Система управления насосными установками

3.Схема гидравлическая.dwg

-Механизм управления;
-Коробка золотниковая;
-Датчик температуры;
-Переключатель манометра;
-Гидрораспределитель;
Схема гидравлическая
-Насос шестеренный НШ50К;
-Насос исполнительный;
-Бак пополнительный.

План мероприятий ГОиЧС.doc

План мероприятий по ликвидации возможных чрезвычайных ситуаций на предприятии КБ ”Арматура”.
Возникновение чрезвычайных ситуаций в промышленных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых сжиженных и растворенных газов газо- и водопроводов систем теплоснабжения и т. п.).
Причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления могут быть: внешние механические воздействия; старение систем (снижение механической прочности); нарушение технологического режима; ошибки обслуживающего персонала; конструкторские ошибки; изменение состояния герметизируемой среды; неисправности в контрольно-измерительных регулирующих и предохранительных устройствах и т.п.
Чрезвычайные ситуации возникают также в результате нерегламентированного хранения и транспортирования взрывчатых веществ легковоспламеняющихся жидкостей химических и радиоактивных веществ переохлажденных и нагретых жидкостей. Следствием нарушения регламента операций являются взрывы пожары проливы химически активных жидкостей выбросы газовых смесей.
Одной из распространенных причин пожаров и взрывов особенно на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта являются разряды статического электричества.
В промышленности процессы электризации возникают при дроблении измельчении обработке давлением и резанием разбрызгивании (распылении) просеивании и фильтрации материалов-диэлектриков и полупроводников. Т. е. во всех процессах сопровождающихся трением (перекачка транспортирование слив жидкостей-диэлектриков).
Искровые разряды искусственного статического электричества- частые причины пожаров а искровые разряды атмосферного статического электричества (молнии) —частые причины более крупных чрезвычайных ситуаций. Они могут стать причиной как пожаров так и механических повреждений оборудования нарушений на линиях связи и энергоснабжения отдельных районов.
Основными причинами крупных техногенных аварий являются:
—отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушений режимов эксплуатации; многие современные потенциально опасные производства спроектированы так что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной риска и более;
—ошибочные действия операторов технических систем; статистические данные показывают что более 60 % аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала;
—концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния;
—высокий энергетический уровень технических систем;
—негативные внешние воздействия на объекты энергетики транспорта и др.
Анализ совокупности негативных факторов действующих в настоящее время в техносфере показывает что приоритетное влияние; имеют негативные антропогенные воздействия среди которых преобладают техногенные. Они сформировались в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах обусловленных этой деятельностью.
Организация физоко-географическая и климатическая
характеристика завода.
Территория завода ограждена забором из железобетонных плит охраняется ведомственной военизированной охраной (ВОХР) и имеет три рубежа охранной сигнализации.
Производственная деятельность завода характеризуется выпуском изделий ракетно-космического комплекса и изделий специального назначения.
Электроэнергия на заводе поступает централизовано. Холодная вода поступает из водозаборных сооружений (артезианские скважины).
Источник радиационного загрязнения на объекте и от других объектов города и области отсутствует.
В цехах основного производства применяются химические опасные вещества: ангидрид хромовый сода каустическая серная азотная фосфорная и соляная кислоты и другие растворители в количествах не превышающих месячную программу.
Противопожарное обеспечение осуществляется - ПЧ-8.
Для оповещения работающих об угрозе ЧС имеются:
Материально-техническое и финансовое снабжение объекта не осуществляется (коммерческая организация).
На объекте имеются 3 убежища 3-го класса выдерживающие давление во фронте ударной волны 1 кгссм2 человек и 5 убежищ 5-го класса. Они находятся в непосредственной близости от мест основного сосредоточения наибольшей рабочей смены.
В результате аварий либо диверсионно-террористического акта возможно произойдет выброс (вылив) кислот и просыпка щелочей но ввиду небольших количеств используемых в технических процессах нейтрализация и уборка их будет осуществляться работниками цехов согласно Инструкции по обращению с АХОВ.
1 Построение объектового звена РСЧС ГО
На объекте для ликвидации и предупреждения аварий катастроф стихийных бедствий и других ЧС в мирное время а также военное время создано объектовое звено РСЧС ГО состоящего из боевого расчета и формирований (ГОГО).
- Боевой расчет: - руководящий состав;
-руководящий состав групп;
-группа связи и обеспечения пункта управления ;
-Формирования общего назначения: - сводная группа;
- 2 спасательной группы;
-Формирования служб: - эвакуационная группа;
-2 охраны общественного порядка;
-2 поста пожаротушения;
-2 разведывательные группы;
-2 санитарные дружины;
-2 поста радиационного и химического наблюдения;
-4 группы по обслуживанию убежищ и укрытий;
-звено по обслуживанию убежищ и укрытий;
-2 пункта выдачи СИЗ;
-станция по обеззараживанию транспорта;
-группа обеззараживания;
-санитарно-обмывочный пункт.
На заводе создана дежурно-диспетчерская служба на которую возложены обязанности по оповещению и сбору руководящего и командно-начальствующего состава.
2 Краткая оценка возможной обстановки на территории завода при возникновении производственных аварий катастроф и стихийных бедствий.
При аварии с выбросом (выливом) АХОВ.
Основной поражающий фактор при аварии с выбросом АХОВ - образование зон химического заражения ( территория на которой концентрация АХОВ достигает значений опасных для жизни людей). Вследствие чего возникает необходимость временной эвакуации людей из зон заражения что приводит к остановке промышленной и хозяйственной деятельности и в конечном итоге экономическому ущербу.
В непосредственной близости от КБА расположены предприятия города использующие в процессах производств АХОВ:
-ОАО "ЗИД" - соляная азотная кислоты и хлор;
-ОАО "КЭМЗ" - соляная кислота;
-ОАО "Мясокомбинат" - аммиак;
-жд станции "Ковров" - при аварии с выбросом (выливом) АХОВ транспортируемых по железной дороге могут возникнуть зоны химического заражения накрывающие всю территорию города в том числе и завод;
-с восточной стороны находится лесная зона и в случае возникновения большого пожара огонь может дойти до завода.
КБ«Арматура" сильнодействующих ядовитых биологических радиоактивных взрывопожароопасных веществ не производит. Используемые в производстве электролиты кислоты щелочи бензин растворители ацетон и другие АХОВ завод получает от других предприятий в не больших количествах.
В случае просыпки или разлива АХОВ в цехах находятся обеззараживающие растворы хлорамина хлорно-известкового молока или 05 % раствора марганцово-кислого калия для их нейтрализации.
При пожаре взрыве с последующим горением.
В городе действуют несколько пожаро взрывоопасных объектов экономики пожары и взрывы на которых могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций этих объектов близлежащих объектов экономики и жилых районов.
КБ "Арматура" - взрывопожароопасный объект (ВПОВ) на складах и в цехах которого хранятся лаки краски растворители и другие ГСМ т.е. взрывопожароопасные вещества. Применение в производстве ВПОВ аварии на эл.подстанции компрессорной станции при несоблюдении правил техники безопасности и технологии работ могут привести к взрывам и пожарам что нанесет значительный материальный ущерб и создадут угрозу жизни работающему персоналу.
Основные поражающие факторы пожаров и взрывов с последующим горением:
-тепловое излучение;
-воздушная ударная волна;
-обрушение несущих конструкций зданий и сооружений;
-образование осколочных полей летящих фрагментов от разрушающихся конструкций;
-задымление изменение газового состава воздуха;
-действие токсичных веществ применяемых в технологических процессах.
При авариях на транспорте.
Транспортные аварии (катастрофы) могут произойти на жд магистралях Москва-Н.Новгород Ковров-Муром Ковров- Иваново жд ветках предприятия ППЖТ и автомобильной трассе Н.Новгород- Иваново. Возможны аварии при транспортировке АХОВ на промышленные объекты из г. Дзержинска.
При чрезвычайных ситуациях может произойти:
-гибель людей в случае аварии (катастрофы) пассажирских поездов электропоездов автотранспорта;
-угроза выброса (вылива) АХОВ при аварии товарных поездов и автотранспорта;
-пожары и взрывы на жд транспорте в результате аварии (катастрофы);
-прекращение движения на жд и автомагистралях и возникновение конфликтных ситуаций на жд
При урагане (смерче).
Наиболее вероятное возникновение этих опасных явлений в летнее время. Ураган - усиление скорости ветра более 30 мсек как правило сопровождается грозовой деятельностью с возникновением вертикальных вихрей.
Основные поражающие факторы возникающие при урагане ( смерче):
-скоростной (ветровой) напор;
-образование осколочных полей от разлетающихся фрагментов зданий и сооружений под действием
-грозовые электрические разряды;
При радиационном загрязнении (заражении).
Радиационные загрязнения на территории завода могут возникнуть в результате аварийных ситуаций при транспортировке радиоактивных веществ автомобильным и железнодорожным транспортом а также в результате падения
аварийного космического или воздушного аппарата с ядерной энергетической установкой или радиоактивными веществами на борту. Оценка возможной обстановки производится по данным вышестоящих органов управления ГОЧС по существующим методикам МЧС России.
При чрезвычайных ситуациях вызванных действиями физических лиц.
