Разработка электрической схемы соединений СУ

 

Электрическая схема соединений разработанной системы управления состоит из датчиков перемещения ПР (SQ1. SQ14), датчиков наличия деталей (ДП-1, ДП-2, ДП-3), датчиков зажима/разжима, опускания/поднятие руки ПР (Y1…Y55).

Для передачи информации с датчиков на более высокий уровень используем канал связи Modbus RTU - RS 232. Так как он обеспечивает более высокую надёжность, позволяет использовать более длинные линии связи и подключать к одной линии несколько устройств. Сбор информации от датчиков осуществляется через контроллер MITSUBISHI ELECTRIC MELSEC FX3U. Он предназначен для сбора и передачи телемеханической информации, необходимой для диспетчерского и автоматического контроля и управления автоматической линии.

Для запуска электромагнита устройства ориентации используется реле нагрузки. Для запуска электродвигателей в ПР используется электромагнитный пускатели. (КМ1, КМ2, КМ3). Для запуска пнемоцилиндров ПР использутся электромагнитные клапана (КЛ1 … КЛ45). Все станки на участке поддерживают последовательный интерфейс RS-232 (MODBUS RTU).

 

Разработка алгоритма работы программного обеспечения СУ

 

Алгоритм для данной системы управления разработан.

Описание программы

Программное обеспечение для данной микропроцессорной системы управления строим согласно спроектированной выше функциональной модели и дереву вызова процедур.

В программе реализованы следующие процедуры:

Процедура инициализации. Производим установку начальных значений переменных, проверка оборудования.

Процедура ввода данных из портов. С портов последовательно считывается и инвертируется информация от датчиков, после чего сохраняется в ячейках оперативной памяти.

Процедура расчета математической модели. В соответствии с математической моделью рассчитываются управляющие воздействия. Данные берутся из ВПД записанных ранее из порта (считывание состояния датчиков). Формируется два управляющих слова и записываются в регистры РПД.

Процедура вывода данных в порт (регистр). Процедура выводит последовательно сформированные управляющие воздействия в порт BUS, Р0 микропроцессора для их дальнейшего использования. В случае наличия сигнала ошибки процедура обнуляет сигналы для остановки системы.

Листинг программы на языке RS-Logix приведен в приложении Г.

 

 

 

Безопасность жизнедеятельности

 

Требования по обеспечению комфортности на рабочем месте

Характеристика предприятия

Дипломная работа по разработке автоматической линии разрабатывается на основе одного из участков цеха по производству деталей конической шестерни среднего и заднего моста “Агрегатного завода”.

Общие сведения о производственном предприятии, в состав которого входит автоматизированный производственный комплекс:

санитарный класс предприятия. На основании СанПиН 2.2.1/21.1.1200-03, который разделяет все промышленные предприятия на пять классов, данное предприятие можно отнести к I классу и поэтому санитарно защитная зона должна быть не менее 1000 м.;

категория пожарной опасности участка - согласно СНиП II-90-81 [1] можно отнести к категории Д, так как обрабатываются материалы в холодном состоянии;

характеристика участка по условиям окружающей среды. Данный участок, характеризующийся незначительными выделением теплоты и категорией работ средней тяжести, удовлетворяет нормам метеорологических условий. В холодный период температура воздуха 15-18 градусов, относительная влажность воздуха не более 80 %, скорость движения воздуха не превышает 0, 5 м/с. В теплый период соответственно 22-25 градусов, 60-75 %, не более 0, 7 м/с;

отопление и вентиляция. В холодное время для поддержания нормальной температуры используется водяное отопление. Вентиляция применяется приточно-вытяжная принудительная, искусственного типа;

источники шума. Источниками шума являются электродвигатели станков и вспомогательного оборудования;

освещение участка местное на самом оборудовании и общее над всем участком, цехом и т.д.;

вибрации в пределах нормы 80 дб в основном возникающие при больших силах резания.

При работе на станках с ЧПУ, оснащенных инструментальными магазинами и системами автоматической смены инструмента, существует опасность травмирования рабочих-операторов или наладчиков инструментом при транспортировании его из магазина к посадочному гнезду. Опасную зону могут создать также открытые вращающиеся или перемещающиеся детали машин или обрабатываемые изделия, она может быть даже на расстоянии от источника опасности - от отлетающей стружки, частиц абразива, смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и т.п.

Цветовое решение производственного интерьера, сигнальные цвета и знаки безопасности

Цвета широко используются в качестве закодированного носителя информации об опасности. Принятая в СССР система сигнальных цветов безопасности ГОСТ 12.4.026-76* определяет характеристики сигнальных цветов, размеры, формы и цвета знаков безопасности. Установлены следующие сигнальные цвета и их значения:

красный - запрещение, непосредственная опасность, средства пожаротушения;

желтый - предупреждение, возможная опасность;

зеленый - безопасность, предписание;

синий - указание, информация, места для курения, средства защиты.

Оборудование оформлено в зеленом и желтом цвете это рациональное цветовое оформление производственного интерьера является действенным средством улучшения условий труда, создания благоприятной эстетической обстановки. Поэтому при оформлении интерьера цвет используют: как композиционное средство, обеспечивающее гармоничное единство производственного помещения и технологического оборудования; как фактор, создающий оптимальные условия для зрительной работы и способствующий повышению работоспособности. На шумных производствах теплая гамма цветов оказывается более благоприятной, чем холодная. Разностороннее эмоциональное воздействие цвета на человека позволяет широко использовать его в гигиенических целях.

