Автоматизированный стенд испытаний изделий на герметичность методом вакуумирования

УВК-ВУ ПК ТЗ п.5.dwg

ГОСТ 2.104-68 Форма 1
VD1 VD8 Диод КД209А ТР3.362.088 ТУ
К1..К4 Реле 8Э11 ОДС.523.002-66ТУ
HL1 HL5 Лампа сигнальная СМ-37 ТУ1-3-108
Колодка ШР20П4НШ8 ГЕО.364.107ТУ
Розетка 2РМД24Б10Г5В1 ГЕО.364.126ТУ
Колодка ШР20П4НГ8 ГЕО.364.107ТУ
Вилка 2РМД24Б10Ш5В1 ГЕО.364.126ТУ
Резистор С2-23-2-100 Ом +5% ОЖО.467.081ТУ
Предохранитель ПЦ-30-3А ГОСТ5010-53
ПУВУ-3000 С2.С60.2007.200-0;
Источник бесперебойного питания компьютера
АСИГ-3000. Общий вид аппаратной части.
Пример размещения аппаратуры.
БСДС-5836 С2.С60.2004.200-0;
Клавиатура компьютера;
Крейт (СБ) промышленного компьютера;
14-канальный АЦП с изолированными входами
Монитор компьютера ;
Блок питания термопарных датчиков
Стойка конструктива "ВИШНЯ" С-2;
Шкаф управления вакуумной установкой
ШУВУ-1 С2.С62.2007.100-0;
Пульт управления вакуумной установкой
Блок согласования дискретных сигналов
БПТД-7 С2.С60.2004.100-0;
АРС Back-UPS CS 500-
и 1 канал изм. R= (0 100) Ом;

АСИГ-3000 Э1, п.2.frw

УВК-ВУ ПКУ п.4.frw

ЭОВУ отд.14 п.1.dwg

Клеммник соединительный
Регулируемый источник питания
Контроллер подсистемы регистрации
Контроллер системы управления
СИКОН 167.К9 (троированный)
Шкаф управления пироклапанами
Шкаф управления клапанами с удержанием
Шкаф управления электроклапанами
Шкаф управления клапанами стенда
Блок преобразования сигналов контрольных
обмоток ЭЖК С2.С60.1869.0-0
Блок передачи служебных команд
Блок кроссовый на 192 ввода
Блок кроссовый на 192 вывода
Блок имитации логических сигналов
Аналого-частотный преобразователь
Аккумуляторная батарея
(оборудование пультовой)
Шкаф распределительный питания
Блок кроссовый на 64 вывода
Шкаф управления клапанами и дросселями
Блок кроссовый на 128 вводов
Контроллер управляющий
Асинхронный электродвигатель
Электропневматические клапаны
Электроклапаны напуска
Термопарные преобразователи измерения вакуума (ток нагрева 90 150 мА)
Электронагреватель паромасленного насоса
Электродвигатели механических насосов
Электронагреватели пароструйных насосов
Схема электрическая принципиальная
вакуумной установки ЭОВУ-3000.
Шкаф управления вакуумной установкой
ШУВУ-1 С2.С60.2007.100-0
Электромагнитный клапан напуска
Электропневматический клапан DN100 (ISO-K)
Электропневматический клапан DN40 (ISO-KF)
Электропневмошибер DN160 (ISO-F)
Электропневмошибер DN100 (ISO-F)
Преобразователь манометрический термопарный
Контроль открытия затворов
Контроль потока воды охлаждения
Манометр ДМ2005Сг-У3-10кгссм -15- ТУ4212040-00225590-2001
Концеввой выключатель затвора
Датчик потока жидкости FS15 CRYDOM
Термометр сопротивления ТСМ-100

УВК-ВУ ПК ТЗ п.5.frw

ПУВУ-3000 ПЛ п.3.dwg

Электропневматические клапаны
ПУВУ-3000. Панель лицевая пульта
Электроклапаны напуска
Управляющее давление