В результате противоправных действий физических лиц на объектах завода может сложиться чрезвычайная ситуация создающая реальную угрозу жизни и здоровью населения.
К таким противоправным действиям можно отнести:
-установку взрывных устройств;
-блокирование транспортных магистралей;
-теракты ( взятие заложников);
-диверсии направленные на вывод из строя систем жизнеобеспечения завода;
-заражение водоисточников.
Ликвидация вышеперечисленных чрезвычайных ситуаций осуществляется по отдельным планам ГУВД и ФСБ с привлечением сил и средств отдельных служб ГО формирований завода органов военного командования.
При аварии на эл.подстанции и электросетях.
Завод электроэнергией питается от 2-х районных подстанций "Ковров-1" и "Восточная".
Установленная трансформаторная мощность составляет 128000 ква. Максимальная потребляемая мощность 45000 кв. Все фидеры закольцованы. Кабели проложены под землей. Автономных источников питания нет. Вероятными местами аварии могут быть на эл.подстанции.
Вывод: В результате аварий катастроф и стихийных бедствий на заводе возможно:
-нарушение систем жизнеобеспечения до 3 суток.
Мероприятия по предупреждению и снижению последствий производственных
аварий катастроф и стихийных бедствий.
Для этого на заводе:
Функционирует заводская АТС на 2050 номеров)
Функционирует радиотрансляционная сеть. Радиоузел расположен в корпусе "И". Установлено 248
Установлено: 8 сирен местного запуска 1 стойка СЦВ.
При необходимости может быть использована радиосвязь с использованием радиостанции: "Карат - 4 шт.
При необходимости развертываются ЗПУЗЗПУ.
Поддерживаются в постоянной готовности 3 защитных сооружения вместимостью 2710 чел.)
Создаются запасы материальных средств в течении года:
-строительных материалов( песок щебень цемент);
-средств индивидуальной защиты;
-инженерной техники.
Поддерживаются в постоянной готовности звенья ГОГО:
-аварийно-техническое;
-охраны общественного порядка.
подготовка руководящего командно-начальствующего состава формирований рабочих и служащих
производится по утвержденным планам.
создаются запасы дегазирующих веществ:
- кальцинированной соды;
планируется безаварийная остановка производств цехов и отделов в случае внезапного отключения централизованного электроснабжения
ВЫПОЛНЕНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ УГРОЗЕ И ВОЗНИКНОВЕНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ АВАРИЙ КАТАСТРОФ И СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ.
Мероприятия при угрозе возникновения производственных аварий катастроф и стихийных бедствий (Режим повышенной готовности).
При угрозе возникновения производственных аварий катастроф и стихийных бедствий "Режим повышенной готовности" вводится начальником ГО или председателем КЧС города начальником ГО или председателем КЧС завода.
Сигнал об угрозе возникновения производственных аварий катастроф и стихийных бедствий может поступить дежурному АТС от:
-постороннего источника.
Руководящий состав личный состав ГОГО рабочие и служащие завода оповещаются дежурным АТС по селекторной связи телефонам заводской и городской АТС ретрансляционной сети и использованием сирен по сигналам:
для руководящего состава. Место сбора - зал заседаний время сбора : в рабочее время - 30 мин. ; в
нерабочее время - 1 час.30 мин. ;
для ГОГО. Место сбора штаб ГО время сбора: в рабочее время 1 час в нерабочее время 6-8 час;
для рабочих и служащих. Место сбора в производственных корпусах цехов и отделов время сбора: в
рабочее 1 час в нерабочее 6-8 часов.
С получением сигнала начальник ГО завода ( председатель КЧС):
-через дежурного АТС организует оповещение и сбор комиссии по чрезвычайным ситуациям
руководящий и командно-начальствующий состав время сбора: в рабочее время Ч+ЗО мин. в рабочее время 4+1
-проводит оперативное совещание с постановкой задач исходя из сложившейся обстановки;
-дает распоряжения на выполнение следующих мероприятий:
в течении 30 мин. оповестить рабочих и служащих которым угрожает опасность;
через 1 час организовать наблюдение и разведку на территории завода силами РГ (ОГТ ОГК ООТ и ТБ);
организовать круглосуточное дежурство руководящего состава;
в течении 1 час. привести в готовность сводную группу численностью 44 чел. без прекращения
производственной деятельности;
в течение 30 мин. уточнить планы действий органов управления сил и средств ГОГО по
предупреждению и ликвидации ЧС природного и техногенного характера организовать взаимодействие с
городским звеном РСЧС;
для оказания медицинской помощи подготовить сандружину ( АСУП ц.7);
питание личного состава организовать через столовую;
При угрозе возникновения аварий с выбросом АХОВ.
В течение 16 часов подготовить к выдаче и выдать средства индивидуальной защиты из текущих запасов завода.
В течение 3 часов загерметизировать наземные здания и сооружения привести в готовность ЗС ГО к приему укрываемых.
В течение 30 мин. спрогнозировать и оценить обстановку.
В течение 15 мин. проверить готовность системы оповещения о химическом заражении.
В течение 1 часа подготовить к развертыванию силы и средства ликвидации аварии сводную группу ПХРН.
При угрозе возникновения пожаров с последующим горением.
В течение 30 мин. привести в готовность сводную группу РГ ПЧ-8.
Организовать круглосуточное дежурство на ПУ.
Организовать работы по предупреждению или снижению угрозы пожара взрыва.
При угрозе урагана (смерча).
В течение 30 мин. оповестить рабочих и служащих об угрозе урагана (смерча). Через 1 час привести в готовность формирования ООП сводную группу сандружину пожарная команд отВОХРОАСУППЧ-8.
Организовать работы по снижению воздействия урагана (смерча).
При угрозе радиоактивного заражения (загрязнения).
В течение 30 мин. оповестить рабочих и служащих завода об угрозе заражения.
К 1 час. привести в готовность силы наблюдения и контроля ПХРЗ РГ.
Начальнику мед.службы организовать йодную профилактику населения через 1 час до 48 час.
Обеспечить защиту продуктов питания и воды ( Нач.прод. службы нач.энерг. службы).
Мероприятия при возникновении производственных аварий катастроф и стихийных бедствий (Чрезвычайный режим).
При возникновении производственных аварий катастроф и стихийных бедствий "Чрезвычайный режим" вводится начальником ГО ( председателем КЧС) города начальником ГО ( председателем КЧС) завода.
При возникновении аварий с выбросом (выливом) АХОВ.
Оповещение и сбор приведены в пункте 1 раздела П.
В течение 30 мин. оповестить рабочих служащих и приступить к экстренному отселению (эвакуации) из опасной зоны.
Оценить обстановку на объекте в зоне аварии.
С целью принятия специальных мер по защите населения и ликвидации очага аварии силами отдела ГО сводной группы группы разведки от ОГТ и ООТ и ТБ при необходимости взять пробы воздуха и грунта.
Провести расчеты и анализ полученных данных.
Подготовить предложение начальнику ГО города по защите объекта экономики персонала и населения попавших в опасную зону.
Силами ООП от ВОХР организовать оцепление зараженной зоны.
Для ведения АСДНР привлекаются силы сводной группы .
При возникновении пожаров взрывов с последующим горением.
В течение 30 мин. оповестить рабочих и служащих находящихся в опасной зоне при необходимости приступить к экстренному отселению.
Организовать разведку очага пожара силами ПЧ-8 с помощью средств наблюдения. Организовать АСДНР в районе пожара силами ОГОЧС.МС. РГ. Через час организовать медицинскую помощь пораженным.
При необходимости обеспечить всестороннее жизнеобеспечение отселенного работающего персонала.
При возникновении транспортных аварий (катастроф).
Организовать разведку силами ОГОЧС мед. службы в районе аварии. Через час приступить к проведению АСДНР в районе аварии. Организовать взаимодействие с УГОЧС города. Через час организовать медицинскую помощь пострадавшим.
При возникновения урагана (смерча).
В течение 30 мин. оповестить работающий персонал об урагане (смерче). Организовать укрытие рабочих и служащих в производственных зданиях и сооружениях. Через Ч+З организовать разведку районов пострадавших от урагана (смерча). Приступить к проведению АСДНР в районах зданиях пострадавших при урагане (смерче).
При радиоактивном заражении (загрязнении).
В течение 30 мин. оповестить работающий персонал о РЗ.
Через час привести в готовность сводную группу организовать разведку.
Через 2 часа выработать рекомендации по соблюдению режима радиационной защиты и довести до работающего персонала.
Организовать йодную профилактику рабочих и служащих (выдача йодного калия или водной настойки 5% йода) через час силами мед. службы.
Силами СГ РГ ПХРН организовать контроль за радиационной обстановкой.
Через час приступить к работам по дезактивации загрязненных территорий силами группы обеззараживания.
Обеспечение действий сил и средств завода привлекаемых для проведения АСДНР а также для осуществления мероприятий по защите работников завода.
Для этой цели привлекаются:
сотрудники рабочей столовой 5 человек с целью обеспечения одноразовым питанием 100 человек;
сотрудники отдела материально-технического снабжения для обеспечения подменной одеждой и
обувью в количестве 100 комплектов создания запаса ГСМ 1500 литров;
для обеспечения техники ГСМ привлекаемой на ликвидацию ЧС использовать объектовую
заправочную станцию;
санитарную обработку работников завода обеззараживание одежды проведение специальной
обработки транспорта проводить на станциях созданные на базе АТЦ.
