Курстық жұмыс: Энергетика және байланыс | Таңертеңгі асты дайындау құрылғысының микропроцессорлық басқаруын жобалау

1. Кіріспе мен мақсаты.
2. Берілгені.
3. Негізгі бөлімі:
3.1. Автоматтандыру жүйесінің құрылымдық сұлбасы.
3.2. Автоматтандыру есептерін құру.
3.3. Мән беруші және орындаушы элементтерді таңдау.
3.4. Микропроцессорлық элементті таңдау және таңдауды дәлелдеу.
3.5. Микробақылауыштың жүктемелік сипаттамасын есептеу.
3.6. Электрлік сұлба мен элементтер көрсеткіштерін құру.
3.7. Басқарудың алгоритмдік сұлбасын құру.
3.8. Программасын жазу.
4. Қорытынды.
5. Әдебиеттер тізімі.
1. Кіріспе мен мақсаты:
Менің курстық жұмысымның мақсаты- таңертеңі асты дайындау АРЖ-сін микропроцессорлық элементтер негізінде жобалау. Бұл мақсатқа жету үшін келесіні орындау қажет:
-автоматтандыру жүйесінің құрылымдық сұлбасын құру;
-автоматтандыру негізгі шешетін есептерін құру;
-орындаушы және мән беруші элементтерін таңдау қажет және сол таңдауды дәлелдеу;
-элементтердің электрлік сұлбасын және элементтердің көрсеткіштер кестесін құру;
-басқарудың алгоритмдік сұлбасын құру;
-программасын жазу керек;
2.Берілгені:
Мен таңертеңгі асты дайындайтвн автоматты қарастырамын. Бұл үшін сағат, тостер және кофедайындағыш (кофеварка) керек. Жұмыс істеу алгоритмі:
— сағат жетіні көрсеткенду тостер және кофедайындағыш қосылады;
— тостерде қосымша нан бөлінділері салатын резервуар бар;
— осы резервуардан тостерге нан бөлінділері түседі;
— кофедайындағышта үш резервуар бар.Онда су, тез еритін кофе және сүт болады. Осы резевуарлардан ішіндегілер бір резервуарға құйылады;
— дайын болғаннан кейін дыбыспен сигнал беріледі;
— дыбыс сигналы белгілі – бір уақыттан кейін сөнеді.
Негізгі бөлімі.
3.1. Автоматтандыру жүйесінің құрылымдық сұлбасы.
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 (микробақылауыш), кіріс элементтерінен, орындаушы элементтерден тұруы керек.
Кіріс элементтері ретінде датчик, ал орындаушы элементтері ретінде реле катушкалары, қуаты аз қозғалтқыштар, дыбыстық генератоы қолданылады.
3.2. Автоматтандыру есептерін құру.
Тостер мен кофедайындағыш сағат жетіні көрсеткенде жұмысын бастайды. Олардың жұмыс істеу алгоритмін келесідей құру керек:
Тостердегі қозғалтқыш нан бөлінділерін тостерге салады. Бір мезетте тостердің реле катушкасы мен кофедайындағыштың реле катушкасы қыздыру үшін қосылады. Кофедайындағыштағы температура датчигі судың температурасын өлшеп тұрады. Судың температурасы 100-ді көрсеткенде кофедайындағыштың реле катушкасы сөнеді. Осы кезде сүт пен қант тұрған резервуар ашылады да, қайнаған су тұрған резервуарға құйылады. Ал тостер реле катушкасы екі минут қыздыралы да, өз жұмыс істеуін тоқтатады. Содан кейін жұмыстың біткендігін білдіру үшін дыбыс генераторы арқылы дыбыс шығады. Ол екі минут жұмыс істеп тұрады да, жұмыс істеуін тоқтатады.
3.3. Мән беруші және орындаушы элементтерді таңдау.
Беруші элементтер:
а) температура датчигі:
Температура датчигі ретінде Honeywell фирмасының TD-5A атты датчигін пайдаланамын. Жұмыс температурасының диапазоны -40..+150 °С.
