Разработка принципиальной схемы устройства

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Введение

Производство радиоэлектронной аппаратуры в настоящее время развивается высокими темпами, находит все более широкое применение во многих областях народного хозяйства и в значительной мере определяет уровень научно-технического прогресса. Современная радиоэлектронная аппаратура используется в радиолокации, системах связи, вычислительной технике, машиностроении, в физических, химических и биологических исследованиях и т.д.

Цель данного курсового проекта является разработка блока программатора интервалов времени - автоматического устройства, позволяющего переключением проводников наборного поля запрограммировать работу бытовых и промышленных устройств.

Разрабатываемое устройство работает совместно с электронными часами любой конструкции. Главное требование, предъявляемое к такому часовому блоку, — высокая точность отсчета времени.

Основными задачами курсовой работы являются:

- ознакомление с исходными данными ТЗ на разработку устройства ;

- выбор направления конструирования;

- выбор метода конструирования ;

- выбор элементной базы по условиям эксплуатации и критерию предпочтения ;

- проведение конструкторских расчетов (вибро- и ударопрочности , теплового , массо- габаритного , надежности и др . ) ;

- оптимизация конструкции и разработка рабочей документации .

В ходе выполнения проекта планируется формирование системного творческого мышления при проектировании, развитие конструкторских и расчетных навыков.

1. Разработка технического задания.

1.1. Наименование и область применения.

“ Программатор интервалов времени ” . Прибор, предназначенный для программирования производственных и бытовых процессов.

1.2. Цель.

Сконструировать устройство программирования интервалов времени, дающее возможность реализовать программу переключения бытовых и производственных устройств различного назначения.

1.3. Программатор интервалов времени должен соответствовать настоящему техническому заданию.

Материалы и комплектующие изделия, применяемые для изготовления прибора, должны соответствовать Госстандартам, техническим условиям и конструкторской документации на них.

1.4. Основания и источники для проектирования.

Схема электрическая принципиальная ПТЭС 403445.001 Э3

1.5. Технические требования к изделию.

1.5.1. Показатели назначения.

1.5.1.1. Питание от промышленной сети переменного тока

напряжением, В 220±55;

1.5.1.2. Частота переменного тока питания, Гц 50±0,5;

1.5.1.3. Напряжение питания контактора, В 12±1;

1.5.1.4. Напряжение тактового входа, В 5±0,3;

1.5.1.5. Климатическое исполнение «УХЛ» по ГОСТ 25467-82;

1.5.1.6. Категория размещения на объекте «3.1» по ГОСТ 25467-82;

1.5.1.7. Группа исполнения изделия по стойкости к механическим факторам «М3» по ГОСТ 25467-82;

1.5.1.8. Интервал рабочих температур, ° С -10 до +45;

1.5.1.9. Относительная влажность, % 98;

1.5.1.10. Диапазон частот при синусоидальной вибрации, Гц 1…55;

1.5.1.11. Амплитудное ускорение, м/с² 2 g ;

1.5.1.12. Пиковое ударное ускорение при механическом ударе

многократного действия, м/с² 15 g .

1.5.2. Надёжность.

1.5.2.1. Среднее время наработки на отказ, ч, не менее 7000.

1.5.2.2. Коэффициент готовности, не менее 0,9.

1.5.2.3. Устройство должно удовлетворять требованиям ГОСТ 27.003-90. Надёжность в технике. Состав и общие правила задания требований по надёжности.

1.5.2.4. Срок эксплуатации, лет 10.

1.5.2.5. Гарантийный срок устройства, лет 2.

1.5.3. Приспособленность к окружающей среде.

1.5.3.1. Устройство должно обеспечивать показатели назначения, установленные настоящим ТЗ, при питании от промышленной сети переменного тока напряжением 220±55 В и частотой 50±0,5 Гц.

1.5.3.2. Устройство должно быть пожаробезопасной.

1.5.4. Совместимость.

1.5.4.1. Устройство должно иметь:

- Вилку для подключения к сети переменного тока 220 В, 50 Гц;

- Вилку на корпусе для подключения к электронным часам;

- Вилку на корпусе для подключения к контактору;

- Гнёзда для коммутации программируемых узлов устройства.