Организация взаимодействия.
В случае возникновения чрезвычайной ситуации на территории объекта предусматривается взаимодействие:
-с управлением по делам ГО и ЧС города.;
-с городскими службами;
-с начальником гарнизона .
При необходимости для оказания помощи соседними предприятиями с ними организовыывются взаимодействие с определением размера помощи.
Ответственный за организацию взаимодействия - зам.ген.директора по режиму и безопасности -председатель эвакокомиссии.
Общее руководство мероприятий во всех режимах функционирования объектового звена РСЧС осуществляет генеральный директор - начальник гражданской обороны. Непосредственное управление мероприятиями по ликвидации чрезвычайных ситуаций осуществляется комиссией по чрезвычайным ситуациям (КЧС). Исходя из обстановки работа комиссии организуется непосредственно в кабинете председателя комиссии -главного инженера. Управление мероприятиями по ликвидации ЧС осуществляется начальниками служб ГО по постоянно действующим каналам связи с использованием радиотелефонной связи. Оповещение работников объекта осуществляется дежурной телефонисткой согласно схеме оповещения.
Для связи с местом чрезвычайной ситуации при отсутствии телефонной связи используются сотовые телефоны или организуется телефонная проводная связь.

Экономика-Денис.doc

Расчет себестоимости системы управления насосными установками.
Переход к рыночной экономике требует новых подходов к решению вопросов эффективности научно-технических решений расчету экономической эффективности новой техники.
Рынок заставляет как разработчиков так и производителей серьезно заниматься вопросами качества конкурентоспособности надежности своей продукции снижения ее издержек производства и сбыта определения цены.
Современные методы работы инженера-конструктора на предприятиях в КБ и особенно в научных организациях как правило связаны с проведением как технических так и экономических исследований различного масштаба и глубины. Все это определяет новые качественные подходы к проработке вопрос организационно-экономической части дипломных проектов инженерных специальностей особенно в условиях рынка.
Система управления насосными установками предназначена для обеспечения управляемого спуска и подъёма водолазного колокола на глубину до 500 метров автоматического управления и контроля за работой всех механизмов с пульта управления.
Система управления насосными установками применяется в составе глубоководного водолазного комплекса “Дельфин-ГВК” на спасательном судне.
Задачей расчета экономических показателей является ориентировочный расчет цен на разработку КД и программного обеспечения (ПО) изготовление испытания и сопровождение работ при эксплуатации системы управления.
1Ориентировочный объем разрабатываемой РД системы управления
РД конструкций электрической части системы управления:
– сборочные чертежи (блок управления технологии сборки)3л. А1
– циклограмма работы системы управления1л. А1
– чертежи конструкций (насосная установка ВО)1л. А1
– гидравлическая схема1л. А1
– текстовые конструкторские документы (спецификации)2л. А4
РД электрических принципиальных схем1 л. А1
РД перечней элементов4л. А4
РД электрических структурных схем 1 л. А1
РД Микропроцессорной части системы управления:
– Техническое описание программного обеспечения10л. А4
– алгоритм работы системы управления2л. А1
2Ориентировочная трудоемкость разработки РД конструкций электрооборудования рассчитывается по формуле:
где k1=13 – коэффициент учитывающий удельный вес работ по планированию и отчетности;
k2=14 – коэффициент учитывающий удельный вес работ непосредственно не связанных с разработкой КД (работы с исполнителями корреспонденцией и т.д.);
t – трудоемкость разработки вида КД;
n – количество листов.
чдн – трудоемкость разработки одного листа сборочного чертежа формата А1
где 238 ч – норма времени на разработку одного места;
ч – продолжительность рабочей смены;
– коэффициент применяемый к норме времени при проектировании изделия не имеющего аналога.
чдн – трудоемкость разработки одного листа алгоритма или циклограммы чертежа ф. А1;
чдн – трудоемкость разработки одного листа чертежа конструкций ф. А1;
чдн – трудоемкость разработки одного листа гидравлической схемы чертежа ф. А1;
чдн – трудоемкость разработки одного листа текстового конструкторского документа ф. А4;
ТРДк=(3357+1294+1321+1387+2028)1314= 3875 чдн.
3Ориентировочная цена разработки РД конструкций определяется по формуле:
где С1=1256 руб. – стоимость человека-дня в конструкторском отделе на 01.04.2005;
Итого ЦРДк=12563875 = 4867 (тыс. руб.).
4Ориентировочная трудоемкость разработки РД электрических схем и электромонтажных чертежей электрооборудования рассчитывается по формуле:
)t1Э=t1Э3+t1ПЭ3– трудоемкость разработки электрической принципиальной схемы;
чдн – трудоемкость разработки электрической схемы КГТА Д. 071801.05.13.002 Э3;
чдн – трудоемкость разработки перечня элементов к схеме КГТА Д. 071801.05.13.002 Э3.
Итого t1Э=564+105*4=606 чдн.
)t2Э=t1Э08 – трудоемкость разработки электрической структурной схемы КГТА Д. 071801.05.13.001 Э1
– поправочный коэффициент при разработке структурных схем.
Итого t2Э=60608=4848 чдн.
Итого TЭ=(606+4848)1314=19853 чдн.
Ориентировочная цена разработки электрической части всего электрооборудования определяется по формуле:
Итого ЦЭ=125619853 =249354 (тыс. руб.).
5Ориентировочная трудоемкость разработки ПО рассчитывалась по формуле:
kj – поправочные коэффициенты.
Программное обеспечение разрабатывается для пульта управления и контроллера блока управления.
Факторами определяющими трудоемкость разработки проекта являются:
– класс ПО: управление технологическими процессами (ТНВ п.1.5);
– количество разновидностей форм входной и выходной информации (ТНВ пп.1.6.1 1.6.2).
Разновидности форм входной и выходной информации представлены в таблице 1.
Управляющие сигналы
Базовая трудоемкость разработки ПО согласно ТНВ представлена в таблице 2.
Таблица 2- Базовая трудоемкость разработки ПО согласно ТНВ
Программируемое устройство
Местный пульт управления
Примечание–П – трудоемкость работ выполняемых разработчиками постановки задачи; Р – трудоемкость работ выполняемых разработчиками программного обеспечения.
Факторами определяющими значения поправочных коэффициентов трудоемкости являются:
– степень новизны разрабатываемого комплекса: Б – разработка типовых проектных решений оригинальных задач и систем не имеющих аналогов (ТНВ п.1.6.3);
– группа сложности алгоритма: 1 – алгоритмы оптимизации и моделирования систем и объектов (ТНВ п.1.6.4);
– вид используемой информации: ПИ – переменная информация (ТНВ п.1.6.5);
– вид обработки: РВ – режим работы в реальном времени; ТОУ – телекоммуникационная обработка данных и управление удаленными объектами (ТНВ п.1.6.5);
– объем входной информации: малый – до 10 тыс.документострок (ТНВ п.1.6.5);
– группа сложности организации контроля входной и выходной информации: 11 – входные данные и документы разнообразного формата и структуры контроль осуществляется перекрестно (ТНВ п.1.6.6);
– используемые языки программирования (применяется коэффициент соответствующий превалирующему типу языка – ТНВ п.1.11);
– степень применения типовых проектных решений (ТПР) пакетов прикладных программ типовых программ и стандартных модулей (ТНВ п.1.12).
Информация о предполагаемых к использованию языках программирования а также об ориентировочной степени применения ТПР приведена в таблице 3.
Доля использования языка
Языки высокого уровня
Языки низкого уровня
Числовые значения поправочных коэффициентов приведены в таблице 4.
Критериальные параметры
Вид используемой информации ПИ
Группа сложности алгоритма 1
Объем входной информации – малый
Сложность контроля входной информации 11 выходной 21
Превалируют языки высокого уровня
Степень применения ТПР до 20%
Степень применения ТПР свыше 60%
При определении поправочных коэффициентов учитывающих вид обработки информации принимался принцип поглощения меньшего значения большим т.е. в дальнейших расчетах принималось
k4 = k4(2); k5 = k5(2).
Поправочный коэффициент k4 применяется на стадии разработки рабочего проекта коэффициент k5 – на стадии внедрения.
Поправочные коэффициенты k7 и k8 применяются к разным видам программ согласно таблице 3.
Таким образом трудоемкость работ на стадии “Разработка рабочего проекта” равна:
ТП0(1)=(31+136)1621011616710061+
+(40+168)1621011616710061= 7061 (чдней).
Трудоемкость работ на стадии “Внедрение” равна:
ТПО(2)=(19+27)1621011614510061+
(23+36)1621011614510061= 16967 (чдней).
Общая трудоемкость работ
ТПО = ТПО(1)+ТПО(2) = 7061 +16967 = 87577 (чдней).
6Ориентировочная цена разработки ПО определяется по формуле:
где С1 = 1256 руб. – стоимость человеко-дня в конструкторском отделе на 01.04.2005.
Итого ЦПО = 125687577 = 109997 (тыс.руб.).
7 Ориентировочная цена разработки ТД на электрооборудование и программное обеспечение системы управления насосными установками определяется по формуле:
По среднестатистическим данным предприятия на один лист формата А4 разрабатывается 2 листа ТД формата А4.
