В год конца света по календарю Майя (2012) был выполнен и сдан данный курсовой проект

«Основы проектирования систем автоматического

управления оборудованием электронных технологий»

на тему

«Автоматизированная вакуумная установка для исследования и испытаний наноклапана»

Москва, 2012г.

Содержание

Содержание. 2

Введение. 3

Описание процессной модели. 3

Запуск форвакуумной откачки. 4

Завершение форвакуумной откачки. 6

Запуск высоковакуумной откачки. 7

Рабочий процесс. 8

Завершение работы установки. 9

Описание комплексной принципиальной схемы.. 11

Информационный поиск датчиков и исполнительных элементов машины и ее САУ.. 14

ТЗ на элементы САУ.. 14

Заключение. 18

Литература. 19

Введение

Рассматривается автоматизация процессов управления вакуумной установкой для исследования и испытаний объекта исследования наноклапана.

Установка предназначена для исследования работы и испытаний наноклапана в вакууме под действием нагружающей силы и электромагнитного поля. В настоящее время управление установкой осуществляется в ручном режиме. Установка состоит из следующих составных частей:

1. Насос вакуумный пластинчато-роторный 2НВР-5ДМ;

2. Магниторазрядный насос НМДО-250;

3. Клапан вакуумный с электромагнитным приводом Agilent L9942304, 24 В (нормально-закрытый) (3 шт.);

4. Затвор вакуумный с электромагнитным приводом VAT Series 10, Ду250, 220 В (1 шт.)

5. Блок управления (1шт.);

6. Форвакуумный тепловой датчик Agilent 536 TC (1шт.);

7. Вакууметр RGC-100 для датчика Agilent 536 TC (1шт.);

8. Активный широкодиапазонный вакуумный датчик Agilent FRG-720 (1шт.);

9. Регулиремый натекатель газа (2 шт.)

10. Баллон с газом (1 шт.)

11. Исследуемый клапан (нормально-открытый) (1шт.)

Описание процессной модели

В данном курсовом проекте разработана процессная модель автоматического управления вакуумной установкой исследования и испытания наноклапана. (см. Лист 1).

Исследуемый объект (наноклапан) устанавливается на сверхвысоковакуумную установку, подключаются кабели питания. Подается питание на форвакуумный насос, производится форвакуумная откачка. Подается питание на высоковакуумный насос, производится высоковакуумная откачка. При достижении требуемого давления, осуществляется подача рабочего газа через наноклапан и регулировка потока натекания. Исследуемый объект нагружается нормальной силой F (переменная величина) и создается электрическое поле в уплотнении наноклапана (переменная величина). Производится замер давления в камере.

Автоматизированная система управления вакуумной установкой должна выполнять следующие функции:

1. Запуск форвакуумной откачки

2. Запуск высоковакуумной откачки.

3. Подача регулируемого потока газа.

4. Подача электрического поля на исследуемый объект.

5. Контроль параметров (давления, напряжения эл. поля)

6. Снятие электрического поля на исследуемый объект.

7. Закрытие регулируемого потока газа.

8. Завершение высоковакуумной откачки.

9. Завершение форвакуумной откачки

Запуск форвакуумной откачки

Цель процесса: достичь давления запуска высоковакуумного насоса.

Критерий начала: запускается оператором.

Критерий окончания: сигнал вакуумметра.

Уставки:

Уставка P_Vac Ok: «Форвакуум Ok»

Процессы дискретного управления:

«Открыть клапан VE1», dm_VE1 = 1

«Открыть затвор VE3», dm_VE3 = 1

«Открыть клапан VE4», dm_VE4 = 1

«Включить NI1», dm_NI1 = 1

«Включить датчик FRG-720», dm_FRG720 = 1

«Включить вакууметр RGC-100», dm_RGC100 = 1

Сигналы аналогового контроля АК:

ac_FRG720, давление при ФВ откачке

Сообщения оператору:

«Для начала откачки нажмите Enter»;

Сообщение «Форвакуумная откачка не требуется»;

«Форвакуумная откачка запущена»;

«Плохой вакуум в камере»;

«Форвакуум Ok »;

«Завершение форвакуумной откачки»;

Содержание процесса «Запуск форвакуумной откачки»:

Процесс запускается оператором:

Сообщение «Для начала откачки нажмите Enter »;

Ожидание подтверждения;

Команда «Включить датчик FRG-720»;

Команда «Включить вакууметр RGC-100»;

Команда «Открыть затвор VE3»;

Контроль давления в камере.

Каждые 0.5с контролировать давление в камере ac_ FRG720;

Если давление ac_ FRG720 < = P_Vac Ok, то

запуск процесса «Запуск высоковакуумной откачки»;

Сообщение «Форвакуумная откачка не требуется»;

выход из процесса «Запуск форвакуумной откачки».

Если давление ac_ FRG720 > P_Vac Ok, то

Команда «Открыть клапан VE1»;

Команда «Открыть клапан VE4»;

Команда «Включить NI1»;

Сообщение «Форвакуумная откачка запущена»;

Контроль давления в камере.

Каждые 0.5с контролировать давление в камере ac_ FRG720;

Если давление P_Vac Ok достигнуто, то

Сообщение «Форвакуум Ok »;

запуск процесса «Запуск высоковакуумной откачки»;

запуск процесса «Завершение форвакуумной откачки»;

Сообщение «Завершение форвакуумной откачки»

выход из процесса «Запуск форвакуумной откачки».

Если давление P_Vac Ok не достигнуто, то:

Сообщение «Плохой вакуум в камере»;

Конец процесса «Запуск форвакуумной откачки».