1.5.5. Производственная технологичность.

1.5.5.1. Комплектность: 1 блок;

1.5.5.2. Габаритные размеры блока программатора

интервалов времени, мм, не более 300х200х150;

1.5.5.3. Общая масса устройства должна быть, кг, не более 5.

1.5.6. Эксплуатационная технологичность.

1.5.6.1. Устройство должно быть удобным для его переноски (достигается за счет малых размеров блока).

1.5.6.2. Устройство устанавливается на уровне, соответствующем исполняемым функциям.

1.5.6.3. Число винтовых соединений, позволяющих вскрыть блок, должно быть минимальным.

1.5.6.4. Форма и поверхность блока не должны способствовать накоплению пыли на нём и должны позволять лёгкое её удаление влажной тряпкой

1.5.7. Безопасность производства и использования.

1.5.7.1. Надписи и условные функциональные обозначения (символы) должны быть чёткими, разборчивыми и нестираемыми.

1.5.7.2. Должна быть исключена возможность прикосновения человека к токоведущим частям без вскрытия блока.

1.5.7.3. Конструкция блока не должна иметь острых кромок, углов, о которые можно поранить руки при переноске, установке, сборке, разборке.

1.5.7.4. В устройстве не должны применяться материалы, краски и другие компоненты, которые при его эксплуатации и хранении выделяют токсичные или радиоактивные вещества.

1.5.8. Эстетичность.

1.5.8.1. Передняя (выходная) часть блока должна отражать его объёмно-пространственную структуру и должна быть функционально обусловлена. В области управления расположены кнопка включения, кнопки переключения режимов работы и средства индикации, выполненные на базе светодиодов.

1.5.8.2. Наилучшая композиция передней части блока и конструкции органов управления и индикации должны быть обусловлены эргономическими требованиями.

1.5.8.3. Форма, цвет, стиль системы должны подчёркивать её оригинальность и фирменный признак.

1.5.8.4. Конструкторские и технологические решения должны обеспечивать чистоту выполнения контуров и сопряжений, тщательность покрытий и отделки, чёткость исполнения фирменных знаков и сопроводительной документации.

1.5.9. Эргономичность.

1.5.9.1. Органы управления устройством должны быть разделены на оперативные и неоперативные, исходя из частоты обслуживания и функционального назначения.

1.5.9.2. Органы включения (выключения) устройства должны выделяться цветом (красным).

1.5.9.3. Форма и размеры органов управления должны соответствовать передаваемым усилиям.

1.5.9.4. Конструкции органов управления должны обеспечивать возможность выполнения требований к взаимному размещению.

1.5.9.5. Форма органов управления должна соответствовать выполняемой ими функции и указывать оператору о способе выполнения действия.

1.5.9.6. Конструкции переключателей должны соответствовать ГОСТ 22614-77.

1.5.10. Маркировка и упаковка.

1.5.10.1. На устройстве должна быть фирменная планка с указанием следующих данных (ГОСТ 26.008-85):

· Товарный знак предприятия-изготовителя ;

· Сокращённое обозначение системы (шифр) ;

· Порядковый номер (первые две цифры должны обозначать год выпуска системы).

1.5.10.2. Маркировка устройства должна сохраняться чёткой в течение всего срока эксплуатации.

1.5.10.3. Транспортная маркировка к упаковке должна соответствовать ГОСТ 14192-77.

1.5.10.4. Упаковочные ящики для устройств должны соответствовать ГОСТ 5959-80, ГОСТ 2991-85 и должны быть отмаркированы по ГОСТ 14192-77.

1.5.11. Транспортирование и хранение.

1.5.11.1. Упакованные устройства должны допускать транспортирование всеми видами транспорта в условиях ГОСТ 15150-69 при температуре не ниже -40 ° С и при защите их от прямого воздействия атмосферных осадков и механических повреждений.

1.5.11.2. Устройство должно позволять его хранение по ГОСТ 15150-69 при отсутствии в воздухе кислотных, щелочных и других агрессивных примесей.