(38+18+18+18+2+18+4+18+28+10)2=192листов формата А4.
Трудоемкость разработки ТД на электрооборудование составит:
где 015 чдн – трудоемкость разработки одного листа ТД формата А4.
Итого ЦТДэ=1256288=3617(тыс. руб.).
8Ориентировочная цена проведения заводских испытаний системы управления определяется по формуле:
На испытания системы управления потребуется два человека в течение 15 рабочих дней.
Итого ЦЗИэ=125630=3768 (тыс. руб.).
9Ориентировочная цена участия в испытаниях системы управления на судне-носителе составит:
где 3200 – стоимость чдн на объектах эксплуатации.
Для участия в испытаниях электрооборудования на судне-носителе потребуется два человека в течение 15рабочих дней.
Итого ЦИСэ=320030=96 (тыс. руб.).
10Ориентировочная цена корректировки КД по результатам изготовления монтажа и испытаний составит:
Для корректировки КД по результатам изготовления монтажа и испытаний потребуется примерно 25% от общей трудоемкости разработки КД Тэ.
ТКОРэ=02519853=4963 чдн.
Итого ЦКОР Э=12564963=6234 (тыс. руб.).
Ориентировочная цена корректировки ПО по результатам изготовления монтажа и испытаний составит:
По среднестатистическим данным трудоемкость корректировки составляет около 10% трудоемкости разработки ПО.
ТКОР= 01(ТПО + ТПО1) = 01(87577+3896) = 12658 (чдней).
Программное обеспечение стендового оборудования аналогично по составу и функциям программному обеспечению местного пульта управления и имеет равную с ним трудоемкость разработки.
ТПО1 = (31+136)1621011616706+
+(19+27) 1621011614506 = 3896(чдней);
Итого ЦКОР по = 126581256 = 159 (тыс.руб.).
Цкор общ = ЦКОР Э + ЦКОР по =6234+159=22134 (тыс.руб.).
1 Ориентировочная трудоемкость изготовления блоков электрооборудования приведена в таблице 5.
Наименование электрооборудования
Трудоемкость изготовления н.час
Блок бесперебойного питания
Блок управления насосными установками
Итого ТИЗГэ=1190н.час.
Изготовление электрооборудования в опытном производстве КБ “Арматура” составит:
где С2=384 руб. – стоимость нормочаса с учетом стоимости материалов в производстве КБ “Арматура” на 01.04.2004.
Итого ЦИЗГэ=3841190=45696 (тыс. руб.).
2Ориентировочные номенклатура и цена покупных комплектующих изделий (ПКИ) электрооборудования приведены в таблицах 6.
Автоматический выключатель ВА47-29 В 10А 2-х полюсный
ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003
Автоматический выключатель ВА47-29 В 5А
-х полюсный ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003
Автоматический выключатель ВА47-29 В 3А
ВилкаСШР20П3ЭШ7 ГЕО.364.120ТУ
ВилкаСШ28П4ЭШ8 ГЕО.364.107ТУ
ВилкаОС2РМГД18БПН4Ш5Е2 ГЕО.364.126ТУбРО.364.045ТУ
ВилкаОС2РМГ14КПН4Ш1Е2 ГЕО.364.126ТУбРО.364.045ТУ
ВилкаОС2РМГ22Б4Ш3Е2 ГЕО.364.140ТУбРО.364.045ТУ
Выключатель ВА13-29-3300 Т3
переменный ток 660В 1012
ТУ 16-88ИКЖШ.641152.021 ТУ
Диод Д141-100-3 Т2 ТУ 16-729.104-81
Кнопочный переключатель КП-3Т
Коммутатор SMC-EZ1016DT 8-port Switch 10100 RM metal casing internal power
Преобразователь электромашинный
Резистор С2-33Н-05-18кОм±5%
Розетка 2РМДТ18КПН4Г5В1В
Розетка 2РМТ22КПН4Г3В1В
Розетка 2РТТ28Б2Г9В
Розетка 2РТТ28КПН4Г10В
Розетка ОС СШРГ20П3ЭГ7
Розетка ОС СШРГ28П4ЭГ8
Розетка Legrand RJ-45 8pin ISO8877 1M
Трансформатор ОСВМ-10-74.ОМ5 380220В
Трансформатор ОСВМ-16-74.ОМ5 38026В
Устройство Smart-UPS SU3000INET (2250 Вт)
розеток IEC320-C13 и 1 розетка IEC320-C19
Базовый корпус АРХ-01
(Номер заказа 12401-055)
Монтажная плата 800800 оцинкованная
(Номер заказа 12406-820)
(Номер заказа 12401-506)
Настенный корпус CONCEPTLINE из нержавеющей стали 800800320 IP66
(Номер заказа 12406-034)
Нулевая шина в корпусе на DIN-рейку 411 125А 753мм
Ограничитель на DIN-рейку
Остекленная верхняя передняя панель
(Номер заказа 12401-054)
(Номер заказа 12401-225)
(Номер заказа 12401-110)
Сальник MG12 (2-6мм) IP68
Шасси для клавиатуры
(Номер заказа 12401-210)
3Ориентировочные номенклатура и цена ПКИ микропроцессорной части СУ стендового оборудования и ЗИП приведены в таблице 7.
Рабочая станция пульта управления TS StrongMaster 7020T
Рабочее место разработчика
Программное обеспечение
Макет пульта управления
Octagon Systems 5206-TM 6-slot
Процессорная плата Fastwel CPU686E
Плата изолированных аналоговых входов Fastwel AI16-5A
Плата изолированных аналоговых выходов Fastwel AO16
Плата изолированных дискретных входов Fastwel DI32-5
Плата изолированных дискретных выходов Fastwel DO32-5
Блок питания Octagon Systems 5101
Модуль релейной коммутации
Блок питания Hirschmann RPS-60
Блок питания Siemens LOGO 5В
Клеммная плата Fastwel TB-34
Клеммная плата Fastwel TB-26
Клеммная плата Fastwel TB-20
Общая стоимость ПКИ микропроцессорной части СУ с учетом коммерческого курса доллара 277руб. за 1 (долл. США) составляет:
ЦПКИ = 20910277 = 57921 (тыс.руб.).
1Ориентировочная цена создания системы управления по статьям затрат приведена в таблице 8.
Разработка РД конструкций системы управления НУ
Разработка электрической части системы управления НУ
Разработка ПО микропроцессорной части системы управления НУ
Разработка ТД системы управления НУ
Участие в ЗИ системы управления НУ
Участие в испытаниях на судне-носителе
Корректировка КД по результатам изготовления монтажа и испытаний
Изготовление электрооборудования
Стоимость ПКИ электрооборудования
Стоимость ПКИ микропроцессорной части
Итого ориентировочная цена создания электрооборудования и программного обеспечения составит 293167 тыс. руб.
Расчет экономических показателей проводился с использованием сборников “Типовые нормы времени на программирование задач для ЭВМ” М. ЦБНТ 1988г. (ТНВ)
Расчет экономических показателей проводился с использованием сборника “Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации”
М. “Экономика” 1987г.

Содержание.doc

Патентное исследование
Конструкторская часть
1 Анализ технического задания и обоснование выбора
структурной схемы системы управления
2 Описание принципа действия насосной установки
3 Описание и принцип работы электрической принципиальной схемы
4 Описание конструкции блока управления
5 Описание системы управления
6 Обоснование выбора и описание технических средств
7 Обоснование выбора и описание структуры программного
обеспечения системы управления
8 Расчет диаметров трубопроводов
9 Расчет надежности системы управления
Технологическая часть
1 Расчет технологичности блока управления
2 Технологический процесс сборки блока управления

Патентное исследование.doc

о патентных исследованиях по дипломному проекту:
Система управления насосными установками
Цель патентных исследований-установление уровня техники.
Задание на проведение патентных исследований
Студент: Мельников Д.А. Группа: МТ-100 (01) Выдано: 28 апреля 2005 год
Название предмета поиска подлежащего патентной проработке:
Глубина поиска: с 1995 по 2005 год
Подпись руководителя дипломного проекта: Слепухин А.Н.
Подпись консультанта: Слепухин А.Н.
Подпись студента:Мельников Д.А.
Результаты проведения патентного поиска
Индексы НПК по которым проводится поиск
Перечень просмотренных материалов
Название аналогов библиографические данные достаточные для их нахождения
“Изобретения (заявки и патенты)”

Заключение.doc

В ходе выполнения дипломного проекта была разработана система управления насосными установками предназначенная для управления насосными агрегатами и осуществляющая контроль за: уровнем рабочей жидкости давлением в системе температурой рабочей жидкости управлением подачей рабочей жидкости к рабочим органам. А также выполняющую функцию обнаружения и контроля аварийных ситуаций.
Для выполнения дипломного проекта был предложен перечень подлежащих разработке вопросов. Данный перечень включал в себя выполнение следующих разделов: конструкторская часть; технологическая часть (расчет технологичности и разработка технологического процесса сборки блока управления); экономическая часть которая представляет собой расчет и оценку технико-экономических показателей системы управления (данный расчет производился укрупненным методом); охрана труда (обеспечение безопасности при использовании насосной установки); гражданская оборона (план мероприятий по ликвидации возможных ЧС на предприятий).
