Разработка системы автоматического управления трехкоординатным станком для производства печатных плат - Курсовая работа

бесплатно 0
4.5 193
Написание программы управления координатным устройством, которое будет работать при поступлении команд от ПК. Структура файла сверления для программы ACCEL EDA. Разработка алгоритмов работы с этим файлом (открытие, сортировка координат отверстий).


Аннотация к работе
Тема: «Разработка системы автоматического управления трехкоординатным станком для производства печатных плат» Ключевые слова: устройство, электропривод, шаговый двигатель, концевые датчики, ПК, сигнал, автоматизация, программа, последовательный порт, электронная таблица. Работа посвящена вопросам, связанным с разработкой системы управления координатным устройством, которое будет работать при поступлении команд от ПК.Transmitted Data. Received Data. Запрос для передачи. Clear to Send. Data Carrier Detect.Одним из основных направлений научно-технического прогресса в мире является создание современной элементной базы электроники и средств вычислительной техники, широкое использование их в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами. Отставание от передовых стран, наметилось еще в СССР, когда переход на новые технологии при производстве интегральных схем не был освоен нами, что привело к нарастающему отставанию от уровня мировой техники. Переход к рыночной экономике, поставил на первый план конкурентоспособность продукции, что привело к потере нашей электронной промышленностью около 2/3 имевшихся мощностей.В данной главе дипломного проекта рассмотрены координатные устройства, предназначенные для изготовления печатных плат, выпускаемые разными фирмами более 10 лет. Фирма “Электрон-стандарт” выпускает две модели станков, отличаются только управляющей электроникой (рисунок 1.). Для работы программного обеспечения координатных устройств ЭСКУ-2,5 и ЭСКУ-3,0 используется ПК класса 386 или 486, имеющий не менее 4МЬ ОЗУ, 40 Mb памяти на жестком диске, VGA графическую карту, мышь, последовательный порт связи и графическую среду Windows. Технические характеристики ЭСКУ-2,5 и ЭСКУ-3,0 приведены в таблице 1. Технические характеристики Bungard CCD приведены в таблице 1.1.Обе модели станков комплектуются мощным высокооборотным двигателем, что дает возможность обрабатывать не только такие материалы как пластики, стеклотекстолит, дерево, но и цветные металлы: алюминий, медь, латунь. Для работы программного обеспечения станков ЭСКУ-2,5 и ЭСКУ-3,0 требуется ПК класса 386 или 486, имеющий не менее 4МЬ ОЗУ, 40 Mb памяти на жестоком диске, VGA графическую карту, мышь, последовательный канал связи и графическую среду Windows. • Станок закрыт прозрачным кожухом для защиты от шума и пыли. Обрабатывающий центр Bungard CCD/ATC это современный сверлильно-фрезеровальный станок высокого качества, управляемый компьютером (Computer Controlled Drilling machine) с автоматической сменой рабочего инструмента (Automatic Tool Change). Он позволяет напрямую переносить данные, подготовленные в форматах ЕХСЕПОП(сверление) или НРЛЗЦФРЕЗЕРОВАНИЕ) на печатную плату (сверление, гравировка, фрезеровка, дозирование), или гравировать/фрезеровать пластик, алюминий и другие металлические пластины.На металлургическом комбинате города Магнитогорска была создана лаборатория методов и средств цифровой обработки информации. Однако появилась необходимость автоматизировать некоторые этапы этой работы, т.е. сверление отверстий и фрезерование проводников печатных плат. На первом этапе необходимо было создать электропривод устройства и разработать соответствующее программное обеспечение для сверления по заданным координатам, осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без датчика обратной связи.Биполярный двигатель имеет одну обмотку в каждой фазе, которая для изменения направления магнитного поля должна переполюсовывается драйвером. Всего биполярный двигатель имеет две обмотки и, соответственно, четыре вывода (рисунок 2.1). Униполярный двигатель, также имеет одну обмотку в каждой фазе, но от середины обмотки сделан отвод. Средние выводы обмоток могут быть объединены внутри двигателя, поэтому такой двигатель может иметь 5 или 6 выводов (рисунок 2.2). Для разработки 3* координатного устройства экспериментальным путем был выбран шаговый двигатель НВ4218АС от матричного принтера GP, срок службы таких двигателей обычно обусловлен сроком службы подшипников.Длительность спада тока зависит от напряжения на обмотке в то время, когда она теряет свою запасенную энергию. Замыкая в это время обмотку на источник питания, который представляет максимальное напряжение, имеющееся в системе, обеспечивается максимально быстрый спад тока. Если запитать одновременно две обмотки двигателя, то момент будет равен сумме моментов, обеспечиваемых обмотками по отдельности (рисунок 2.9). При этом, если токи в обмотках одинаковы, то точка максимума момента будет смещена на половину шага. На половину шага сместится и точка равновесия ротора (точка е на рисунке 2.8).Для сверления отверстий в ГГП и фрезерования печатных проводников в ПП был применен коллекторный двигатель постоянного тока ДПМ-25-НЗ-04, который не требует специальной схемы драйвера, достаточно концевого датчика.

План
СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНО-ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР КООРДИНАТНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1 Краткие технические характеристики устройств различных фирм

1.2 Сравнительный анализ устройств различных фирм

2. ПРИНЦИП ДЕСТВИЯ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

3х КООРДИНАТНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

2.1 Постановка задачи, актуальность, область применения

2.2 Особенности работы основных узлов

2.1.1 Выбор типа координатных приводов

2.1.2 Структурная схема драйвера для шагового двигателя

2.1.3 Выбор двигателя для сверления отверстий

2.3 Выбор устройств питания электронных модулей

2.3.1 Блок питания драйверов шаговых двигателей

2.3.2 Блок питания коллекторного двигателя

2.4 Конструкция разработанного координатного устройства

3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КООРДИНАТНЫМ УСТРОЙСТВОМ

3.1 Описание последовательного порта персонального компьютера

3.2 Выбор типа микроконтроллера для управления устройством

3.3 Команды управления координатным устройством

3.4 Начальные данные о координатах отверстий

3.5 Описание алгоритмов и работа программ

3.5.1 Сравнение координат отверстий

3.5.2 Сортировка координат отверстий

3.5.3 Пересылка команд в координатное устройство

3.5.4 Ручное управление координатным устроством

3.6 Описание интерфейса пользователя

3.7 Результаты тестирования разработанных программ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

Персональный компьютер Числовое программное управление Большая интегральная схема Интегральная схема Микроконтроллер

Оперативное запоминающее устройство Постоянное запоминающее устройство Универсальный асинхронный приемопередатчик Шаговый двигатель Печатная плата

Система автоматизированных проектных работ Frame Ground. Защитное заземление.
Заказать написание новой работы



Дисциплины научных работ



Хотите, перезвоним вам?