Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 7
1.1 Описание комплексного измерительного стенда 7
1.2 Принцип работы комплексного измерительного стенда 8
1.2.1 Определение осевых моментов инерции объекта 8
1.2.2 Определение центробежных моментов инерции объекта 11
1.3 Цели и задачи выпускной квалификационной работы 14
1.4 Цели и задачи автоматизации 14
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 16
2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации системы
управления 20
2.2 Разработка схемы электрической принципиальной системы управления
21
2.2.1 Выбор чувствительных элементов 21
2.2.2 Разработка блока определения периода колебаний объекта
исследований 32
2.2.3 Выбор исполнительных элементов 34
2.2.4 Разработка блока управления вентильно-индукторным двигателем
43
2.2.4.1 Разработка печатной платы блока управления вентильно¬
индукторным двигателем 47
2.2.4.2 Разработка печатного узла блока управления вентильно¬
индукторным двигателем 49
2.2.5 Выбор программируемого логического контроллера 49
2.2.6 Выбор блока питания 57
2.3 Разработка схемы соединений системы управления 59
3 РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 60
3.1 Разработка алгоритма работы системы управления 60
3.2 Разработка приложения оператора 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А Система управления комплексным измерительным стендом.
Схема комбинированная функциональная 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Блок определения периода колебаний объекта исследований.
Схема электрическая принципиальная 72
ПРИЛОЖЕНИЕ В Блок управления вентильно-индукторным двигателем.
Схема электрическая принципиальная 76
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Блок управления вентильно-индукторным двигателем. Плата печатная 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Блок управления вентильно-индукторным двигателем. Узел печатный 83
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Система управления комплексным измерительным стендом.
Схема электрическая принципиальная 87
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Система управления комплексным измерительным стендом.
Схема соединений 92
ПРИЛОЖЕНИЕ З Система управления комплексным измерительным стендом.
Алгоритм работы 95
Темой выпускной квалификационной работы является разработка системы управления комплексным измерительным стендом, который предназначен для определения тензора инерции тел вращения.
На практике для определения моментов инерции используют два различных метода: экспериментальный и аналитический.
Использование аналитического метода возможно только при определении моментов инерции геометрически правильных однородных тел. Однако, вследствие различных факторов реальные тела редко обладают простой формой и никогда не бывают однородными. Поэтому данный метод в основном используется при проектировании отдельных звеньев механизмов и систем.
При невозможности использования аналитического метода используют экспериментальный. Существует множество различных экспериментальных методов, отличающиеся между собой точностью определения моментов инерции и простотой эксперимента.
Знание моментов инерции тела необходимо при решении многих технических проблем: при исследовании движения твердого тела и его устойчивости, при динамических расчетах, при динамическом уравновешивании твердого тела и т.д.
Использование специализированных измерительных стендов позволяет достоверно (с той или иной степенью точности) определить осевые и центробежные моменты инерции.
Разрабатываемая система управления комплексным измерительным стендом должна упростить процесс измерения моментов инерции твердого тела, а также повысить точность проводимых измерений.
В выпускной квалификационной работе была разработана система управления комплексным измерительным стендом, предназначенным для определения тензора инерции тела вращения.
В процессе выполнения работы был описан принцип работы измерительного стенда, а также используемые методы определения осевых и центробежных моментов инерции.
В соответствии с необходимыми элементами системы была разработана функциональная схема автоматизации системы управления стендом. В соответствии с требованиями к некоторым функциям системы были разработаны схемы электрические принципиальные блока управления вентильно-индукторным двигателем стенда и блока определения периода колебаний объекта измерений. Также для последнего были разработаны печатная плата и печатный узел.
Исходя из остальных требуемых элементов системы был выполнен подбор стандартных исполнительных и чувствительных элементов. В соответствии с данными элементами была разработана схема электрическая принципиальная системы управления. По данной схеме также была выполнена схема соединений.
В соответствии с принципами работы системы управления, а также требуемыми режимами работы, был разработан алгоритм системы управления измерительным стендом. По данному алгоритму было создано приложение оператора с использованием программной среды Simple-SCADA.