Перечень графического материала включает в себя выполнение плакатов по конструкторской технологической экономической частям дипломного проекта. Графический материал выполнялся с помощью AutoCAD.

1 Конструкторская часть.doc

1 Конструкторская часть.
1 Анализ технического задания и обоснование выбора структурной схемы системы управления.
Система управления должна включать в себя пульт управления насосными установками обеспечивающие безопасное наблюдение и управление насосными агрегатами.
Система управления должна обеспечивать плавное регулирование скорости исполнительных механизмов.
Система управления должна предоставлять оператору необходимую информацию о состоянии и синхронной работе комплекса механизмов и устройств.
Система управления должна обеспечивать выполнение заданной циклограммы работы механизмов.
Пульт управления насосными установками должен соответствовать требованиям "Руководства по эргономическому обеспечению создания и эксплуатации вооружения и военной техники" (РЭО-83-М).
Система управления должна удовлетворять следующим техническим характеристикам:
)Электрооборудование и система управления насосными установками обеспечивают непрерывную работу спуско-подъемного устройства в течение 600 часов.
)Напряжение питания электрооборудования и системы управления 380В частотой (50±1)Гц от сети трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью.
)Потребляемая мощность электрооборудования и системы управления насосными установками не более 118кВт с учетом одновременной работы трех насосных установок гидросистемы.
)Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:
–электрооборудования – категория ОМ3;
–системы управления – категория ОМ4.
)Эксплуатацию электрооборудования производить при температуре окружающего воздуха от минус 10°С до плюс 40°С и относительной влажности до 98% при температуре плюс 35°С.
)Эксплуатацию системы управления насосными установками производить при температуре окружающего воздуха от 0°С до плюс 40°С и относительной влажности до 98% при температуре плюс 35°С. В режиме “по-походному” допускается снижение температуры окружающего воздуха до минус 10°С.
)Хранение и транспортирование элементов электрооборудования допускается по категории условий хранения ОЖ4 по ГОСТ 15150-69 при температуре окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 50°С и относительной влажности до 100% при температуре плюс 25°С.
)Транспортирование элементов системы управления и комплекта ЗИП к ней допускается при температуре окружающего воздуха от минус 20°С до плюс 50°С и относительной влажности до 100% при температуре плюс 25°С.
За основу системы управления принята стандартная двухуровневая сетевая конфигурация. На нижнем уровне управления расположены контроллеры которые непосредственно связаны с датчиками и исполнительными устройствами. На верхнем (операторском) уровне находится пульт управления.
Предложенная конфигурация включает в себя (рисунок 1):
)Контроллер управления насосными установками;
)Концентратор сети Ethernet.
Полная структура системы управления насосными установками и блоком распределителей приведена на чертеже КГТА Д.071801.05.13.001 Э1.
Реализация системы управления на основе универсального РС-совместимого контроллера и промышленного компьютера позволяет:
–легко модернизировать систему. При изменении состава контрольно-измерительных приборов и исполнительных механизмов (или их видов) не требуется кардинальная переработка всей системы управления в целом;
–повысить надежность системы управления за счет использования высоконадежной элементной базы;
–повысить надежность реализации управления и отработки нештатных и аварийных ситуаций за счет исключения “человеческого фактора” (управление по команде по заданному алгоритму);
–вести архив работы системы с последующей выдачей необходимой информации.
Рисунок 1 – Конфигурация системы управления насосными установками
2 Описание принципа действия насосной установки.
Гидросистема спуско-подъемного устройства представляет собой многофункциональную разветвленную систему взаимосвязанных гидроагрегатов гидравличесческие связи между которыми образуют совокупность приводов различного назначения. При этом гидросистема обеспечивает работоспособность приводов в аварийных ситуациях за счет создания взаимозаменяемости вышедших из строя приборов аналогичными приборами содержащимися в ее составе и обеспечения необходимых связей имеющимися в ней средствами.
Работа гидросистемы спуско-подъемного устройства наиболее полно и образно может быть представлена на основе описания ее гидравлической схемы КГТА Д.071801.05.13.004 Г3 с показом гидрокинематических связей элементов и изложением динамики их взаимодействий.
К основным гидроагрегатам обеспечивающим функционирование гидро–системы относятся:
- насосные установки УН1.. .УН4;
- 6лок гидроаппаратуры БГА1;
- бак пополнительный Б1.
Задействованные насосные установки и исполнительные элементы их время работы на различных режимах и количество одновременно включенных релейных электроэлементов гидрораспределителей показаны на циклограмме работ оборудования системы управления насосными установками в течение одного цикла работы в штатном режиме КГТА Д.071801.05.13.003. Штатный режим работы не предусматривает использование насосной установки УН4. Она в гидросистеме служит в качестве резервной для работы в аварийном режиме.
В каждой из насосных установок УН1 УН4 в линии слива вспомогательного насоса НШ1 установлен блок охлаждения AT1. На его входе имеется датчик температуры ДТ1 электрический сигнал от которого поступает в систему управления для осуществления блокировки насосной установки при перегреве масла.
Давления в выходных полостях вспомогательных насосах НШ1 насосных установок УН1 УН4 контролируют с помощью манометра МН1 подключая его к соответствующей полости переключателем манометра ПМН1. Контроль давлений в выходных полостях насосов Н1 насосных установок УН1 УН4 проводят также с помощью манометра МН1 подключая его к ним переключателем манометра ПМН1.
Так как все насосные установки одинаковые и могут взаимозаменять друг друга то описание конструкции и принципа действия приведем для одной насосной установки УН3. Общий вид насосной установки показан на чертеже КГТА Д.071801.05.13.006
В состав насосной установки УН3 входит ряд гидравлических связанных элементов. Ее насос H1 содержит ходовую часть ХЧ1 аксиально-плунжерного типа с гидростатическими опорами. Его люлька соединяется с блоком датчиков БД1 а вал связан с приводным электродвигателем ДВ1 и со вспомогательным насосом НШ1.
Механизм управления МУ1 насосной установки УНЗ в качестве управляющего элемента содержит позиционный электромагнит ЭМ1 подключенный к гидроусилителю типа "сопло-заслонка". Вторым каскадом усиления механизма управления является золотник Р1 с пружинной обратной связью. Выходы золотника подключены к управляющим камерам цилиндра шарнирно соединенного с люлькой насоса H1.
Гидропитание первого и второго каскадов усиления механизма управления МУ1 осуществляется от выходной полости вспомогательного насоса НШ1. Поток рабочей жидкости подаваемой вспомогательным насосом при работе пройдя через фильтр ФЗ поступает также к предохранительному клапану КПр1 поддерживающему постоянное давление в нагнетательной полости НОЛ к обратному клапану К2 к подпиточным клапанам КП1 КП2 подключенным к выходным полостям насоса H1 для восполнения утечек из замкнутого объема "насос H1 - гидромотор Ml". К выходам клапанов КП1 КП2 подключены предохранительные клапаны КПр2 КПр3 срабатывающие при нагрузках на привод превышающих допустимые. Все указанные клапаны размещены в клапанной коробке КК1.
В состав насосной установки УНЗ входит также золотниковая коробка КЗ.1. Она подключена к выходной полости вспомогательного насоса НШ1 и предназначена для подключения к нему механизма управления МУ1 во время работы и сообщения управляющих полостей цилиндра управления насоса H1 при выключенном приводе.
Всасывательная полость вспомогательного насоса НШ1 через корпус насоса Н2 подключена к пополнительному баку Б1 а излишек нагнетаемой или рабочей жидкости после предохранительного клапана КПр1 поступает к гидрораспределителю Р4 к блоку охлаждения AT1 и сливается в корпус насоса H1.
Выходная полость обратного клапана К2 подключена к объединенной магистрали вспомогательных насосов насосных установок УН1 УН4. с которой связаны входы всех управляющих золотников с электромагнитами блока гидроаппаратуры и блоков гидрораспределителей гидросистемы.
К дренажной магистрали гидросистемы подведенной к пополнительному баку Б1 подключены дренажные линии насоса Н1 "L1" и гидромотора Ml.
К каждой из выходных полостей насосной установки УНЗ подключены датчики давления ДД1 и ДД2 выдающие в систему управления гидросистемы электрические сигналы пропорциональные величине давления в выходной полости; необходимые для контроля диагностики гидросистемы а также для создания заданного усилия натяжения троса якоря.
При работе привода вал приводного электродвигателя ДВ1 и связанные с ним валы наосов H1 и HШ1 вращаются. В выходной полости вспомогательного насоса НШ1 с помощью предохранительного клапана КПр1 поддерживается постоянное давление необходимое для обеспечения подпитки выходных полостей насоса Н1 и работы механизма управления МУ1. Такое же давление поддерживается на выходе клапаном К2.
