Kawalan komputer bagi mekanisma peralatan mengukur. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Kawalan komputer bagi mekanisma peralatan mengukur. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

Komen artikel

Peranti perisian perkakasan untuk mengawal motor stepper, direka untuk menyediakan pengukuran parameter peralatan elektroakustik menggunakan alat perisian kompleks pengukur.

Apabila mengukur ciri spatial (membina corak sinaran) transduser akustoelektrik dan elektroakustik menggunakan kompleks pengukur komputer masa nyata yang diterangkan sebelum ini [1], adalah perlu untuk meletakkan sudut penerima dan pemancar akustik dengan tepat. Masalah ini paling berkesan diselesaikan dengan bantuan motor stepper. Kelebihan motor stepper ialah ia membolehkan anda menukar isyarat kawalan elektrik kepada pergerakan sudut rotor dengan membetulkannya dalam kedudukan tertentu tanpa sebarang peranti maklum balas. Keadaan ini sangat memudahkan reka bentuk unit masing-masing dan persediaan pengukur secara keseluruhan.

Peranti perisian perkakasan yang dicadangkan direka untuk kawalan interaktif, bebas dan serentak bagi dua motor stepper. Peranti ini membolehkan anda menetapkan dalam bentuk digital magnitud dan arah putaran pemutar motor stepper. Bidang utama permohonan ialah kawalan unit mekanikal peralatan pengukur dan pemasangan eksperimen.

Peranti ini terdiri daripada unit antara muka perkakasan dan program kawalan komputer asal. Kelajuan putaran maksimum pemutar motor ialah 100 langkah sesaat. Unit antara muka perkakasan disambungkan ke komputer melalui port antara muka selari (pencetak) standard. Program kawalan direka untuk berfungsi dalam sistem pengendalian Windows 95/98/Me/NT/2000/2003/XR dan mempunyai saiz hanya 320 KB. Perlu diingatkan bahawa hak pentadbir diperlukan untuk menjalankan program di bawah Windows NT/2000/2003/XP.

Unit antara muka direka bentuk dengan kesederhanaan yang paling mungkin pada komponen domestik yang paling murah dan paling biasa. Ini memungkinkan untuk mengulanginya. Untuk memudahkan peranti, keseluruhan algoritma kawalan dilaksanakan dalam perisian. Hanya fungsi pemadanan elektrik komputer dan enjin diberikan kepada perkakasan.

Kawalan komputer bagi mekanisma peralatan mengukur
Rajah. Xnumx

Gambar rajah blok antara muka perkakasan motor stepper dengan komputer ditunjukkan dalam rajah. 1. Cip DD1 secara serentak melaksanakan fungsi memori penimbal dan preamplifier. Maklumat yang dibekalkan daripada port selari komputer [2] ditulis pada daftar storan litar mikro DD1 oleh nadi negatif yang dijana oleh perisian pada input CS1 (pin 1). Penguatan akhir isyarat untuk membekalkan belitan kawalan motor stepper dilakukan oleh nod pada transistor 1VT1 dan 1VT2 (hanya satu daripada lapan ditunjukkan dalam rajah litar, diserlahkan oleh garis putus-putus; tujuh yang selebihnya adalah disambungkan, masing-masing, kepada output Q2-Q8 daftar DD1). Skim pensuisan sedemikian membolehkan semua transistor berkuasa diletakkan pada sink haba biasa tanpa menggunakan penebat elektrik tambahan bagi kes mereka, biasanya disambungkan kepada pengumpul transistor. Ini memungkinkan untuk memudahkan reka bentuk mekanikal unit antara muka dengan ketara. Sekiranya tiada pengudaraan paksa, kawasan sink haba hendaklah lebih kurang 50 cm2 bagi setiap satu daripada lapan transistor keluaran kuasa tinggi.

Diod 1VD1 melaksanakan fungsi redaman ayunan parasit yang berlaku apabila menukar arus dalam belitan kawalan motor stepper.

