СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Состояние вопроса и постановка задачи

1.1. Общие сведения об асинхронных двигателях

1.2. Техническое описание системы

1.3. Анализ существующих средств автоматизации

1.4. Обоснование структуры системы автоматического управления

2. Техническое задание

2.1. Наименование и область применения

2.2. Основание для проведения разработки

2.3. Цель и назначение разработки

2.4. Требования к системе

2.4.1. Требования к комплексу решаемых задач

2.4.2. Нижний уровень

2.4.3. Верхний уровень

2.4.4. Требования к надежности

2.4.5. Требования к безопасности

2.4.6. Требования к эргономике и технической

эстетике

2.4.7. Требования к эксплуатации, техническому

обслуживанию, ремонту и хранению компонентов

системы

2.4.8. Требования к защите информации от

несанкционированного доступа

2.4.9. Требования по сохранности информации при

авариях

2.4.10. Требования к защите от влияния внешних

воздействий

2.5. Требования к видам обеспечения

2.5.1. Требования к математическому обеспечению

2.5.2. Требования к информационному обеспечению

2.5.3. Требования к лингвистическому обеспечению

2.5.4. Требования к программному обеспечению

2.5.5. Требования к техническому обеспечению

3. Специальная часть

3.1. Выбор технических средств

3.2. Разработка структурной схемы

3.3. Разработка функциональной схемы

3.3.1. Блок центрального процессора

3.3.2. Блок ввода и преобразования аналоговых сигналов

3.3.3. Блок ввода-вывода дискретных сигналов

3.3.4. Математическое описание асинхронного двигателя

3.4. Проектирование робота

3.4.1. Постановка задачи

3.4.2. Исходные данные

3.4.3. Основные понятия и определения

3.4.4. Метод матриц в кинематике манипуляторов

3.4.5. Выбор систем координат

3.4.6. Расширенная матрица перехода для кинематической пары

3.4.7. Решение прямой задачи кинематики

3.4.8. Решение обратной задачи кинематики

3.4.9. Проверка решения

3.5. Технические средства автоматизации систем управления гибких автоматизированных производств

3.5.1. Выбор системы координат станка, детали и инструмента

3.5.2. Выбор типовых переходов операций сверления

3.5.3. Кодирование управляющей программы

процесса сверления

3.6. Связь контроллера с ЭВМ верхнего уровня

3.6.1. Схема гальванической развязки

приемопередатчика микроконтроллера

3.6.2. Интерфейс последовательного канала связи

ЭВМ с контроллером

3.6.3. Организация обмена по последовательному

каналу

3.6.4. Расчет формы сигнала в линии связи и

скорости обмена

3.7. Теория автоматического управления

4. Конструкторско-технологическая часть

4.1. Общие технические требования к печатной плате

4.2. Основные принципы конструирования печатных плат

4.3. Технология изготовления платы

5. Экономическая часть

5.1. Расчет плановой себестоимости

5.2. Определение договорной цены НИР и плановой

прибыли

6. Охрана труда

6.1. Анализ условий труда, опасных и вредных

производственных факторов

6.2. Выбор и обоснование мероприятий для создания

безопасных условий труда

6.3. Инструкция по охране труда при монтаже и

эксплуатации системы

6.4. Расчет искусственного освещения

6.5. Противопожарная защита

Заключение

Список литературы

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производства на основе микроэлектронной техники для развития и совершенствования существующих и создающихся технологических производств, является одним из важных направлений производства.

Особенностью современного этапа развития автоматизации производства является появление и массовое применение качественно новых технических средств, изготовление сетей на базе микроэлектроники. Внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) приобретает особое значение в связи с ростом требований к скорости вычисления, переработки и выдачи информации. Поэтому разработка и исследование структур и режимов функционирования АСУ ТП на основе микроЭВМ является актуальной задачей. Использование микроЭВМ позволяет на порядок снизить затраты, обеспечивает повышение эффективности и расширение функциональных возможностей.

Одно из основных положений автоматизации процессов организационного управления заключается в создании безбумажной технологии обработки информации.

Программное обеспечение систем с персональными микроЭВМ выгодно отличается своей простотой, проблемной направленностью.

Основной, определяющей целью управления оборудованием, технологическими и производственными процессами с помощью АСУ ТП является повышение производительности труда, улучшение качества продукции и использования материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. Дальнейшее совершенствование АСУ ТП связано с повышением их экономической эффективности путем индустриального создания автоматизированных технологических комплексов с АСУ ТП.

Одним из существенных препятствий на пути индустриализации создания АСУ ТП являются традиционные методы (трудоемкие) программирования ЭВМ и недостаточная адаптивность типовых АСУ ТП к более широкому кругу условий работы объектов управления. Преодолеть эти препятствия для предприятий, самостоятельно внедряющих АСУ ТП можно, во-первых, передачей значительной степени программного обеспечения из универсальных ОЗУ в ПЗУ микропроцессорных функциональных блоков, из которых и следует формировать логическую и вычислительную часть АСУ ТП, т. е. передачей задач традиционного программирования в область массового производства устройств электронной техники; во-вторых, развитием специализированных операционных систем АСУ ТП, обладающих широкими возможностями к адаптации и работающими с микропроцессорными функциональными блоками; в-третьих, созданием программно-аппаратурных средств реализации диалоговых режимов настройки и работы АСУ ТП.

Уровень автоматизации производственных процессов, производительность труда и качество выпускаемой продукции определяется силовой электровооруженностью труда, основу которой составляют регулируемые электрические машины.

Целью настоящего дипломного проекта является разработка автоматической системы регулирования электропривода с мощным высоковольтным короткозамкнутым асинхронным двигателем c детальной разработкой программ для управляющей ЭВМ верхнего уровня.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Общие сведения

В силу своих конструктивных особенностей асинхронная машина лишена ряда недостатков, присущих машинам постоянного тока. В частности, отсутствие коллектора и щеток в асинхронном короткозамкнутом двигателе (АД) обуславливает большую предельную единичную мощность, лучшие весо-габаритные показатели, более высокую перегрузочную способность и допустимую скорость изменения момента, более высокие скорости вращения, чем машины постоянного тока. Известно, что преимущества АД наиболее полно реализуются при частотном управлении, что обуславливает постоянное вытеснение регулируемого электропривода постоянного тока частотно-регулируемым асинхронным электроприводом во всех отраслях промышленности.