Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

Подгонка в номинал цилиндрических металлопленочных резисторов производится путем испарения лазерным лучом резистивного материала с поверхности диэлектрического основания по спиральной или другого вида нарезки, при этом качество изготавливаемых резисторов определяется величиной нарезанной части резистора. Окончание спиральной изолирующей канавки после достижения номинального значения должно быть в конечной 30% - ой зоне резистора. В идеальном случае изолирующая канавка должна заканчиваться в непосредственной близости от колпачка резистора. При подгонке спиралью шаг изолирующей канавки задается относительной скоростью движения оптической системы с лазерным лучом вдоль вращающегося с постоянной скоростью резистора. Подгонка каждого резистора производится с постоянным шагом, который меняется от резистора к резистору в зависимости от коэффициента подгонки, определяемый как отношение сопротивления резистора после подгонки к сопротивлению резистивной заготовки. Эту задачу решает система управления установки лазерной подгонки малогабаритных цилиндрических металлопленочных резисторов, в которой МС - магазин эталонных сопротивлений; АЦП - аналогово - цифровой преобразователь; ЦАП - цифро - аналоговый преобразователь; ЭВМ - микро - ЭВМ; ПН - позиция нарезки; ОС - оптическая система; ОКГ - оптический квантовый генератор(лазер); КСР - блок контроля сопротивления; КR - датчик конца резистора; ОL - датчик оптимальной длины нарезки; 30% - датчик конечной 30% - ой зоны резистора; АК - датчик автоматической коррекции; ПС - плата согласования; ТГ - тахогенератор; К - коммутатор; ЭММ - электромагнитная муфта; ЭМЦ - электромагнит разведения цанг; ЭМЗ - электромагнит загрузки резистора в цанги; ЭМБ - электромагнит брака; СГ - счетчик годных; СБ - счетчик брака; БП - блок питания; ПУ - пульт управления.



Система управления ЛПЦМР

Работа установки осуществляется следующим образом. Резистор с виброзагрузчика поступает в накопитель. Электромагнит цанг разводит цанги, в которые электромагнит загрузки из накопителя загружает резистивную заготовку сопротивлением R', после чего коммутатор подключает резистор, находящийся в цангах, к эталонному сопротивлению(R Э) магазина эталонных сопротивлений, образуя делитель, c выхода которого аналоговое значение U pz поступает на вход АЦП. С выхода АЦП цифровой двоичный код поступает в ЭВМ. В запоминающем устройстве ЭВМ занесена характеристика в виде двух массивов. Один из них представляет собой квантованные на - значений кодов U pz в диапазоне К M A X - К M I N, а второй - r значений кодов Uypr, соответствующих U pz, в диапазоне коэффициентов подгонки от 30 до 1000. Число = 256. После получения цифрового кода U pz с АЦП по алгоритму, обеспечивающего минимальное время поиска, ЭВМ производит поиск равного ему значения в массиве Upz и выделяет из массива Uypr ответствующий код управляющего напряжения. Выбранный цифровой код преобразуется в ЦАП и в виде аналогового напряжения воздействует на первый вход регулятора, на второй вход которого поступает напряжение с выхода тахогенератора, находящегося на одной оси с двигателем ДВ1, образуя, таким образом, замкнутый контур автоматического регулирования. Напряжение с выхода тахогенератора соответствует реальной скорости вращения двигателя привода перемещения оптической системы. На регуляторе производится сравнение двух напряжений и, в случае их рассогласования, регулятор выдает управляющий сигнал на двигатель ДВ1, регулируя его скорость вращения в соответствии с управляющим напряжением с ЦАП. ДВ1 через редуктор и ЭММ с приводным роликом обеспечивает движение ОС с постоянной скоростью, соответствующей Uypr, при этом производится подгонка резистора лазерным лучом с постоянным шагом. Во время подгонки резистор в цангах коммутатором подключен к блоку контроля сопротивления резистора, таким образом, что после достижения требуемого значения сопротивления КСР отключает ОКГ и процесс подгонки прекращается. Затем контролируется качество резисторов по величине нарезанной части. Если номинальное значение сопротивления (требуемое) достигнуто(сработал КСР) до начала 30% - ой зоны резистора, то это квалифицируется, как брак по недорезу. Если номинальное значение сопротивления не достигнуто по всему резистору (сигнал КR есть, а КСР - нет), то это квалифицируется, как перерез. В обоих случаях резистор отправляется в брак путем срабатывания ЭМБ, заслонка которого прерывая путь резистору, отправляет его в емкость брака. В случае прихода сигнала КСР о достижении требуемого номинального значения в 30% - ой зоне резистора, резистор считается годным и отправляется в емкость годных резисторов. В случае следования подряд пяти бракованных резисторов, установка отключается.