Unit antara muka ini direka bentuk untuk berfungsi dengan motor stepper empat fasa DSHI200-3(1) dengan langkah nominal 1,8±0,05° (langkah ditunjukkan tanpa menggunakan kotak gear). Enjin lain boleh digunakan; untuk bekerja dengan tiga fasa dalam program kawalan, suis yang sepadan disediakan. Menghidupkan dan mematikan secara bergantian belitan motor, yang diperlukan untuk putarannya, dilakukan oleh perisian. Gambar rajah pensuisan belitan dipilih apabila menyediakan program berdasarkan jenis motor dan keperluan untuk mod pengendalian. Denyutan voltan digunakan secara bergilir-gilir sama ada pada belitan stator tunggal atau pada pasangan bersebelahan dengan offset satu semasa setiap langkah. Mod ini dipilih dalam tetingkap tetapan program, dan ia ditetapkan "1-1-1-1" dan "2-2-2-2" masing-masing. Dalam kes kedua, tork dan tork pegangan motor meningkat (sekurang-kurangnya untuk DShI200), tetapi kuasa yang digunakan oleh peranti dan pemanasan motor elektrik meningkat dengan sewajarnya.

Menu utama program dipanggil dengan menekan butang kanan tetikus pada tajuk tetingkap program. Tetingkap tetapan program dibuka oleh item menu "Tetapan Motor".

Terdapat dua mod berhenti motor boleh tukar dalam program kawalan motor. Dalam varian pertama, voltan dikeluarkan daripada belitan motor selepas selang masa yang ditetapkan (0...99 s) selepas berhenti. Ini sangat memudahkan rejim terma motor elektrik dan unit antara muka, tetapi kemudiannya boleh membawa kepada pergerakan spontan mekanisme yang berkaitan dengan pemutar. Dalam mod kedua, selepas berhenti, voltan dari penggulungan motor tidak dikeluarkan - ini adalah mod penetapan yang dipanggil. Mod ini boleh menyebabkan pemanasan berlebihan motor elektrik, tetapi selepas berhenti ia memastikan imobilitas pemutar yang boleh dipercayai dan peranti mekanikal yang berkaitan dengannya. Mod berhenti enjin yang diperlukan dipilih berdasarkan keadaan masalah. Contohnya, jika gear cacing digunakan untuk menghantar putaran, imobilitas peranti dalam keadaan rehat, sebagai peraturan, akan dipastikan walaupun tanpa penetapan elektromagnet pemutar motor stepper. Mod ini dipilih dalam tetingkap tetapan program dengan butang Auto Release.

Program ini menyediakan pengenalan faktor skala (Kadar dalam tetingkap tetapan) dan offset awal secara berasingan untuk setiap motor elektrik. Ini membolehkan anda menetapkan dan memaparkan pada skrin komputer nilai sebenar parameter boleh laras peranti yang disambungkan secara mekanikal ke motor stepper. Contohnya, sudut putaran terus dalam darjah, atau pergerakan dalam milimeter. Untuk menetapkan anjakan awal yang diperlukan, gerakkan peranti mekanikal ke kedudukan yang diperlukan menggunakan motor stepper atau dengan cara lain (contohnya, secara manual). Kemudian anda perlu memasuki mod penentukuran dengan menekan butang yang sesuai (tanda seru dalam segi tiga) pada panel kawalan. Warna penunjuk pergerakan digital akan bertukar menjadi merah. Selepas itu, anda harus menetapkan nilai sebenar parameter yang sepadan pada penunjuk anjakan dan tekan butang "Penentukuran" sekali lagi, kemudian tutup tetingkap. Faktor penskalaan ditentukan berdasarkan reka bentuk (dengan mengambil kira kemungkinan kehadiran kotak gear) peranti yang diservis dan langkah nominal motor elektrik.

Tetingkap tetapan menyediakan keupayaan untuk mengedit nama dan dimensi parameter peranti tertentu yang dikawal oleh motor stepper yang dipaparkan dalam program.

Terdapat dua aliran arahan bebas dalam program kawalan enjin: aliran input arahan kawalan dan aliran keluaran data ke unit antara muka perkakasan. Dalam aliran input, kedudukan pemutar motor ditetapkan dan dipaparkan dalam unit yang dikurangkan kepada nilai sebenar parameter peranti yang disambungkan secara mekanikal. Dalam aliran keluaran, kedudukan sebenar (semasa) pemutar motor secara berterusan dibandingkan dengan nilai yang diperlukan dan tindakan dikeluarkan pada unit antara muka untuk menangkis kemungkinan ketidakpadanan. Pembinaan program kawalan ini membolehkan anda menetapkan nilai baharu untuk sudut putaran pemutar motor, tidak kira sama ada nilai yang dimasukkan sebelum ini telah dicapai atau tidak. Dalam kes kedua, pemutar motor akan terus berputar (mungkin berubah arah) untuk mencapai kedudukan yang baru ditetapkan.

