5 Порядок выполнения задания

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.

• Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

• Включите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1.

• Переведите контроллер в режим отображения «Главного меню» (состояние STOP, см. п. 1.1.3.).

• Загрузите или введите в контроллер коммутационную программу. Задайте параметры блока В001 (В1 на экране контроллера). Запустите программу на исполнение (пункт Start «Главного меню»).

• Протестируйте работу схемы под управлением контроллера. Проверьте состояние кнопки включения/отключения системы (кнопка с фиксацией поста управления А2). Установите её в состояние «замкнуто» - на вход I1 подан высокий уровень, система включена. При необходимости, скорректируйте схему, коммутационную программу и параметры блоков. За состоянием входов и выходов удобно следить на экране их состояния (входы I – цифровые, AI – аналоговые, выходы - Q) (переход из «Меню запуска» нажатием кнопки ►, см. п. 1.1.6). Убедитесь, что система функционирует в соответствии с заданным алгоритмом.

• По завершении эксперимента остановите коммутационную программу (ESC>Stop>Yes), отключите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1 и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

6 Контрольные вопросы

1. Назначение элементов схемы.

2. Принцип работы коммутационной программы.

3. Коммутационная схема и используемые в ней элементы.

4. Объяснить принцип работы блока B001 – генератор асинхронных импульсов

5. Зуммер. Область применения. Условное обозначение на схеме. Виды зуммеров.

6. Пример задатчика в САУ.

7. Принцип разомкнутого управления.

8. Принцип регулирования компенсацией.

9. Принцип регулирования по отклонению (по ошибке).

10. Принцип алгоритма комплексного регулирования.

Сдать отчёт на проверку преподавателю, подготовить ответы на контрольные вопросы и сделать выводы по работе.

Лабораторная работа 4. Автоматическая система управления светофором

1 Цель работы:

Изучить автоматическую систему управления светофором, приобрести навыки в управлении и программировании контроллера.

2 Краткие теоретические положения

Светодиод или светоизлучающий диод — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника.

Как и в любом полупроводниковом диоде, в светодиоде имеется p-n переход. При пропускании электрического тока в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Не всякие полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Лучшие излучатели относятся к прямозонным полупроводникам (т. е. таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), типа A^IIIB^V (например, GaAs или InP) и A^IIB^VI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).

Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.

Область применения светодиодов.

Таблица 1

Индикаторная техника	индикаторные лампы оптоволоконные приборы бегущая строка LED- экраны
Осветительная техника	осветительные лампы уличные фонари лампочки различного назначения
Регулирующие огни	различные огни бакены дорожные светофоры железнодорожные светофоры автомобильные огни

а) б) в)

Рис. 1. а) Светодиод с пластиковой оболочкой; б) Светодиод диаметром 5 мм; в) УГО

Преимущества применения на примере светодиодных светофоров

• экономия энергопотребления более чем в 5 раз;

• повышение срока службы более чем в 120 раз;

• малое электропотребление (до 6-15 вт/фонарь)

• сокращение затрат на регламентные работы по обслуживанию складских запасов комплектующих;

• полное отсутствие фантомного эффекта;

• квазихроматичное, равномерное по всей площади свечения сигнала;

• значительное повышение электро- и взрывобезопасности;

• повышение вандальной и аварийной устойчивости;

• перспектива перехода на новое поколение микропроцессорных систем управления с низковольтным питанием;

• возможность применения во всех регионах и климатических зонах России.