Математическая модель системы расчета шага спиральной изолирующей канавки при подгонке в номинал цилиндрических металлопленочных резисторов отражает зависимость управляющего напряжения(Uypr) электроприводом перемещения оптической системы вдоль вращающегося с постоянной скоростью резистора от напряжения предварительного замера(Upz), идентифицирующих шаг подгонки и коэффициент подгонки, соответственно.

частота вращения резистора(1500 об/мин); - крутизна тахогенератора(0,004 В/об/мин); = коэффициент редукции редуктора(100); Upzпит-напряжение питания позиции предварительного замера(5В); Upz напряжение предварительного замера,(3,4 - 4,83) В; - коэффициент пропорциональности(0,001); - ширина спиральной изолирующей канавки(0,1 мм); - диаметр резистора(1,6 мм); - диаметр передаточного ролика(22 мм).

Upz для одного резистора - случайная величина. На Upz на позиции замера накладывается помеха(U pom) синусоидального характера(рис.2)

Условно принимается

=0,1, =,

где m- число опросов Upz.

Характеристика АЦП

лазерный подгонка металлопленочный резистор



Раррядность - 8, Напряжение питания АЦП -5 В.

Аналоговое напряжение, В	Цифровой код
2,5	1 0 0 0 0 0 0 0
1,25	0 1 0 0 0 0 0 0
0,625	0 0 1 0 0 0 0 0
0,312	0 0 0 1 0 0 0 0
0,156	0 0 0 0 1 0 0 0
0,078	0 0 0 0 0 1 0 0
0,039	0 0 0 0 0 0 1 0
0,019	0 0 0 0 0 0 0 1
0,000	0 0 0 0 0 0 0 0

Разрядность -8, Напряжение питания ЦАП - 10 В

Аналоговое напряжение,В	Цифровой код
5,0	1 0 0 0 0 0 0 0
2,5	0 1 0 0 0 0 0 0
1,25	0 0 1 0 0 0 0 0
0,625	0 0 0 1 0 0 0 0
0,3125	0 0 0 0 1 0 0 0
0,156	0 0 0 0 0 1 0 0
0,078	0 0 0 0 0 0 1 0
0,039	0 0 0 0 0 0 0 1
0,000	0 0 0 0 0 0 0 0

Алгоритм работы АСУ ТП ЛПЦМР

Время, с	ЭВМ 1(управляющая)	ЭВМ2(моделирующая)
0,00	ПУСК ЭМЦ	Формирование сообщения ПУСК ЭМЦ
0,1	ПУСК ЭМЗ	Формирование сообщения ПУСК ЭМЗ
0,2	СБРОС ЭМЦ	Формирование сообщения СБРОС ЭМЦ
0,3	СБРОС ЭМЗ	Формирование сообщения СБРОС ЭМЗ
0,4	ПУСК АЦП,Считывание	Формирование по случайному нормальному закону с моделированием воздействия синусодальной помехи = 0,1с частотой 50Гц
0,42	Фильтрация синусоидальной помехи с использованием помехозащитного алгритма. Поиск в массиве значения, равного с позиции замера и переход к , соответствующего
0,44	Выдача на ЦАП. Включение ЦАП	Моделирование ЦАП, формирование аналогового напяжения(В) на экране.
0,45		Установление требуемых оборотов ДВ1. Формирование на экране сообщения УСТ ОБОР ДВ1
0,75	ПУСК ЭММ	Включение коммутатора на ПН. Включение лазера. Формирование на экране сообщений: ПУСК ЭММ, ВКЛ ЛАЗЕР, ПОДГОНКА
1,05	Прием сигнала КСР, анализ качества. Передача сигнала в СГ или СБ о качестве резистора ГОДЕН ИЛИ БРАК. Отключение установки в случае прихода подряд пяти бракованных резисторов	Формирование сигнала о количестве годных и брака: ГОДНЫХ - шт, БРАК - шт
1,35	Переход на начало. Подгонка следующего резистора



