29. Мультиплексоры

Мультиплексор – это комбинационное устройство, обеспечивающее передачу в желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам, на один выход.

Виды x₁ и x₂ – информационные входы, А – адресный вход.

Сигналы на адресный вход определяют, какой конкретный информационный канал подключён к выходу.

Адресный вход	y
0	x1
1	x2

Основой данной схемы являются две схемы совпадения на элементах «и», «или», «не», которые при логическом уровне 1 на одном из своих входов повторяют на выходе то, что есть на другом входе.

Мультиплексоры являются универсальными логическими устройствами, на основе которых создают различные комбинационные и последовательные схемы.

30

31) ИС – называется ИИС, предназначенная для измерения и хранения информации. ИС могут быть ближнего и дальнего действия.

Характеристика измерительных систем:

• эффективность;

• полнота выполнения функций;

• достоверность;

• надёжность;

• быстродействие;

• характеристики входов и выходов;

• метрологические характеристики.

Эффективность – улучшение работы объекта при использовании системы.

Достоверность – относится к обобщённым характеристикам. Наиболее существенный фактор достоверности – точность измерения контролируемых параметров, глубина контроля, надёжность и помехоустойчивость в работе всех устройств.

С уменьшением достоверности возрастает вероятность неработоспособного состояния объекта контроля, измерения, управления.

Надёжность – критерии надёжности и их чисел. Характеристики выбираются с учётом особенностей ИС и характера решаемых задач.

С целью уменьшения влияния надежности наработки системы используются два метода самоконтроля ИС:

– программный;

– схемный.

Программный метод основан на использовании заранее обработанных программ или тестов.

Схемный метод требует дополнительного оборудования для проверки.

Быстродействие – характеризуется средним временем выполнения операции. Для циклических систем быстродействие характеризуется временем цикла (t_ц). Во многих случаях при определении быстродействия необходимо учитывать среднее время выполнения вспомогательных операций (t_всп).

Быстродействие в ряде случаев удобно характеризовать информационным критерием.

Характеристики входов и выходов – включают в себя перечень и данные входов в системы, а также характеристики устройств отображения информации.

Характеристики технических средств – включают в себя данные элементной базы типа готовых блоков устройств и вспомогательного оборудования, а также условия эксплуатации системы

1. 32) контролем при использовании 100% продукции.

2. Внедрение и применение бесконтактных измерительных преобразователей, что позволяет контролировать детали на ходу.

3. Использование бесконтактных датчиков и сенсорных устройств как измерительных компонентов автоматизированных систем контроля с обратной связью, что позволяет сократить количество брака и повысить уровень качества изделия.

4. Сокращение полного времени изготовления детали.

5. Повышение уровня знаний обслуживающего персонала

Схема ЭВМ

33) Цели автоматизации

Научные Технические Экономические Социальные

1. Повышение эффек– 1. Повышение каче- 1. Экономия трудо- 1. Повышение

тивности и качества ства продукции за вых ресурсов за счет интеллектуального

научных результатов за счет повторяемости замены труда чело- потенциала за счет

счет более полного операций, увеличе- века трудом маши- поручения рутин-

исследования моделей ния числа измере- ны. ных операций ма-

ний и получения шине.

2. Повышение точности более полных дан- 2. Сокращение за-

и достоверности ных о свойствах трат в промыш- 2.Ликвидация слу-

результатов исследова- изделий. ленности за счет чаев занятости пер-

ний за счет оптимиза- уменьшения тру- сонала операций в

ции эксперимента. 2. Повышение на- доемкости работ. нежелательных

дежности изделий условиях.

За счет получения

Более полных данных

О процессах старения

И их предшественнках.

3.Получение качествен- 3. Повышение про-

но новых научных ре– изводительности 3. Освобождение

зультатов, невозмож- труда на основе человека от тяже-

ных без ЭВМ. оптимального рас- лого физического

пределения работ труда и исполь-

между человеком и зование сэконом-

машиной и ликвида- ленного времени

ции неполной для удовлетворения

загрузки при эпизо- духовных потреб-

дическом обслужи- ностей.

вании объекта.

34) Создание АС осуществляется в плановом порядке в соответствие с Действующими положениями и нормативными актами. Для вновь строящихся, реконструированных, расширяющихся, технически-перевооружаемых и др. объектов автоматизации, для которых предусматриваются работы по кап. строительству, создание АС включается в планы и в проекты по этому виду работ.

Работы по созданию АС на действующих объектах выполняются на основании договоров.

