Разработка — принципиальная электрическая схема
Cтраница 1
Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит определенные элементы творчества и требует умелого применения элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, оптимальной компо-1 новки их в единую схему с учетом удовлетворения предъявляемых к схемам требованиям, а также возможного упрощения и минимизации схем. [1]
Пример выполнения функциональной схемы автоматизации при использовании многоточечного прибора в случае однотипных технологических объектов.| Пример выполнения функциональной схемы автоматизации без изображения технологического оборудования. [2] |
Разработка принципиальных электрических схем состоит из нескольких этапов. [3]
Вопросы разработки принципиальных электрических схем различных блоков электроники широко освещены в литературе.
Схема блокировки. [5] |
При разработке принципиальных электрических схем все аппараты и приборы, участвующие в схеме, получают условное обозначение или марку, причем марка, присвоенная аппарату, используется для обозначения ( маркировки) всех его элементов. [6]
При разработке принципиальных электрических схем для управления технологическим оборудованием возникает задача минимизации их структуры, которая однозначно сводится к минимизации соответствующей системы логических ( булевых) функций при заданном алгоритме функционирования системы управления. [7]
Описанный метод разработки принципиальных электрических схем ( интуитивный или, как его еще называют, ручной) в значительной мере зависит от способностей и опыта проектировщика, так как сам процесс составления схем основан на приспособлении к данным условиям отдельных, уже ставших стандартами, решений или интуитивном отыскании новых. При этом сложность построения оптимального варианта усугубляется тем, что одним и тем же условиям может удовлетворять значительное число различных схем. [8]
Вопрос о методах разработки принципиальных электрических схем в процессе проектирования систем автоматизации технологических процессов следует рассматривать в общем комплексе вопросов, связанных с контролем, управлением и регулированием данного объекта. Во всех случаях, помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе управления, каждая схема должна обеспечивать высокую надежность, простоту и экономичность, четкость действия при аварийных режимах, удобство оперативной работы, удобство эксплуатации, четкость оформления. [9]
Принципиальная особенность методики проектирования матричных БИС состоит в том, что
Временная диаграмма блока. [11] |
Логическая схема ЭВМ ( устройства, блоки), проектируемая схемотехником, является документом, предшествующим разработке принципиальной электрической схемы. [12]
Функциональный Состав серии полупроводниковых интегральных микросхем и технические требования к ним определяют, как праеило, при разработке радиоэлектронного устройства ли задают в виде функциональных узлов, предназначенных для построения широкого класса аппаратуры. При этом важной является разработка принципиальных электрических схем, которая должна учитывать технологические возможности их изготовления и применения в различной аппаратуре.
Проектирование электронных схем включает схемотехнические, конструкторские и технологические аспекты. Схемотехническое проектирование связано с разработкой принципиальных электрических схем изделий электронной техники. Конструкторское проектирование, часто нгзываемое техническим, относится к разработке конструкций модулей, типовых элементов замены, включает вопросы размещения компонентов или модулей на подложке или печатной плате, вопросы трассировки межсоединений, изготовления технической документации. [14]
Экстремальным задачам схемотехнического проектирования в электронике и посвящается данная книга. Под схемотехническим проектированием здесь понимается разработка принципиальных электрических схем радиоэлектронной аппаратуры. [15]
Страницы: 1 2
2.
5 Разработка принципиальной схемы автоматизацииПринципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств, а также связей между ними, которые обеспечивают решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Они служат для изучения принципа действия системы и необходимы как при выполнении наладочных работ, так и в эксплуатации. Кроме того, на основании принципиальных схем разрабатываются другие документы проекта: монтажные схемы щитов и пультов, схемы внешних соединений и т. п.
На принципиальных электрических схемах все аппараты (реле, пускатели, переключатели) изображают в отключенном состоянии. При необходимости изображения какого-нибудь аппарата во включенном состоянии это оговаривается на поле чертежа.
Электрические схемы выполняют в соответствии со стандартами ГОСТ 2.701-84 и ГОСТ 2.702-85 на отдельные установки и участки автоматизированной системы (например, схема управления насоса, схемы регулирования температуры реактора и др.
Элемент схемы — составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части (реле, трансформатор, резистор, диод и т. д.).
Устройство — совокупность элементов, выполняющая определенную функцию и представляющая собой единую конструкцию (блок, прибор, плата и т. д.). Линия взаимосвязи — отрезок линии, указывающий на наличие связи между элементами и устройствами.