2. Блок-схема алгоритма реализации программы работы АСУ ТП ЛПЦМР



3. Графическое представление характеристики Uypr=f(Upz).

График зависимости Uупр=f(Uпз)



Вывод

В этой работе бала смоделирована синусоидальная помеха и разработан алгоритм её подавления. Такие синусоидальные помехи не редкость в реальных процессах, так как все они происходят при внешних воздействиях окружающей среды и следовательно не могут быть идеальными. В этом проекте мы смоделировали некоторый алгоритм подавления помехи, он реализуется путём разбиения длины действия помехи на n частей, а затем суммированием и усреднением.

Как видно из работы программы, такой способ устранения помехи достаточно эффективен, так как напряжение позиции замера после подавления помехи практически не отличается от истинного напряжения позиции замера.

Таким образом, такой помехозащитный алгоритм можно применят для устранения любых синусоидальных помех.

Распечатка программы

#include<stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#include<conio.h>

#include <iostream.h>

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

#define Kmax 3.4

#define Kmin 4.83

#define h 1.43

#define b 2*3.14

#define r 255

#define n 50

#define D 1.6

float form_Uypr(float Upz);

float Upz_s_podav_pom(float Upzist);

void fun();

void data();

void main(){

int s;

do{ clrscr();

printf(" Курсовая работа \n");

printf(" Вариант3\n\n");

printf(" Моделирование АСУ ТП лазерной подгонки\n");

printf(" цилиндрических металлоплёночных резисторов(ЛПЦМР)\n");

printf(" с использованием персонального компьютера\n\n\n");

printf(" Справка : 1\n");

printf(" Подгонка: 2\n");

printf(" Выход: 3 \n ");

scanf("%d",&s);

if(s==1) {data(); getchar();}

if(s==2) {getchar(); fun();}

}while(s!=3); }

void fun(){

clrscr();

//Формируем двоичные коды Upz и Uypr

float ACP[]={0.019,0.039,0.078,0.156,0.312,0.625,1.25,2.5},

CAP[]={0.039,0.078,0.156,0.3125,0.625,1.25,2.5,5.0};

char maskod[255][8];

char masUypr[255][8];

float Uypr;

char kod[8];

float Upz, inst_U;

for(int j=0; j<256; j++){

Upz=Kmax+h*j/r;

inst_U=Upz;

for(int i=0;i<8;i++)

if(inst_U>=ACP[7-i]) {kod[i]='1'; inst_U-=ACP[7-i];}

else kod[i]='0';

kod[8]='\0';

strcpy(maskod[j], kod);

//Вызываем функцию формирующую Uypr, как функцию от Upz

Uypr=form_Uypr(Upz);

// printf(" Uypr=%1.2f ", Uypr);

//Формируем массив двоичных кодов Uypr

inst_U=Uypr;

for(i=0;i<8;i++)

if(inst_U>=CAP[7-i]) {kod[i]='1'; inst_U=inst_U-CAP[7-i];}

else kod[i]='0';

kod[8]='\0';

strcpy(masUypr[j], kod);