Untuk memasukkan dan memaparkan nilai bernama berangka dalam program, elemen kawalan dan petunjuk asal "Panel Digital" digunakan. Nilai angka dimasukkan sedikit demi sedikit menggunakan tetikus. Letakkan kursor pada digit penunjuk yang diperlukan dan tetapkan nilai yang diperlukan dengan menekan butang kiri atau kanan tetikus. Butang kiri berkurangan dan butang kanan menambah bilangan. Pemindahan ke pangkat tertinggi berlaku secara automatik.

Jika anda menuding pada simbol dimensi, kemudian dengan menekan butang kiri atau kanan tetikus, anda masing-masing boleh mengurangkan atau meningkatkan nilai pada penunjuk sepuluh kali. Tanda nombor (jika ia ditunjukkan pada penunjuk) ditukar dengan menekan butang tetikus dengan cara yang sama. Apabila butang ditekan selama lebih daripada 0,5 s, tindakan diulang secara automatik. Jika anda mengalihkan kursor dari penunjuk sambil menahan butang tetikus, maka ulangan automatik akan diteruskan tanpa mengira keadaan selanjutnya tetikus. Untuk menghentikan ulangan automatik, gerakkan kursor ke atas penunjuk sekali lagi dan klik pada mana-mana butang tetikus; jika anda menggunakan tetikus dengan roda, anda boleh menggunakannya. Memalingkan roda daripada anda meningkatkan nilai digit penunjuk dan sebaliknya - apabila membeloknya ke arah anda. Mod auto-ulang dalam digit paling tidak ketara membolehkan anda menetapkan putaran berterusan motor stepper pada kelajuan kurang daripada yang nominal.

Untuk fungsi peranti sebagai sebahagian daripada sistem perisian, kawalan luaran (daripada program lain) pengendalian enjin disediakan. Arahan kawalan dihantar dengan menghantar mesej sistem pengendalian Windows khas yang mengandungi parameter daripada program klien ke program pelayan yang secara langsung mengawal operasi enjin.

Semasa rehat antara sesi kerja, program secara automatik menyimpan semua parameter yang ditetapkan dan keadaan semasa pada cakera keras komputer untuk kegunaan selanjutnya.

Unit antara muka perkakasan mesti dikuasakan daripada sumber voltan DC dengan kuasa yang mencukupi untuk mengendalikan motor stepper yang digunakan (sekurang-kurangnya 70 W untuk dua motor DShI200-3). Adalah tidak boleh diterima untuk menggunakan bekalan kuasa yang dibina ke dalam komputer kawalan untuk mengelakkan kerosakan yang terakhir. Cip DD1 mesti dikuasakan oleh sumber yang stabil, sebaik-baiknya bebas daripada bekalan kuasa kekunci keluaran berkuasa.

Sambungan unit perkakasan dengan port selari (pencetak) komputer dijalankan oleh kabel reben yang tidak dilindungi sehingga 3 m panjang dengan isyarat berselang-seli dan konduktor "tanah". Untuk kabel yang lebih panjang, adalah disyorkan untuk menggunakan satu berkas wayar terlindung individu.

Jika komputer anda tidak mempunyai port selari yang tidak berpenghuni, anda mesti memasang kad tambahan. Pada masa ini, papan dihasilkan secara komersial, biasanya mengandungi dua port selari. Ia dibuat untuk komputer dengan bas PCI, serta untuk komputer lama dengan bas ISA. Papan ini biasanya mempunyai suis untuk memilih alamat asas port. Sebagai contoh, pada papan TS-020-EP yang digunakan oleh pengarang (untuk bas ISA), setiap satu daripada dua port selari padanya boleh ditetapkan kepada alamat asas berikut: ZVSN, 378H, 278H, 27CH, 26CH, atau 268H. Program kawalan menyediakan untuk menetapkan mana-mana alamat di atas sebagai aktif. Sokongan untuk port tambahan daripada BIOS atau sistem pengendalian tidak diperlukan untuk program kawalan berfungsi. Anda hanya perlu mengkonfigurasi alamat port tambahan supaya tidak ada konflik dengan semua port yang sudah ada dalam sistem (bukan hanya selari).