Принцип работы прибора

Принцип работы «Программатора интервалов времени» поясняет структурная схема, которая приведена в документе ПТЭС 403445.001 Э1.

Устройство позволяет переключением проводников наборного поля запрограммировать включение/выключение производственных или бытовых циклов работы стороннего устройства. Разрабатываемый блок функционирует совместно с электронными часами любой конструкции.

В основу работы программатора положено формирование часовых и пятиминутных интервалов времени, образующих его наборное поле. С помощью гибких проводников набирают начало и окончание каждого периода цикла.

С часового блока через блок приема минутных импульсов (блок A 2) поступает сигнал на вход счетчика импульсов (блок A 3). Затем преобразованный сигнал поступает к одновибратору (блок A 4), а также через дешифратор к блоку программирования (блок A 5).

Включение контактора через блок коммутации (блок A 7) осуществляется при совпадении запрограммированного и текущего времени, значения которых к блоку A 7 поступают от блоков A 4 и A 5.

Индикация включения каждого периода запрограммированного цикла осуществляется через блок индикации (блок A 6).

Питание элементов устройства осуществляется от источника питания (блок A 1).

Выбор элементной базы.

Цель: проверить элементную базу прибора к устойчивости к климатическим и механическим воздействиям.

Расчёт надёжности.

Надёжность – это свойство объекта выполнять заданные рабочие функции в заданных условиях эксплуатации, в заданный промежуток времени. Надёжность является одним из наиболее важных эксплуатационных параметров современной электронной аппаратуры.

Цель: определить время наработки прибора на отказ.

1. Определение норм надёжности.

Допущения:

- отказы вызваны только внезапными отказами элементов;

- интенсивность отказов величина постоянная ( );

- все элементы равнонадёжны.

2. Определим количество функциональных узлов: в проектируемой системе можно выделить один блок, включающий три функциональных узла:

1) узел приема импульсов.

2) узел коммутации.

3) узел программирования.

3. Рассчитаем вероятность безотказной работы i -го узла.

Вероятность безотказной работы с интенсивностью отказов связана соотношением:

(5.1)

Интенсивность отказов с временем наработки на отказ:

(5.2)

где Т – время наработки на отказ.

3. Определим допустимое значение интенсивности отказов элементов в функциональном узле:

(ч^-1), (5.3)

где m - количество функциональных узлов.

4. Определим допустимое значение интенсивности отказов элементов в функциональном узле:

, (5.4)

где ni – количество элементов в функциональном узле.

Для 1 узла:

шт. (1/ч);

Для 2 узла:

шт. (1/ч);

Для 3 узла:

шт. (1/ч);

5. Занесём полученные результаты в таблицу 5.1 и найдем их среднее значение (1/ч);

Таблица 5.1. Значения интенсивности отказов функциональных узлов

N	Функциональный узел	Рассчитанная норма (1/ч)	Среднее значение
1	узел приема импульсов	2,76
2	узел коммутации	1,34
3	узел программирования	0,34

Т = - ln0,9 / = 71189 ч

Из полученных результатов можно сделать вывод, что функциональные узлы соответствуют норме надёжности.

Назначение лицевых панелей.

Лицевая панель устройства обеспечивает взаимодействие человека с РЭС. Результативность выполнения функций приёма, переработки, выполнения, проверки зависит от правильности учета эргономических свойств человека и эстетического восприятия устройства и в особенности его лицевой панели.

7.2 Эргономические требования.

Компоновка органов управления и устройств отображения информации должна быть выполнена с учетом требований:

- функциональности;

- последовательности;

- оптимальности;

- значимости;

- безопасности.

Требования технической эстетики.

Требования технической эстетики (художественного конструирования и компоновки) должны быть выражены следующими характеристиками:

- выразительностью;

- оригинальностью;

- композицией.

На лицевой панели требуется расположить:

- кнопку установки «0» B 4003;

- кнопку принудительного запуска управляемого устройства B 4003;

- тумблер включения Т1;

- тумблер блокировки Т1;

- индикационные светодиоды АЛ307Б.

