Курсовая работа по САУ 2010-го года (сдана и защищена)

«Вакуумная печь для отжига опаловых нанокомпозитов »

Расчетно-пояснительная записка

Москва 2010 г.

Содержание
1.... Техническое задание. 3
2.... Реферат.. 4
3.... Введение. 5
4.... Описание процессной модели.. 7
4.1Выбор сервисных функции системы.. 10
4.2.Программа управления. 12
6.Описание комплексной принципиальной схемы... 14
6.1. Камера технологическая. 15
6.2. Вакуумная система. 17
6.3. Система загрузки-выгрузки. 21
6.4. Система энергообеспечения. 22
6.5. Система управления. 26
7. Расчет и описание принципиальной электрической схемы……………………………………………………………………………………………...…34
6.... Заключение. 35
8.... Список литературы... 36

1. Техническое задание

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по системам автоматического управления оборудования электронных технологий.

Тема проекта: «Вакуумная печь для отжига опаловых нанокомпозитов»

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

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

3.Описать механический, энергетический и информационный интерфейс компонентов машины. Дать техническое задание и техническое предложение на САУ и основные элементы машины.

4.Разработать принципиальную электрическую схему элемента САУ или САУ в целом.

Содержание графической части.
Процессная модель машины..................................................1 л.
Комплексная принципиальная схема....................................2 л.
Схема соединений...................................................................1 л.
Экран монитора.......................................................................1л
Содержание расчетно-пояснительной записки.

1.Введение.

2.Описание процессной модели. Выбор и обоснование целевых, сервисных функций, и функций коррекции цели.

3.Техническое задание и техническое предложение на систему управления машины по приведенной в приложении 1 форме.

4.Описание комплексной принципиальной схемы ФС. Обоснование структурно-компоновочного решения, выбор и согласование уровней потоков элементов.

5.Документы, сопровождающие комплексную принципиальную схему:

·перечень элементов ПЭ;

·перечень потоков и сигналов ПС;

·технические задания на основные подсистемы и узлы машины ТЗ.

6.Информационный поиск датчиков и исполнительных элементов машины и ее САУ, описание целевого, механического, энергетического и информационного интерфейса этих элементов ОЭ.

7.Расчет и описание принципиальной электрической схемы.

8.Заключение.

2. Реферат

Графические работы в объеме 5 листов выполнены на ПК с помощью программы АСКОН КОМПАС V12. Записка выполнена с использованием программного продукта Microsoft Word.
Целью данного 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.
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 вакуумной печью для отжига.
Курсовой проект выполнен в следующем объеме: процессная модель (алгоритм работы системы управления установкой); комплексная принципиальная схема (КПС) установки, включающая разработку КПС механической части и КПС систем энергообеспечения и управления; схема соединений; экран монитора персонального компьютера. В расчетно-пояснительной записке приведены необходимые пояснения, описания и отражены принципы построения САУ установки.

3. Введение

Одно из перспективных направлений в наноэлектронике связано с созданием 3D-наноструктур на основе матриц синтетического опала – трёхмерных плотноупакованных структур, состоящие из SiO2 – сфер размером от десятков нанометров до микрона в диаметре с периодически расположенными пустотами между ними. Внедрение в пустоты матрицы ферромагнитных материалов позволяет расширить фотонную запрещенную зону (ФЗЗ) до радиодиапазона [1]. За счет наличия упорядоченно расположенных магнитных зерен нанометрового размера в таких структурах возможно наблюдать эффект магнитного упорядочения. В области ФЗЗ у таких материалов наблюдается возрастание магнито-оптических эффектов Керра и Фарадея.

Поэтому предлагается использовать пленки опаловых нанокомпозитов для создания волноводов; волноводных фильтров, представляющих собой отрезок волновода, стенки которого покрыты пленкой синтетического опала, содержащей ферромагнитный материал.

Экспериментальные исследования газочувствительности тонких пленок диоксида олова, осажденных на поверхность синтетического опала показали [2], что одной из областей применения таких структур могут быть чувствительные элементы тонкопленочных резистивных газовых сенсоров, в которых опаловая матрица послужит рельефообразующей подложкой.

Также опаловые матрицы являются перспективным элементом для создания автоэмиссионных катодов, общими требованиями к которым являются: работа при низком напряжении, высокая плотность тока эмис­сии, маленький размер, совместимость с микротехнологией и высоко­вакуумной обработкой. Поскольку для получения заметного автоэлектронного тока необхо­димы сильные электрические поля (~ 107 В/см) у поверхности эмит­теров, то для таких полей при не слишком высоких напряжениях, применяется особая геометрия эмиттера — это всегда поверхность с большой кривизной: острия, лезвия, выступы и т п. Из электростатики известно, что поверхностная плотность заряда на проводнике сложной формы всегда принимает наибольшее значение на заострении. Именно такие упорядоченные острия и возможно получить с использованием упорядоченной структуры опаловой матрицы.

Печь Forum-100K, изучаемая в этом проекте, позволяет с помощью отжига упрочнить опаловую структуру, изменить структуры в нужном направлении, придать определенные электрические, магнитные и другие свойства. Данная печь способна удовлетворить все профессиональные требования, как опытного специалиста, так и начинающего пользователя. Изделие соответствует ГОСТ 12.2.025-76 класс 1, тип Н.

Основные технические характеристики выбранной печи Forum-100K:

-Температурный диапазон 200-1200

-Количество программ пользователя 99

-Отклонение температуры в режиме выдержки 2

-Диапазон длительности шага 1…99 min

-Скорость нагрева 10…150 С/мин

-Разряжение в камере 720 мм.рт.ст

-Рабочая влажность 35-80%

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

-Напряжение питания 220V

-Потребляемая мощность 1,5 кВт

-Габаритные размеры 30*33*58

-Масса (без насоса) 20 кг

Верхняя часть печи состоит из муфеля, теплоизоляционного столика, столика подъемного механизма, алфавитно- цифрового дисплея на ЖК, клавиатуры. В нижней части располагается вакуумная система, подключенная к вакуумному штуцеру, розетки питания, предохранителей, сетевого выключателя.