Для совершения работы с помощью гидромотора Ml (например подъем якоря) подают напряжение на электромагнит ЭМ2 распределителя Р3 за счет чего переключают золотник Р2 и подключают механизм управления МУ1 к вспомогательному насосу НШ1. Одновременно подают напряжение на электромагнит ЭМ8 распределителя Р23 за счет чего переключают золотник Р22 гидрораспределителя Р24 и соединяют рабочие полости насосной установки УНЗ и гидромотора Ml. Подачей напряжения на электромагнит ЭМ4 распределителя Р8 снимают с тормоза ЛГЯ гидроцилиндром ЦИ10 (электрические сигналы формируются и подаются системой управления). Подают на электромагнит ЭМ1 механизма управления МУ1 насосной установки УНЗ управляющий сигнал необходимой величины и фазы. Заслонка закрепленная на валу электромагнита ЭМ1 отклоняется на угол пропорциональный величине управляющего сигнала и в сторону согласно его фазе. Происходит разбаланс сопротивлений сопел ДР 1 ДР 3 перемещение золотника Р1 и поворот люльки насоса H1. При этом связанный с люлькой датчик угла блока датчиков БД1 вырабатывает и подает в систему управления электрический сигнал который алгебраически суммируется с управляющим сигналом.
При достижении суммой сигналов нулевого значения заслонка и золотник Р1 устанавливаются в нейтраль а люлька насоса H1 сохраняет отклоненное положение в соответствии с первоначальным управляющим сигналом. Система управления обеспечивает непрерывность процесса слежения за нулевой суммой сигналов и за соответствием положения люльки величине и фазе управляющего сигнала. При отклоненной от нейтрального положения люльке плунжеры насоса H1 совершают возвратно-поступательное движения и обеспечивают нагнетательно-всасывательным процесс в системе "насос Н1 — гидромотор Ml". На валу гидромотора Ml при этом создается вращающий момент соответствующий нагрузке и он вращается с частотой пропорциональной величине управляющего сигнала. Для изменения направления или скорости вращения необходимо изменить фазу (направление) сигнала или его величину. Скорость вращения вала гидромотора Ml с помощью управляющего сигнала может плавно изменяться с нулевого до максимального значения.
3Описание и принцип работы электрической принципиальной схемы.
Все упомянутые ниже буквенные позиционные обозначения соответствуют электрической принципиальной схеме КГТА Д.071801.05.13.002 Э3.
Система управления насосными установками состоит из блока бесперебойного питания ББП1 блока питания гидрораспределителей и преобразователя напряжения БПГР1 блока управления насосными установками БУ1 и контрольно-измерительных приборов ДД1.УН1–ДД2.УН4 ДТ1–ДТ4 ДУр1–ДУр3 ДУ1–ДУ4 ФЗ.1–ФЗ.4.
Электроснабжение системы управления и насосных установок осуществляется от щита силового питания ЩСП1. Щит силового питания предназначен для обеспечения бесперебойного снабжения электропитанием системы управления путем автоматического переключения напряжения питания с основного фидера на резервный и наоборот а также для защиты электрооборудования от коротких замыканий и перегрузок.
Блок бесперебойного питания ББП1 служит для поддержания работы элементов системы управления в случаях пропадания напряжения питания и переключения напряжения питания с основного фидера на резервный и наоборот.
Блок питания гидрораспределителей БПГР1 предназначен для преобразования переменного напряжения 380В в пульсирующее напряжение постоянного тока 24В для питания электромагнитов гидрораспределителей насосных установок.
Преобразователь напряжения ПН1 предназначен для обеспечения вентиляторов системы охлаждения насосных установок трехфазным напряжением 220В переменного тока частотой 400Гц.
Блок управления БУ1 предназначен для обеспечения автоматического управления и осуществлением контроля за работой насосных установок. Блок управления обеспечивает прием сигналов от контрольно-измерительных приборов производит обработку полученных сигналов предоставляет полученную информацию оператору и выдает управляющие воздействия на исполнительные механизмы в соответствии с заложенными в нее алгоритмами. Кроме того блок БУ1 содержит в своем составе коммутатор сети Ethernet предназначенный для организации обмена данными между контроллером блока управления БУ1 и пультом управления ПУ1.
Пульт управления предназначен для управления оператором ходом выполнения операций.
Контрольно-измерительные ДД1.УН1–ДД2.УН4 ДУр1–ДУр3 ДТ1–ДТ4 ДУ1–ДУ4 ФЗ.1–ФЗ.4 предназначены для сбора данных необходимых для работы системы управления насосными установками.
На схеме КГТА Д.071801.05.13.002 Э3 также показаны насосные установки УН1–УН4 электровентиляторы охлаждения масла В1–В4.
Блок бесперебойного питания ББП1
Блок бесперебойного питания ББП1 входит в состав системы управления насосными установками и состоит из источника бесперебойного питания А21 выключателя QF11 QF12 трансформатора Т1 кнопки SB1 розеток ХТ12 вилки ХТ11.
Источник бесперебойного питания А21 предназначен для поддержания работы системы управления в случаях пропадания или снижения напряжения питания и переключения напряжения питания с основного фидера на резервный и наоборот.
Выключатель QF11 служит для защиты первичной цепи трансформатора Т1 от коротких замыканий и перегрузок.
Выключатель QF12 служит для защиты выходных цепей блока питания от коротких замыканий и перегрузок.
Трансформатор Т1 предназначен для понижения питающего напряжения с380В до 220В.
Кнопка SB1 предназначена для перезагрузки блока управления БУ1 и пульта управления ПУ1 в случае их программно-аппаратной неработоспособности.
Соединитель Х11 служит для подключения блока к щиту силового питания ЩСП1.
Соединители Х12 служат для подключения к блоку ББП1 блока управления БУ1.
Розетка А21-Х1 предназначена для подключения источника ББП1-А2 к сети питания.
Розетка А21-Х2 предназначена для подключения внешних устройств к сети бесперебойного питания напряжением 220В.
Через соединитель Х11 в блок ББП1 подается напряжение питания 380В переменного тока которое поступает на выключатель QF11. С выключателя QF11 через трансформатор Т1 понижается до 220В и поступает на выключатель QF12. С выключателя QF12 через соединитель А21-Х1 напряжение питания поступает на источник бесперебойного питания ББП1-А21.
При включении источника ББП1-А21 бесперебойное напряжение питания 220В переменного тока поступает через соединитель А21-Х2 через нормально замкнутые контакты кнопки SB1 на соединитель Х12. С соединителя Х12 бесперебойное напряжение питания 220В переменного тока поступает в блок управления БУ1.
При пропадании или понижении напряжения питания поступающего со щита ЩСП1 источник ББП1-А21 в течение 15–20 мин поддерживает подачу напряжения питания 220В переменного тока на элементы и блоки системы управления насосными установками.
Кратковременное нажатие кнопки SB1 приводит к размыканию и последующему замыканию ее контактов в цепи питания блока управления БУ1 что приводит к перезагрузке соответствующего блока в случае его программно-аппаратной неработоспособности.
Блок питания гидрораспределителей БПГР1
Блок питания гидрораспределителей БПГР1 состоит из индикатора HL1 выключателей QF22 QF23 резистора R12трансформатора Т2 диодов V1–V4 с охладителями преобразователя напряжения ПН1 и соединителей Х31–Х34.
Индикатор HL1 предназначен для индикации выходного напряжения с блока питания.
Резистор R31 служит для ограничения тока в цепи индикатора HL1.
Выключатель QF22 служит для защиты первичной цепи трансформатора Т2 от коротких замыканий и перегрузок.
Выключатель QF23 служит для защиты выходных цепей блока питания от коротких замыканий и перегрузок.
Трансформатор Т2 предназначен для понижения переменного напряжения с 380 до 26В.
Диоды V1–V4 образуют выпрямитель предназначенный для преобразования переменного напряжения 26В в постоянное нестабилизированное напряжение 24В.
Преобразователь ПН1 предназначен для преобразования питающего напряжения 380В 50Гц в напряжение 220В 400Гц.
Через соединитель Х31 в блок питания БПГР1 подается напряжение питания 380В с щита ЩСП1. Напряжение питания поступает через выключатель QF22 на трансформатор Т2 где понижается до 26В переменного тока. С трансформатора Т2 напряжение 26В поступает через выключатель QF23 на выпрямитель собранный на диодах V1–V4. Выпрямленное напряжение 24В поступает на соединители Х33 Х34 о чем свидетельствует индикатор HL1. С соединителей Х33 Х34 напряжение 24В поступает в блок управления БУ1 для питания электромагнитов гидрораспределителей насосных установок.
Также напряжение питания поступает через выключатель QF21 на преобразователь напряжения ПН1затем преобразованное напряжение поступает на соединитель Х32. С соединителя Х32 напряжение 220В 400Гц поступает в блок управления БУ1 для питания вентиляторов охлаждения насосных установок.
Блок управления насосными установками БУ1
Блок управления насосными установками БУ1 состоит из контроллера представляющего собой монтажный каркас (БУ1-А15) с установленными в нем платами (БУ1-А2А5А11А13А14) и присоединенным блоком питания (БУ1-А1); выключателя (БУ1-QF1); коммутатора (БУ1-А3); процессор пульта управления (БУ1-А7); монитора (БУ1-А8); клавиатуры (БУ1-А9); клеммных плат (БУ1-ХТ1–ХТ7) и соединителей (Х101–Х145).
Процессорная плата (БУ1-А2) служит для организации программно-аппаратной работы контроллера.
Плата изолированных аналоговых входов (БУ1-А13) предназначена для обработки сигналов поступающих с датчиков ДУ1–ДУ4 ДД1.УН1 ДД2.УН1 ДД1.УН2 ДД2.УН2 ДД1.УН3 ДД2.УН3 ДД1.УН4 ДД2.УН4.