В качестве вспомогательных цветов приняты белый и черный - для усиления контраста сигнальных цветов. Белый цвет применяется также для обозначения габаритов внутрицеховых проездов, пешеходных дорожек и рабочих мест.

Знаки безопасности в производственных помещениях вывешены так, чтобы они отчетливо были видны с любой точки каждого рабочего места, также знаки прикреплены на производственном оборудовании.

Требования, предъявляемые к рабочим местам

В данном производственном помещении условия труда характеризуются совокупностью факторов производственной среды, оказывающих, влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда регулируется СанПиН 2.2.2.1327-03.

экономические - повышение технической вооруженности труда; наиболее полное использование оборудования и рациональная организация рабочего места; выбор оптимальной технологии, устранение и уменьшение ненужных затрат рабочего времени; строгая регламентация темпа и ритма работы;

эргономические - установление соответствия скоростных, энергетических, зрительных и других физиологических возможностей человека в рассматриваемом технологическом процессе; введение рациональных режимов труда и отдыха, сокращение объема информации, снижение нервно-эмоциональных напряжений и физиологических нагрузок; профессиональный отбор;

психофизиологические - установление соответствия закрепленных и формируемых навыков возможностям восприятия, памяти и мышления;

антропометрические - установление соответствия орудий труда размерам, форме и массе тела человека, силе и направлению движений;

санитарно-гигиенические - создание оптимальных метеорологических условий, оптимального физико-химического состава воздушной среды, освещенности, уровней шума, вибраций, ультра - и инфразвука, различных видов производственных излучений в пределах требований ГОСТов ССБТ и т.д.; уровни опасных и вредных производст-венных факторов на рабочих местах должны соответствовать требованиям стандартов безопасности по всем видам опасных и вредных факторов;

Для работающих, участвующих в технологическом процессе механической обработки, обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время выполнения работы. На рабочих местах предусмотрена площадь, на которой располагается станочное оборудование, подъемно-транспортные средства, столы, тары, стеллажи и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовых изделий и отходов производства.

Предусмотрено удобное расположение инструмента и приспособлений в тумбочках и на стеллажах, заготовок в специализированной таре, применение планшетов для чертежей что позволяет снизить утомление и производственный травматизм рабочих.

Предусмотрены перерывы в работе что является важным фактором, влияющих на процесс труда, позволяющие восстанавливать работоспособность и обеспечивать равномерную производительность труда. Эффективность перерывов зависит от их количества, времени и продолжительности.

Санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

Нормирование параметров микроклимата.

Согласно СанПиН 2.2.4.548-96 устанавлены гигиенические требования к микроклимату производственных помещений, включающий значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, при выборе которых необходимо учитывать: время года - холодный и переходный периоды с температурой наружного воздуха ниже 10°С и теплый период с температурой 10°С и выше. Категория работ относится к IIб категории - физические работы средней тяжести с энергозатратами 233.290 Вт, например работа, связанная с переноской тяжестей до 10 кг.

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышав 35 Вт/м² при облучении 50 % поверхности тела и более, 70 Вт/м² - при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м² - при облучении не более 25 % поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты лица и глаз.

На данном участке относительная влажность для всех периодов года 40-60%.

Защита от производственных вибраций, шума, ультра - и инфразвука

Методы борьбы с шумом. Для борьбы с шумом на предприятии применяются следующие методы: бируши, звукозащитные наушники, снижение шума в источнике; изменение направленности излучения; рациональная планировка предприятий и цехов; акустическая обработка помещений; уменьшение шума на пути его распространения.

Методы борьбы с вибрацией. При работе с ударным инструментом (молотком, зубилом и т.п.) используются антивибрационные рукавицы.

 

Расчет

 

Ниже приведен расчет зануления:

Р = 7 кВт - мощность электродвигателя;

Ip = 12 А - рабочий ток;

Uл = 380 В - линейное напряжение;

Uф = 220 В - напряжение на фазе;

Iн = 24 А - номинальный ток предохранителя;

Zт = 0, 09 Ом - сопротивление трансформатора;

Условие срабатывания защиты: Iк. з. ³ 3Iн =72 А;

Определяем сопротивление фазного и нулевого защитного проводников по формуле:

 

 (11)

 

где r = 0, 018 Ом мм²/м - удельное сопротивление медного проводника;

l = 40 м - длина линии;

S = 25 мм² - площадь сечения медного провода;

Определяем активное сопротивление стальной полосы Rн. з прямоугольного сечения S= 40*4 мм длиной l = 0, 4 используемой в качестве нулевого защитного проводника электродвигателя по формуле:

 

 (12)

 

Ожидаемая плотность тока в стальной полосе:

 

ј = Iк. з/S=72*160=0, 45 А/мм²

при ј = 0, 5 ® Xw = 1, 68 Ом/км

Xн. з = Xw * l = 0, 672 Ом (5.6)

 

Внешнее индуктивное сопротивление Xп.

 

Xn = 0, 6 Ом/км; Xп =Xn * l =0, 24 Ом

 

Находим действительное значение токов однофазного короткого замыкания, проходящих по петле фаза - нуль.

При замыкании фазы на корпус двигателя вычисляем по формуле:

 

 (13)

 

Поскольку действительное значение тока однофазного короткого замыкания (126А) превышает наименьшее допустимое по условиям срабатывания защиты (72А) нулевой защитной проводник выбран правильно, т. е отключающая способность системы зануления обеспечена.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: