации (КСОИ),

 

включающих в себе как технические средства визуализации информации со средствами ввода, так и процессы обработки информации с соответствующим математическим обеспечением. Упрощенная классификация СОИ рис. 31, учитывает число операторов, работающих со средствами, назначение средств при решении задач управления, способ визуализации информации, а также физический принцип работы.

Рис. 31. Упрощенная классификация СОИ.

 

Основными характеристиками СОИ являются следующие.

Быстродействие – характеризует максимально возможный темп приема, отображения и смены информации – время воспроизведения знака, измеряемое от момента поступления кодовой посылки до момента полного образования знака в заданном месте.

Точность воспроизведения информации СОИ должна быть не ниже точности обработки ее техническими средствами, обеспечивающими ввод входных данных. Особенно высокие требования предъявляют к точности СОИ индивидуального пользования, используемых для количественной оценки информации, точных расчетов и графических построений.

Информационная емкость. Под информационной емкостью СОИ понимают максимальное количество информации, которое может быть на нем отображено.

Разрешающая способность. Это один из важных показателей эффективности СОИ, характеризующий способность устройства воспроизводить мелкие детали.

Надежность СОИ. Эффективность использования сложной системы существенно зависит от надежности самой системы. В качестве количественных характеристик надежности СОИ используют вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, частота отказов и т. д.

 

Индикаторные элементы. Различают два основных класса индикаторных элементов: светоизлучающие и модулирующие свет, т. е. изменяющие параметры среды, через которую проходит свет. На рис.32 приведена классификация основных типов элементов, отличающихся по используемым физическим принципам.

 

Рис. 32. Классификация индикаторных элементов.

 

Наиболее широко используются полупроводниковые индикаторы (ППИ). Они классифицируются по следующим признакам.

По виду отображаемой информации:

- единичные,

- шкальные,

- цифровые,

- буквенно-цифровые,

- мнемонические.

По виду информационного поля:

- сегментные, одноразрядные и многоразрядные,

- матричные, одноразрядные и многоразрядные,

- экраны и модули экранов.

По способу управления:

- со встроенным управлением,

- без встроенного управления.

Наиболее распространенным видом ППИ следует считать цифровые индикаторы (ЦИ), поскольку подавляющее количество информации воспроизводится в цифровом виде. В настоящее время выпускается свыше 250 типов ЦИ. Все ЦИ по своей конструкции можно разделить на следующие группы: бескорпусные монолитные, монолитные в полимерной герметизации, гибридные с различными светопроводами, монолитные в стеклокерамическом корпусе.

Наиболее распространенными применениями полупроводниковых единичных индикаторов (ЕИ) является: индикация состояния интегральных схем (панелей) и аппаратуры в целом, подсвет надписей и кнопок, создание шкал и табло, излучатели в оптронах.

Представим простейшие схемы подключения единичных индикаторов для индикации состояния приборов рис.33.

а) – состояние микросхемы ТТЛ, б) – в позиционном дисплее с дешифратором.

Рис. 33. Схема управления единичными индикаторами:

 

Цифровая информация, вырабатываемая вычислительными устройствами аппаратных комплексов, может быть отображена с помощью индикаторов различных форматов, у которых имеется не только разное количество составляющих знак сегментов, но и разная их конфигурация и взаимное расположение.

Существует два метода управления цифровыми индикаторами: управление в статическом режиме (или режим постоянного тока) и в мультиплексном режиме (или режим последовательного стробирования цифр).

Статический режим рекомендуется использовать для управления полупроводниковыми цифровыми индикаторами (ППЦИ) в устройствах отображения информации с малой информативной емкостью.

Мультиплексный режим рекомендуется применять для управления ППЦИ в устройствах отображения информации повышенной и большой информативной емкостью.

Для управления цифровыми ПИ в статическом режиме в настоящее время выпускаются различные микросхемы, например К155ИД1, К514ИД1, с памятью К514ПР1. Схема подключения к микросхеме К514ИД1 семисегментного индикатора на светодиодах типа 3ЛС324А1 представлена на рис. 34.

Рис. 34. Схема подключения ППИ к дешифратору двоично-десятичного кода в семисегментный позиционный код.

На рис. 35 представлена схема управления цифровыми индикаторам в мультиплексном режиме. Для управления пятиразрядными семисегментными индикаторами ИПЦ06А-5/40К с общим катодом разработана микросхема 564ИК2.

