CC BY
8
УДК 681.518.3: 621.3.049.76
ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ПО АНАЛИЗУ КОМБИНАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ
СИСТЕМ КОНТРОЛЯ
*Ломакин И.В. - к.т.н., доцент; Загидуллин Л.Р. - к.б.н.; доцент; *Саттаров И.С. - магистрант * Казанский государственный энергетический университет Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана
Ключевые слова: схемотехника, электротехника, конечный автомат, дискретное устройство, логический элемент, элемент памяти, лабораторная установка.
Key words: circuit design, electrical engineering, finite state machine, discrete device, logic element, memory element, laboratory setup.
Введение. Современные комплекты информационно-измерительной техники, систем контроля качества и диагностики эволюционируют как в сторону увеличения точности, так и в сторону автоматизации процессов измерения, контроля и управления.
Подготовка специалистов, способных грамотно эксплуатировать сложную технику с дискретным управлением, предполагает развитие у них практических навыков по анализу и синтезу однотактных дискретных устройств автоматизированных систем контроля и испытаний.
Объектом исследования является структура и алгоритм функционирования лабораторной установки по анализу комбинационных устройств систем контроля.
Целью работы является разработка алгоритма функционирования и структурной схемы лабораторной установки по анализу комбинационных устройств систем контроля. Устройство должно формировать электрический сигнал высокого уровня при проводимости цепи выходного элемента соответствующей единице.
Материалы и методы. Структурная схема лабораторного стенда должна обеспечивать набор контактной модели дискретного устройства, подачу на вход комбинаций входных сигналов как ручном, так и автоматическом режиме.
В однотактном режиме необходимо обеспечить последовательную подачу на входы модели различных наборов входных сигналов. При этом на лицевой панели должны отображаться комбинации входных сигналов и значения выходных сигналов. Если все вы-
0 - стенд не в исходном состоянии
ходные сигналы отсутствуют, то формируется следующая входная комбинация. Если хотя бы один выходной сигнал не равен нулю, формирование входных комбинаций приостанавливается до ручного ввода команды ПУСК [1,2].
На основе анализа задач решаемых лабораторной установкой, определены основные функциональные и логические операторы:
А0- начало работы;
В1- набор модели дискретного устройства на наборном поле;
В2- задание базы разрядности анализируемого дискретного устройства;
В3- подача питания на логическом устройстве;
А1- установка всех элементов логического устройства в исходное положение;
А2- контроль исходного состояния;
А3- индикация состояний входных и выходных элементов;
А4- контроль состояний выходов;
А5- останов;
В4- фиксация состояний входов и выходов обучаемым;
В5- нажатие кнопки ПУСК;
А6- формирование тактового импульса;
А7- контроль окончания цикла (перебора всех 2п входных наборов п-разрядного дискретного устройства);
А8- формирование следующего входного набора;
Ак- конец работы, снятие питания;
Кроме функциональных операторов вводятся логические условия.
Р =
1 - стенд в исходном;
Р2 =
Рз =
0 - все выходные сигналы отсутствуют;
1 - хотя бы один выходной сигнал не равен нулю; [0 - конец цикла не достигнутт;
11 - достигнут конец цикла ;
В многотактном режиме входные комбинации формируются вручную. Стенд должна обеспечивать индикацию состояний элементов и проводимостей их цепей[3]. Если состояние устойчивое, то обучаемый изменяет комбинацию входных сигналов, если состояние не устойчивое, то необходимо нажать кнопку ТАКТ, после чего должны измениться состояния элементов памяти. Так продолжается до тех пор, пока не будут исследованы все заданные переходы. Решение на оконча-
ние исследований принимает обучающийся. Дополнительные операторы для многотактно-го режима.В7- принятие решения об окончании исследований;
А9- индикация состояний элементов памяти и проводимостей их цепей;
А10- изменение состояний элементов памяти в соответствии с проводимостями их цепей;
В8- ручное изменение состояний входных элементов.
Р =
Р =
0 - продолжение иследований;
1 - конец иследований;
0 - состояние устойчивое;
1 - состояние не устойчивое;
На основе этих операторов построены два частных алгоритма работы установки в режимах анализа однотактных и многотакт-
ных автоматов. В результате их объединения получен суммарный алгоритм, представленный на рисунке 1.
Рисунок 1 - Алгоритм функционирования лабораторной установки
На основе объединенного алгоритма функционирования получена структурная электрическая схема лабораторной установки. Лабораторный стенд должен включать следующие функциональные блоки: наборное поле, панель управления, блок индикации, генератор конституентов и блок управляемых элементов памяти.
Исходя из логики работы, предусмотренной алгоритмом функционирования, устанавливаются функциональные связи между блоками. Так наборное поле должно быть связано с блоком элементов памяти. В то же время устройство индикации получает информацию через устройство управления, а блок универсальных элементов памяти связан с панелью управления так же устройство управления.
Полученная структурная схема обеспечивает решение задач анализа однотактных и многотактных дискретных устройств.
Реализацию лабораторной установки можно выполнить в двух вариантах: полностью на контактных элементах и в гибридном виде. На контактных элементах целесообразно синтезировать типовой универсальный элемент, представляющий собой релейный БС - триггер с коммутатором.Из шести -восьми этих элементов и будет построена эта установка. Следует учесть, что в этом случае генератор тактовых импульсов также синтезируется на контактных элементах.
