Модернизация микрокриогенной системы
Модернизированная система управления микрокриогенной аппаратурой радиотелескопа РТ-32, включающая панель и блок управления компрессорной установки. Структура и принцип действия, принципиальная схема, макетирование и отладка элементов системы управления.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.07.2012 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Таблица 3.1.
Зависимость кодов АЦП от сопротивления
|
R, кОм |
U, В |
коды АЦП |
|
|
2,10 |
3,72 |
775 |
|
|
2,11 |
3,72 |
775 |
|
|
2,12 |
3,71 |
773 |
|
|
2,13 |
3,69 |
769 |
|
|
2,14 |
3,67 |
765 |
|
|
2,15 |
3,64 |
758 |
|
|
2,16 |
3,62 |
754 |
|
|
2,17 |
3,59 |
748 |
|
|
2,18 |
3,56 |
742 |
|
|
2, 19 |
3,53 |
735 |
|
|
2, 20 |
3,51 |
731 |
|
|
2,21 |
3,48 |
725 |
|
|
2,22 |
3,45 |
719 |
|
|
2,23 |
3,43 |
715 |
|
|
2,24 |
3,40 |
708 |
|
|
2,25 |
3,37 |
702 |
|
|
2,26 |
3,35 |
698 |
|
|
2,27 |
3,32 |
692 |
|
|
2,28 |
3,29 |
685 |
|
|
2,29 |
3,27 |
681 |
На основе этих данных построен график зависимости значений кодов АЦП от сопротивления на входе датчика давления (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 - зависимость значений кодов АЦП от сопротивления на входе датчика давления
Как показывает анализ приведенного графика, разработанная система обеспечивает достаточно линейное преобразование "сопротивление - код" в диапазоне 2,18 - 2,26 кОм (давление 0 - 20 атмосфер). На этот участок графика приходится примерно 42 отсчета АЦП, что соответствует точности измерения давления в 0,5 атмосферы. Использовавшиеся ранее для приблизительной индикации давления стрелочные вольтметры имели аналогичную или меньшую точность при полном отсутствии градуировки в единицах давления и возможности дистанционного контроля.
Регулятор давления.
В установке для проверки работоспособности регулятора давления был использован реально применяемый регулятор из штатной МКС. Тестовая программа принимала управляющие байты (в диапазоне значений 0х00 - 0х3F или 0-63) через COM Port Toolkit и меняла сопротивление потенциометра (0 - 10 кОм), отвечающего за управление напряжением на регуляторе давления. Напряжение контролировалось вольтметром. На основе полученных результатов построен график (рисунок 3.2)
Рисунок 3.2 - зависимость значений выходного напряжения от отсчетов ЦАП
Из приведенного графика следует, что разработанная схема способна осуществлять преобразование "код - напряжение" с достаточной степенью линейности, а, следовательно, регулировать давление в необходимых пределах и с приемлемой точностью. Участок на графике в диапазоне 0 - 7 отсчетов, при котором отсутствует напряжение на регуляторе, практически не влияет на работу системы, что можно при необходимости учесть программно.
Заключение
В настоящей работе рассмотрены вопросы разработки модернизированной панели управления и блока включения микрокриогенной системы радиотелескопа РТ-32 комплекса "Квазар-КВО". Два устройства - панель управления и блок включения, представляющие собой очередной этап развития системы питания и управления аппаратуры радиотелескопа, были успешно разработаны, смакетированы и отлажены. В процессе работы были пройдены следующие этапы:
1) Был изучен полный комплект документации на штатную систему управления МКС. В ходе изучения были выявлены следующие основные недостатки штатной системы управления МКС:
отсутствие какого-либо дистанционного управления системой;
низкая "интеллектуальность" системы управления - крайне ограниченный набор автоматических действий;
общее моральное устаревание установки, ее комплектующих и ряда инженерных решений;
2) Были сформулированы требования к отдельным каскадам будущего модернизированного устройства с учетом недостатков штатной системы. В основу разрабатываемого устройства был положен микроконтроллер как эффективное и современное решение, способное обеспечить как дистанционное управление, так и высокий уровень автоматизации. Остальные каскады предназначались для сопряжения микроконтроллера с исполнительными устройствами, обеспечивая непосредственно управление и контроль;
3) Была разработана схемотехника панели управления МКС и блока включения на уровне принципиальной электрической схемы основных частей. При выборе отдельных элементов особое внимание уделялось надежности, доступности и использованию уже существующих в аппаратуре управления радиотелескопа решений;
4) Разработанные устройства были смакетированы, отлажены и проверены в условиях, максимально приближенных к реальной работе. Испытания показали работоспособность устройств и их соответствие предъявляемым требованиям.