}

//- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

clrscr();

int ii=0;

char ch;

int godn_rez=0,

brak_rez=0,

brak_posl;

do{

clrscr();

float tame[]={0.00, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.42, 0.44, 0.45, 0.75, 1.05};

printf("Обрабатывается резистр № %d\n\n ",ii+1);

printf(" %-1.2f ПУСК ЭМЦ \n", tame[0]+1.35*ii);

printf(" %-1.2f ПУСК ЭМЗ \n", tame[1]+1.35*ii);

printf(" %-1.2f СБРОС ЭМЦ \n", tame[2]+1.35*ii);

printf(" %-1.2f СБРОС ЭМЦ \n", tame[3]+1.35*ii);

randomize();

Upz=Kmax+h*random(r)/r;

//Вызываем функцию, формирует синусоидальную помеху

Upz=Upz_s_podav_pom(Upz);

//С выхода магазина эталонных сопротивлений получили аналоговое значение

// напряжения Upz, которое поступает на вход АЦП

printf(" %-1.2f ПУСК АЦП ", tame[4]+1.35*ii);

printf(" Upz=%1.2f \n", Upz);

//Работает АЦП

inst_U=Upz;

for(int i=0;i<8;i++)

{if(inst_U>=ACP[7-i]) {kod[i]='1'; inst_U-=ACP[7-i];}

else kod[i]='0';}

kod[8]='\0';

//получили цифровой код с АЦП

// Ищим равный ему в массиве Upz

char temp_kod[8];

strncpy(temp_kod, maskod[0], 8);

temp_kod[8]='\0';

i=0;

while(strncmp(temp_kod,kod,8)){

strncpy(temp_kod, maskod[++i], 8);

temp_kod[8]='\0';}

printf(" Upz=%-8.8s \n\n",maskod[i]);

/.Далее. . .

//Выделяем из массива Uypr соответствующий код управляющего напряжения

//Выбранный код преобразуется в ЦАП в аналоговое напряжение

printf(" %-1.2f ‚ВКЛ ЦАП ", tame[5]+1.35*ii);

printf("Uypr=%-8.8s\n ",masUypr[i]);

//ђ Ў®в Ґв -ЂЏ

Uypr=0;

strncpy(temp_kod, masUypr[i], 8);

for(i=0;i<8;i++)

if(temp_kod[i]=='1') Uypr+=CAP[7-i];

printf(" Uypr=%-1.2f \n \n",Uypr);

//Далее. . .

printf(" %-1.2f УСТ ОБ ДВ1 \n", tame[7]+1.35*ii);

printf(" %-1.2f ПУСК ЭММ", tame[8]+1.35*ii);

printf(" %-1.2f \n ", tame[9]+1.35*ii);

//Контроль качества резистров

int ksr=random(10), zona_30=random(5), kr=random(1);

if ((ksr>=zona_30)&&!kr) {godn_rez+=1; brak_posl=0;}

else {brak_rez+=1;brak_posl+=1;}

if(brak_posl==5){printf("Подряд следуют 5 бракованных резистров!!!\n ");

printf("Установка отклёчена!!! \n");

exit(1);}

printf(" ГОДНЫХ: %d шт \n ",godn_rez);

printf(" БРАКА: %d шт \n",brak_rez);

ii++;

scanf("%c", &ch);

} while(ch!=48);

//- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

return ;

}

// Функция формирует Uypr, как функцию от Upz

float form_Uypr(float Upz){

return 1500*0.004*100*(0.1*(5-Upz)+sqrt(0.1*(5-Upz)*0.1*(5-Upz)+b*b*D*D*0.001*(5-Upz*1.001)*Upz))/(b*22*(5-Upz*1.001));

}

//Функция формирует помеху и подавляет её

float Upz_s_podav_pom(float Upzist){

float Upom=0.1*Upzist;

//t-время действия помехи(0-0,02)

float t=0; float sum=0;

for(int i=0; i<100; i++){float Upz=Upzist+Upom*sin(b/n*t);

t+=0.0002;

sum+=Upz;}

return (sum/100);

}

//Функция открывает и печатает содержимое файла исходных данных

void data(){

clrscr();

FILE*f;

f=fopen("t1.txt","r");

char c;

while((c=fgetc(f))!=-1)

printf("%c",c);

fclose(f);

getchar();

}

Размещено на Allbest.ru