В гибридном варианте коммутационное поле строится на четырехконтактных реле. Управление этими реле можно организовать с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер будет выполнять функции генератора тактовых импульсов, генератора коституентов и блока управляемых элементов памяти. Выбор режима формирования управляющих сигналов организуется программно на основе анализа входных сигналов с панели управления.
Выводы. Анализ функционирования силовых элементов автоматизированных систем энергоснабжения и сельского хозяйства показывает необходимость практической подготовки специалистов и бакалавров в области
анализа и синтеза релейных устройств.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Ломакин И.В., Саттаров И.С. Алгоритм функционирования стендадля анализа дискретных устройств. Приборостроение и автоматизированный электропривод втоплив-но-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальномхозяйстве: материалы докладов II Поволжской научно-практическойконференции / под общ.ред. Э.Ю. Абдуллазянова. - В 3 т. Т. 3. -Казань: Казан.гос. энерг. ун-т, 2016. - с.139 -144.
2. И. В. Ломакин, И. С. Саттаров. Стенд для моделирования функционирования контактных дискретных устройств автоматики. Автоматизированный электропривод и промышленная электроника: Труды Седьмой Всероссийской научно-практической конференции / Под общей редакций В.Ю. Остров-лянчика. - Новокузнецк: изд-воСибГИУ,2016 г. - с.288 - 294.
3. Ломакин И.В., Саттаров И.С. Разработка структуры лабораторной установки по анализу дискретных устройств. Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2016 - Пермь: изд-во ПНИПУ, 2016 г. - с.570 - 573.
4. Ломакин И.В. Программное обеспечение и технология программирования микроконтроллеров. Лабораторный практикум / И.В. Ломакин. - Казань: Казан.гос. энерг. унт, 2009. - 92 с.
5. Муханин, Л. П. Схемотехника измерительных устройств [Электронный ресурс] / Л. П. Муханин. - Москва: Лань, 2009. - 288 с. : ил. - Режим доступа: http://lanbook.ru/.
6. Чижма С.Н. Электроника и микросхемотехника [Электронный ресурс]: учеб.пособие. — М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2012. — 359 с. -Режим доступа: http://lanbook.ru/.
7. Справочник по электротехнике и электрооборудованию (5-е изд., испр.)/Серия "Справочники". - Ростов н/Д: Феникс, 2004. -480 с., ил./
ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ПО АНАЛИЗУ КОМБИНАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ СИСТЕМ
КОНТРОЛЯ
Ломакин И.В., Загидуллин Л.Р., Саттаров И.С. Резюме
На основе анализа задач решаемых стендом, построены частные алгоритмы работы в различных режимах, выполнено их объединение и получен суммарный алгоритм лабораторного стенда по анализу дискретных устройств.
THE ALGORITHM OF FUNCTIONING OF THE STAND FOR ANALYSIS OF DISCRETE DEVICES
Lomakin I. W., Zagidullin, L.R., Sattarov I. S. Summary
The paper presents an analysis of the problems to be solved by the stand, built private algorithms work in different modes and merges them and received the total algorithm of the laboratory stand according to the analysis of discrete single-ended devices.
УДК 677.057.443:66.047.75
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВОЗДУШНО-ГРАВИТАЦИОННЫЙ СКОРОСТНОЙ КОРМОСМЕ-
СИТЕЛЬ
*Ломакин И.В. - к.т.н., доцент; Загидуллин Л.Р. - к.б.н., доцент, зав. кафедрой;
**Усманов Н.В. - инженер химик-технолог; *Дагаев К.В. - магистрант * Казанский государственный энергетический университет Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана
**ООО НИПИ "Технополис"
Ключевые слова: Электроэнергия, смеситель, производительность, ремонтопригодность, воздушно-гравитационный, универсальный.
Key words: electric power, mixer, performance, repairability, airborne gravity, universal.
Введение. Анализ рынка производственных скоростных смесителей сухих сыпучих смесейвыявил некоторые недостатки, показавшие необходимость их доработки. Работа направлена на разработку универсального воздушно-гравитационного скоростного смесителя.
Объектом исследования является конструкция валков и электропривод универсального воздушно-гравитационного скоростного смесителя.
Целью работы является изменение конструкции валков и настроек электропривода универсального воздушно-гравитационного скоростного смесителя для обеспечения уменьшения затрат электроэнергии, увеличения производи-тельности, повышения ремонтопригодности и уменьшение массогабаритных показателей.
Материалы и методы. При разработке универсального воздушно-гравитационного
смесителя были сформулированы технические требования выполнены позволяющие получить положительный эффект по следующим направлениям: уменьшение потребления электроэнергии и повышение надежности за счет использования современных бесконтактных двигателей постоянного тока (вентильных двигателей); увеличение производительности смесителя сухих сыпучих смесей за счет применения непрерывного режима работы; облегчение его монтажа и эксплуатации, а так же повышение его ремонтопригодности следует добиваться за счет уменьшения его массы и габаритов и использования конструкции открытого типа.
Качество смешивания должно соответствовать уровню действующих смеси-телей или улучшиться. Масса данного оборудования должна быть такой, чтобы устройство было мобильным.
Конструкция. Для обеспечения непре-