Условные графические обозначения элементов электрических схем регламентируются рядом стандартов и обычно совпадают с условными обозначениями, принятыми в мировой практике. Однако иногда, особенно в электросхемах на импортное оборудование, встречаются графические изображения, отличные от российских стандартов. Устройства (за исключением исполнительных механизмов) показывают упрощенно в виде прямоугольников. При этом в кружках, располагаемых по контуру прямоугольника, показывают обозначения входных и выходных линий связи и питания.
Все технические средства, отображенные на принципиальной схеме, должны быть однозначно определены и записаны в перечень элементов и устройств по форме в соответствии с ГОСТ 2.702-75.
Перечень может быть выполнен либо на поле чертеже, либо отдельным документом. Часто элементы записывают группами, соответственно местам их установки.
Чтение схемы обычно начинают с основной надписи, располагаемой в нижнем правом углу листа. Здесь указывается наименование объекта, название изделия, дата выпуска чертежа и др. Затем необходимо ознакомиться с таблицей перечня элементов, отраженных на схеме, с различными пояснениями и примечаниями. Все это позволяет установить вид и тип данной схемы, ее построение и связь с другими документами.
В принципиальных электрических схемах элементы могут изображаться двумя способами: совмещенным и разнесенным.
При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу.
При разнесенном способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схеме в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно.
При совмещенном способе все части каждого прибора, технические средства автоматизации и электрического аппарата располагают в непосредственной близости и заключают в прямоугольный, квадратный или круглый контур, выполненный сплошной тонкой линией.
Разнесенный способ изображения является преимущественным при выполнении схем автоматизации, т.к. при этом способе отчетливо видны все электрические цепи, что облегчает чтение схем. В этом случае составные части приборов, аппаратов, технические средства автоматизации располагают в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно. Принадлежность изображаемых контактов, обмоток и других частей к одному и тому же аппарату устанавливается по позиционным обозначениям, проставленным вблизи изображений всех частей одного и того же аппарата.
Рис. 31 Принципиальная схема выполненная разнесенным способом
Для облегчения чтения принципиальных электрических схем используются следующие приемы:
а) нумеруются все возможные цепи;
б) под обозначением реле помещается табличка с указанием мест расположения контактов;
в) вблизи позиционных обозначений у изображения контакта указывается номер цепи, в которую включена соответствующая обмотка.
На схеме выполненной разнесенным способом приведены три таблички, которые размещены под обозначением обмоток КК1, КК2, КМ. В табличках под КК1 и КК2 столбцов Г (главные) и З (замыкающие) нет, т.к. ни главных, ни замыкающих контактов тепловые реле не имеют, а в столбце Р (размыкающие) указано 6 и 7, т.к. контакты КК1 и КК2 введены в цепь 6 и 7 соответственно. В табличке под обмоткой КМ в столбце Г имеются цифры 2, 3 и 4. Это говорит о том, что магнитный пускатель своими главными контактами разрывает силовые цепи 2,
Рис. 32 Схема релейной автоматики
3 и 4. В столбце З два адреса: 8 и 9, в столбце Р – адрес 10 и одна свободная клетка. Это означает, что пускатель имеет два замыкающих и два размыкающих контакта, причем один размыкающий контакт свободен. Схемы релейной автоматики рекомендуется выполнять строчным способом: условные графические обозначения устройств и их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи – рядом, в виде параллельных горизонтальных или вертикальных строк. Строки нумеруют арабскими цифрами (рис. 32).
Иногда на ПЭС показывают такие устройства, как приборы, регуляторы и т.п., имеющие собственные принципиальные схемы. В этом случае на ПЭС эти устройства изображаются упрощенно, т.е. показываются только входные и выходные цепи и цепи подачи питающего напряжения.
В ПЭС условные графические обозначения составных частей электрических аппаратов, приборов и ТСА, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи – либо одну под другой (при этом образуются параллельные строки), либо вертикально одну за другой.
Линии связи между аппаратами показывают полностью, но в некоторых случаях они могут быть оборваны; обрывы линий в этом случае заканчиваются стрелками.
Автоматизация большинства объектов неразрывно связана с управлением технологическими механизмами с электроприводами. Такими механизмами являются насосы, вентиляторы, задвижки, клапаны и т. п., а в качестве электроприводов используются в основном реверсивные и нереверсивные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Схемы управления таких устройств обычно строятся на базе релейно-контактных элементов.
Как правило, схема управления технологическим оборудованием (электроприводом исполнительного устройства) предусматривает местное, дистанционное и автоматическое управление.
