Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2013 в 13:13, курсовая работа
Автоматизация и роботизация – это не только решение технических и производственных задач, но также повышение уровня производительности и качества изделий, это является самым эффективным методом развития любой отрасли. Автоматизация – одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций.
Введение…………………………………………………………………………...4
1 Краткое техническое задание…………………………………………………..5
2 Обзор……………………………………………………………………………..6
3 Основная часть…………………………………………………………………15
3.1 Дерево вызова процедур……………………………………………...15
3.2 Синтез автомата Мура………………………………………………..16
4 Расчет надежности…..…………………………………………………………19
4.1 Общая часть…………………………………………………………...19
4.2 Подбор элементов…………………………………………………….20
4.3 Расчетная часть………………………………………………………..21
5 Заключение……………………………………………………………………..24
6 Список использованной литературы…………………………………………25
Сброс
Диагностика
Диагностика ПО
Диагностика аппаратуры
Загрузка параметров
Загрузка из памяти
Загрузка с пульта
Формирование маршрутов
Определение остановок
Сбор информации по основным точкам остановок
Определение критических зон
Определение времени прохождения маршрута
Определение расстояния между точками маршрута
Расчет скорости транспортного средства
Загруженность трафика
Работа светофоров
Вывод маршрута
Отслеживание текущего положения
Нахождение на линии
Подтверждение нахождения транспорта на линии
Нахождение в зоне технического контроля
Подтверждение нахождения транспорта в зоне тех. контроля
Нахождение на стоянке
Подтверждение нахождения транспорта на стоянке
Составление отчетных форм по расходу топлива
Снятие показаний с датчика расхода топлива
Снятие показаний с датчика уровня топлива в баке
Уровень топлива в норме
Критический уровень топлива
Составление отчетных форм по количеству выручки
Получение стоимости билета за проезд
Стоимость билета
Стоимость льготного билета
Стоимость проездного билета
Определение количества пассажиров
Количество пассажиров с льготами
Количество пассажиров, имеющих проездной билет
Количество пассажиров не льготных категорий
Сохранение отчета на носитель
3.2 Синтез автомата Мура
Рассматривается ветка дерева процедур – отслеживание текущего положения.
Рисунок 3 – Блок – схема работы автомата
Входные сигналы:
U1 – готовность работы;
U2, U3 – проверка местоположения;
U4 – доп. проверка на случай ошибки, находится ли транспорт на линии;
U5 – доп. проверка на случай ошибки, находится ли транспорт в зоне технического контроля;
U6 - доп. проверка на случай ошибки, находится ли транспорт на стоянке;
Выходные сигналы:
V1 – транспорт находится на линии;
V2 – транспорт находится в зоне технического контроля;
V3 – транспорт находится на стоянке;
Таблица 3 Синтезированная схема формирования управляющих сигналов
Исходные |
Исходные состояния триггеров |
Состояния триггеров после перехода |
Условие |
Сигналы на D входы триггеров | ||||||
Т3 |
Т2 |
Т1 |
Т3 |
Т2 |
Т1 |
D3 |
D2 |
D1 | ||
Q0Q0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
Q0Q1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 | |
Q1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 | |
Q1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
Q1Q4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 | |
Q2Q2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 | |
Q2Q5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 | |
Q3Q3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
Q3Q6 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 | |
Q4Q4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 | |
Q4Q7 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
Q5Q0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Q6Q0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Q7Q0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Выходные сигналы |
Сигналы на триггер |
V1 = Q5 V2 = Q6 V3 = Q7 |
D1 = Q0U1+Q1+Q2U4+Q3+Q4U6 D2 = Q1 +Q1+Q2++Q4U6 D3 = Q1U2U3+Q2U4+Q3U5+ |
4 Расчет надежности
4.1 Общая часть
На этом
этапе проектирования будет
В целом надёжность устройства определяется надёжностью каждого элемента отдельно. Под надежностью понимают свойство того или иного объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующие нормальную работоспособность объекта.
Отказом называется полная или частичная утрата работоспособности прибором. Главной частью понятия надёжности является понятие безотказности. Безотказностью называют свойство прибора сохранять работоспособность в течение заданного времени в определенных условиях эксплуатации.
Увеличение
уровня интеграции интегральных микросхем
ведет к повышению надежности
устройств за счет сокращения главным
образом паяных и контактных соединений,
надежность которых на один-два порядка
ниже по сравнению с надежностью
соединений в корпусе ИС. Причем
по мере совершенствования технологии
число отказов ежегодно падает на
50-70 %. Современные полупроводниковые
ИМС выдерживают
4.2 Подбор элементов
При выборе микросхем для реализации принципиальной схемы разработанного устройства был проведен анализ параметров микросхем различных серий и структур, выпускаемой отечественной промышленностью.