СУ-АСИГ ТЗ.doc

Заместитель Генерального
конструктора - начальник ЭО-2
на разработку автоматизированного стенда испытаний изделий на герметичность
методом вакуумирования для вакуумной установки ВА7871-238.1.Б с вакуумной
камерой объёмом V=3000 дм3
Зам. Гл. инженера Начальник отдела
Начальник ОГМ и Э Начальник сектора
Начальник отдела 214 Главный специалист
Начальник отдела 223
Цель разработки .. 4
Структурные и функциональные требования . .. 4
Технические характеристики ПУВУ-3000 . .. 7
Технические характеристики УВК-ВУ .. 8
Общие конструктивные и эргономические требования .. 9
Требования безопасности . . 9
Объём выпускаемой документации . . 10
Приложение 1. Электрооборудование вакуумной установки
ВА7871-238.1.Б. Схема электрическая принципиальная 13
Приложение 2. АСИГ-3000. Схема электрическая структурная
Приложение 3. ПУВУ-3000. Панель лицевая пульта 15
Приложение 4. ПКУ-УВК. Панель контроля и управления управляющего
вычислительного комплекса 16
Приложение 5. АСИГ-3000. Общий вид аппаратной части.
Пример размещения аппаратуры 17
1. Настоящее техническое задание разработано на основании
следующих документов данных и сведений:
- «Техническое задание на модернизацию вакуумной установки ВА7871-
8.1.Б с вакуумной камерой объёмом V=3 м3» выданное отделом 214 и
Заместителем Генерального директора по экспериментальной базе и испытаниям
А. А. Яковлевым дата утверждения 16. 02. 2009 года;
- схема принципиальная пневматическая модернизированной вакуумной
- исходные данные на электрооборудование вакуумной установки (ЭОВУ) по
электротехническим характеристикам исполнительных органов и датчиков;
- анализ состояния электрооборудования и исходных электрических схем
действующей вакуумной установки а также сведения о технологическом
процессе испытаний изделий на герметичность в боксе №5 корпуса ПВЛ
2. По данным п.1.1 выпущена схема электрическая принципиальная ЭОВУ
С2.С60.2007.000-0 Э3 см. приложение 1.
Согласно этой схеме должны быть определены количественные
характеристики необходимые для разработки структурной схемы и выбора
аппаратных средств измерения и управления.
3. В 2009году выпущен комплект электрических схем системы управления
«СУВУ-3000» С2.С60.2007 с пультом ручного управления ВУ. Эта система без
применения средств вычислительной техники имеет следующие недостатки:
- не достигнута основная цель модернизации вакуумной установки (ВУ)
это переход с ручного управления ВУ на полуавтоматическое управление;
- выполнение операций технологического процесса испытаний изделий
посредством пульта ручного управления может осуществлять только специалист
высокой квалификации т.к. ошибки в работе не допустимы могут привести к
выходу из строя дорогостоящего оборудования и порче испытываемого изделия;
- низкая информативность системы т. к. контроль процесса
обеспечивается только визуально по светодиодной индикации на пульте и по
показаниям вакуумметров ВУ ход процесса не регистрируется а также не
реализуется автоматизированная отчетность по проведенным испытаниям.
4. Требование развития производства недостаток в квалифицированных
специалистах а также замечания по п. 1.3. диктуют необходимость создания
автоматизированного стенда испытаний изделий на герметичность методом
5. В отделе 214 корпус ПВЛ бокс №5 проведена доработка вакуумной
установки согласно техническому заданию указанному в п.1.1. Таким
образом создан объект автоматизации – стенд оснащённый необходимыми
исполнительными органами и датчиками.
6. Следующим этапом для выполнения задачи по п.1.4 является создание
системы управления которая обеспечивает автоматизацию испытаний изделий на
герметичность методом вакуумирования.
1. Целью данного технического задания является разработка
технических решений и требований для создания автоматизированного стенда
испытаний изделий на герметичность методом вакуумирования.
1. Автоматизированный стенд испытаний изделий на герметичность