Местное управление осуществляется оператором с помощью органов управления, например, кнопочных постов, расположенных в непосредственной близости от механизма. Дистанционное управление осуществляется со щитов и пультов объекта автоматизации. При этом технологические механизмы находятся вне поля зрения оператора и их положение контролируется по сигналам “Включено” – “Отключено”, “Закрыто”– “Открыто”. Автоматическое управление обеспечивается с помощью регуляторов, а также различных программных устройств, предусматривающих автоматическое управление электроприводом с соблюдением заданных функциональных зависимостей (одновременности или определенной последовательности включения).
Вид управления (ручной или дистанционный) электроприводом выбирается с помощью переключателя цепей управления (переключателя вида управления).
Для получения начальных навыков по проектированию принципиальных схем выберем типовую принципиальную схему (рис. 33) управления электродвигателем насоса и перечень элементов к ней []. Все элементы рассматриваемой схемы имеют одно- или двухбуквенные коды. Например, двигатель 1М, контактор КМ1, переключатель 1SA1, сигнальная лампочка 1HL1 и т. д.
Соединительные провода обозначены арабскими цифрами, при этом номера проводов, имеющие общую точку, одинаковы. Так, кнопка 1SB1 соединена с 1SB2 и замыкающим дополнительным контактом КМ 1.1 контактора КМ1 проводами, обозначенными числом 102. При этом собственные маркировки аппаратов не обозначены, что необходимо в последующем учесть при составлении монтажных схем.
Анализируя выбранную схему управления двигателем насоса, можно сделать заключение, что катушка магнитного пускателя КМ1 будет замыкать рабочие контакты, а, следовательно, и подавать напряжение на двигатель 1М при нажатии кнопок 1SB2. Причем это можно осуществить только в ручном режиме, когда переключатель 1SA1 находится в положении Р. При этом контактор КМ1 через свой собственный контакт КМ 1.1 заблокируются. Выключается двигатель 1М в этом режиме при нажатии на кнопку 1SB1.
В положении А переключателя 1SA1(автоматизированный режим управления) электрический двигатель насоса будет включаться автоматически с помощью контактов реле К3 , которые управляются контроллером и показаны в другом месте принципиальной схемы. На это указывает пунктирная линия вокруг контактов и ссылка на определенный номер листа принципиальной схемы (ЩА).
При перегрузке двигателя срабатывает тепловое реле КК1, размыкающий контакт которого прекращает подачу напряжения на катушку контактора КМ1.
Связь принципиальной схемы с перечнем элементов осуществляется через позиционные обозначения. При этом в графе «Наименование», кроме названия типа и марки, приводятся основные технические характеристики элемента или устройства. Например, для двигателя 1М указывается номинальные мощность, частота вращения, напряжение и ток. В отдельных случаях допускается все сведения об элементах помещать около условных графических обозначений (например, параметры реле, резисторов).
Рис. 33 Пример принципиальной электрической схемы
Задание по ПЭС. В КП необходимо выбрать способ изображения принципиальной схемы, выбрать исполнительное устройство (например, насос, печь, смеситель или др.) в технологической схеме, в MS VISIO нарисовать принципиальную схему его пуска и останова с указанием наименования выбранных элементов автоматики Пример схемы приведен в приложении.
По результатам выбора необходимо разработать принципиальную схему на формате А4 и описать ее работу. На схеме поместить перечень элементов к ней. Схему поместить в альбом. Пример схемы приведен в приложении 8.
Новый подход может помочь в разработке будущих цепей
июнь 2000 г.
Новый подход может помочь в разработке будущих схем
WEST LAFAYETTE, Ind. По мере того, как электронные схемы становятся все более компактными, отдельные перекрывающиеся провода располагаются так близко друг к другу, что их сигналы мешают друг другу, в результате чего устройства работают медленнее или выходят из строя.
Исследователь из Университета Пердью предлагает новую стратегию проектирования для уменьшения помех. Его метод также может позволить инженерам предсказать, как будут работать крошечные схемы задолго до создания первого прототипа, что ускорит разработку и снизит затраты.
В отличие от традиционных схем, новый метод учитывает два фактора, лежащих в основе помех. Во-первых, тонкие металлические линии, проводящие электричество, часто перекрываются. Во-вторых, в двух параллельных линиях, расположенных близко друг к другу, электрический ток часто течет в противоположных направлениях. Оба фактора увеличивают степень «межпроводной емкости» или нежелательного накопления электричества в изоляционном материале между проводами.
Это накопленное электричество накапливается до тех пор, пока в конце концов не разрядится, снижая общую производительность схемы, замедляя скорость работы устройства и, в некоторых случаях, вызывая отказ схемы, говорит Кошик Рой, доцент Школы электротехники и компьютеров Пердью. Инжиниринг. Подробности о его методе проектирования будут обсуждаться на инженерной конференции в мае.