Kawalan komputer bagi mekanisma peralatan mengukur
Rajah. Xnumx

Reka bentuk keseluruhan peranti boleh sewenang-wenangnya. Penulis membuat prototaip pada papan litar bercetak yang diperbuat daripada gentian kaca foil dengan ketebalan 2 mm. Lukisan papan litar bercetak dan lokasi bahagian di atasnya ditunjukkan dalam rajah. 2 a b. Konduktor bercetak hendaklah selebar mungkin.

Sinki haba paling mudah untuk transistor keluaran boleh dibuat dalam bentuk dua plat duralumin bersaiz 130x50x3 mm; ia dipasang pada papan litar bercetak menggunakan sudut duralumin melalui lubang yang disediakan khas. Reka bentuk yang terhasil untuk sink haba ditetapkan dalam bekas peranti.

Pada rajah. 3 menunjukkan gambar salah satu varian peranti ini, yang dibuat oleh pengarang. Pada sink haba berusuk (di sebelah kanan), sebagai tambahan kepada transistor, diod berkuasa penerus bekalan kuasa juga ditetapkan (melalui pengatur jarak mika penebat). Di sebelah kiri ialah kapasitor melicinkan bekalan kuasa.

Kawalan komputer bagi mekanisma peralatan mengukur

Penyambung input dan output boleh dibetulkan sama ada pada sink haba atau pada bekas peranti. Penyambung RPMM1-50SH1-V digunakan sebagai input (untuk menyambung ke komputer). Dua penyambung output (satu untuk setiap motor) - RG1N-1-5, di mana setiap satunya dua output bersebelahan disambung secara selari untuk mengurangkan beban semasa. Secara umum, mungkin terdapat penyambung lain dengan kenalan yang cukup kuat. Kenalan penyambung disambungkan kepada konduktor sepadan papan litar bercetak dengan wayar fleksibel konvensional. Untuk litar keluaran, keratan rentas wayar mestilah sekurang-kurangnya 1 mm2.

Transistor KT815 dan KT818 boleh digunakan dengan mana-mana indeks huruf atau transistor berkuasa lain bagi struktur yang sepadan boleh digunakan. Diod siri KD213 boleh digantikan dengan KD212 atau diod nadi berkuasa lain. Jenis dan kuasa perintang yang digunakan tidak penting.

Daripada daftar K589IR12, adalah mungkin untuk menggunakan KR580IR82 dengan pembetulan papan litar bercetak. Penomboran pin untuk pilihan ini ditunjukkan dalam rajah. 1 dalam kurungan. Perlu diingatkan bahawa rakaman data yang dibekalkan dari port selari komputer ke daftar penyimpanan KR580IR82 mesti dilakukan mengikut tepi positif nadi pada input STB (pin 11). Untuk menukar kekutuban nadi strob, program menyediakan suis yang sepadan (item menu Cerun Positif).

Peranti yang diterangkan tidak memerlukan sebarang pelarasan. Ia hanya perlu memastikan bahawa belitan motor stepper disambungkan kepada output suis berkuasa dalam susunan yang betul. Jika ini tidak disediakan, maka pemutar enjin, bukannya berputar, kemungkinan besar hanya akan bergetar di tempatnya atau bertukar tersentak.

Program untuk peranti boleh dimuat turun oleh itu.

Kesusasteraan

Shmelev O. Kompleks pengukur komputer. - Radio, 2007, No. 3-7.
Guk M. Perkakasan IBM PC. Ensiklopedia. - S.-Pb.: "Peter Cohn", 1999, hlm. 632-635.

Pengarang: O. Shmelev, Moscow; Terbitan: radioradar.net

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Ancaman serpihan angkasa kepada medan magnet Bumi 01.05.2024

Semakin kerap kita mendengar tentang peningkatan jumlah serpihan angkasa yang mengelilingi planet kita. Walau bagaimanapun, bukan sahaja satelit aktif dan kapal angkasa yang menyumbang kepada masalah ini, tetapi juga serpihan dari misi lama. Bilangan satelit yang semakin meningkat yang dilancarkan oleh syarikat seperti SpaceX mewujudkan bukan sahaja peluang untuk pembangunan Internet, tetapi juga ancaman serius terhadap keselamatan angkasa. Pakar kini mengalihkan perhatian mereka kepada implikasi yang berpotensi untuk medan magnet Bumi. Dr. Jonathan McDowell dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian menekankan bahawa syarikat sedang menggunakan buruj satelit dengan pantas, dan bilangan satelit boleh meningkat kepada 100 dalam dekad akan datang. Perkembangan pesat satelit kosmik ini boleh membawa kepada pencemaran persekitaran plasma Bumi dengan serpihan berbahaya dan ancaman kepada kestabilan magnetosfera. Serpihan logam daripada roket terpakai boleh mengganggu ionosfera dan magnetosfera. Kedua-dua sistem ini memainkan peranan penting dalam melindungi atmosfera dan mengekalkan ...>>