 

DC – дешифратор ДДК для управления 5-разряжного семисегментного индикатора с ОК; R1÷R7 – токоограничивающие резисторы; 1 – входы ДДК по приему данных на одну цифру; 2 – входы DC по приему информации о номере разряда ЦИ, на котором должна индицироваться полученная по входу 1 информация.

Рис.35. Принципиальная схема управления пятиразрядным семисегментным индикатором микросхемой 564ИК2.

 

Схема работает следующим образом. На вход ИМС поступает две группы информации: двоично-десятичного кода (ДДК) для индуцируемой цифры индикатора и код номера разряда цифрового индикатора, на котором должна быть воспроизведена полученная информация. Микросхема дешифрует код разряда YY 2 и подключает низкий логический уровень через один из ключей микросхемы к соответствующему выходу объединенных катодов одного из разрядов индикатора. Одновременно дешифратор по информационному входу 1 дешифрует ДДК и через формирователи токов микросхемы подключает на входы одноименных сегментов индикатора позиционный код цифры. Засветится только та цифра, объединенные катоды которой подключены к низкому логическому уровню. Этот метод управления ППЦИ еще называют динамический, так как индикация всех цифр повторяется поочередно с частотой регенерации не менее 100Гц. К динамической индикации можно также отнести и метод досчета.

Матричные индикаторы или экраны.

Существующие буквенно-цифровые индикаторы позволяют индуцировать большое количество разнообразных символов. Недостатком этих индикаторов является наличие нерабочего поля на их лицевой панели, обращенной к оператору. Наличие нерабочего поля не позволяет индуцировать графическую информацию, то есть создавать экранные индикаторы.

Для создания экранных индикаторов индивидуального пользования и индикаторов типа «бегущей строки» разработаны графические индикаторы, состоящие из 64 (8×8) светящихся элементов. Светодиоды в индикаторе соединены по вертикале и по горизонтали в столбцы и строки одноименными выводами. Такие индикаторы позволяют создавать экранные дисплеи без потери шага размещения светящихся элементов. Выпускаются индикаторы 3ЛС347А, ИПГ02А-8×8Л, ИПГ03А-8×8К. Для управления ими могут быть использованы микросхемы 514Р2А, 514Р2Б и К514ИР2А, К514ИР2Б.

Структурная схема подключения ИМС типа 514ИР2 к графическим полу

 

проводниковым индикаторам типа 3ЛС347А приведена на рис. 36.

 

Рис. 36. Структурная схема подключения ИМС 514ИР2А к полупроводниковым индикаторам типа 3ЛС347А (n – число полупроводниковых матриц 8×8 элементов).

Как видно из представленной схемы, для управления группой из n индикаторов необходимо: n +1 микросхем типа 514ИР2А и ключи для подключения соответствующих строк индикаторов к источнику питания. Соединение индикаторов в строку позволяет создавать индикаторное устройство типа «бегущей строки».

 

НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВ

1.1. Устройства серии БТУ 3601 предназначены для создания на основе высокомоментных двигателей постоянного тока мощностью от 0,5 до 18,5 кВт, а также других типов двигателей, имеющих номинальный ток не более 200А и номинальное напряжение не более 440 В, быстродействующих широкорегулируемых электроприводов различны производственных механизмов, в том числе механизмов подач металлорежущих станков с числовым программным управлением.

1. 2. Устройства выпускаются в двух климатических исполнениях: УХЛ и О по категории размещения 4 в соответствии с ГОСТ 15I50-69 и ГОСТ 15543-70, и могут встраиваться в шкафы.комплектных устройств управления' при условии, что температура воздуха. внутри последних не превышает 45°С для исполнения УХЛ4 и 550С для ис­полнения 04. При этом значения длительно допустимого тока не должны превышать значений, указанных в таблице 1.

1. 3. Структура условного обозначения типоисполнений устройств приведена ниже.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

2. 1. Номинальные значения климатических

факторов внешней среды по ГОСТ 15] 50-69 и ГОСТ ]5543-70, при этом:

а) высота над уровнем моря - не более 1000 м;

б) окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая значительного количества агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная водяными парами, токопроводящей пылью;

в) в части коррозийной активности атмосферы устройства соответствуют группе условий эксплуатации «Л» для металлических изделий.

2. 2. В части воздействия механических факторов внешней среды устройства соответствvют группе условий эксплуатации M1 по ГОСТ 17516-72.

2. З. Рабочее положение - ве







Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.