На сегодняшний день выпускается множество серий цифровых микросхем, основным различием которых является тип применяемой логики. Вообще различают такие основные технологии: резисторно-связная логика (РСЛ), эмиттерно-связная логика (ЭСЛ), диодно-транзисторная логика (ДТЛ), транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) и др.
В результате проведенного анализа было принято решение о целесообразности применения в данном устройстве микросхем технологии ТТЛ, поскольку функциональный набор микросхем данной структуры содержит все необходимые элементы для разработанной схемы. Ещё одно достоинство этой структуры состоит в том, что напряжение питания для всех серий микросхем ТТЛ одинаково, что упрощает решение вопроса питания всего устройства.
Необходимые ИМС:
К155ЛН1
Микросхема представляет собой шесть логических элементов НЕ.
Необходимое количество: 1 шт.
Использовано элементов: 4 из 6
К155ЛИ1
Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И.
Необходимое количество: 3 шт.
Использовано элементов: 9 из 12
К155ЛЛ1
Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2ИЛИ.
Необходимое количество: 1 шт.
Использовано элементов: 3 из 4
К155ТМ5
Микросхема представляет собой четыре D-триггера.
Необходимое количество: 1 шт.
Использовано триггеров: 3 из 4
К155ИД12
Микросхема представляет собой дешифратор на 3 входа и 8 выходов для управления шкалой со сдвигом одной точки.
Необходимое количество: 1 шт.
4. 3 Расчетная часть
Количественная оценка надежности производиться с помощью различных параметров. Чаще всего используется интенсивность отказов l.
Данные о надежности ИМС определяются по формуле:
l=10-10*(413+6,66*Х+1,03*У)[Ч-
где Х — число элементов в МС, У — число выводов в ИМС.
Если время выражать в часах, то единица l будет час в минус первой степени. Таким образом, интенсивность отказов определяется как относительное число элементов, отказавших за один час работы. Также необходимо учесть надежность соединений: соединения контактные - 10-7 ч-1;соединение пайкой — 10-9 ч-1; провода печатные или обычные в расчете на 1мм —10-9 ч-1.
Для определения надежности спроектированного устройства необходимо знать надежность всех использованных микросхем. Воспользовавшись формулой, определим отдельно надежность каждой микросхемы:
К155ЛН1: |
l=10-10*(413+6,66*4+1,03*10)»4 |
К155ЛИ1: |
l=10-10*(413+6,66*4+1,03*16)» 4,5*10-8 ч-1; |
К155ЛИ1: |
l=10-10*(413+6,66*4+1,03*16)» 4,5*10-8 ч-1; |
К155ЛИ1: |
l=10-10*(413+6,66*1+1,03*3)» 4,22*10-8 ч-1; |
К155ЛЛ1: |
l=10-10*(413+6,66*3+1,03*8)» 4,43*10-8 ч-1; |
К155ТМ5: |
l=10-10*(413+6,66*3+1,03*14)» 4,43 *10-8 ч-1; |
К155ИД12: |
l=10-10*(413+6,66*1+1,03*11)» 4,30*10-8 ч-1; |
Для получения надежности всей схемы
необходимо сложить все полученные
результаты по расчетам надежности микросхем,
получив тем самым общий
lобщ=3,096*10-7 ч-1;
В начальной
стадии проектирования системы
обычно производят
Р(t) –вероятность безотказной работы в определенном интервале времени.
То – наработка на отказ, или среднее время безотказной работы восстановленного изделия между отказами, т.е. математическое ожидание времени исправной работы. Эта величина характеризует надежность однотипных изделий до их первого отказа.
Вероятность безотказной работы:
lобщ=3,096*10-7 ч-1;
Среднее время безотказной работы:
Анализ показывает,
что все элементы, входящие в схему,
влияют на безотказность ее работы,
таким образом, что схема с
точки зрения надежности представляет
цепочку последовательно
Таблица 4 – Результат расчета надежности
№ микросхемы |
Наименование |
N, шт. |
λ, 10-8 ч-1 |
|
1 |
К155ЛН1 |
1 |
4,50 |
2 |
К155ЛИ1 |
1 |
4,50 |
3 |
К155ЛИ1 |
1 |
4,50 |
4 |
К155ЛИ1 |
1 |
4,22 |
5 |
К155ЛЛ1 |
1 |
4,43 |
6 |
К155ТМ5 |
1 |
4,43 |
7 |
К155ИД12 |
1 |
4,30 |
Суммарная интенсивность отказов |
30,96 | ||
5 Заключение
При выполнении данного курсового проекта была разработана и рассчитана система логического управления городским транспортом. Полученное устройство удовлетворяет условиям технического задания. Были получены необходимые навыки по расчету и проектированию автоматов, в частности автомата МУРА.
Так же, считаю необходимым отметить, что в ходе выполнения работы были получены дополнительные навыки в оформлении отчетной документации, а так же в поиске необходимых ГОСТов.
6 Список использованных источников
Информация о работе Система логического управления городским транспортом