Проект курсовой

На тему: «Разработка САУ установкой для экспериментальных исследований системы определения параметров вакуумной среды»

Москва 2010

РЕФЕРАТ

Расчётно-пояснительная записка выполнена в программе Microsoft Word 2007 и содержит 31 лист формата А4, 12 таблиц, 16 рисунков, 3 источника, 6 приложений.

Графическую часть проекта составляют 5 листов формата A1 выполненные в программе «AutoCad 2010».

КЭФФИЦИЕНТ ПОКРЫТИЯ, ТРЕНИЕ В ВАКУУМЕ, УПРАВЛЕНИЕ, СТЕПЕНЬ ВАКУУМА, СОРБАТ, ПАРАМЕТРЫ СРЕДЫ, ИЗМЕРЕНИЕ.

Цель - разработать систему автоматизированного управления установкой для экспериментальных исследований системыопределения параметров вакуумной среды.

В курсовом проекте разработана процессная модель системы автоматизированного управления (в дальнейшем САУ) установкой для определения параметров вакуумной среды, также разработана ресурсная модель системы со взаимной увязкой материальных, энергетических и информационных потоков между ее целевыми механизмами, системой их энергообеспечения и системой управления. На 4-м листе представлена схема подключения стандартных элементов САУ установкой для определения параметров вакуумной среды. На последнем листе представлена принципиальная электрическая схема блока коммутации напряжений и питания вакуумных насосов.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 4

1 Техническое задание и техническое предложение на САУ и основные подсистемы и узлы машины.. 5

1.1 Техническое задание на установку для определения параметров вакуумной среды.. 5

1.2 Техническое задание на контроллер трибовакуумметра. 5

1.3 Техническое задание на систему управления ШД.. 5

2 Описание процессной модели. 5

2.1Краткое описание процессов. 9

2.1.1 Инициализация вакуумной системы установки (PROC_RAB) 9

2.1.2 Процессы, отвечающие за управление вакуумными насосами в процессе откачки (OTKACHKA_LV, OTKACHKA_MV, OTKACHKA_HV) 9

2.1.3 Сбор данных с тензодатчиков и эталонных датчиков вакуума, и запись их в память (IZMER) 10

2.1.4 Напуск атмосферного воздуха в установку и переход в режим ожидания. (NAPUSK) 10

2.1.5 Контроль давления на входе турбомолекулярного насоса (TEST_NR) 10

2.1.6 Запуск привода вакуумметра (M_DRIVE) 11

2.1.7 Аварийный останов системы и индикация возникшей неполадки (АВАРИЯ) 11

3 Описание комплексной принципиальной схемы (КПС) 11

3.1 Целевая подсистема (подсистема целевых механизмов) 12

3.2 Система энергообеспечения. 17

3.2.1 Шкаф энергопитания. 17

3.2.2 Безмасляный компрессор. 18

3.3 Информационная подсистема. 19

3.3.1 XGS-600 Vacuum Gauge Controller (XGS600H1M1C3) 19

3.3.3 Управляющий компьютер. 21

3.3.4 Модуль ввода сигналов тензодатчиков. 21

3.3.5 Шаговый двигатель. 23

3.3.6 Управление ШД.. 24

4 Описание и расчет принципиальной схемы.. 27

4.1. Электрическая принципиальная схема соединения приборов. 27

4.2. Расчет типовой оптопары. 28

ВЫВОДЫ.. 30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 31

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………32

ВВЕДЕНИЕ

По мере развития науки и техники прослеживается тенденция уменьшения характерных размеров оперируемых объектов, так описательным для XXI века являются «наноразмер» (менее 100 нм). Работа с объектами такой величины невозможна без специализированной окружающей среды, которой является вакуум. Практически во всех отраслях науки и техники обеспечение нужной степени вакуума, удержание остаточного давления в вакуумной камере на определенном уровне, а также его измерение являются одними из важнейших проблем. Проблема измерения вакуума заключается в том, что пока еще не создано приборов, которые, используя один физических принцип в основе своего функционирования, могут определить степень вакуума в диапазоне от 1·10⁵ до 1·10^-10 Па. Необходимость использования на одной вакуумной установке одновременно нескольких манометров сильно усложняет технологические процессы и оборудование в научных исследованиях и в промышленных технологических установках, использующих сверхвысокий вакуум как технологическую среду. В принцип действия современных приборов для измерения остаточного давления в вакуумной камере заложены физические явления, характерные лишь для определенной степени вакуума и тем самым ограничивающие свои функциональные возможности. Благодаря многочисленным теоретическим расчетам и практическим исследованиям, проведенным как у нас в МГТУ и в других российских Вузах и НИИ, так и за рубежом, было подробно описано и подтверждено экспериментальными данными взаимное влияние таких физических параметров как влажность, коэффициент трения, коэффициент покрытия поверхностей сорбатом (характеризующий степень чистоты поверхности), степень вакуума. Поэтому появилась возможность создания принципиально новой системы для определения параметров вакуумной среды, таких как остаточное давление и коэффициент покрытия поверхностей сорбатом.