Разработка автоматизированного блока управления пневмокамерным насосом (стр. 4 из 8)
Модули LOGO!Contact
Модули LOGO!Contact предназначены для бесшумной коммутации трехфазных цепей переменного тока напряжением до 400В с активной нагрузкой до 20А или асинхронными короткозамкнутыми двигателями мощностью до 4кВт. Модули выпускаются в двух модификациях, отличающихся напряжением питания обмотки управления: =24В или ~230В.
Блоки питания LOGO!Power
Блоки питания LOGO!Power преобразуют сетевые напряжения ~115/230В в требуемое напряжение =12В и =24В. В каждом случае предлагаются два варианта для разных выходных токов.
Модули памяти
Для долговременного хранения резервной копии, защиты от несанкционированного доступа и копирования программы, а также переноса программ с одного логического модуля на другой может использоваться универсальный модуль памяти для версии LOGO!…0BA4
Программирование LOGO!
Программирование модулей LOGO!Basic может выполняться с клавиатуры с отображением информации на встроенном дисплее. Процесс программирования сводится к последовательному соединению встроенных функциональных блоков и заданию параметров настройки (задержек включения / выключения, значений счетчиков и т.д.). Для выполнения всех этих операций используется система встроенных меню. Готовая программа может быть переписана в модуль памяти, вставленный в интерфейс модуля LOGO!
Все встроенные функции хранятся в памяти логического модуля в виде двух библиотек. Библиотека GF содержит набор функций, выполняющих все основные логические операции. В библиотеку SF собраны специальные функции: триггеры, счетчики, таймеры, импульсные реле, компараторы, генераторы импульсов и т.д.
LOGO!SoftComfort
Пакет LOGO!SoftComfort позволяет производить разработку и отладку программ для LOGO! на компьютере, документировать программы и эмулировать работу разрабатываемого устройства. Поддерживается программирование в виде функциональных блоков и релейно-контактных схем. Пакет может работать под управлением операционных систем Windows 95/98/NT/ME/2000/XP, Linux, MACOS-X. Готовая программа может загружаться в память логического модуля через кабель ПК или записываться в модуль памяти через специальное устройство LOGO!Prom.
1.4.3 Описание принципа действия
Принцип работы пневмокамерного насоса.
Материалы поступают в ёмкость насоса через дозатор. Клапан дозатора закрывается по прошествии времени на таймере ограничения по времени, либо после засыпания материалом датчика уровня. После закрытия клапана дозатора, открывается клапан выгрузки. Выгрузка осуществляется при подаче воздуха под давлением 2 МПа и завершается, либо по прошествии времени на таймере ограничения по времени, либо при падении давления ниже 1 МПа. После закрытия клапана выгрузки, осуществляется стравливание лишнего воздуха из ёмкости и цикл повторяется.
1.4.4 Расчет потребляемой мощности
В этом разделе необходимо выполнить расчет потребляемой мощности
нашим проектируемым устройством. Расчет потребляемой мощности является весомым фактором для выбора источника питания, а также по результатам этих расчетов будет видно, является ли целесообразным вообще собирать устройство.
Каждый из элементов входящих в состав нашего устройства будет потреблять различную мощность, так как это потенциально разные устройства. Рассчитаем потребляемую мощность каждого из элементов.
Автоматические реле (РЕК77) 220В – потребляемая мощность одного реле равна Р = 1Вт, так как реле у нас четыре общую мощность можно рассчитать по формуле:
Рр = n * 1Вт где n – это количество реле присутствующих в схеме
Рр = 4 * 1Вт = 4Вт (1.5.4.1)
Вибрационный сигнализатор (ВС – 340) – потребляемая мощность согласно техническому описанию равна Рвс = 3Вт
Рассчитаем потребляемую мощность ламп индикации (НL-1 – HL-5)
P= Uпр*Iпр = 4*100*10-3 = 0,4 Вт (1.5.4.2)
Мощность всех ламп равна
∑PHL= n×PНL= 7 * 0,4 = 2,8 Вт (1.5.4.3)
Контроллер LOGOSIEMENS – потребляемая мощность согласно техническому описанию устройства численно равна Рк = 4Вт.
Электроконтактный манометр - потребляемая мощность согласно техническому описанию устройства численно равна Рм = 2Вт.
Теперь рассчитаем мощность, потребляемую всем устройством в целом, по следующей формуле:
Pобщ= Pреле + Pвс + Pконтр +РНL+ Рм (1.5.4.4)
Pобщ= 4+3+4+2,8+2=15,8 Вт
Исходя из полученных расчетов видно, что данное устройство довольно экономично в плане потребляемой мощности и следовательно для его изготовления не потребуются большие затраты (тепло отводы или специальная система охлаждения).
