«Основы проектирования систем автоматического

управления оборудованием электронных технологий»

на тему

УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ УНТ

Москва 2015

Содержание

Аннотация. 3

2 Описание процессной модели. 6

2.1. Выбор сервисных функций. 11

2.2. Выбор функций коррекции цели. 12

2.3. Общие требования к алгоритму управления. 12

2.4 Интерфейс САУ.. 13

3 Описание комплексной принципиальной схемы. 17

3.1 Вакуумная система. 18

3.1.1 Диафрагменный насос XDD1. 19

3.1.2 Электромагнитные клапаны VX2A4AA.. 20

3.1.3. Датчик вакуума APG100. 20

3.2 Газовая система. 21

3.2.1 Регуляторы давления GCE.. 22

3.2.2. Регулятор расхода газа Bronkhorst EL-Flow.. 23

3.3 Блок энергоавтоматики и управления. 23

3.3.1 Центральный микроконтроллер. 23

3.3.2 Программное обеспечение. 26

3.3.3 Твердотельные реле. 29

3.3.4 Устройства ввода-вывода. 30

3.3.5 Плата управления. 31

3.3.6 Нормирующий преобразователь температуры.. 32

3.3.7 Система охлаждения блока САУ.. 33

3.3.8 ЛАТР. 33

Заключение. 35

Список использованной литературы.. 36

Аннотация

Целью курсового проекта является: овладение навыками, методами и средствами комплексных разработок механических и электронных компонентов оборудования САУ, а также правилами и методами составления технического задания на программное обеспечение САУ.

Данный курсовой проект содержит:

6 листов формата А1, выполненных на ПК с помощью программы Компас-3D-V15.1, а также расчетно-пояснительную записку, выполненную на ПК на листах формата А4 с использованием среды Microsoft Word 2013. Расчетно-пояснительная записка содержит 36 страниц, 30 рисунков, 3 таблицы.

Задачи проекта состоят в:

1. Распределении функций машины между различными компонентами и обоснование этих функций;

2. Постановке четких технических заданий перед разработчиками отдельных компонентов;

3. Выполнении технической документации на электронные компоненты.

В проекте разработана система управления установки для выращивания УНТ.

Курсовой проект выполнен в следующем объеме: процессная модель (алгоритмы работы системы управления установкой); интерфейс САУ, комплексная принципиальная схема (КПС) установки, включающая разработку КПС механической части и КПС систем энергообеспечения и управления; схема соединений, принципиальная электрическая схема платы управления. В расчетно-пояснительной записке приведены необходимые пояснения, описания и отражены принципы построения САУ установки.
1 Введение

Одно из перспективных направлений в наноэлектронике связано с выращиванием нанотрубок и созданием на их основе различных устроойств.

Автоэмиттеры на основе углеродных нанотрубок (УНТ) перспективны при решении широкого класса задач, связанных, например, с разработкой таких устройств, как: матричные автоэмиттеры для плоских экранов, катоды микрорадиоламп терагерцового диапазона частот, автоэмиттеры для экономичных индикаторов и осветителей, терабитных запоминающих сред и задач, связанных со считыванием информации в терабитных ПЗУ.

Актуальность использования автоэмиттеров в перечисленных устройствах обуславливается рядом их параметров: достаточно низкие рабочие напряжения при больших плотностях и значениях эмиссионного тока, устойчивость к радиационному излучению, очень широкий рабочий температурный диапазон.

Установка для выращивания УНТ, изучаемая в проекте, позволяет получать островковые пленки катализатора, а затем выращивать на них нанотрубки. Прототип данной установки находится в лаборатории нашей кафедры (позволяет получать затравки для последующего роста УНТ).

Рисунок 1 – Установка для выращивания УНТ

Основные технические характеристики установки:

- Температурный диапазон: 200-750°С;

- Рабочее время: до 12 часов;

- Рабочий газ: N2;

- Разряжение в камере: 200 Па;

- Рабочая влажность: 35-80%;

- Атмосферное давление: 650-805 мм.рт.ст.;

- Напряжение питания: 220V;

- Потребляемая мощность: 1,5 кВт;