«АСИГ-3000» предназначен для испытания узлов агрегатов и изделий на
герметичность методом вакуумирования с ручным и полуавтоматическим
управлением технологическим процессом испытаний для контроля и регистрации
параметров техпроцесса а также для безаварийного завершения испытаний в
случаях отключения электроэнергии или несанкционированного повышения
давления в вакуумной камере.
2. Аппаратура АСИГ-3000 предназначена для эксплуатации в условиях
бокса №5 корпуса ПВЛ отдела 214 при:
- окружающей температуре от +10ºС до +35ºС (от 283К до 308К)
- относительной влажности до 95% при температуре +35ºС (283К).
. 4. СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Схема электрическая структурная автоматизированного стенда испытаний
изделий на герметичность «АСИГ-3000» приведена в приложении 2 настоящего
АСИГ-3000 состоит из объекта управления – вакуумной установки ВУ
системы ручного дистанционного управления – СУВУ-3000 и управляющего
вычислительного комплекса – УВК-ВУ.
1. Объект управления на схеме выделен с принятой условностью в виду
того что многие конструктивные узлы ВУ являются элементами
электрооборудования ВУ т.е. принадлежат и объекту (ВУ) и
электрооборудованию (ЭОВУ).
Необходимые данные об ВУ содержатся в ТЗ по п.1.1.
2. Система ручного дистанционного управления «СУВУ-3000» должна
обеспечивать выполнение всех операций технологического процесса испытаний
методом вакуумирования посредством управления исполнительными органами ВУ
с пульта ПУВУ-3000 вручную оператором-технологом.
В состав СУВУ-3000 входят электрооборудование вакуумной установки –
ЭОВУ и пульт ручного дистанционного управления – ПУВУ-3000.
2.1. Сведения по ЭОВУ приведены в схеме электрической
принципиальной приложение 1.
В состав ЭОВУ кроме исполнительных органов и датчиков должен
входить шкаф управления вакуумной установкой «ШУВУ-1» для управления
силовыми агрегатами ВУ обеспечения электробезопасности пульта «ПУВУ-
00» и выполнения электрических соединений аппаратуры с исполнительными
2.2. Пульт ручного дистанционного управления «ПУВУ-3000» должен
обеспечивать управление ЭОВУ кнопками на его лицевой панели
контролировать состояние управляющих элементов пульта и отображать
состояние ЭОВУ по дискретным датчикам и концевым выключателям а также
обеспечивать задержку открытия клапанов «напуска атмосферы» при аварийном
отключении электропитания. Кроме того пульт должен выполнять роль УСО
(устройства связи с объектом) для УВК-ВУ т.е. передавать в УВК-ВУ все
необходимые дискретные сигналы от пульта и ЭОВУ а также в режиме
управления от ЭВМ принимать и исполнять управляющие команды от УВК-ВУ.
Панель лицевая ПУВУ-3000 показана в приложении 3.
3. Комплекс УВК-ВУ служит основным средством автоматизации.
Разработанное для него ПМО (программно-математическое обеспечение)
должно работать в ОС «Windows XP» а применяемые стандартные устройства
ввода и вывода должны иметь программное обеспечение для работы в указанной
3.1. На мониторе ПК при запуске рабочей программы для контроля
техпроцесса и управления им должно появляться окно с панелью контроля и
управления управляющего вычислительного комплекса ПКУ-УВК показанное в
3.2. Программно-математическое обеспечение УВК-ВУ должно
осуществлять реализацию алгоритма заданного в виде блок-схемы
последовательности выполнения операций.
3.3. При управлении от ЭВМ комплекс должен выполнять следующие
- автоматическое программно-логическое управление на задаваемых этапах
и режимах работы ВУ;
- безаварийное автоматическое выключение работы ВУ в случаях отключения
электроэнергии или несанкционированного повышения давления в вакуумной
- визуальный контроль времени параметров и состояния текущего процесса
- регистрация с привязкой ко времени параметров и состояний текущего
процесса по ситуационным изменениям;
- подготовка просмотр и распечатка при необходимости протокола
3.4. При управлении от пульта комплекс должен выполнять только