Мұны алған себептерімнің бірі ерекшеліктері:
• Жоғары дәлдігі
• Қауіпті ортадан қорғалады
• Параметрлерінің тиімділігі
Жұмыс температурасының диапазоны,°С
25°С-де кедергі,Ом
Жауап беру уақыты,с
Макс.кернеу көзі,В
Дәлдігі,°С
Ток,мА
Корпус
Өлшейтін ортасы
-40..+150 2000 15 1..10 ±0,7 0,1 ǿ9х38,1 Сұйықтық
Сипаттамасы:
Орындаушы элементтер:
А) реле катушкалары
Мен екі РН-51 кернеу релесін қолданамын.
220 В дейін кернеумен тұрақты ток тізбегін оңашалау бақылауы схемаларында қолдану ушін арналған. Реледе бір тұйықтаушы контактысы бар.
Техникалық сипаттамасы:
Сипаттамасы
Мәні
Номинальді кернеуі, В 6, 12, 24, 48, 60, 120
Істеу уставкасы, В 0.7, 1.4, 3.2, 6.4, 16, 32
Контактардың максималь тоғы, А 2
Коммутацияланатын кернеу диапазоны, В 24…250
Габаритті өлшемі, мм 67х128х158
Масса, кг 0.75
Б) аз қуатты қозғалтқыштар
Мен тұрақты тоқтың қозғалтқышын пайдаланамын. Оны таңдауда қиыншылықтар кездесті. Себебі, маған аз қуатты қозғалтқыш керек болды. Мен ең тиімді деп 4ПО80А2 қозғалтқышты санадым. Бұл қоғалтқыштың кереметтілігі кез келген кернеу көзін қабылдайды, теңіз деңгейінен 1000 метрге жоғары жерде болса да жұмыс істейді, жұмыс температурасы +1..+40 С°, якорь пульсациясының коэфициенті 15 %, қорғаны — IP 44, обмотка изоляциясы—F классы.
Қозғалтқыш құрылысы:
Габаритты және қондырылған өлшемдері:
L1 L10 L30 L31 b1 b10 h h1 h5 h31 d1 d10 d30 t1 b11 d33
50±0,5 100 435 50±1,5 6 P9H9 125 80-0,5 6h9
24,5+0,01-0,30 200,5 22js6 10Н12 176±3 3,5+0,1 155±3 15,5
Техникалық сипаттамасы.
Қуаты, кВт Айналу жиілігі, об/мин Номинальді кернеуі Якорь тоғы, А Масса, кг
0,225
0,33
0,5
0,67 1000
1500
2200
3000 110/220
110/220
110/220
110/220 3,2/1,6
4,5/2,25
6,3/3,1
8,5/4,2 18
В) дыбыс генераторы
Дыбыс генераторы ретінде ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗВУКОВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ KSS-75 алдым.
Техникалық сипаттамасы:
Наименование Рабочее напряжение (переменное) Макс. ток потребления при амплитуде 5В Сопротивление обмотки Звуковое давление при 5В, 2730 Гц не менее Диапазон частот по уровню более 70 дБ Диапазон рабочих температур
KSS-75 3 — 7 В 70 мА 32,0 ± 4,8 Ом 87 дБ 150 Гц ± 14 кГц — 30 ……… + 70°С
3.4. Микропроцессорлық элементті таңдау және таңдауды дәлелдеу.
PIC микроконтоллерінде порттары екі жаққа бағытталған, сондықтан жалпы керекті кіріс/шығыс мәндерін есептеуге болады, себебі оларды бағдарламалауға болады. Реле катушкаларына сигнал керек болады, сонымен қатар сөндіру кнопкасына да. Жылытқыштар мен дыбыс генераторының орнына мен жарық диодтарын пайдаланамын. Мен курстық жұмысымда PIC16F87Х сериялы микроконтоллерді пайдаланамын, себебі онымен жұмыс жасап көргенмін және нәтижесі мені қанағаттандырған.
Бұл сериялы микроконтроллерлердің салыстырмалы кестесі.
PIC16F876 контроллерін пайдаланамын. Бұл контроллердің жадысы өте жақсы, энергияны аз қолданады, порттарының жоғарғы жүктемесі: 25мА, кернеу көзінің диапазоны 2..5.5 В. Төменде оның сипаттамасы берілген:….