Оформление надписей и цветовое решение лицевой панели.

Надписи на лицевой панели должны обеспечивать быструю ориентацию и точную информацию о работе с программатором интервалов времени. Надписи расположить над переключателями и светодиодами в непосредственной близости. Использовать шрифт № 3,5. Надпись с наименованием прибора расположить в левой верхней части лицевой панели Все надписи на лицевой панели выполнить черным цветом. Окраску лицевой панели произвести эмалью, серого цвета МЛ-12-02 ГОСТ 9754-76.

Выбор материала панели.

Материал для лицевой панели выбирается типа: Ад1 ГОСТ 216.31-76.

Чертеж лицевой панели приведен в ПТЭС 301412.001.

Вывод: рассчитали размеры радиатора для заданного транзистора: ширина основания радиатора по расчетам составила 36 мм, высота – 20 мм, длина ребер – 40 мм, толщина ребер – 3 мм, расстояние между ребрами – 8 мм, а количество рёбер 4 шт. Чертеж спроектированного радиатора изображен на ПТЭС 752694.001.

Расчет амортизации блока

Цель: Исходя из расчетов нагрузки на аппаратуру, подобрать амортизаторы и рассчитать их эффективность.

10 .1. Исходя из условий эксплуатации при механических воздействиях (класс РЭА – М3) определяю исходные данные.

Вибрации:

диапазон частот 1…55 Гц;

максимальное ускорение 2 g.

Ударные нагрузки:

максимальное ускорение 15 g;

длительность импульса 2…15 мс.

10 .2. Выбираем параллельный способ виброизоляции, который предполагает равномерное распределение массы ЭА между всеми амортизаторами (при этом обеспечивается минимальное количество амортизаторов и сокращение их номенклатуры, но возможно усиливание ударных нагрузок и виброперегрузок в диапазоне частот).

Рис. 1. Параллельный способ виброизоляции

10 .3. Статический расчёт.

10 .3.1. Выделим в конструкции прибора 3 наиболее тяжелых блока, это – блок печатной платы, блок задней панель, трансформатор ТПК-1.

Координаты центров тяжестей блоков показаны на рис.2, где

Xi, Yi, - координаты центра тяжести i-то блока;

1 – ПП; 2 – Задняя панель; 3 – Трансформатор.

Координаты первого блока – ( X =95 мм; Y =38,5 мм);

Координаты второго блока – ( X =47,5 мм; Y =103,5 мм);

Координаты третьего блока – ( X =140,5 мм; Y =103,5 мм);

Определим центр тяжести всего прибора исходя из выражения:

( 10 .1)

где n – число блоков,

P_i – статическая нагрузка каждого блока.

, (10.2)

где m_i – масса i – го блока.

Рис.2 Координаты центров тяжести элементов блока

10.3.2. Определим массу каждого блока.

1) Печатная плата 1.

Масса элементов: г.

Масса печатной платы:

, (10.3)

где: – плотность материала (для текстолита марок СФ),

, (10.4)

где: t – толщина материала (для СФ2-35).

Общая масса блока:

(10.5)

2) Набор разъемов на задней панели.

Масса элементов: г.

3) Трансформатор.

Масса третьего блока: г.

10.3.3. Определим статическую нагрузку каждого блока:

10.3.4. Координаты центра тяжести всего прибора:

Координаты центра тяжести всего прибора будут: ( X =171 мм; Y =109 мм).

Установим прибор на четыре амортизатора (рис. 3),

где X , Y , Z - координаты центра тяжести всего прибора;

1 – первый амортизатор;

2 – второй амортизатор;

3 – третий амортизатор;

4 – четвёртый амортизатор.

Координаты точек крепления амортизаторов, относительно центра тяжести прибора будут:

Для первого – ( X = -151, Y = -89); для второго – ( X = -151, Y = 17); для третьего – ( X = 109, Y = 17); для четвертого – ( X = 109, Y = -89).