2 . Конструкторско-технологический раздел
2.1 Выбор и обоснование способа изготовления печатной платы
Печатные платы представляют собой диэлектрическую пластину с нанесенным на нее токопроводящим рисунком (печатным монтажом) и отверстиями для монтажа элементов.
Печатный монтаж – это нанесение на изоляционное основание тонких электропроводящих покрытий (печатных проводников), выполняющих функции монтажных проводов для соединения элементов схемы.
Печатные платы служат для размещения и закрепления элементов устройства одном основании, а печатный монтаж обеспечивает связь между этими элементами в соответствии с принципиальной схемой устройства. Наряду с традиционным проводным монтажом печатные платы являются основным этапом в подготовке устройства к производству и имеют ряд преимуществ, т. е. они позволяют:
1. увеличить плотность монтажных соединений и возможность миниатюризации компоновки радиоэлементов и блоков внутри устройства;
2. организовать изготовление печатных проводников и электрорадиоэлементов в одном технологическом цикле;
3. гарантированная стабильность и повторяемость электрических характеристик;
4. Повышенная стойкость устройства к климатическим и механическим воздействиям;
5. провести унификацию конструкторских и технологических решений;
6. Увеличить надежность;
7. организовать комплексную автоматизацию работ по изготовлению устройства.
По конструктивному исполнению все печатные платы можно подразделить на: односторонние, двухсторонние, однослойные и многослойные.
Односторонние печатные платы представляют собой диэлектрическое основание, на одной стороне которого выполнен печатный монтаж, а на другой стороне размещаются элементы устройства.
У двухсторонних печатных плат печатный монтаж выполнен на двух сторонах, а переход токопроводящих линий осуществляется металлизированными контактными отверстиями. Такое исполнение печатной платы позволяет обеспечить большую плотность размещения печатных проводников.
Многослойные печатные платы состоят из чередующихся слоев материала с проводящим рисунком, соединенных клеевыми прокладками в монолитное основание путем прессования. Такое исполнение печатной платы позволяет обеспечить наибольшую плотность и надежность печатного монтажа, что в свою очередь позволяет уменьшить габаритные размеры печатной платы.
Теперь рассмотрим более подробно методику нанесения токопроводящего рисунка на подложку печатной платы. Существует несколько способов:
1. Химическое травление;
2. Электрохимическое осаждение;
3. Комбинированный.
Наиболее распространенным из этих методов является метод химического травления.
Организация процесса химического травления фольгированного материала осуществляется при помощи специально изготавливаемых для этих целей химических составов. Существует широкая номенклатура таких реактивов, большинство из которых довольно легко можно изготовить даже в домашних условиях. Наиболее простыми способами травления фольгированного материала в процессе изготовления печатной платы является:
1. В стакане холодной воды растворяют 4 – 6 таблеток пероксида водорода и осторожно добавляют 15 – 25 мл концентрированной серной кислоты. Для нанесения рисунка печатных проводников на фольгированный материал можно пользоваться клеем БФ – 2. Время травления в данном растворе примерно 1 час.
2. Раствор хлорного железа в воде: в 200 мл воды растворяют 150 г хлорного железа в порошке. Для приготовления хлорного железа берут 9 % -ную соляную кислоту и мелкие железные опилки. На 25 объемных частей кислоты берут одну часть железных опилок. Опилки засыпают в открытый сосуд с кислотой и оставляют на несколько дней. Через 5 – 6 дней раствор окрасится в желто-бурый цвет, что означает готовность раствора к применению.
3. Травление платы в концентрированном растворе азотной кислоты занимает 1 –5 минут, но требует осторожности. После травления плату тщательно промывают водой с мылом.
Однако существует возможность изготовления печатной платы даже без применения химикатов. Данный процесс осуществляется следующим образом: требуемых размеров плату вырезают из фольгированного материала, сверлят все необходимые отверстия и наносят на нее рисунок печатного монтажа. Контуры обводят острым шилом. Для изготовления платы средней сложности приведенным способом затрачивается 1,5 – 2 часа.
Что касается стенда для исследования канала сопряжения ЧПУ с объектом, то для изготовления печатной платы для него целесообразней всего изготовить двухстороннюю печатную плату, т.к. учебный стенд содержит большое количество микросхем и радиоэлементов.
Как и для любого устройства, для изготовления печатной платы также существует своя методика:
- Сначала на клетчатой бумаге вычерчивается плата в натуральную величину.
- Следующим действием изготавливается копия этого чертежа, на котором отмечены только места, где необходимо просверлить отверстия для установки в них радиоэлементов и цифровых интегральных микросхем. - Эта копия наклеивается на пластину фольгированного стеклотекстолита со стороны фольги. Применять для изготовления печатной платы гетенакс или текстолит не рекомендуется, т. к. существует высокая вероятность, что при