Главная » Просмотр файлов » Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов

Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798), страница 33

Файл №830798 Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов Том 2 МГТУ) 33 страницаПроектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798) страница 332021-02-21СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 33)

Отличаются ЦАП и по быстродействию, т. е. време­ни установления выходного сигнала после изменения преобразуемого числа.Оно обычно достаточно высоко и не оказывает решающего влияния на выбор.АЦП используют для преобразования аналогового сигнала в цифровой.Они характеризуются разрядностью и точностью преобразования. Точностьобычно соответствует младшему разряду, хотя у многоразрядных АЦП по­грешность может быть и больше. Как и у ЦАП, точность помимо внутренниххарактеристик напрямую зависит от точности задания опорного напряжения.По времени преобразования АЦП подразделяют на сверхбыстрые, гдеобычно имеет место параллельное преобразование за один такт, быстрые, вкоторых преобразование реализуется методом поразрядного взвешивания заряд тактов, и медленные, в которых преобразование выполняется методамиинтегрирования входного сигнала во времени.АЦП параллелыюго преобразования состоят из резистивного делителя,который задает уровни напряжения, соответствующие двоичному п-разряд­ному числу, и набора компараторов, сравнивающих преобразуемую величинус этими уровнями.

В простейшем случае, когда преобразование одноразряд­ное, достаточно одного уровня и одного компаратора. При 8-разрядном пре­образовании потребуется уже резистивный делитель255уровней,255компа­раторов и логическая схема обработки их выходов, т. е. сложность схемырастет быстрее, чем 2п, где п -разрядность преобразователя. Интегральныесхемы АЦП параллельного преобразования выполняют обычно 8-12-разряд­ными, при этом типовое время преобразования составляет околоАЦПпоразрядноговзвешиваниясодержат регистрприближений РПП, ЦАП и компаратор К (рис.13.24).100 нс.последовательныхДля нахождения дис­кретного числа, чей аналоговый эквивалент наиболее близок к А;ш использу­ют метод половинного деления.

Допустим, что искомое число размещается вбайте и преобразование 8-разрядное. Запишем в регистре РПП половину диа­пазона чисел, представляемых байтом. Этокомпаратора окажется в«1»,значит,D;128или1ОООО0002 •меньше А;" и поиск следует прово-ИrеrЦАПReadyRDDРис.13.24.Функциональная схема АЦП пораз­рядного взвешиванияЕсли выход16213.Микроэлектронные устройства в станках и станочных комплексах128 ...255, записав в регистр середину диапазона - D ; =0002 • Если выход компаратора окажется в «О», поиск следу­ет проводить в диапазоне 0 ..

128, также записав в регистр его середину D; = 64 или О 1 ООО 0002• Снова наблюдаем выход компаратора и продолжаемдить в диапазоне= 192или11ОООнаблюдение до самого младшего разряда. Таким образом, в регистре последо­вательных приближений будет сформирован наиболее близкий цифровой эк­вивалент аналогового сигнала Ain• Преобразование может не сойтись, если впроцессе его проведения входной сигнал изменится, поэтому на входе преду­смотрена специальная ячейка аналоговой памяти Т/Н. В начале преобразова­ния ключ (на рис.13.24показан как выключатель) на МОП-транзисторе накороткое время (несколько десятков наносекунд) замыкается, конденсатор Сзаряжается до Лn и затем хранит заряд, поскольку входное сопротивлениеусилителя ячейки Т/Н велико. Запомнив таким образом в начале преобразуе­мую величину, мы в процессе преобразования удерживаем ее неизменной,гарантируя сходимость процесса.Об окончании преобразования свидетельствует сигналReady(готово), ко­торый в начале преобразования устанавливается в «О», а в конце восстанав­ливается в«1».Содержимое регистра последовательных приближений можносчитать по шинеD,используя сигнал чтенияRD,по которому выходы реги­стра переводятся из Z-состояния в активное.Малое время преобразования(единицымикросекунд), удобное сопряже­ние с микропроцессорами, высокая точность и разрядность наряду с относи­тельно низкой стоимостью обусловили широкое применение в современныхСАУ АЦП поразрядного взвешивания.

Между собой они отличаются разряд­ностью(от 8до24)и быстродействием(отединиц до нескольких десятковмикросекунд).АЦП, как и ЦАП, бывают с параллельным и последовательным вводоминформации, причем многоразрядные АЦП обычно делают с последователь­ным вводом. Последовательный канал также выполняют по-разному. Обычноэто синхронная или асинхронная радиальная линия. Различаются АЦП и побыстродействию. Часто АЦП имеют встроенный источник опорного напря­жения И,еf, наличие которого заметно облегчает использование интегральнойсхемы, тем более что он должным образом согласован с точностью и разряд­ностью преобразования.Интегрирующие АЦП содержат интегратор, генератор, счетчик импуль­сов и компаратор, сравнивающий значение преобразуемого напряжения A ;n свыходом интегратора. При получении сигнала на начало преобразования об­нуляются интегратор и счетчик.