Рис. 3. Размеры установки амортизаторов относительно ЦТ блока

10.3.5. Рассчитаем весовые нагрузки, на каждый амортизатор исходя из выражения:

, (10.6)

где Pi - статистическая нагрузка i – го амортизатора;

G – вес блока;

(10.7)

Xi, Yi – координаты амортизаторов относительно центра тяжести блока;

Получим систему уравнений:

Решая систему относительно нагрузок на амортизаторы, получим:

(10.8)

где D - определитель системы уравнений; М1 , М2 , М3, М4 - миноры определителя D.

Определитель системы равен

(10.9)

Найдём определитель системы:

Найдём миноры определителя:

Определитель системы равен:

Найдём весовые нагрузки на каждый амортизатор:

10.4. Исходя из весовых нагрузок выберем конкретный тип амортизаторов, с учётом выполнения условия:

где - номинальное значение статической нагрузки для конкретного типоразмера амортизатора.

10.5. Исходя из требований эксплуатации прибора выбирются амортизаторы типа АО -10 (рис 4).

Рис.4 Амортизатор АО-10

Амортизаторы типа АО-10 работают на сжатие, имеют малые размеры и малый вес. Собственная частота при номинальной нагрузке 25 – 30Гц. Виброзащита осуществляется, начиная с частоты вибрации 25Гц при амплитуде вибрации до 0,5мм. Номинальная нагрузка амортизатора 10 кгс.

Таблица 10.1.

Параметры и массо-габаритные размеры амортизатора АО-10

Обозначение

Номинальная нагрузка, (н)

Коэффициент жесткости, (н/мм)

Размеры, мм

Масса,

кг

АО-10

6,5

3,5

1,5

0,001

Определим величину статистических прогибов:

, (10.10)

где Pi – весовая нагрузка i -го амортизатора;

Ki – коэффициент жесткости.

10.6. Динамическая оценка.

10.6.1. Определим собственную частоту недемпфированного блока на амортизаторах:

, (10.11)

где – суммарная статическая жесткость амортизаторов H / m ;

М – масса;

- суммарный статический прогиб амортизаторов;

(Гц)

10.6.2. Определим амплитуду вибрации:

, (10.12)

где i = 2 g – допустимая перегрузка,

10.6.3. Определим коэффициент динамичности амортизированной системы:

, (10.13)

где - относительная частота,

- частота вынужденных колебаний,

10.6.4. Определим эффективность виброизоляции:

(10.14)

Вывод: исходя из полученных весовых нагрузок выбираем амортизаторы типа АО-10 на номинальную нагрузку 10 Н и коэффициент жесткости 6,5 Н/мм, которые обеспечат эффективную защиту от механических воздействий.

Заключение.

В данном курсовом проекте была разработана конструкция программатора интервалов времени, принципиальная схема которой представлена на ПТЭС 403445.001 Э3.

В курсовом проекте был произведен анализ элементной базы блока, расчет надежности блока, была произведена компоновка блока, спроектирована передняя панель, был произведен тепловой расчет блока, расчет амортизаторов, расчет на прочность основания блока.

В результате проведенных расчетов был получен блок с габаритными размерами 300 ´ 150 ´ 110 мм , массой 2 кг, который полностью удовлетворяет предъявленным к нему требованиям по надежности ( Тср = 39761 часов) и условиям эксплуатации. Тепловой расчет показал, что для обеспечения нормального теплового режима не требуется дополнительных средств. Расчет на прочность основания показал, что в данных условиях эксплуатации основание имеет высокий запас по прочности.

Кроме того, был разработан пакет графической документации:

а) схема электрическая принципиальная ПТЭС 403445 .001 Э3;

б) схема структурная ПТЭС 403445 .001 Э1;

в) чертеж лицевой панели ПТЭС 301412.001;

г) чертеж задней стенки ПТЭС 301413.001;

д) чертеж радиатора ПТЭС 752694.001;

е) сборочный чертеж лицевой панели ПТЭС 403445 .001 СБ;

ж) сборочный чертеж задней стенки ПТЭС 403445 .002 СБ;

з) сборочный чертеж блока ПТЭС 403445 .003 СБ;

и) электромонтажный чертеж блока ПТЭС 403445.001 МЭ;

Библиографический список.

1. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. Пособие для вузов/ Е. М. Парфёнов, Э. Н. Камышная, В. П. Усачов. – М.: Радио и связь, - 1989г./

2. Вибрации и удары в радиоаппаратуре / Карпушин В.Б. / издательство «Советское радио», - 1971г.

3. Основы проектирования конструкций электронной аппаратуры: Конспект лекций для студентов направления 551100 “ Проектирование и технология электронной аппаратуры ” / Под редакцией С.Г.Пилина.

4. Проектирование конструкций электронной аппаратуры при дестабилизирующих факторах: Конспект лекций для студентов направления 551100 "Проектирование и технология электронной аппаратуры./ Под ред. С.Г. Пилина. Ульяновск: УлГТУ, 1996. - 176 с.: ил.

5. Проектирование конструкции электронной аппаратуры различного назначения: Конспект лекций для студентов направления 551100 "Проектирование и технология электронной аппаратуры"/Под ред. С.Г. Пилина/Ульяновск : УлГТУ, 1996 - с:ил.

6. Резисторы; Конденсаторы; Трансформаторы; Дроссели; Коммутационные устройства РЭА/ Справочник / Н. Н. Акимов, Ващуков Е. П./

7. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справочник, пособие. / Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов. – М.: Радио и связь, 1984г.

Введение

Основными задачами курсовой работы являются:

- ознакомление с исходными данными ТЗ на разработку устройства ;

- выбор направления конструирования;

- выбор метода конструирования ;

- выбор элементной базы по условиям эксплуатации и критерию предпочтения ;

- оптимизация конструкции и разработка рабочей документации .

1. Разработка технического задания.

1.1. Наименование и область применения.

1.2. Цель.

1.3. Программатор интервалов времени должен соответствовать настоящему техническому заданию.

1.4. Основания и источники для проектирования.

Схема электрическая принципиальная ПТЭС 403445.001 Э3

1.5. Технические требования к изделию.

1.5.1. Показатели назначения.

1.5.1.1. Питание от промышленной сети переменного тока

напряжением, В 220±55;

1.5.1.2. Частота переменного тока питания, Гц 50±0,5;

1.5.1.3. Напряжение питания контактора, В 12±1;

1.5.1.4. Напряжение тактового входа, В 5±0,3;

1.5.1.5. Климатическое исполнение «УХЛ» по ГОСТ 25467-82;

1.5.1.6. Категория размещения на объекте «3.1» по ГОСТ 25467-82;

1.5.1.7. Группа исполнения изделия по стойкости к механическим факторам «М3» по ГОСТ 25467-82;

1.5.1.8. Интервал рабочих температур, ° С -10 до +45;

1.5.1.9. Относительная влажность, % 98;

1.5.1.10. Диапазон частот при синусоидальной вибрации, Гц 1…55;

1.5.1.11. Амплитудное ускорение, м/с² 2 g ;

1.5.1.12. Пиковое ударное ускорение при механическом ударе

многократного действия, м/с² 15 g .

1.5.2. Надёжность.

1.5.2.1. Среднее время наработки на отказ, ч, не менее 7000.

1.5.2.2. Коэффициент готовности, не менее 0,9.

1.5.2.4. Срок эксплуатации, лет 10.

1.5.2.5. Гарантийный срок устройства, лет 2.

1.5.3. Приспособленность к окружающей среде.

1.5.3.2. Устройство должно быть пожаробезопасной.

1.5.4. Совместимость.

1.5.4.1. Устройство должно иметь:

- Вилку для подключения к сети переменного тока 220 В, 50 Гц;

- Вилку на корпусе для подключения к электронным часам;

- Вилку на корпусе для подключения к контактору;

- Гнёзда для коммутации программируемых узлов устройства.

1.5.5. Производственная технологичность.

1.5.5.1. Комплектность: 1 блок;

1.5.5.2. Габаритные размеры блока программатора

интервалов времени, мм, не более 300х200х150;

1.5.5.3. Общая масса устройства должна быть, кг, не более 5.