Проблема емкости станет более серьезной в новом поколении схем, предназначенных для работы с меньшей мощностью, чем обычные устройства. Потребляя меньше электроэнергии, устройства будут использовать более легкие батареи и дольше работать без подзарядки. Однако интерференция между проводами приводит к тому, что эти типы маломощных цепей выходят из строя чаще, чем обычные цепи.
В методе Роя емкость значительно уменьшается за счет проектирования цепей таким образом, чтобы электрический ток в параллельных проводах передавался в одном направлении. «Это схема, основанная на направлении тока», — говорит Рой. «Большинство архитектур не делают этого». Провода также устроены таким образом, чтобы уменьшить степень их перекрытия.
Докторант Yonghee Im представит исследовательскую работу о работе 24 мая во время конференции Custom Integrated Circuits Conference, спонсируемой Институтом инженеров по электротехнике и электронике, в Орландо, штат Флорида,
.Этот подход может быть использован для «предсказуемого дизайна» будущих схем, содержащих детали в миллиардные доли метра в диаметре или, в «нанометровом» диапазоне, говорит он. В таких компактных схемах провода и транзисторы — полупроводниковые переключатели, без которых современная электроника была бы невозможна — расположены ближе друг к другу, чем в более традиционных конструкциях. В идеале инженеры хотели бы знать, как межпроводная емкость повлияет на характеристики новых конструкций, прежде чем создавать схемы.
«Тогда они бы знали, стоит ли вообще следовать определенной архитектуре», — говорит Рой, который разработал компьютерную модель для заблаговременного прогнозирования производительности проекта.
Источник: Кошик Рой, (765) 494-2361, [email protected]
Писатель: Эмиль Венере, (765) 494-4709, [email protected]
Служба новостей Purdue: (765) 494-2096; [email protected]
ПРИМЕЧАНИЕ ДЛЯ ЖУРНАЛИСТОВ: Копию исследовательской работы, упомянутой в этом пресс-релизе, можно получить у Эмиля Венере в Службе новостей Purdue, (765) 49.4-4709, [email protected]
РЕЗЮМЕ
Новая высокопроизводительная предсказуемая архитектура схемы
для глубокой субмикронной эры
Ёнхи Им и Кошик Рой
Текущие методы проектирования СБИС сосредоточены на четырех основных целях: более высокая степень интеграции, более высокая скорость, более низкое энергопотребление и более короткое время выхода на рынок. Эти цели были достигнуты в основном за счет глубокой субмикронной технологии наряду с масштабированием напряжения. Однако уменьшение размера элемента приводит к увеличению перекрестных помех между соответствующими межсоединениями. В настоящее время мы сталкиваемся с проблемами целостности сигнала, с которыми никогда раньше не сталкивались, так что точная предсказуемость функционирования схем при определенных входных условиях может быть сомнительной, не говоря уже о предсказуемости производительности и рассеиваемой мощности. В этой статье мы предлагаем новую предсказуемую схемную архитектуру, названную 9.0044 оптимизированная архитектура на основе массива наложения (O2 ABA), особенно подходящая для глубокого субмикронного режима. O2 ABA обеспечивает снижение перекрестных помех за счет учета направлений тока и уменьшения межпроводной емкости. Внедрение элементарной ячейки приводит к высокой регулярности, что делает производительность предсказуемой еще до компоновки и сокращает время проектирования. O2 ABA сравнивается с другими стилями дизайна, такими как индивидуальный дизайн, PLA и массив Weinberger, чтобы показать его преимущества.
На страницу новостей и фотографий Purdue
Электрическая активность и развитие нейронных цепей
Сохранить цитату в файл
Формат: Резюме (текст) PubMedPMIDAbstract (текст) CSV
Добавить в коллекции
- Создать новую коллекцию
- Добавить в существующую коллекцию
Назовите свою коллекцию:
Имя должно содержать менее 100 символов
Выберите коллекцию:
Невозможно загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку
Добавить в мою библиографию
- Моя библиография
Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку
Ваш сохраненный поиск
Название сохраненного поиска:
Условия поиска:
Тестовые условия поиска
Электронная почта: (изменить)
Который день? Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день
Который день? воскресеньепонедельниквторниксредачетвергпятницасуббота
Формат отчета: SummarySummary (text)AbstractAbstract (text)PubMed
Отправить максимум: 1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.
Отправить, даже если нет новых результатов
Необязательный текст в электронном письме:
Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием
Обзор
. 2001 Ноябрь; 4 Дополнение: 1207-14.
