Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу

«Основы проектирования систем автоматического

управления оборудованием электронных технологий»

на тему

УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ УНТ

Содержание

Реферат. 2

Введение. 3

1 Описание работы установки . 4

2 Описание процессной модели. 6

2.1 Функции системы.. 6

2.2 Основные целевые процессы.. 6

2.3 Сервисные процессы.. 7

3. Комплексная принципиальная схема. 9

3.1 Механическая систнема пневмогидравлического привода. 10

3.2 Энергетический интерфейс пневмогидравлического привода. 10

3.3 Информационный интерфейс пневмогидравлического привода. 11

4. Техническое задание на элементы и узлы САУ.. 12

4.1 Механическая часть САУ.. 12

4.1.1 Пневматическая система. 12

Пневмопривод PP. 12

Датчики конечного положения DP1, DP2. 12

Пневмораспределитель PR.. 13

Блок подготовки воздуха BPV.. 14

Реле давления. 15

4.1.2 Гидравлическая система. 16

Гидропривод GP. 16

Электрореологический дроссель DR.. 17

4.2 Энергетическая часть САУ.. 17

Блок питания оборудования PS. 17

Высоковольтный источник постоянного напряжения IPN.. 18

4.3 Информационная часть САУ.. 19

Программируемый логический контроллер PLC.. 19

Датчик линейного перемещения DS. 19

Датчик давления DV1, DV2. 20

Заключение. 22

Список литературы.. 23

Реферат.

К курсовому проекту

Пневмогидравлический привод с электрореологическим управлением.

Записка 42 стр., 22 рис.

Графические работы выполнены на ПК с помощью программ: Visio 2013. Записка выполнена с использованием среды Microsoft Word 2013.

Целью данного курсового проекта является овладение навыками, методами и средствами комплексных разработок механических и электронных компонентов оборудования САУ.

Задачи проекта состоят в следующем:

• распределить функции машины между различными компонентами и обосновании этих функций;
• постановить четкое техническое задание перед разработчиками отдельных компонентов;
• выполнить техническую документацию на электронные компоненты.

Для упрощения работы оператора и наладчика, повышения производительности и качества выпускаемой продукции предложен вариант полуавтоматического привода возвратно – поступательного движения на основе электрореологической жидкости (далее, пневмогидропривод).

Курсовой проект выполнен в объеме 4-и листов формата А1 и расчетно-пояснительной записки. На первом листе приведены алгоритм работы, таблица процессов. На втором и третьем листах - комплексная принципиальная схема пневмогидропривода: механика, энергообеспечение, системы автоматического и ручного управления. На четвертом листе - принципиальная электрическая схема блока ключей распределителей, блока питания плат и блока усиления сигнала.

Введение

1. Повышение качества и микроминиатюризация изделий во многих областях науки и техники определяют необходимость обеспечения сверхточных перемещений вплоть до нанометрического диапазона при возможности перемещений по нескольким координатам одновременно;

2. Сверхмалая длительность процессов в технологическом и исследовательском оборудовании (менее 1 мс) предъявляет весьма жесткие требования к динамическим параметрам механизмов перемещения;

3. Современное прецизионное оборудование, в частности, для микролитографии, анализа поверхности, производства шаблонов печатных плат, юстировки лазеров и т.д. требуют системы виброзащиты от внешних воздействий для реализации точного позиционирования инструмента;

Поэтому теоретические и экспериментальные исследования реологических процессов и разработка на их основе конструкций приводов, демпфирующих устройств, является актуальными и востребованными.

Требования к модулям перемещений прецизионного оборудования

Диапазоны перемещений по X,Y…………………….до 200…300мм

Скоротсь перемещения ……………………………….0,03…1 м/с

1 Описание работы установки .

Пневмогидравлический привод с электрореологическим управлением

Рисунок 1. Схема стенда для исследования рабочих характеристик элементов ЭР приводов

• компьютер; 2- пневмоцилиндр; 3,6- датчики давления; 4- емкости с ЭР жидкостью; 5- ЭР дроссель с датчиком температуры; 7- гидроцилиндр; 8- шток; 9- датчик положения; 10- конечные выключатели; 11- блок управления; 12- пневмотрубопровод; 13- вентили; 14- пневмораспределитель; 15- газовый редуктор; 16- DC-DC преобразователь;17- аналогово-цифровой преобразователь.

Привод состоит из пневмоцилиндра и гидроцилиндра с общим штоком. При подаче сжатого воздуха в полость пневмоцилиндра возникает усилие, которое передаётся на поршень гидроцилиндра. Поршень гидроцилиндра выталкивает ЭР – жидкость из одной полости в другую через ЭР – дроссель. При достижения конечного положения срабатывает концевой выключатель, который передаёт электрический сигнал на блок управления(11). Блок управления подаёт сигнал на пневмораспределитель(14), и переключает его в другое положение. Воздух поступает в другую полость пневмоцилиндра и привод совершает возвратное движение до достижение концевого переключателя. Перемещая концевые выключатель можно регулировать амплитуду перемещения привода, а с регулятором давление(15) можно выставлять необходимое для работы привода давление сжатого воздуха. При работе привода ЭР-жидкость переливается из одной полости гидроцилиндра в другую через ЭР- дроссель. Дроссель представляет собой цилиндрический конденсатор и его работа основана на электрореологическом эффекте. При подаче управляющего напряжения на электроды дросселя происходит структурирование ЭР жидкости и изменение скорости движения штока. При этом измеряются, для каждого значения управляющего напряжения, скорость движения штока и разность давлений _Dp на рабочем цилиндрическом зазоре дросселя.

Подавая напряжение (0-3 кВ) на электрод ЭР-дросселя, можно управлять потоком течения ЭР-жидкости через кольцевой зазор дросселя. Следствием изменения потока ЭР- жидкости является изменение скорости движения штока гидропривода. Таким образом, варьируя напряжением на электроде дросселя, можно добиться необходимой скорости движения и плавности хода рабочего штока.

Рисунок 2. Электрореологический дроссель