Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Электронные, микропроцессорные и вычислительные устройства гибких производственных системах (укр.) - файл 1.doc


Лекции - Электронные, микропроцессорные и вычислительные устройства гибких производственных системах (укр.)
скачать (8406.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc8407kb.16.11.2011 22:50скачать

содержание

1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


Є.П.Михайлов


Конспект лекцій

з дисципліни "Електронні, мікропроцесорні та обчислювальні пристрої ГВС"


Одеса ОНПУ 2007

Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


Є.П.Михайлов


Конспект лекцій

з дисципліни "Електронні, мікропроцесорні та обчислювальні пристрої ГВС"

для студентів спеціальності 7.090207

"Робототехнічні системи та комплекси"


Затверджено

На засіданні вченої ради ОНПУ


Протокол № від 2007


Одеса ОНПУ 2007


^ Конспект лекцій з дисципліни "Електронні, мікропроцесорні та обчислювальні пристрої ГВС" для студентів спеціальності 7.090207 "Робототехнічні системи та комплекси" Денної форми навчання / Укл.: Є. П.Михайлов. – Одеса: ОНПУ, 2007. - 102 с.


В конспекті розглянуті компоненти електронних систем керування, які використовуються у сучасних гнучких виробничих системах, а саме електронні, мікропроцесорні та обчислювальні пристрої. Розглянуті питання використання ціх компонент для рішення задач керування технологічним обладнанням. Особлива увага приділяється пристроям програмного керування на основі мікропроцесорної техніки та програмованих логічних контролерах, які дозволяють створити гнучки системи шляхом програмного змінення алгоритму керування.


Укладач: Є. П. Михайлов, канд. техн. наук, доцент
^

Тема 1 Електронні, мікропроцесорні та обчислювальні пристрої як основа систем керування ПТО




Лекція 1 Електронні, мікропроцесорні та обчислювальні пристрої як основа систем керування ПТО. Основні компоненти електронних пристроїв. Застосування напівпровідникових приладів




^

1.1 Електронні, програмовані системи автоматизації як основа систем керування ПТО [1, с. 4 - 7]



Гнучки виробничі системи мають у своєму складі електронні системи керування, які збудовані за допомогою обчислювальної та цифрової техніки.

Електронна цифрова техніка почала розвиватися на основі широкого викорис­тання елементної бази імпульсної техніки, а основною причиною її широкого використання стала можливість ефективно реалізувати всі переваги імпульсної техніки завдяки успішному розвитку інтегральної технології. В свою чергу, перехід до цифрової техніки став потужним стимулом для швидкого роз­витку мікроелектроніки. Це сприяло тому, що сьогодні цифрова мікроелектронна техніка є основою усіх сучасних обчислювальних пристроїв.

Крім таких переваг цифрової техніки, як економічність, конструктивна техноло­гічність, малогабаритність т. ін., є ще й такі переваги, як принципи цифрової обробки сигналів, що доз­воляють досить просто і точно реалізувати складні алгоритми, котрі не під силу аналоговій техніці. Перш за все це стосується найважливішого розділу сучасної техніки - створення адаптивних (самонастроювальних) систем. Вони основані на реалізації адаптивних алгоритмів, які змінюються при зміні параметрів вхідного сигналу або зовнішнього середовища. Тут цифрові системи за точністю обробки сигналу суттєво перевищують аналого­ві.

Цифрові системи мають відносну склад­ність порівняно з аналоговими системами. Для схеми цифрової обробки додатково потрібно мати аналого-цифровий, цифро-аналоговий пере­творювачі та цифрові фільтри, які е досить складними пристроями. Реалізація таких математичних операцій, як диференціювання, інтегрування та розв'язування диферен­ціальних рівнянь, потребують складних алгоритмів обробки сигналів. Недоліком цифрових систем, зокрема цифрових фільтрів, є на даному етапі порівняно низька швидкодія, яка залежить від необхідності виконання значної кількості арифметичних дій. Проблема підви­щення швидкодії цифрових систем пов'язана, з одного боку, із швидко­дією інтегральних мікросхем, а з другого - з ефективністю алгоритму числових методів аналізу.

Особливе місце в сучасних системах та пристроях керування посідають мікропроцесори, їх широке впровадження дозволяє оптимізувати розв'язування цілого ряду дуже важливих задач регулювання, формування та обробки спеціальних сигналів, цифрової фільтрації, використання самонастроювальних та самонавчальних систем тощо. Останні покоління ЕОМ реалізовані на основі мікропроцесорних інтегральних схем, що містять на на­півпровідниковій пластині площею не більше 1 см кв. цілі пристрої. Малі габаритні розміри і низькі енергоспоживання та вартість таких машин дозволяють вбудовувати їх в різні пристрої та системи керування різних пристроїв, у тому числі і в системи керування виробничіх пристроїв.

^

1.2 Основні поняття і визначення. Компоненти електронних та мікропроцесорних пристроїв [1, с. 10 - 12]



Основні елементи електронних пристроїв можна розділити на пасивні й активні. До пасивних відносяться резистори, конденсатори, котушки індуктивності. До активних елементів відносять вироби напівпровідникової техніки, що володіють функціями підсилення і перетворення сигналів.

У залежності від вигляду опрацьовуваних сигналів інтегральні мікросхеми діляться на аналогові і дискретні (цифрові).

Пристрої цифрової техніки можна умовно поділити на два класи:

  • пристрої формування, генерування та перетворення заданих фізичних сигналів у сигнали із стандартними (логічними) параметрами

  • пристрої перетворення логічних сигналів - цифрових кодів.

До першого класу належать формувачі імпульсних параметрів, тактові. генератори (мультивібратори, релаксатори) аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі, перетворювачі частота-код і т. ін. Розробка пристроїв цієї групи - електрофізична задача, вихідними да­ними для якої є параметри вхідних сигналів (амплітуда, трива­лість імпульсу, його фронту та зрізу, полярність і напруга джерела живлення тощо).

До другого класу цифрових пристроїв входять схеми від найпростіших логічних елементів до мікро-ЕОМ. Тут перетворення інформації, що подасться у цифровій формі, здійснюється виконанням певної послідовності арифметич­них та логічних операцій.

Найпростіші логічні елементи виконують лише одну (елементарну) функцію - логічну операцію - відповідно до законів бульової алгебри. Залежно від числа логічних елементів, що містяться в одній мікросхемі, останні класифі­куються за відповідним рівнем інтеграції:

Чим вищий рівень інтеграції мікросхеми, тим ширші її функціональні можливості і вищий ступінь складності її виготовлення.

Мікросхеми це універсальний матеріал для розробника апаратури, але реалізація складніших функцій на їх основі вимагав збільшення кількості мікросхем та з'єднань міх ними. Сучасні мікросхеми це багатофункціональні пристрої, на яких можна будувати досить складні багатофункціональні пристрої, вузли, мікропроцесорні комплек­си і мікро-ЕОМ.

Сучасні керуючи пристрої будуються з використанням обчислювальних пристроїв на основі мікропроцесорної техніки, які зроблені на модульному принципі. Це дає можливість швидкого проектування та вводу в дію, а також діагностики обладнання під час його роботи.

Найбільш частіше в наш час використовуються так звані програмовані логічні контролери (ПЛК), які встановлюються на різних підйомно-транспортних засобах та робототехнічних системах, наприклад, на конвеєрах, портальних кранах, контейнерних перевантажувачах , автоматизованих транспортно-складських системах, роботах з цикловим та позиційним керуванням, роботах штабелерах, автоматизованих транспортно-складських системах.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13



Скачать файл (8406.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации