Курсовая с практикой на тему Применение цифровых интегральных схем на примере проектирования датчика диаметров бревен

Содержание:

Задание…………………………………………………………………………………………………. 3

Аннотация…………………………………………………………………………………………….. 4

Введение……………………………………………………………………………………………….. 5

1 Описание схемы
технологической функциональной……………………………….. 6

2 Описание схемы электрической структурной…………………………………………. 8

3 Описание конструкции
и работы датчика диаметров……………………………. 10

4 Выбор и обоснование технических средств
автоматики………………………… 12

5 Описание работы устройства по схеме
электрической принципиальной… 17

6 Расчетная часть…………………………………………………………………………………. 19

Заключение………………………………………………………………………………………….. 25

Список использованной
литературы……………………………………………………… 26

Приложения………………………………………………………………………………………… 27

Введение:

В курсовой работе разрабатывается устройство измерения
диаметра бревен.

Данное устройство предназначено для упрощения проведения
учета лесоматериалов путем автоматического измерения диаметра бревна,
подаваемого по транспортеру.

Актальность темы является высокой, т.к. при заготовке
лесоматериала присутствует много ручного труда, в том числе и при учете и
обмере полученных бревен.

Разработанная система позволит автоматизировать обмер
диаметра бревна,а также может быть использована в составе измерительной
системы, передавая ей полученные значения в двоичном коде.

Заключение:

В курсовой работе разрабатывается устройство измерения
диаметра бревен, которое предназначено для автоматического измерения подаваемых
по транспортеру диаметра бревен.

Устройство измеряет диаметр от 180 до 480 мм, используя 15
пар оптических датчиков, расположенных с двух сторон на расстоянии 20 мм друг
от друга. Также в устройстве используется дополнительный датчик, позволяющий
автоматически запустить процесс измерения при достижении измерительного блока
серединой бревна.

Измеренной значение выдается на блок индикации, состоящий из
светодиодов, в двоичном коде, а также может быть отправлено далее для обработки
полученных данных в автоматизированной системе более высокого уровня.

В ходе разработки были получены технологическая, структурная
и принципиальная электрические схемы, а также подробное описание самого
процесса измерения с предоставлением временных диаграмм его работы.

Разработанная система позволит автоматизировать обмер
диаметра бревна,а также может быть использована в составе измерительной
системы, передавая ей полученные значения в двоичном коде.

Фрагмент текста работы:

1 Описание схемы технологической функциональной

Схема
расположения оптических датчиков в поперечном сечении транспортера приведена на
рис. 1. Оптические пары располагаются по вертикали с шагом 20 мм таким образом,
чтобы охватить весь возможный по заданию диапазон диаметров бревен. Нерационально
устанавливать самую нижнюю оптическую пару ниже минимально возможного диаметра
– 180 мм, а самую верхнюю выше максимально возможного диаметра – 480 мм. Таким образом,
габаритные размеры измерителя А и В определяются так:

А =
600 мм, В= 480 мм, n=480-180/20=15. Рис. 1. Схема размещения излучателей и фотоприемников Принцип работы данной системы заключается в следующем:

Бревно движется по транспортеру в одном направлении.
Поскольку необходимо измерять диаметр бревна посредине, т.к. бревна идут вразнобой,
то в системе установлен дополнительный датчик А1 таким образом, чтобы между им
и основным датчиком вмещалось примерно полбревна.

Как только срабатывает датчик А1, включается система
измерения, определяющая диаметр бревна и передающая информацию далее по
заданию. Рис. 2. Схема размещения основного и вспомогательного (А1) датчиков Сам процесс измерения происходит быстро и не потребует
специальной остановки транспортера.

Т.к. оптопары основного датчика постоянно включены и
расположены в вертикальной плоскости, то просто в момент измерения происходит
генерирование цифрового кода, состоящего из 0 и 1 соответствующих выходов
оптопар. Ранее было рассчитано, что n=15, следовательно, длина
кода будет 15 разрядов. 2 Описание
схемы электрической структурной

Исходя из описания функциональной схемы, разрабатываемая
система измерения диаметра бревен должна содержать следующие блоки (рис. 3):

— блок определения наличия бревна;

— блок измерения;

— блок преобразования;

— блок индикации;

— блок вывода. Рис. 3. Структурная схема Блок определения наличия бревна предназначен для определения
примерной середины бревна средней длины, при достижении которой включается в
работу блок измерения (при срабатывания датчика А1).

Блок измерения позволяет определить диаметр бревна с помощью
оптопар в количесвте 15 шт, расположенных на расстоянии 20 мм друг от друга,
начиная с диаметра 180 мм и заканчивая диаметром 480 мм.

Блок преобразования предназначен для преобразования в
двоичный код кода, полученного из блока измерения.

Блок индикации предназначен для вывода информации о диаметре
бревна для оператора.