Электронный блок управления.

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 12Следующая ⇒

Требования к электронному блоку управления .

При управлении производственным процессом всегда возникают сообщения о ходе процесса, которые необходимо передавать автоматическому устройству. Эти сообщения порождаются различными событиями.

Сообщения о событии могут быть многообразными. Например, сообщение об изменении состава сырья, о передвижении объекта, об изменении его температуры. В некоторых случаях информация передаётся оператору, который реагирует на это событие соответствующим образом. Но этот способ регулирования использовать не рационально, так как необходимо учитывать человеческий фактор, а также дороговизну использования этого способа. Поэтому в последнее время используются средства автоматического управления, в частности, электронные.
Значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. В настоящее время невозможно найти какую-либо отрасль промышленности, в которой не использовались бы электронные приборы или электронные устройства измерительной техники, автоматики и вычислительной техники. Причём тенденция развития такова, что доля электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно увеличивается. Это является результатом развития интегральной технологии, внедрение которой позволило наладить массовый выпуск дешёвых, высококачественных, не требующих специальной настройки и наладки микроэлектронных функциональных узлов различного назначения.

В данном курсовом проекте необходимо разработать систему автоматического слежения за изменением температуры. В проекте широко используются электронные приборы, в том числе и микросхемы различного функционального назначения.Основными требованиями к электронному блоку управления являются: минимальные габариты и масса; должен выполнять поставленные задачи с необходимой точностью и быстродействием; необходимо обеспечение оптимального теплового режима, то есть учета теплового режима; технологичность в изготовлении; применять по возможности унифицированные элементы.

Требование к минимальной массе и габаритам предполагает минимизацию массы и габаритов за счет применения легких материалов, а также исключить увеличение габаритов свыше необходимых. Требование к возможности выполнять поставленные задачи предполагает разработку электронного блока таким образом, чтобы он наилучшим образом выполнял поставленные задачи. Требование к точности и быстродействию предполагает наличие такой точности и быстродействия системы, с которыми система будет без определенных задержек и недопустимых погрешностей выполнять поставленные задачи. Требование по тепловому режиму предполагает обеспечение такого оптимального теплового режима, который наилучшим образом подходит для работы электронного блока. Требование к технологичности и возможной унификации отдельных элементов предполагает обеспечение наибольшей технологичности изделия, а также применять там, где это возможно унифицированные изделия и элементы.Выбор электрической схемы электронного блока управления.

Электронный блок управления содержит следующие устройства:

электрическая схема контроля воздуха в баллоне;

электрическая схема управления режимами давления;

электрическая схема контроля температурой окружающей среды;

электрическая схема контроля дождя;

электрическая схема контроля загрузки автомобиля;

Расчет и выбор размеров печатных плат.Электронный блок управления системы контроля и управления давлением в шинах содержит следующие элементы: 

Учитывая это, посчитаем размеры каждой печатной платы. Расчет печатной платы производится по формулам:

               S_{пп р.} = S_э*3+100 мм²                                                (1)

S_э = å S_{i *} m

где m – количество микросхем данного типа.

Расчет токоведущих дорожек первой печатной платы.

На первой печатной плате располагаются шесть резисторов, микросхема К155ЛА3,два светодиода,

транзистор VT –КТ316А,электромагнитный клапан.

Произведем расчет этих дорожек.

А. Расчет питающих токоведущих дорожек.

Находим ток, протекающий по питающему проводнику

I=I_пот=1.8 мА.                                                 (2)

Находим плотность тока в проводнике

J=5¸7 А/мм²;                                                 (3)

принимаем среднее значение: J=5+7/2=12/2=6 А/мм². 

Определяем высоту токоведущих дорожек

Высота токовых дорожек будет определяться толщиной фольгированной меди на плате: b=0.035 мм.

Определяем минимальную ширину токоведущих дорожек

J=I/SÞS=I/J                                                  (4)

S=a*bÞa=S/b – ширина токоведущих дорожек

S=1.8*10 ^–3/6=0.3*10 ^–3мм²

a=S/b=0.3*10 ^–3/0.035=0.008 мм.

Определяем максимальную ширину токоведущих дорожек

a=R/n – DC,                                                 (5)

где R – размер соединительного разъема, n – число токоведущих дорожек, подходящих к соединительному разъему, DC – минимальное расстояние между дорожками

a=30/18 –1=0.666 мм.

B. Расчет ширины информационных токоведущих дорожек

Находим ток, протекающий по информационной токоведущей дорожке

I=0.1 мА.                                                   (6)

Находим плотность тока в проводнике

J=5¸7 А/мм²;                                               (7)

принимаем среднее значение:

J=5+7/2=12/2=6 А/мм².

