Электроника и радиотехника - готовые работы

Разработать устройство управления электроприводом. Устройство предназначено для управления трехкоординатным электроприводом настольного сверлильного станка. Собственно функцию управления обеспечивает ЭВМ, которая в состав устройства не входит.
Устройство должно обеспечивать передачу информации о положении рабочих органов станка в управляющую ЭВМ и управление двигателями постоянного тока (ДПТ) перемещения рабочих органов. Питание – сеть 50Гц 220В±20%. Диапазон рабочих температур 0..+50С. Устройство должно быть выполнено в виде одной или нескольких печатных плат, соединенных с друг другом и внешними устройствами посредством кабелей и разъемов.
Дополнительные требования к устройству:
1. Датчик положения рабочего органа:
- типа ВТ,
- частота запитки 2000Гц,
- схема запитки – цифровой генератор гармонического сигнала
2. Датчик частоты вращения электродвигателя,
- импульсный датчик на эффекте Холла.
3. ЦАП электропривода:
- преобразователь длительности импульсов в напряжение.
4. Электродвигатель привода:
- номинальное напряжение 24В,
- номинальный ток 2А.
В качестве датчика положения был выбран датчик типа ВТ.
Принцип действия индуктивных датчиков основан на том, что в перемещение, которое предполагается измерить, вовлекается один из элементов магнитного контура, который вызывает тем самым изменение потока через измерительную обмотку и соответствующий электрический сигнал.
Если подвижным элементом является ферромагнитный сердечник, то его перемещение проявляется:
a. в изменении коэффициента самоиндукции катушки (переменная индуктивность);
b. в изменении коэффициента связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора (дифференциальный трансформатор), что приводит к изменению вторичного напряжения.
В трансформаторе с переменной связью одна обмотка может вращаться относительно другой, закрепленной (одна из них играет роль источника, а другая приемника). Первичная обмотка образует индуктор, а вторичная обмотка с наведенным током дает напряжение в функции угла вращения (индуктивный потенциометр, резольвер).
Индуктивные датчики подключаются в цепь, питаемую источником синусоидального напряжения с частотой нескольких кГц и могут измерять непосредственно линейное или угловое перемещение.
Датчики этого типа, с одной стороны, чувствительны к внешним электромагнитным полям, а с другой способны сами их индуцировать. Поэтому необходимо их экранировать.
Индуктивные датчики довольно дороги и сложны в обработке снимаемых сигналов, требуют запитки стабильным синусоидальным напряжением, но зато практически не зависят от атмосферных условий, пригодны к использованию в условиях чрезвычайно агрессивной среды, имеют высокое время наработки на отказ, дают очень высокую точность и линейность.

Функциональная схема системы управления комплексом представлена в графической части проекта. Устройство управления объектом построено на базе однокристального микроконтроллера.
Система управления функционирует следующим образом: сигнал с датчика тока поступает на аналоговый вход контроллера PF1. За тем контроллер формирует сигнал скорости горизонтального перемещения каретки. Этот сигнал поступает на входы ЦАП, а затем на аналоговый вход задания скорости преобразователя частоты. Сигналы с датчика вертикального перемещения рабочего модуля поступают на аналоговый вход контроллера PF0.
Контроллер обрабатывает полученное значение в соответствии с режимом работы, затем полученный сигнал преобразуется из двоичного кода в двоично-десятичный и поступает на выходы PA0-PA7, PD0-PD7 контроллера. Затем сигнал преобразуется в сигнал для семисегментного индикатора и поступает на индикатор. Сигналы с клавиатуры принимаются следующим образом. Клавиатура формирует сигнал прерывания Int, ук