Плата изолированных аналоговых выходов (БУ1-А14) предназначена для выдачи сигналов УН1–УН4 управляющих насосными установками УН1–УН4 соответственно.
Плата изолированных дискретных входов (БУ1-А11) предназначена для обработки сигналов поступающих с датчиков ФЗ.1–ФЗ.4 ДУр1–ДУр3 ДТ1–ДТ4.
Платы изолированных дискретных выходов (БУ1-А5) предназначены для выдачи сигналов управляющих включением гидрораспределителей насосных установок УН1–УН4 гидросистемы.
Блок питания (БУ1-А1) предназначен для питания контроллера.
Блок питания (БУ1-А4) предназначен для выдачи стабилизированного напряжения питания 5В.
Блок питания (БУ1-А10) предназначен для выдачи стабилизированного напряжения питания 24В.
Выключатель (БУ1-QF1) предназначен для защиты цепей блока БУ1 от перегрузок и коротких замыканий.
Клеммные платы (БУ1-ХТ1–ХТ7) служат для коммутации кабелей и шлейфов.
Модули релейной коммутации (БУ1-А6–БУ1-А12) предназначены для усиления коммутационной мощности выходных управляющих сигналов контроллера.
Коммутатор (БУ1-А3) предназначен для организации сети обмена данными Ethernet между блоком управления БУ1 и пультом управления ПУ1.
Соединитель (Х101) предназначен для подключения блока управления БУ1 к сети бесперебойного питания напряжением 220В переменного тока.
Соединители (Х113–Х124) предназначены для подключения к блоку БУ1 датчиков ДУ1–ДУ4 ДД1.УН1 ДД2.УН1 ДД1.УН2 ДД2.УН2 ДД1.УН3 ДД2.УН3 ДД1.УН4 ДД2.УН4.
Соединители (Х102–Х112) предназначены для подключения к блоку БУ1датчиков ФЗ.1–ФЗ.4 ДУр1–ДУр3 ДТ1–ДТ4 соответственно.
Соединители (Х125–Х139) предназначены для подключения к блоку БУ1 гидрораспределителей.
Соединители (Х140 Х141) предназначены для подключения блока управления БУ1 к блоку БПГР1.
Соединители (Х142–Х145) предназначены для подключения блока БУ1 к насосным установкам УН1–УН4.
Резисторы (БУ1-R1–БУ1-R11) служат для ограничения тока цепей датчиков ФЗ.1–ФЗ.4 ДУр1–ДУр3 ДТ1–ДТ4 соответственно
Через соединитель (Х101) с блока ББП1 на выключатель (БУ1-QF1) поступает напряжение бесперебойного питания 220В переменного тока. С выключателя (БУ1-QF1) напряжение 220В подается на блок питания (БУ1-А1).
С блока питания (БУ1-А1) поступает напряжение питания 5В постоянного тока для питания контроллера.
С блока питания (БУ1-А4) поступает напряжение питания 5В постоянного тока для питания плат (БУ1-А5) и модулей (БУ1-А6БУ1-А12).
С блока питания (БУ1-А10) поступает напряжение питания 24В постоянного тока для питания модулей (БУ1-А6 БУ1-А12) датчиков ФЗ.1–ФЗ.4 ДУр1–ДУр3 ДТ1–ДТ4.
С платы (БУ1-А5) контроллера выдаются сигналы управления гидрораспределителями и насосными установками УН1–УН4 гидросистемы. Эти сигналы через клеммные платы (БУ1-ХТ3–БУ1-ХТ4) поступают на модули релейной коммутации (БУ1-А6 БУ1-А12). Срабатывают электромагнитные реле модулей (БУ1-А6 БУ1-А12) соответствующие сигналам управления обеспечивая подачу нестабилизированного напряжения 24В с блока БПГР1 через соединители (Х140 Х141) на электромагниты насосных установок УН1–УН4 гидросистемы через соединители (Х125–Х131).
Сигналы с датчиков ФЗ.1–ФЗ.4 ДУр1–ДУр3 ДТ1–ДТ4 через соединители (Х102–Х112) резисторы (БУ1-R1–БУ1-R11) соответственно и через клеммную плату (БУ1-ХТ2) поступают на входы платы (БУ1-А11) контроллера.
Сигналы с датчиков ДУ1–ДУ4 ДД1.УН1 ДД2.УН1 ДД1.УН2 ДД2.УН2 ДД1.УН3 ДД2.УН3 ДД1.УН4 ДД2.УН4 через соединители (Х113–Х124) соответственно и через клеммные платы (БУ1-ХТ5 БУ1-ХТ6) поступают на входы платы (БУ1-А13) контроллера.
С платы (БУ1-А14) контроллера выдаются сигналы управления насосными установками УН1–УН4 которые через клеммную плату (БУ1-ХТ1) поступают на соединители (Х142–Х145) соответственно.
4 Описание конструкции блока управления насосными установками.
Блок управления насосными установками представленный на чертеже КГТА Д.071801.05.13.005 состоит из герметичного корпуса 1 в качестве которого используется универсальный шкаф серии PROLINE предназначенный для метрического и электротехнического монтажа причем допускается одновременная установка различных типов оборудования. Степень защиты от воздействия окружающей среды-IP 65. В верхней дверце устанавливается 15'' монитор а через нижнюю дверцу осуществляется доступ к элементам блока управления. Дверцы корпуса 1 снабжены замками для защиты от несанкционированного доступа. Панель разъемов 16 герметично крепится к боковой панели корпуса с помощью винтов и гаек через резиновую прокладку.
Внутри корпуса 1 размещена монтажная плата 19 на которой установлены: монтажный каркас 12 (БУ1-А15) DIN-рейки 6 с ограничителями. На DIN-рейках установлены: автоматический выключатель 4 (БУ1-QF1) клеммные платы 10 (БУ1-ХТ1–ХТ7) кросс-модуль 7 в корпусе модули релейной коммутации 11 (БУ1-А6 – БУ1-А12); блоки питания 2 (БУ1-А10) 3 (БУ1-А4); клеммный соединитель 9.
В монтажном каркасе БУ1-А15 установлены: процессорная плата (БУ1-А2) плата изолированных аналоговых входов (БУ1-А13)плата изолированных аналоговых выходов (БУ1-А14) плата изолированных дискретных входов (БУ1-А11) плата изолированных дискретных выходов (БУ1-А5). Сбоку к монтажному каркасу БУ1-А15 присоединен блок питания 5 (БУ1-А1). В верхней части монтажной платы установлены процессор пульта управления (БУ1-А7) коммутатор (БУ1-А3) предназначен для организации сети обмена данными Ethernet между блоком управления БУ1 и пультом управления ПУ1розетки 8 (Х72–Х74). На выдвижном шасси 14 установлена промышленная клавиатура (БУ1-А9).
На панели разъемов 16 герметично через резиновые прокладки установлены соединители (Х101-Х145) и сальник 15. Для крепления наружных и внутренних кабелей к передней панели приварены скобы.
5Описание системы управления
Характеристика объекта управления
Основной характеристикой объекта управления является перечень информационных каналов системы управления насосными установками. Данный перечень представлен в приложении А.
Общее число информационных каналов системы управления:
–11 дискретных входа;
–16 дискретных выхода;
–12 аналоговых входов;
–4 аналоговых выхода.
Описание работы системы управления
Во время работы системы управления насосными установками контроллер осуществляет постоянный опрос контрольно-измерительных приборов с периодичностью заданной в программе управления. В микроконтроллере происходит первоначальная обработка полученной им информации выдача управляющего сигнала на исполнительные механизмы согласно заложенной в него программе и передача информации на операторский пульт.
На пульт управления в постоянном режиме поступает информация о состоянии системы. Она обрабатывается и предоставляется оператору в удобной для восприятия форме.
Оператор на посту управления с помощью пульта управления дает команду на выполнение какой-либо операции. Команда по линиям связи поступает в контроллеры. Контроллер ответственный за выполнение данной операции начинает ее отрабатывать согласно заложенной в него программе.
Также с пульта управления осуществляется обработанной информации по средством концентратора сети на главный пульт
6 Обоснование выбора и описание технических средств системы управления.
Контроллер управления
На нижнем уровне предлагается использовать хорошо зарекомендовавший себя контроллер фирмы Fastwel (Россия). Данные контроллер отвечают всем требованиям ТЗ по температуре хранения и эксплуатации. В настоящее время они широко используются в атомной нефтегазовой и химической промышленностях.
Основные достоинства изделий фирмы Fastwel:
–малые в сравнении с традиционными периферийными модулями габаритные размеры;
–множество вариантов монтажа;
–малое энергопотребление обеспечивающее возможность установки в корпуса со слабой вентиляцией либо при полном отсутствии таковой;
–гарантированная устойчивость к воздействию вибрации (5g) и одиночных ударов (20g);
–расширенный диапазон рабочих температур от минус 40 до плюс 85°С;
–простота эксплуатации;
–техническая поддержка пользователей.
В состав контроллера управления насосными установками приведен в таблице 1.