Интегратор начинает интегрировать сигналопорного напряжения, а счетчик ведет счет импульсов генератора до тех пор,пока выход интегратора не превысит значение сигнала Лn- Полученный ре­зультат и является цифровым значением аналогового сигнала Аш, которыйсущественно зависит от стабильности генератора. Поэтому в настоящее вре-13.2.Электронные компоненты систем автоматического управления163мя используют в основном метод двойного интегрирования, который устра­няет этот недостаток. При этом методе входной сигнал A ;n интегрируется втечение определенного числа импульсов задающего генератора. Это пре­дельное значение, до которого может считать счетчик.

Затем, как толькосчетчик переполнится, начинает интегрироваться опорное напряжение об­ратной по отношению к входному сигналу полярности. Счетчик при этом по­сле переполнения начинает счет с нуля и продолжает его до тех пор, пока вы­ходной сигнал интегратора не обнулится. Содержимое счетчика представляетсобой цифровой эквивалент входного сигнала Лn.Время преобразования АЦП двойного интегрирования составляет уже де­сятки миллисекунд. Такие АЦП широко используют в настоящее время вразличных тестерах, индикаторах и других приборах, где быстродействиенекритично. Они недороги и часто снабжены светодиодным или жидкокри­сталлическим индикатором.Дельта-сигма-преобразователи относятся к классу интегрирующих АЦП.По принципу действия и параметрам они схожи с АЦП двойного интегриро­вания.

Здесь интегратор в течение времени, определяемого разрядностьюсчетчика, интегрирует то разность входного сигнала Аш и опорного напряже­ния И,еf, то только входной сигнал так, чтобы на выходе интегратора былсигнал, близкий к «О». Причем, в выходном счетчике импульсы считаютсялишь в те моменты, когда интегрируется разность A;n и И,еf• Код, накопив­шийся за время преобразования в счетчике, представляет собой цифровойэквивалент аналогового сигнала.Там, где требования к времени преобразования не критичны, в основномиспользуютиинтегрирующиепреобразователидельта-сигма-преобразователи).рис.(двойногоКлассификацияАЦПинтегрированияприведенана13.25.1АЦП1!•Сверхбыстрыеt < 1 мксБыстрые( параллелъные)!•t < 100 мкс( п оразрядные)••Много-Одно-Много-каналъныеканальныеканальныеканалъные•••С опорнымБез опорногоС опорнымБез опорногоисточникомисточникаисточникомисточника••С параллельнымвыводомРис.(8 бит)•.><..С параллельнымвыводом(8 ...

16 бит)13.25. Классификация АЦП•С последователънымвыводомt > 10 мс(интегрирующие)Одно-•Медленны е(12 ... 22 бит),-С жидкокристаллическим дисплеем,-Со светодиоднымдисплеемС последовательным4- микро процессорныминтерфейсом16413.13.3.Микроэлектронные устройства в станках и станочных комплексахОДНОКРИСТАЛЬНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫВ СТАНКАХ И СТАНОЧНЫХ КОМПЛЕКСАХ13.3.1.Микропроцессоры и микроконтроллерыОднокристальныемикроконтроллерыявилисьестественной эволюциеймикропроцессоров применительно к нуждам САУ.

В отличие от типового мик­ропроцессора, ориентированного на решение общих вычислительных задач,обработку чисел с плавающей запятой и огромных массивов информации,микроконтроллер ориентирован на выполнение задач управления. В микро­контроллере меньше переменных, но обработка информации строго привязанако времени. Перечислим специфические требования к микроконтроллеру.1.Высокое быстродействие и наличие развитой таймерной системы.

Этопозволяет микроконтроллеру управлятьпараллельноили квазипараллельнонесколькими процессами (главным движением, подачами по ряду координати т. п.). Квазипараллельная обработка информации реализуется, когда микро­контроллер успевает последовательно управлять рядом процессов, переклю­чаясь от одного к другому в жестком реальном времени. Термин «жесткоереальное время» означает, что такие программные события, как считыванияпоказаний с датчиков или выдача управления на исполнительные механизмы,должны быть привязаны ко времени с допуском иногда всего лишь в не­сколько микросекунд.2.Простая и развитая система прерываний.

Микроконтроллер, обрабаты­вая программные события, должен постоянно следить за состоянием объекта,а также фиксировать события, внешние по отношению к основной УП (коор­динатный столик дошел до упора, температура превысила заданнь1й уровеньи др.). Для этого микроконтроллер должен быть оснащен развитой системойпрерываний. Эту систему считают простой, если исполнительным механиз­мам не требуется сложного аппаратного оснащения для выдачи прерываний,а достаточно, например, конечных выключателей.3.Команды, способные обрабатывать не только машинные слова, но и от­дельные биты.

Микропроцессор ориентирован на обработку машинных слов,причем чем длиннее слово, тем производительнее будет микропроцессор.Каждый бит машинного слова микроконтроллера способен включить или вы­ключить какой-либо привод, и для эффективного управления нужно иметьразвитые средства для контроля и изменения отдельных битов внутри слова,не изменяя остальные.4. Гарвардская архитектура 1, когда управляющие коды и операнды хра­нятся в разных зонах памяти (программы в РПЗУ, данные в ОЗУ).1У микропроцессоров обычно управляющие коды программы и операнды, с ко­торыми совершаются действия, находятся в общем массиве оперативной памяти.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
80,5 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее