Аннотация. Введение.
Современные технические средства преобразования электрических сигналов позволяют капитально повысить автоматизацию процессов управления (АПУ). Современные системы АПУ обеспечивают устойчивое функционирование как индивидуальными блоками и устройствами, так и технологическими установками и процессами.
В системах АПУ применяются различные технические средства (ТС), реализующие наперед заданный алгоритм управления. В общем случае задачи, решаемые ТС АПУ, можно с некоторой степенью условности, подразделить на преобразования данных (ПД) и преобразования непосредственно электрических сигналов (ПЭС).
Задачи ПД сопряжены с техническим воплощением алгоритмов управления и в большинстве случаев реализуются использованием цифровых способов и средств. В настоящее время наиболее универсальными цифровыми ТС ПД служат микропроцессорные устройства (МПУ).
Вместе с тем цифровые ТС обработки цифровой информации базируются на реализации большого количества функций, состоящих в подготовки и преобразовании исходных аналоговых сигналов в цифровую форму, с целью последующего их ввода в МПУ, а также и создания цифровых сигналов с необходимыми значениями параметров для отображения результатов всего преобразования.
Такие цифровые ТС, которые востребованы для ПД и создания ПЭС с необходимыми значениями напряжений и токов, а также временными и частотными характеристиками и подробно описываются в представленной бакалаврской работе. Следует также иметь в виду, что ТС АПУ на ПД и ПЭС, достаточно условно, так как ПЭС могут создаваться посредством ПД, а алгоритмы работы ПД средствами ПЭС.
При этом крайне эффективны решения с рациональным сочетанием функций по преобразованию сигналов и данных.
Рассмотрены цифровые устройства для систем управления средствами автоматизации.
Проведен анализ работы и определены технические характеристики таких цифровых устройств как:
- автоколебательные мультивибраторы (МВ) на комбинационных логических элементах;
- интегральные МВ;
- преобразователи код - число импульсов;
- аналоговые компараторы (устройства сравнения) и аналоговые запоминающие устройства (амплитудные детекторы, устройства выборки и сохранения;
- интегральные таймеры.
Особое внимание уделено вопросам стабилизации частоты генерации посредством фазовой автоподстройкой частоты и применением кварцевых резонаторов.
Тема бакалаврской работы актуальна, так как цифровое управление средствами автоматизации требуется при решении многих технических и технологических задач. При этом требования микроминиатюризации и малое энергопотребление играют не последнюю роль при конструкторской разработки и изготовлении цифровых средств управления систем автоматизации.
Особенностью рассмотренных цифровые средств систем управления является их низкое энергопотребление, небольшие масса и габаритные размеры. В тоже время техническая реализация рассмотренных технических средств осуществляется полностью на цифровых интегральных схемах при минимуме внешних навесных элементов, что существенно снижает аппаратурные и временные затраты на их регулировку и настройку.