3.5. Контролируемое исходное состояние исполнительных
- механические затворы с ручным приводом Зтв.1 Зтв.2 Зтв.3 должны быть
открыты (контроль по КВ);
- электропневмошиберы ЭПШ2 ЭПШ2Д ЭПШ3 – закрыты
(контроль по КВ и току);
- электропневматические клапаны ЭПК1 ЭПК21 ЭПК22 ЭПК23 ЭПК3 –
закрыты (контроль по КВ и току);
- электроклапаны (нормально открытые) ЭК1 ЭК2 ЭК3 – открыты
(контроль по току нет тока в цепи управления ЭК);
- электродвигатели механических насосов МН1 МН2Ф МН3Ф – выключены
(контроль по контактам КМ и току в фазах ЭД);
- электронагреватели пароструйных насосов ПН2 ПН2Д ПН3 – выключены
(контроль по контактам КМ и току в цепи ЭН);
3.6. Особые требования по управлению исполнительными органами
при работе от ЭВМ (УВК-ВУ):
- электропневматические клапаны ЭПК21 ЭПК22 должны открываться когда
электроклапан ЭК2 закрыт и работает механический насос МН2Ф (течёт
обмотке ЭК2 и в фазах электродвигателя МН2Ф);
- ЭПК3 должен открываться если ЭК3 закрыт и работает МН3Ф (контроль по
- ЭПК1 должен открываться если ЭК1 закрыт и работает МН1 (контроль по
- ЭК2 не должен открываться если ЭПК21 ЭПК22 открыты (контроль по току
- ЭК3 не должен открываться если ЭПК3 открыт (контроль по току и КВ);
- ЭК1 не должен открываться если ЭПК1 открыт (контроль по току и КВ).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПУВУ-3000
1. Число дискретных входов контроля состояния ЭОВУ . 35
в том числе для контроля:
- состояния механических затворов шт.. .. 3
- срабатывания датчиков потока воды охлаждения . 3
- давления управляющего воздуха . 1
- включения механических насосов
по включению магнитных
пускателей шт.. .. 3
- включения пароструйных насосов
по включению магнитных пускателей шт.. .. 3
по току электронагревателей . . 3
- работы электропневмошиберов
- работы электропневматических клапанов
1.1. Напряжение постоянного тока питания входных цепей В
Ток каждого входа не более мА 20
2. Число входов управления от УВК-ВУ ..
2.1. Напряжение входного сигнала управления В . 27-3
3. Количество выходов для передачи в УВК-ВУ
дискретных сигналов 58
3.1. Напряжение выходного сигнала В . 27-3
Ток нагрузки не более мА .. 20
4. Количество выходов управления ЭОВУ .. 17
том числе для управления:
- электроклапанами «напуска атмосферы» . 3
напряжение выходного сигнала постоянного тока В .. 27-3
ток нагрузки не более А 02
- электропневматическими клапанами и электропневмошиберами . 8
напряжение выходного сигнала переменного тока ВГц 22050
ток нагрузки не более А 01
- электромагнитными пускателями ШУВУ-1 .. . 6
ток нагрузки не более А .. 006
5. Напряжение питания пульта ВГц ..22050
5.1. Потребляемая мощность ВА 100
6. Габариты (ширина × высота × длина) мм . 480×240×395
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УВК-ВУ
1. Число дискретных входов 60
напряжение постоянного тока входных сигналов В 27-3
ток каждого входа не более мА . 20
2. Число дискретных выходов . 36
напряжение постоянного тока выходных сигналов В . 27-3
ток нагрузки каждого выхода не более мА 20
3. Количество точек измерения вакуума датчиками типа ПМТ2
(преобразователь манометрический термопарный) шт.
3.1. Количество аналоговых входов 15
- с изолированными входами и с напряжением гальванической развязки
не менее 100В (для термопар датчиков)
с уровнем входного сигнала 0 10 мВ 7
для измерения тока (90 150) мА нагревателей датчиков . 7
- вход для измерения температуры окружающей среды термометром
сопротивления типа ТСМ-50 .. . .. 1
4. Цикл обработки данных и формирования
управляющих сигналов не более с .1
5. Наработка на отказ не менее 5 000 часов.
6. Время непрерывной работы 48 часов.
7. Срок службы не менее 10 лет.
8. Напряжение питания от сети ~220 В 50 Гц.
9. Время работы в случаях пропадания питания для безаварийного
останова техпроцесса испытания не менее 5 минут.
ОБЩИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ И ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. Конструкция системы должна обеспечить безопасность и удобство
оператора. Кроме того конструктивно должны обеспечиваться надёжность
работы составляющих узлов и элементов аппаратуры простота замены
неисправных деталей ремонтопригодность а также удобное надёжное
соединение и подключение электрических цепей.
Общий вид аппаратной части АСИГ-3000 приведён в приложении 5;
в приложениях 3 и 4 показаны панели управления ПУВУ-3000 и УВК-ВУ
2. По устойчивости к климатическим воздействиям и категории
размещения аппаратура должна соответствовать исполнению У3 по ГОСТ 15150-
степень защиты IP40 определяемая оболочкой приборов по ГОСТ 14254-96;
3. Эргономические требования к системе и входящей в неё
по ГОСТ В 29.08.002-84 Система стандартов эргономических требований
по ГОСТ 20.39.108-85 КС ОТТ Требования по эргономике обитаемости и
технической эстетике.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
1. По степени защиты от поражения электрическим током аппаратура
системы управления АСИГ-3000 должна относиться к классу защиты I в
соответствии с требованиями ГОСТ 26104-89.
2. При разработке электрических схем конструкции и
эксплуатационной документации АСИГ-3000 необходимо руководствоваться
следующими нормативными документами по электробезопасности:
- Правила устройства электроустановок. Раздел ПУЭ «Общие правила».
Издание седьмое. Глава 1.7 Заземление и защитные меры электробезопасности;
- ГОСТ 12.1.019 ССТБ Электробезопасность. Общие требования;
- ГОСТ Р 51350-99 Безопасность электрических контрольно-
измерительных приборов и лабораторного оборудования. Защита от поражения
электрическим током.
ОБЪЁМ ВЫПУСКАЕМОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
1. Наименования выпускаемой документации указаны в табл.1
№ Наименование Примечание
Система ручного дистанционного управления
вакуумной установкой СУВУ-3000 С2.С60.2007.
Комплект схем электрических: 1 Альбом 1
1. Электооборудование вакуумной установки 1
СУВУ-3000. Схема электрическая
принципиальная С2.С60.2007. 000-0 Э3
2. Шкаф управления вакуумной установкой 1
ШУВУ-1. Схема электрическая принципиальная
С2.С60.2007. 100-0 Э3
2.1. Модуль контроля напряжения фаз МКН-3 Схема 1
электрическая принципиальная С2.С60.2007.
2.2. Модуль контроля тока МКТ-1. 1
Схема электрическая принципиальная
С2.С60.2007. 120-0 Э3
3 Пульт ручного дистанционного управления 2
ПУВУ-3000. . Схема электрическая
принципиальная С2.С60.2007. 200-0 Э3
3.1 Модуль включения и контроля МВК-4Т.220. 1
С2.С60.2007. 200.50-0 Э3
3.2 Модуль включения и контроля МВК-4Т.24. 1
С2.С60.2007. 200.60-0 Э3
4. Система ручного дистанционного управления 1
вакуумной установкой СУВУ-3000. Схема
электрическая подключения С2.С60.2007 Э5
4.1. Чертежи кабелей С2.С60.20007-(10 340)Сб 13
5. Шкаф управления вакуумной установкой 1 Книга 1
ШУВУ-1. Формуляр С2.С60.2007.100-0 ФО
6. Пульт управления вакуумной камерой 1 Книга 2
ПУВУ-3000. Формуляр С2.С60.2007.200-0 ФО
7. вакуумной установкой СУВУ-3000. 1 Книга 3
Паспорт С2.С60.2007 ПС
Управляющий вычислительный комплекс УВК-ВУ
Комплект схем электрических: 1 Альбом 2
1. Блок питания термопарных датчиков БПТД-7 1
С2.С60.2004. 100-0 Э3
2. Блок согласования дискретных сигналов 1
БСДС-6036. Схема электрическая
принципиальная С2.С60.2004.200-0 Э3
2.1. Модуль согласования ввода МСВВ-12. 1
С2.С60.2004.200.50-0 Э3
2.2. Модуль согласования вывода МСВ-12. 1
С2.С60.2004.200.60-0 Э3
3. Управляющий вычислительный комплекс УВК-ВУ.1
Схема электрическая подключения С2.С60.2004
3.1 Чертежи кабелей С2.С60.2004. 000-(10 ) Сб-
Управляющий вычислительный комплекс
4.1. УВК-ВУ. Формуляр С2.С60.2004 ФО 1 Книга 5
УВК-ВУ. Руководство по эксплуатации
4.2 С2.С60.2004 РЭ 1 Книга 6
Блок питания термопарных датчиков БПТД-7
4.3. Формуляр С2.С60.2004. 100-0 ФО 1 Книга 7
Блок согласования дискретных сигналов
БСДС-6036. Формуляр С2.С60.2004.200-0 ФО
ПРИМЕЧАНИЕ. Данное ТЗ может быть дополнено и изменено по
согласованию с отделами 214 и 223.