Планирование и разработку АС осуществляют аналогично правилам, установленным для продукции единичного производства. ТЗ на создание АС является основным документом, определяющим порядок создания и требования к АС. Разработку АС и её приёмку проводят в соответствии с ТЗ. Создание АС осуществляют специализированные научные институты, проектно-конструкторские организации в соответствии с ТЗ.

При созданных АС обращают внимание на следующее:

10. Интеграцию экономических и инородных процессов, технических, программных и организационно-методических средств.

11. Развитие системного и программно-целевого подхода, планирование и автоматизация работы объекта в процессе получения и обработки информации на объекте автоматизации.

12. Углубление взаимодействия человек и вычислительной техники на основе диалоговых методов и средств, автоматизирующих рабочих мест и интеллектуальных терминалов.

13. Построение сетей ЭВМ на базе неоднородных вычислительных средств.

14. Индустриализация процессов создания АС, развития САПР и _ типовых элементов АС.

15. Построение информационного фонда в виде распределённой по объектам и уровням иерархии автоматизированной базы данных.

16. Минимизация документооборота, замену его передачей текущей информации по каналам связи и представление её на устройствах отображения.

17. Максимальная автоматизация, формирование первичных исходных сведений.

18. Создание гибких систем управления, способных адаптироваться к изменяющимся условиям производства.

35) Дешифратор – это комбинационное устройство, преобразующее n-разрядный двоичный код в логический сигнал, появляющийся на том выходе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду.

Число входов и выходов связано соотношением:

где n – число входов;

m – число выходов.

Дешифратор имеет четыре прямые входа А₁–А₈, их называют адресными. Цифры определяют значения активного уровня (1) в соответствующем разряде двоичного числа.

Дешифратор имеет 10 инверсных выходов . Цифры здесь определяют десятичное число, в которое переводится код.

Значение активного уровня имеет тот выход, номер которого равен десятичному числу, определяемому двоичным числом на входе.

Дешифратор применяют для построения различных комбинационных устройств.

37)

1. Максимальное напряжение: U_max – входное для АЦП, выходное для ЦАП.

2. Число разрядов кода n.

3. Разрешающая способность:

где – максимальный вес входного кода

Относительное значение разрешающей способности:

,

4. Погрешность преобразования:

– абсолютная:

– относительная:

38) шифратор с приоритетом. В таких шифраторах код двоичного числа соответствует наивысшему номеру кода, на который подан сигнал, т.е. на приоритетный шифратор допускается подавать сигналы на несколько входов, а он выставляет на выходе код числа, соответствующего старшему входу.

Если на всех входах логическая единица, то на всех выходах также единица, что соответствует числу «0» в инверсном входе (1111). Если хотя бы на одном входе имеется логический ноль, то состояние входных сигналов определяется наибольшем номером входа, на котором имеется логический ноль, и не зависит от сигналов на выходе, имеющих меньший номер.

39) Выбор точности.

Применение средств контроля приводит к уменьшению конструкторского

(табличного допуска) Т на изготовление детали (рис. 4.1а). Допуск Т

оставался бы неизменным при контроле, если бы контрольное СИ было

идеально выполнено и настроено на границы поля допуска Е1 и Е2.В

действительности всегда возникает метрологическая ошибка измерения

±∆мет. Чтобы ни одна из бракованных деталей не была признана ошибочно

годной, необходимо уменьшить допуск Т до значения технологического

допуска (рис 4.1б)

Ттех = Т - 4 ∆мет. (1)

Чтобы не сужать производственный допуск и не увеличивать стоимость

изделия, необходимо либо уменьшить допускаемую ошибку ∆мет., либо

сместить настройку (установить приемочные границы ) вне поля допуска

(рис. 4.1в), расширяя его до гарантированного значения Тг.

Конкретное сочетание ошибки измерения и измеряемого параметра

является событием случайным. С учетом закона нормального распределения

обеих составляющих, можно записать:

T = Tтех + (2∆ мет ) (2)

Анализ формул (1) и (2) показывает, что, если 2 ∆мет./Т ≈ 0,1, то

практически весь допуск отводится на компенсацию технологических

ошибок, так как при этом

Ттех / Т = 0,9…0.995.

Согласно ГОСТ 8.051-81 пределы допускаемых ошибок измерения для

диапазона 1 – 500 мм колеблются от 20% до 35% табличного допуска.

Ошибка измерения включает как случайные, так и систематические ошибки

(поправки) измерительных средств, установочных мер, элементов

базирования и т.д.

Принцип инверсий устанавливает связь между технологическим

процессом, процессом контроля и выполнением функций при эксплуатации.