1.5.6. Эксплуатационная технологичность.

1.5.6.1. Устройство должно быть удобным для его переноски (достигается за счет малых размеров блока).

1.5.6.2. Устройство устанавливается на уровне, соответствующем исполняемым функциям.

1.5.6.3. Число винтовых соединений, позволяющих вскрыть блок, должно быть минимальным.

1.5.7. Безопасность производства и использования.

1.5.7.2. Должна быть исключена возможность прикосновения человека к токоведущим частям без вскрытия блока.

1.5.8. Эстетичность.

1.5.8.3. Форма, цвет, стиль системы должны подчёркивать её оригинальность и фирменный признак.

1.5.9. Эргономичность.

1.5.9.2. Органы включения (выключения) устройства должны выделяться цветом (красным).

1.5.9.3. Форма и размеры органов управления должны соответствовать передаваемым усилиям.

1.5.9.6. Конструкции переключателей должны соответствовать ГОСТ 22614-77.

1.5.10. Маркировка и упаковка.

1.5.10.1. На устройстве должна быть фирменная планка с указанием следующих данных (ГОСТ 26.008-85):

· Товарный знак предприятия-изготовителя ;

· Сокращённое обозначение системы (шифр) ;

· Порядковый номер (первые две цифры должны обозначать год выпуска системы).

1.5.10.2. Маркировка устройства должна сохраняться чёткой в течение всего срока эксплуатации.

1.5.10.3. Транспортная маркировка к упаковке должна соответствовать ГОСТ 14192-77.

1.5.11. Транспортирование и хранение.

Принцип работы прибора

Питание элементов устройства осуществляется от источника питания (блок A 1).

Разработка принципиальной схемы устройства.

Схема электрическая принципиальная «Программатора интервалов времени» приведена в ПТЭС 403445.001 Э3.

Работа устройства осуществляется следующим образом. С часового блока через разъем XP 1 и буферный инвертор DD 6 на вход С2 счетчика DD 1 поступают минутные импульсы. С выхода 8 этого счетчика пятиминутные импульсы следуют на вход С1 счетчика DD 3 пятиминутных интервалов и к одновибратору, выполненному на элементах микросхемы DD 12 и транзисторе VT 2. Одновибратор формирует положительные импульсы длительностью 2...8 с. С выхода 6 элемента DD 12 они поступают на 9-й вход этого же элемента. Если одновременно с импульсом одновибратора на входе 10 этого элемента появится импульс с выхода микросхемы DD 2, то сработает реле К1, его контакты К1.1, замыкаясь, подключат обмотку контактора (на схеме не показан) к источнику питания, а контактор включает производственный технологический цикл, продолжительность включения контактора устанавливается резистором R 10.

Управляющий импульс с выхода микросхемы DD 2 формируется только в моменты начала или окончания периода цикла. В момент начала одного из периодов на выходных выводах 6 микросхем DD 13 — DD 19, DD 22 формируется отрицательный перепад, воздействующий на вход J триггеров DD 20, DD 21, DD 23 — DD 28, соответственно, и устанавливающий его в единичное состояние. При этом загорается один из светодиодов VD 3 — VD 5, VD 7 — VD 10, VD 13, сигнализирующий о начале одного из восьми периодов цикла. Одновременно через подключенные к выводам 6 микросхем DD 13 — DD 19, DD 22 соответствующие диоды VD 15 — VD 22 на соответствующий вход микросхемы DD 2 поступает сигнал низкого уровня, разрешающий работу контактора.

По окончании периода цикла отрицательный перепад формируется на выходе 8 микросхем DD 13 — DD 19, DD 22. Он устанавливает триггеры DD 20, DD 21, DD 23 — DD 28 в нулевое состояние и выключает индикацию периода — один из светодиодов VD 3 — VD 5, VD 7 — VD 10, VD 13 гаснет. Одновременно через диоды VD 23 — VD 30 напряжение низкого уровня поступает на соответствующий вход микросхемы DD 2 и разрешает работу контактора.

