Курсовой проект по системам автоматического управления 2005-го года

Проект курсовой

На тему: «Система автоматизированного управления установки комплексного исследования поверхности «Эскалаб-5»»

Расчетно-пояснительная записка

Москва, 2005

СОДЕРЖАНИЕ

Задание……………………………………..……………………………..…………………….3

Введение……………………………………..………………………………………………….4

1. Общие требования к алгоритму управления……………………………………….…6
2. Анализ целевых процессов……………………………………………………………….7
3. Описание процессной модели……………………..……………………………………..7
4. Комплексная принципиальная схема……………..……………………………….…..10

1. Техническое задание на элементы и узлы машины………………………………….11

Механическая часть………………………………………………………………………11

• Вакуумная система………………………………………………………………..11
• Система транспортировки образцов……………………………………………11
• Манипулятор………………………………………………………………………11
• Линия напуска газа……………………………………………………………….12

Электрическая часть…………………………………………………………..…………13

• Плата синхронизации…………………………………………………………….13

Описание автоматизированной работы……………………………………13

Требования к управляющей программе……………………………………13

Микроконтроллер...…………………………………………………………...14

Микросхема связи с портом RS232.…………………………………………16

• Блок энергоавтоматики БЭА...………………………………………………….17

Заключение……………………………………………………………………………………20

Список литературы………………………………………………………………………..…21

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по системам автоматического управления оборудования электронных технологий.

Тема проекта: «Система автоматизированного управления установки комплексного исследования поверхности «Эскалаб-5»» .

1. Проработать описание работы машины, выбрать и обосновать состав его основных целевых и сервисных функций.

2. Разработать комплексную принципиальную схему, как совокупность системы целевых механизмов, системы их энергообеспечения и системы управления, связанных материа льными, энергетическими и информационными потоками.

3. Описать механический, энергетический и информационный интерфейс компонентов.

4. Предложить варианты модернизации САУ на установке.

Содержание графической части.

• Процессная модель . . . . . . . 1 л.
• Комплексная принципиальная схема . . . . 2 л.
• Схема соединений . . . . . . . 1 л.

Содержание расчетно-пояснительной записки.

• Введение.
• Описание процессной модели. Выбор и обоснование целевых, сервисных функций, и функций коррекции цели.
• Описание комплексной принципиальной схемы.
• Технические задания на элементы и узлы машины.
• Анализ возможных вариантов САУ.
• Заключение.

Введение

Одним из способов детального изучения современного авиационного металловедения является установление связи между состоянием поверхности материала и его внутренних поверхностей раздела (границ зерен, межфазных границ и т.д.) и эксплутационными характеристиками.

Изучение элементного состава тонкого поверхностного слоя (толщиной от 20 до 100) или внутренней поверхности раздела позволяет решить такие задачи, как:

• Оптимизация композиции сплавов путем их микролегирования;
• Изучение начальных стадий коррозионных процессов;
• Совершенствование металлографических процессов получения материалов авиационного применения;
• Оптимизация условий обработки поверхности для повышения адгезии материала и покрытия;
• Подбор режимов термовакуумной обработки жаропрочных и алюминиевых сплавов.

Установка «Эскалаб-5», имеющаяся в лаб. 17 ФГУП «ВИАМ», где я прохожу эксплуатационную практику, по своей сути является комплексной лабораторией для анализа поверхности различными методами электронной спектроскопии и ионной масс-спектроскопии. Для эффективной работы установки необходимый уровень вакуума в ее аналитической камере должен составлять 10^-10 мм рт.ст. Установка также должна обладать современным и мощным комплексом по сбору, обработке, сохранению и предоставлению пользователю результатов, полученных во время проведения исследования образцов.

В данном проекте была разработана САУ для установки на основании современной элементной базы. В качестве прототипа была взята существующая САУ установки на базе компьютера «Apple-ll».

В настоящее время все большее число производств переходит на использование автоматизированного и автоматического оборудования. Без управляющей электроники уже не может обойтись ни одна отрасль промышленности, особенно – электронное машиностроение, где необходимо управление множеством технологических параметров при высочайшей точности и жестких требованиях к соблюдению технологии.

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

Задачи проекта состоят в:

• распределении функций машины между различными компонентами и обоснование этих функций;
• постановке четких технических заданий перед разработчиками отдельных компонентов;
• выполнении технической документации на электронные компоненты.

В итоге для упрощения работы оператора и повышения производительности предложен вариант полностью автоматизированной установки.

Курсовой проект выполнен на четырех листах формата А2 и расчетно-пояснительной записки. На первом листе приведены алгоритмы автоматизированных и ручных процессов установки. На втором и третьем листах – комплексная принципиальная схема установки: кинематическая схема, вакуумная и пневмогидравлическая схема, гидравлическая система, энергообеспечение, система автоматизированного обеспечения. На четвертом листе – принципиальная электрическая схема платы синхронизации. В расчетно-пояснительной записке приведены необходимые пояснения, отражены принципы построения САУ установки на основе выбранной платы, даны описания листов проекта.