ЭОВУ отд.14 п.1.frw

ПУВУ-3000 ПЛ п.3.frw

УВК-ВУ ПКУ п.4.dwg

ГОСТ 2.104-68 Форма 1
VD1 VD8 Диод КД209А ТР3.362.088 ТУ
К1..К4 Реле 8Э11 ОДС.523.002-66ТУ
HL1 HL5 Лампа сигнальная СМ-37 ТУ1-3-108
Колодка ШР20П4НШ8 ГЕО.364.107ТУ
Розетка 2РМД24Б10Г5В1 ГЕО.364.126ТУ
Колодка ШР20П4НГ8 ГЕО.364.107ТУ
Вилка 2РМД24Б10Ш5В1 ГЕО.364.126ТУ
Резистор С2-23-2-100 Ом +5% ОЖО.467.081ТУ
Предохранитель ПЦ-30-3А ГОСТ5010-53
ПКУ-УВК. Панель контроля и управления управляющего вычислительного комплекса
(окно на мониторе ПК).

АСИГ-3000 Э1, п.2.dwg

ГОСТ 2.104-68 Форма 1
VD1 VD8 Диод КД209А ТР3.362.088 ТУ
К1..К4 Реле 8Э11 ОДС.523.002-66ТУ
HL1 HL5 Лампа сигнальная СМ-37 ТУ1-3-108
Колодка ШР20П4НШ8 ГЕО.364.107ТУ
Розетка 2РМД24Б10Г5В1 ГЕО.364.126ТУ
Колодка ШР20П4НГ8 ГЕО.364.107ТУ
Вилка 2РМД24Б10Ш5В1 ГЕО.364.126ТУ
Резистор С2-23-2-100 Ом +5% ОЖО.467.081ТУ
Предохранитель ПЦ-30-3А ГОСТ5010-53
АСИГ-3000. Автоматизированный стенд
ЭОВУ - электрооборудование вакуумной установки;
ВУ - вакуумная установка (Vк=3000 куб. дм) для
испытаний изделий на герметичность.
Схема электрическая структурная.
ЛА-48 PCI - 48-канальный модуль вводавывода дискретных сигналов;
LTR-1-U-1 - 14-канальный АЦП с изолированными входами (-20 +75) мВ
вакуумной установки;
УВК-ВУ - управляющий вычислительный комплекс
ИБП - источник бесперебойного питания "APC" Back-UPS
СУВУ-3000 - система управления вакуумной установкой;
ПУВУ-3000 - пульт управления вакуумной установкой
ПК - персональный (промышленный) компьютер IBM PC (комплект);
БПТД-7 - блок питания термопарных датчиков С2.С60.2004.100-0;
и 1 канал изм. R= (0 100) Ом;
БСДС-5636 - блок согласования дискретных сигналов С2.С60.2004.200-0;
испытаний изделий на герметичность
с вакуумной камерой V=3000 куб. дм.
АП - Адаптер питания сети 220В для АЦП ;
ШУВУ-1 - шкаф управления вакуумной установкой;
Питание ТД (7*150 мА)