Общая характеристика фрезерного станка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7. Структура, условное обозначение и цоколевка  микросхемы К155ИД6.

 

Электрические параметры микросхемы К155ИД6: В, В, мА, мА, мА, нс, нс, мА.

Микросхема DD7 представляет собой логический элемент ИЛИ-НЕ, реализуемый на уже ранее описанной микросхеме К155ЛЕ5.

Микросхема DD8 представляет собой К155ТМ7.

Микросхема  К155ТМ7 содержит четыре D-триггера, входы синхронизации которых попарно соединены и обозначены как входы разрешения загрузки E1. Если на такой вход разрешения E1 подается напряжение высокого уровня, то информация, поступающая на входы D, передается на выходы триггеров. При напряжении низкого уровня на входе разрешения E1 на выходах триггеров сохраняются предыдущие состояния (состояние входов D безразлично). В триггерах будет зафиксирована информация, имевшаяся на входах D, если состояние входа E1 переключить от напряжения высокого уровня к низкому. Такие триггеры используются в качестве четырехразрядного регистра хранения информации с попарным тактированием разрядов, а также в качестве буферной памяти и элемента задержки. Каждый триггер микросхемы ТМ7 имеет прямые и инверсные выходы. Состояния триггеров даны в табл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8. Условное графическое обозначение микросхемы К155ТМ7.

 

Таблица 5. Таблица  состояния триггеров К155ТМ7.

Режим работы	Входы		Выходы
Разрешение  передачи данных на выход	1	0	0	1
		1	1	1	0
Защелкивание  данных	0

 

Основные  параметры триггера: В, В, В, мА, нс, нс, мА.

Кроме этого  в состав схемы включают вспомогательные  элементы для инверсии и логической обработки DD9, реализуемую на микросхеме К155ЛИ5, DD10, реализуемую на микросхеме К155ЛЕ5, и DD11, в качестве которой принимаем микросхему К155ЛА18.

Микросхема  К155ЛИ5 – простейшая ИС ТТЛ, содержащая в своем корпусе два логических элемента И, на четыре входа и два выхода.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8. Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛИ5.

 

Основные  параметры логических элементов  ЛИ, типа К155ЛИ5: В, В, мА, мА, мА, мА, мА, нс, нс, мА.

Микросхема  К155ЛА18 – простейшая ИС ТТЛ, содержащая в своем корпусе два логических элемента И-НЕ, на четыре входа и два выхода.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9. Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛА18.

 

Основные  параметры логических элементов  ЛА, типа К155ЛА18: В, В, мА, мА, В, мА, мА, нс, нс, мА.

3.3.3 Описание работы принципиальной схемы в динамике.

Сигналы, поступают  с датчиков на входе 1-7 мультиплексора, встроенного в АЦП (DD1). Выбор сигнала определенного датчика для последующего преобразования осуществляется с помощью блока управления мультиплексором (микросхема DD4). Счетчик DD4 при поступлении очередного импульса с дешифратора адрема (микросхема DD6) увеличивает значение цифрового кода на выходе на 1. С помощью схемы сброса – логическое И (DD4) настраивается режим счета от 0 до 3-х.

Двоичный  код с выходов счетчика (1,2,4,8) ступает  на адресные входы (0,1,2) АЦП. Коду адреса 0 соответствует отсутствию взодного сигнала АЦП. Двочному коду адреса 01 соответствует входной сигнал датчика 1. Коду адреса 10 – датчика 2. Коду адреса 11 – датчика 3.