Таким образом, главные задачи данной выпускной квалификационной работы - разработать, смакетировать и испытать устройство - решены. В процессе работы сформулированы требования, созданы функциональная и принципиальная схемы, разработаны и применены методики проверки работоспособности устройства. Результаты данной работы будут использованы в основе модернизации системы управления микрокриогенной частью радиотелескопов комплекса "Квазар-КВО".
Список использованной литературы
1. www.ipa. nw.ru
2. Финкельштейн А.М., Ипатов А.В., Смоленцев С.Г. Радиоинтерферометрическая сеть "Квазар" - научные задачи, техника и будущее // Земля и Вселенная, №4. М.: Наука, 2004.110 с.
3. Приемники радиоинтерферометрической сети "Квазар" / Д.В. Иванов, А.В. Ипатов, В.В. Мардышкин, А.Г. Михайлов. СПб.: ИПА РАН, 2000.350 с. (Труды ИПА РАН. Вып.2.)
4. Система микрокриогенная МСМР-180А-3,2/20. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Омск.: Сибкриотехника, 1976.45 с.
5. Холодильные машины. // А.В. Бараненко, Н.Н. Бухарин, В.И. Пекарев, Л.С. Тимофеевский. СПб.: Политехника, 2006.944 с.
6. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. М.: Додека, 2007.432 с.
7. Лавров А.С., Михайлов А.Г. Универсальный мультиадресный протокол обмена данными и его реализация в системе управления СВЧ приемным комплексом радиотелескопов сети "Квазар-КВО". СПб.: ИПА РАН, 2006.200 с. (Труды ИПА РАН. Вып.15.)
8. Гук М. Интерфейсы ПК. СПб.: Питер, 1999.416 с.
9. Документация на жидкокристаллический модуль MT-20S4M, // www.gaw.ru/pdf/lcd/lcm/melt/char/MT-20S4M. pdf
10. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Т.1. М.: Мир, 1993.413 с.
11. Установка компрессорная. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Омск.: Сибкриотехника, 1976.34 с.
12. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП. М.: ДМК-Пресс, 2000.240 с.
13. Семенов Б.Ю. Шина I2C в радиотехнических конструкциях. М.: Солон_Р, 2002.192 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Передаточная функция, блок-схема системы управления, состоящей из последовательно соединенных регулятора и объекта. Определение коэффициентов усиления. Параметры системы при различных регуляторах. Расчет электрической схемы с учетом разрешенных элементов.
лабораторная работа [290,1 K], добавлен 12.07.2013Исходные данные для разработки цикловой системы управления и проектирования усилителей управляющих сигналов. Блок-схема алгоритма работы системы управления пятью гидроцилиндрами промышленного робота. Принцип работы схемы и расчет силовых ключей.
курсовая работа [136,0 K], добавлен 08.06.2014Обзор системы управления микроклиматом FC-403-65. Разработка структурной схемы системы управления температурным режимом теплицы. Выбор датчиков и исполнительных механизмов, принципиальная схема их подключения. Разработка инструкций по эксплуатации.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 10.04.2017Вид автономной системы управления полётом, основанный на свойстве инерции тел, без использования внешних источников информации. Структурно-функциональная схема системы управления. Элементы инерциальной системы управления. Типовые приборы и подсистемы.
презентация [621,8 K], добавлен 26.12.2012Состояние проблемы автоматического распознавания речи. Обзор устройств чтения аудио сигналов. Архитектура системы управления периферийными устройствами. Схема управления электрическими устройствами. Принципиальная схема включения электрических устройств.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 18.10.2011Проектирование системы регулирования дорожного движения на перекрестке (системы управления светофорами) на основе микроконтроллера группы PIC 16F84. Принцип действия устройства, функциональная схема и описание ее элементов. Алгоритм и листинг программы.
курсовая работа [361,4 K], добавлен 24.12.2012Разработка схемы стабилизации температурных режимов при производстве фторидных оптических волокон, схемы системы управления координатным столом. Принцип работы схемы системы управления стабилизации температуры. Выбор элементов схемы и технических средств.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 08.06.2009Основные функции конструктивных элементов пассажирского лифта, принцип и структурная схема его работы. Характеристика релейной и микропроцессорной станций управления. Преимущества разрабатываемого устройства, реализация его режимов управления лифтом.
дипломная работа [1014,2 K], добавлен 25.04.2013Общая характеристика системы автоматического управления атомной энергетической установки. Системы пуска реактора. Безламповая пусковая аппаратура: функциональная схема и принцип действия. Схема измерения мощности, принципы ее коррекции по температуре.
курс лекций [371,7 K], добавлен 19.05.2012Структурная схема системы управления кондиционером. Выбор пульта управления, датчика температуры, вентилятора, микроконтроллера и компрессора. Внутренняя структура и система команд транспортного уровня микросхемы DS18B20. Алгоритм работы кондиционера.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 14.11.2010