Состояния счетчика DD 3, считающего пятиминутные интервалы в течение одного часа, дешифруются микросхемой DD 5 и с выходов 0 — 11 через инверторы микросхем DD 8 и DD 10 поступают на наборное поле XS 52 — XS 54, XS 68 — XS 76.

С выхода 6 счетчика DD 3 импульсы с периодом в один час следуют на вход C 1 счетчика часовых импульсов DD 4, состояния которого дешифруются микросхемой DD 7. Далее часовые импульсы через инверторы микросхем DD 9 и DD 11 поступают на разъемные соединения XS 77 — XS 88 наборного поля часовых импульсов.

Каждый период первого и второго цикла программируются шнурами, подключенными разъемам Х S 1 — Х S 51, Х S 55 — Х S 67. Начало первого периода первого цикла принимается за нулевую точку отсчета времени. Для этого разъем Х S 1 соединяется при помощи кабеля с гнездом XS 77, а Х S 2 — с гнездом XS 52. Гнезда Х S 5 и Х S 6 соединяют с гнездами наборного поля, соответствующими времени окончания первого периода. Аналогично программируются остальные периоды циклов.

Устройство запускают подключением его к сети тумблером. При этом начинает заряжаться конденсатор C 3, из-за чего транзистор VT 1 оказывается в закрытом состоянии и высокий уровень напряжения на его коллекторе устанавливает счетчики DD 1, DD 3, DD 4 в исходное состояние. Одновременно запускается одновибратор и на выходе 6 микросхемы DD 13 появляется сигнал низкого уровня, разрешающий включение контактора.

После зарядки конденсатора СЗ транзистор VT 1 открывается, разрешая счет импульсов от часового блока, и своим малым сопротивлением подключает к общему проводу конденсатор С5. В результате зарядки конденсатора С5 на одном из установочных входах триггеров DD 20, DD 21, DD 23 — DD 28 формируется отрицательный импульс, устанавливающий выход триггера в единичное состояние, остальные триггеры — в нулевое.

Чтобы исключить работу управляемого устройства в ночное время, адресный вход А1 дешифратора DD 7 соединен с выходом первого триггера счетчика DD 1. Находясь в единичном состоянии, этот триггер в ночное время запрещает прохождение часовых интервалов времени на наборное поле.

Для задержки прохождения временных импульсов на наборное поле при смене состояний счетчиков DD 3, DD 4 входы А1 и А2 дешифратора DD 5 и вход А2 дешифратора DD 7 соединены с выходом 3 элемента DD 6. Часовые и минутные импульсы появляются одновременно и только после установки счетчиков в новое состояние. Это исключает ложное срабатывание JK -триггеров DD 20, DD 21, DD 23 — DD 28 от коротких паразитных импульсов, возникающих на выходах наборного поля при отсутствии указанной задержки.

Стабилизатор напряжения +5 В для питания микросхем выполнен на операционном усилителе D А1 и транзисторах VT 5 и VT 6. Как показала практика, применение в цепи усиления обратной связи стабилизатора микросхемы DA 1 позволило значительно уменьшить влияние импульсных помех, проникающих из электросети на счетчики программатора.

Напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя (ОУ) стабилизировано стабилитроном VD 12. В результате любое случайное уменьшение или увеличение выходного напряжения стабилизатора моментально передается на инвертирующий вход ОУ, вызывая увеличение или уменьшение напряжения на его выходе, а значит, и не выходе стабилизатора. Подстроечным резистором R 14 устанавливают напряжение на эмиттере транзистора VT 5 равным +5 В.

При необходимости ручного включения контактора работа автомата программатора блокируется тумблером SA 1, а включение управляемогоустройства устройства осуществляют кнопкой SB 3. Кнопкой SB 2 осуществляется установка нуля для отсчета импульсов срабатывания.

Выбор элементной базы.

Цель: проверить элементную базу прибора к устойчивости к климатическим и механическим воздействиям.

Дата: 2019-03-05, просмотров: 228.

12 3 4 5 6 Следующая ⇒