Параметры детали при эксплуатации соответствуют установленным

значениям, лишь когда все три фазы ее прохождения (изготовление,

контроль, функционирование) изучаются и учитываются совместно. Таким

образом, точность необходимо ограничивать, исходя из функционального

назначения детали; схема технологического формообразования должна

соответствовать схеме ее функционирования, а схема контроля – учитывать

обе последние схемы.

Выбранный метод и схему измерения считают обоснованными, если

условия контроля соответствуют условиям эксплуатации и

формообразования детали, а именно: траектория движения при контроле

соответствует траектории движения при эксплуатации и формообразовании;

линия измерения совпадает с направлением рабочего усилия при

эксплуатации; метрологическая, конструкторская и технологическая базы

совпадают с рабочими; физические свойства образцовой детали подобны

свойствам контролируемой и т. д.

Соответствие процесса контроля принципу инверсии позволяет более

полно обеспечить качественные показатели при эксплуатации.

Например, после изготовления ступенчатого вала редуктора необходимо

выбрать схему контроля радиального биения поверхности А детали Д с

помощью датчика П (рис. 4.3). В качестве метрологических баз следует

выбрать поверхности В и В/ , поскольку по ним происходит контакт вала а

подшипниками. Выбор других баз ( С-С/ ; Д-Д/ ) приведет к дополнительным

ошибкам, вызванным отклонением от соосности этих элементов

относительно В-В/. В осевом направлении в качестве базирующего элемента

следует выбрать поверхность Е ( а не С или С/), поскольку она определяет

осевое положение вала.( от нее и линейные размеры следует проставлять).

При вращательном движении вала в процессе измерения его траектория

соответствует траектории движения при эксплуатации.

Принцип Тейлора

При наличии отклонений формы и взаимного расположения

геометрических элементов сложных деталей в соответствии с принципом

Тейлора надежное определение соответствия размеров всего профиля

предписанным предельным значениям, возможно лишь в том случае, если

определяются значения проходного и непроходного пределов.

Следовательно, любое изделие должно быть проконтролировано по

крайней мере дважды – по двум схемам контроля: с помощью проходного и

непроходного калибров. Подавляющее большинство средств контроля имеют

точечный контакт с контролируемым изделием и осуществляют локальный

контроль размеров в одном или нескольких сечениях. Контроль значительно

усложняется, если к недопустимости попадания в годные бракованных

изделий по непроходному пределу предъявляются повышенные требования.

В этих случаях либо используют двух- или трехкоординатные машины, либо

применяют устройства, обеспечивающие последовательный непрерывный

контроль с заданным шагом текущего размера детали.

Принцип Аббе

Минимальные ошибки измерения возникают, если контролируемый

геометрический элемент и элемент сравнения находятся на одной линии –

линии измерения. Этот принцип справедлив для поступательно

перемещающихся звеньев. Последовательное расположение

контролируемого и образцового элемента по одной линии приводит к

увеличению габаритных размеров СИ, поэтому в ряде случаев применяютпараллельное расположение сравнительных элементов, но и тогда нужно соблюдать условия, при которых ошибки измерения минимальны.

40) Документация на АС – это комплект взаимосвязанных документов, полностью определяющих технические требования к АС, проектные и организационные решения по созданию и функционированию АС.

Виды документации

1. Приёмочная документация на АС – документация, фиксирующая сведения, подтверждающие готовность АС к приёмке её в эксплуатацию, соответствие АС требованиям НД.

2. Техническое задание – документ, оформляющий в установленном порядке и определяющий цели создания АС, требования к АС и основные исходные данные, необходимые для разработки АС, а также план-график создания АС.

3. Технический проект – комплект проектных документов на автоматизацию системы, разрабатываемый на стадии «технический проект», утверждённый в установленной порядке, содержащий основные проектные решения по системе, всем видам обеспечения АС, достаточной для разработки рабочей документации на АС.

4. Рабочая документация на АС – комплект проектных документов, разрабатываемый на стадии «рабочая документация», содержащий взаимоувязывающие решения по системе в целом, её функциям, всем видам обеспечения АС достаточной для комплектации, монтажа, наладки и функционирования АС, её проверки и обеспечения работоспособности.

5. Эксплуатационная функция на АС – часть рабочей документации на АС, предназначенная для использования при эксплуатации системы, определяющая правила действия персонала и пользователей системы при её функционировании и проверке и обеспечении её работоспособности.

Технорабочий проект – комплект проектных документов на АС, утверждённый в рабочем порядке и содержащий решения в объёме технического проекта и рабочей документации на АС.