Pemejalan bahan pukal 30.04.2024

Terdapat beberapa misteri dalam dunia sains, dan salah satunya ialah kelakuan aneh bahan pukal. Mereka mungkin berkelakuan seperti pepejal tetapi tiba-tiba bertukar menjadi cecair yang mengalir. Fenomena ini telah menarik perhatian ramai penyelidik, dan akhirnya kita mungkin semakin hampir untuk menyelesaikan misteri ini. Bayangkan pasir dalam jam pasir. Ia biasanya mengalir dengan bebas, tetapi dalam beberapa kes zarahnya mula tersekat, bertukar daripada cecair kepada pepejal. Peralihan ini mempunyai implikasi penting untuk banyak bidang, daripada pengeluaran dadah kepada pembinaan. Penyelidik dari Amerika Syarikat telah cuba untuk menerangkan fenomena ini dan lebih dekat untuk memahaminya. Dalam kajian itu, saintis menjalankan simulasi di makmal menggunakan data daripada beg manik polistirena. Mereka mendapati bahawa getaran dalam set ini mempunyai frekuensi tertentu, bermakna hanya jenis getaran tertentu boleh bergerak melalui bahan. Menerima ...>>

Berita rawak daripada Arkib

RPS-30/45/65 - bekalan kuasa perubatan padat 08.06.2016

Mean Well telah mengembangkan barisan bekalan kuasa pakej terbuka RPS yang popular untuk peranti dan peranti perubatan. Barisan bekalan kuasa telah dikemas kini dengan siri RPS-30, RPS-45, RPS-65 dengan kuasa output masing-masing 30, 45 dan 65 W. Ciri utama siri bekalan kuasa baharu ialah kekompakan.

Bekalan kuasa dibuat dalam versi terbuka dengan dimensi keseluruhan tidak melebihi 3x2x1` (76,2 x 50,8 x 24 mm). Siri baharu bekalan kuasa menampilkan pengasingan 2xMOPP, arus bocor ultra rendah (<100µA) dan boleh digunakan dalam peranti sentuhan pesakit. Satu lagi ciri keluarga bekalan kuasa RPS ialah penggunaan kuasa melahu yang sangat rendah (<100 mW).

Bekalan kuasa dihasilkan untuk voltan keluaran standard dari julat 3,3 ... 48 V, mempunyai satu set langkah perlindungan terhadap litar pintas, beban lampau dan voltan lampau, dan memenuhi keperluan EN55011 (CISPR11) kelas B dari segi keserasian elektromagnet. Produk direka untuk peranti sedemikian seperti pengairan, mesin hemodialisis, sistem pemantauan perubatan, aksesori normotermik, dsb.

Parameter teknikal utama siri RPS-30, RPS-45, RPS-65

Kuasa keluaran 30/45/65W
Tahap keselamatan 2xMOPP
Arus bocor <100uA
Voltan keluaran daripada bilangan 3,3; 5; 7,5; 12; lima belas; 15; 24
Julat suhu kerja -30°C...+70°C
Julat voltan input 80...264 V (AC)
Dimensi (LxWxH): 76,2 x 50,8 x 24 mm
Waranti 3 tahun

Berita menarik lain:

▪ Hujan dan telefon

▪ Gen menentang graviti

▪ TV Dwi-Imej

▪ Enjin diesel wap

▪ Kad memori UFS

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Radioelektronik dan kejuruteraan elektrik. Pemilihan artikel

▪ pasal Sleeping corner. Petua untuk tuan rumah

▪ artikel Mengapa terdapat begitu banyak ketam muka marah di luar pantai Jepun? Jawapan terperinci

▪ artikel Ketua Pereka Jabatan Pengeluaran Jabatan Penyiaran Televisyen. Deskripsi kerja