Для начала аналого-цифрового  преобразования необходимо подать на взод АЦП  через инфертор сигнал с дешифратора адреса. А на вход CLK поступабт тактовые импульсы с тактового генератора через разъем XS4 (для синхронизации работы). После завершения преобразования АЦП, сигналы с цифровых выходов DB0-DB7 поступают на логическую развязку (микросхема DD5). Далее с микросхемы DD5 поступает сигнал «Готовность» АЦП на логический элемент DD11 схемы адресации, описанной выше. Одновременно эти же цифровые сигналы поступают на входы D0-D7 регистра (микросхема DD2). Регистр хранит информацию и выдает цифровые сигналы только по команде, приходящей с логического элемента (микросхема DD9) схемы адресации, на потенциальный C-вход. Сигналы с выходов Q0-Q7 регистра инвертируются на логических элементах ИЛИ-НЕ (микросхема DD3).

Далее с микросхемы DD3 цифровой код поступает на станочную магистраль (СМ).

Опорное напряжение необходимое для работы АЦП подается на входы и с разъема XS4 через делитель напрядения, реализованный на резисторах . Параметры этих резисторов подбираются при наладке.

 

 

3.4. Выбор и расчет электрической схемы.

3.4.1. Статический  рачет.

Выбранная микросхема АЦП имеет следующие входные  параметры: В, мА. В соответствии с заданием сигнал, приходящий на неё с датчиков, рассчитанных на диапазон напряжений В и соответсвтующим сопротивлением Ом. Таким образом, по напряжению выбранная АЦП соответствует требованию. Проверим удовлетворяет ли она требованию по току, для чего рассчитаем входной ток с датчиков:

 А.

Предельно допустимое значение тока по входу не нарушает номинальному требованию АЦП.

Сигнал с  АЦП после преобразования поступает  на регистр-источник. Выходной ток АЦП  мА, мА, напряжение – В, В. Параметры регистра-источника В, В, мА, мА. Таким образом выходные параметры АЦП удовлетворяют входным параметрам регистра.

На основании  вышеизложенного окончательно принимаем  АЦП микросхемы К572ПВ4.

3.4.2. Динамический  рачет.

Расчитаем быстродействие данного блока. Запишем время  преобразования и задержек всех элементов схемы управления:

, , , , , , , , , , .

Определим минимальное  время с которым система опрашивает данный блок:

3.5 Расчет  мощности потребляемой блоком

Данный параметр рассчитывается путем суммирования средних потребляемых мощностей всех микросхем входящих в систему. Для начала рассчитаем потребляемую мощность каждого элемента схемы:

 

Определим мощность потребляемую блоком (с учетом коэффициента запаса 1,5):

3.6 Требования  к источнику питания

Блок питания  системы ЧПУ должен обеспечивать напряжение +5 В при допустимых отклонениях  не более 10%  в обе стороны. Также  блок питания должен обеспечивать мощность 3 Вт. Линии передачи данных и электропитания должны быть надежно экранированы друг от друга, иметь по возможности минимальную индуктивность для предотвращения наведений на соседних проводах и предотвращения появления помех в цепях управления питания.

 

 

 

Список используемой литературы

1. Соломенцев  Ю.М., Жуков К.П., Павлов Ю.А. и  др. – Роботизированные технологические комплексы и гибкие производственные системы в машиностроении: альбом схем и чертежей. Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1989.

2. Масленников  М.Ю., Соболев Е.А., Соколов Г.В. и др. – Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. – Книга I. Москва, 1993.

3. Якубовский  С.В., Ниссельсон Л.И., Кулешова В.И.  и др. – Аналоговые и цифровые  интегральные микросхемы. Справочник.–  М.: Радио и связь, 1985.

4. Богданович  М.И., Грель И.Н., Дубина С.А., Шалимо  В.В. и др. – Цифровые интегральные микросхемы. Справочник. Минск: «Беларусь»·«Полымя», 1996.

5. Тарабрин  Б.В., Лукин Л.Ф., Смирнов Ю.Н. и  др. – Интегральные микросхемы. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1985.

6. Янкелевич  Д.И. – Курс лекций по дисциплине  «Системы программного управления».  Ростов н/Д: РГАСХМ, 2007-2008.

7. А. В. Нефедов. – Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2. М.: ИП РадиоСофт, 1998г.