Находим высоту токоведущих дорожек

Высота токоведущих дорожек будет определяться толщиной фольгированной меди на плате: b=0.035 мм² .  

Определяем минимальную ширину токоведущих дорожек

J=I/SÞS=I/J                                               (8)

S=a*bÞa=S/b – ширина дорожек

S=0.1*10 ^–3/6=0.01*10 ^–3 мм²

a=0.01*10 ^–3/0.035=0.0476*10 ^–3 мм.

Определяем максимальную ширину токоведущих дорожек

a=R/n –DC                                                (9)

a=30/18 –1=0.666 мм.

Расчет токоведущих дорожек второй печатной платы.

 На второй печатной плате располагаются семь резисторов, микросхема К155ЛА3,два светодиода, два транзистора, два электромагнитных клапана. Произведем расчет информационных токоведущих дорожек этой печатной платы.

A. Расчет питающих токоведущих дорожек

Находим ток, протекающий по питающему проводнику

I=I_пот=0.006 мА.                                           (10)

Находим плотность тока в проводнике

J=5¸7 А/мм²;                                             (11)

принимаем среднее значение: J=5+7/2=12/2=6 А/мм².  

Находим высоту токоведущих дорожек

Высота токоведущих дорожек будет определяться толщиной фольгированной меди на плате: b=0.035 мм².

Определяем минимальную ширину токоведущих дорожек

J=I/SÞS=I/J                                             (12)

S=a*bÞa=S/b – ширина токоведущихдорожек

S=0.006*10 ^–3/6=0.001*10 ^–3мм²

a=0.001*10 ^–3/0.035=0.028*10 ^–3 мм.

Определяем максимальную ширину токоведущих дорожек

a=R/n –DC                                             (13)

a=34/28 –1=0.214 мм.

B. Расчет информационных токоведущих дорожек

Находим ток, протекающий по информационному проводнику

I=0.006 мА.

Находим плотность тока в проводнике

J=5¸7 А/мм²;                                            (14)

принимаем среднее значение: J=5+7=12/2=6 А/мм².

Находим высоту токоведущих дорожек

Высота токоведущих дорожек будет определяться толщиной фольгированной меди на плате: b=0.035 мм.

Определяем минимальную ширину токоведущих дорожек

J=I/SÞS=I/J                                            (15)

S=a*bÞa=S/b

20=0.006*10 ^–3/6=0.001*10 ^–3 мм².

a=0.001*10 ^–3/0.035=0.028*10 ^–3 мм.

Определяем максимальную ширину токоведущих дорожек

a=R/n –DC                                             (16)

a=34/28 –1=0.214 мм.

Расчет потребляемой мощности

В этом разделе необходимо выполнить расчет потребляемой мощности нашим проектируемым устройством. Расчет потребляемой мощности является весомым фактором для выбора источника питания, а также по результатам этих расчетов будет видно, является ли целесообразным вообще собирать устройство. Каждый из элементов входящих в состав нашего устройства будет потреблять различную мощность, так как это потенциально разные устройства. Рассчитаем потребляемую мощность каждого из элементов.

Автоматические реле (РЕК77) 20В – потребляемая мощность одного реле равна Р = 1Вт, так как реле у нас четыре общую мощность можно рассчитать по формуле:

Рр = n * 1Вт                                                      (17)

где n – это количество реле присутствующих в схеме

Рр = 4 * 1Вт = 4Вт (1.5.4.1)

Вибрационный сигнализатор (ВС – 340) – потребляемая мощность согласно техническому описанию равна Рвс = 3Вт

Рассчитаем потребляемую мощность ламп индикации (НL-1 – HL-5)

P = Uпр*Iпр                                                  (18)

4*100*10-3 = 0,4 Вт (1.5.4.2)

Мощность всех ламп равна

∑PHL = n Ч PНL                                            (19)

 7 * 0,4 = 2,8 Вт (1.5.4.3)

Контроллер LOGO SIEMENS – потребляемая мощность согласно техническому описанию устройства численно равна Рк = 4Вт.

Электроконтактный манометр - потребляемая мощность согласно техническому описанию устройства численно равна Рм = 2Вт.Теперь рассчитаем мощность, потребляемую всем устройством в целом, по следующей формуле:

Pобщ= Pреле + Pвс + Pконтр +РНL + Рм                                   (20)

Pобщ= 4+3+4+2,8+2=15,8 Вт

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США