дои: 10.1038/nn753.
Л.И. Чжан 1 , М М Пу
принадлежность
- 1 Центр интегративной неврологии им. Кека, Калифорнийский университет, Сан-Франциско, Калифорния 94143-0732, США.
- PMID: 11687831
- DOI: 10. 1038/nn753
Обзор
L I Zhang et al. Нат Нейроски. 2001 ноябрь
. 2001 Ноябрь; 4 Дополнение: 1207-14.
дои: 10.1038/nn753.
Авторы
Л.И. Чжан 1 , М М Пу
принадлежность
- 1 Центр интегративной неврологии им. Кека, Калифорнийский университет, Сан-Франциско, Калифорния 94143-0732, США.
- PMID: 11687831
- DOI: 10.1038/nn753
Абстрактный
Отличительной особенностью нервной системы является сложная сеть синаптических связей между нейронами различных фенотипов. Хотя первоначальные связи формируются в основном с помощью молекулярных механизмов, которые зависят от внутренних программ развития, спонтанная и управляемая опытом электрическая активность в развивающемся мозге оказывает решающее эпигенетическое влияние на синаптическое созревание и усовершенствование нейронных цепей. Отдельные результаты, обсуждаемые здесь, иллюстрируют некоторые из наших текущих представлений о влиянии электрической активности на развитие цепи и подчеркивают области, которые ждут дальнейшего изучения.
Похожие статьи
Таламокортикальное развитие: как мы туда доберемся?
Лопес-Бендито Г., Мольнар З. Лопес-Бендито Г. и др. Нат Рев Нейроски. 2003 Апрель; 4 (4): 276-89. doi: 10.1038/nrn1075. Нат Рев Нейроски. 2003. PMID: 12671644 Обзор. Аннотация недоступна.
Динамическая регуляция направления аксонов.
Ю.Т.В., Баргманн С.И. Ю Т.В. и др. Нат Нейроски. 2001 ноябрь; 4 Приложение: 1169-76. дои: 10.1038/nn748. Нат Нейроски. 2001. PMID: 11687826 Обзор.
Новые роли убиквитина в сборке и функционировании нейронных цепей.
Мерфи Р.К., Годеншвеге Т.А. Мерфи Р.К. и др. Нейрон. 2002 г., 26 сентября; 36 (1): 5–8. doi: 10.1016/s0896-6273(02)00943-1. Нейрон. 2002. PMID: 12367500 Обзор.
Постепенная экспрессия semaphorin-1a клетка-автономно направляет дендритное нацеливание на обонятельные проекционные нейроны.
Комияма Т., Суини Л.Б., Шульдинер О., Гарсия К.С., Луо Л. Комияма Т. и др. Клетка. 2007 г., 26 января; 128 (2): 399–410. doi: 10.1016/j.cell.2006.12.028. Клетка. 2007. PMID: 17254975
Генетические методы освещения функции нейронных цепей.
Мизенбёк Г. Мизенбек Г. Курр Опин Нейробиол. 2004 июнь; 14 (3): 395-402. doi: 10.1016/j.conb.2004.05.004. Курр Опин Нейробиол. 2004. PMID: 15194122 Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Спонтанное образование клеточных кластеров в нейронных сфероидных сетях, полученных из иПСК человека, влияет на сетевую активность.
Хёрберг С.Дж., Энглунд Йоханссон У., Йоханссон Ф., О’Кэрролл Д. Hörberg CJ и соавт. eNeuro. 2022 10 октября; 9(5):ENEURO.0143-22.2022. doi: 10.1523/ENEURO.0143-22.2022. Онлайн перед печатью. eNeuro. 2022. PMID: 36216508 Бесплатная статья ЧВК.
Самоорганизация нейронных сборок in vitro приводит к сложной сетевой топологии.
Антонелло П.С., Варли Т.Ф., Беггс Дж., Порционатто М., Спорнс О., Фабер Дж. Антонелло П.С. и др. Элиф. 2022 16 июня; 11:e74921. doi: 10.7554/eLife.74921. Элиф. 2022. PMID: 35708741 Бесплатная статья ЧВК.
Механизмы внутренней возбудимости формирования ансамбля нейронов.
Алехандре-Гарсия Т., Ким С., Перес-Ортега Х., Юсте Р. Алехандре-Гарсия Т. и др. Элиф. 2022 4 мая; 11:e77470. doi: 10.7554/eLife.77470. Элиф. 2022. PMID: 35506662 Бесплатная статья ЧВК.
Эндогенные формы сплайсинга Syngap1 альфа способствуют когнитивной функции и защите от судорог.