24 вариант, 16 баллов (Ответы на РК №1)

16 баллов (отлично). Я бы хотел увидеть в ответе обобщенную структуру, которая давалась на презентации в первой лекции.

Рубежный контроль 1

Здоровьев В.Ю., МТ11-72

Вариант 24

1. Структура типовой информационно-управляющей сети вакуумного технологического оборудования. Функции и требования к центральному, узловому и локальным контроллерам.

2. Светодиод, назначение и типы оптопар. Расчет балластного резистора для светодиода.

Решение:

1. Структура информационно-управляющей сети вакуумного технологического оборудования, на примере установки диффузионной сварки в сверхвысоком вакууме:

Центральным контроллером является ПК, который выполняет сервисные функции по отображению состояния процесса, сигнализирует о выходе параметров за допуски, а также ведет тренды процесса и функции коррекции цели. В данном случае для ЦК необходимы монитор, клавиатура и жесткие диски для хранения и архивации трендов.

Узловым контроллером является специальный микроконтроллер(СМК), поддерживающий выполнение целевых функций САУ. СМК на печатной плате имеет 4 микроконтроллера(МК) МК1,2,3,4.

МК1 – однокристальный МК семейства PIC, управляющий работой вакуумной системы.

МК2 – однокристальный МК серии PIC-18, управляющий процессом нагрева.

МК3 – однокристальный МК серии PIC-18, управляющий процессом нагружения свариваемых деталей.

МК4 – однокристальный МК серии MCS-51, который выполняет связь с промышленным компьютером, а также координирует работу основных процессов.

Локальным контроллером является локальный регулятор ТР, который управляет нагревателем. С помощью него измеряется температура объекта, сравнивается сигнал с уставкой, а также вырабатывает управляющее воздействие и выдает его на блок питания нагревателя.

2. В светодиоде энергия рекомбинации электронов и дырок в p-n переходе выделяется в виде света, т.е. сетодиод – это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение.

Сочетание светодиода и фотоприбора называют оптопарой.

В светодиоде оптопары электрическая энергия преобразуется в световую, а в фотоприборе, наоборот, световой сигнал преобразуется в электрическую энергию.

Таким образом, в электронной цепи оптопара выполняет функцию элемента связи, в которой в то же время осуществлена гальваническая развязка входа и выхода.

Типы оптопар:

а) диодная, б) транзисторная без базового вывода, в) транзисторная с выводом от базы фототранзистора, г) симисторная.

Расчет балластного резистора для светодиода.

Светодиод, стоящий на входе оптопары питается током, поэтому требует при своем подключении к источнику напряжения балластного резистора. Сопротивление этого резистора рассчитывается:

где, - напряжение питания цепи, - падение напряжения на светодиоде и - номинальный ток светодиода.