Контроллер управления насосными установками
Процессорная плата Fastwel 686Е
Плата аналогового входа AI16 5A
Плата аналогового выхода AО16
Плата дискретного входа DI32-5
Плата дискретного выхода DО32-5
Монтажный каркас на 6 слотов
Блок питания Octagon Systems 5101
Блок питания Siemens LOGO 5B
Блок питания Hirschmann RPS-60
Модуль релейной коммутации TBR8
Рабочая станция оператора управления
В качестве операторского пульта предлагается использовать промышленный компьютер настольного исполнения TSStrongMaster 7020T.
Данное изделие принадлежит к классу промышленных защищенных компьютеров и предназначено для эксплуатации в качестве индивидуального средства сбора обработки и просмотра информации в промышленных цехах в условиях воздействия агрессивных сред в условиях сильных магнитных и радиочастотных электромагнитных.
В TSStrongMaster 7020T использован метод раздельной герметизации корпуса и контейнеров съемных устройств: при попадании агрессивной среды внутрь какого-либо отсека эта агрессивная среда не попадает в другие отсеки (где может находиться материнская плата и другие важные компоненты). Корпус снабжен дополнительными ребрами жесткости для обеспечения стабильной работы изделия в условиях интенсивных ударных и вибрационных нагрузок. Жесткий диск установлен в герметичном съемном модуле на специальных амортизаторах. Этот герметичный съемный модуль пользователь может оперативно заменять своими силами. Вместо жесткого диска возможна установка более стойкой к внешним механическим воздействиям чем жесткий диск флэш-памяти. Экран компьютера защищен ударопрочным стеклом и имеет специальное антибликовое покрытие. Ударопрочное стекло может быть заменено сенсорным экран. Сенсорный экран также обладает высокой прочностью но в гораздо меньшей степени чем ударопрочное стекло. Для эксплуатации в транспортных средствах изделие комплектуется виброизолирующий платформой с кронштейном фиксирующим положение LCD-панели. Этот кронштейн необходим для исключения «тряски» LCD-панели в процессе эксплуатации компьютера во время движения транспортного средства. Пользователь имеет возможность своими силами в случае необходимости оперативно устанавливать TSStrongMaster 7020T на виброизолирующую платформу либо демонтировать его с виброизолирующей платформы. Виброизолирующая платформа может быть специально доработана для разных транспортных средств (с разными амплитудно-частотными характеристиками вибраций).
Данное изделие выпускается российской фирмой "ТС-СКН" и имеет следующие сертификаты:
) ТУ 4013–003–18704500–2002;
) сертификат соответствия № РОСС RU.ME67.B01738 срок действия с 07.05.2002;
) санитарно-эпидемиологическое заключение №77.ФЦ.19.401.П.000144.04.02 от 26.04.2002;
) санитарно-эпидемиологическое заключение №77.ФЦ.19.401.Т.000163.04.02 от 26.04.2002;
) приемка ОТК либо приемка-5 (ЕС 1866 ПИРШ.466215.005 ТУ).
Сводная таблица протоколов испытаний промышленного компьютера настольного исполнения TS StrongMaster 7020T на стойкость к внешним воздействующим факторам проведенных в испытательных центрах Министерства Обороны РФ в соответствии с ГОСТ РВ приведена в приложении Б.
Характеристика технических средств рабочей станции оператора управления приведена в таблице 2.
Примечание – разработка и производство дополнительного оборудования для защиты от внешних воздействий не требуется.
Модуль аналогового ввода вывода с гальванической развязкой AI16-5A
Модуль AI16 5A выполнен в формате MicroPC и предназначен для преобразования 16 сигналов напряжения или 8 токовых сигналов в 14-разрядный дополнительный код. Каналы модуля имеют групповую гальваническую изоляцию и индивидуальную защиту от перенапряжения.
-16 однопроводных или 8 дифференциальных каналов аналогового ввода с программируемым типом подключения и групповой гальванической развязкой;
- 2 канала аналогового вывода с групповой гальванической развязкой;
- АЦП с разрешением 14 разрядов;
-ЦАП с разрешением 12 разрядов;
- Программируемые коэффициенты усиления: 1 2 4 8 (AI16-5A-1 AI16-5A-3) 1 10 100 1000 (AI16-5A-2 AI16-5A-4);
-Скорость преобразования для N каналов 100000N выборок в секунду;
-Аппаратное усреднение выборок;
-Автосканирование входов;
- FIFO выборок размером 1024 слова;
- Защита от перенапряжения по каждому входу +50–35 В;
- 8 линий дискретного вывода с гальванической развязкой;
- Диапазон рабочих температур от –40 до +85°С.
-Относительная влажность воздуха от 5% до 95% при +25
Каналы аналогового ввода
Каналы модуля AI16-5A могут быть программно настроены на прием 16 аналоговых сигналов с использованием однопроводной схемы подключения или 8 с использованием дифференциальной схемы подключения. Разрешающая способность АЦП модуля составляет 14 разрядов. Диапазоны входных сигналов приведены в таблице. Максимальное быстродействие модуля при использовании коэффициентов усиления 1 2 4 8 составляет 100000 выборок в секунду. Если используется модуль с коэффициентами усиления 1 10100 1000 то скорость опроса каждого канала составляет 4000033000 7500 800 выборок в секунду соответственно.
Модуль поддерживает следующие режимы работы:
- программный запуск преобразования со считыванием результата программным опросом;
-запуск преобразования от встроенного таймера со считыванием результата по установке бита готовности;
-запуск преобразования от встроенного таймера с последующим считыванием результата по прерыванию. Номер прерывания IRQ 3 4 5 6 или 7 выбирается при помощи перемычек;
- запуск преобразования от встроенного таймера с последующим считыванием результата по каналу прямого доступа к памяти (DMA). Номер канала DMA1 или DMA3 устанавливается программно.
Переключение каналов в процессе опроса может выполняться программно или автоматически. Формирование сигнала прерывания может происходить при завершении одного преобразования по окончании усреднения или по заполнению встроенного буфера типа FIFO (First_In_First_Out очередь) с программно настраиваемой глубиной от 512 до 992 слов. Точность измерения составляет ±2 МЗР. При использовании аппаратного усреднения точность измерения до ±05 МЗР.
Каналы аналогового вывода
В составе модуля имеются два канала аналогового вывода. Диапазоны выходных сигналов каналов приведенные в таблице устанавливаются переключателями. Разрешение цифроаналоговых преобразователей составляет 12 разрядов. Максимальное время нарастанияубывания выходного сигнала в пределах полной шкалы не превышает 10 мкс.
Гальваническая развязка и увеличение количества каналов аналогового ввода
Каналы аналогового ввода и вывода имеют групповую гальваническую развязку от цифровой части модуля с напряжением изоляции 1000 В. Для увеличения количества каналов аналогового ввода опрашиваемых с помощью модуля AI16_5A имеется возможность включения в состав системы до 16 коммутаторов аналоговых сигналов типа AIMUX_32A. При этом две группы по 8 коммутаторов в каждой подключаются к двум аналоговым входам модуля. Управление коммутаторами осуществляется при помощи 8 каналов дискретного вывода с гальванической развязкой.
Модуль аналогового вывода с гальванической развязкой AО16
Модуль AO16 выполнен в формате Micro PC и предназначен для преобразования 12_разрядных цифровых кодов в 168 сигналов напряжения или тока с однопроводным подключением. Каналы модуля имеют групповую гальваническую изоляцию и общий изолированный источник питания.
- 16 или 8 однопроводных каналов аналогового вывода с групповой гальванической развязкой;
- 168 ЦАП с разрешением 12 разрядов;
- Диапазоны выходного напряжения: ±10 В; ±5 В; 0 5 В; 0 10 В для AO16_V 4 20 мА для AO16_
- Скорость преобразования для N каналов 100000N отсчетов в секунду;
- Возможность формирования периодических аналоговых сигналов произвольной формы;
- 16 линий дискретного вывода с гальванической развязкой;
Диапазон выходных сигналов устанавливается при помощи переключателей одновременно для всех либо для отдельных пар каналов. Запись данных для цифроаналогового преобразования может выполняться в следующих режимах:
-программным опросом бита готовности и записью кода для преобразования;
- программным опросом бита готовности и записью кодов для преобразования выдача которых в ЦАП будет синхронизироваться внутренним таймером модуля;
- выдачей кодов в ЦАП по периодическим прерываниям от внутреннего таймера модуля;
- выдачей кодов в ЦАП по периодическим запросам прямого доступа к памяти (DMA) от внутреннего таймера;
- периодической выдачей кодов в ЦАП из внутреннего буфера типа
- выдачей кодов в ЦАП из внутреннего буфера типа FIFO по прерываниям от внутреннего таймера.
Модуль дискретного вывода с гальванической развязкой DO32
Модуль DO32 выполнен в формате MicroPC и предназначен для коммутации 32 сигналов постоянного напряжения до 60 В при токе нагрузки до 500 мА. Все каналы изолированы от системы и друг от друга. При включении питания и после аппаратного сигнала RESET все выходы находятся в выключенном состоянии. В модуле имеется возможность считывания состояний выходов (до опторазвязки).
Подсоединение к модулю DO32 производится кабелемлентой FC34 (2 шт.) через терминальные платы TB_34 (2 шт.).
-32 канала вывода дискретных сигналов с поканальной гальванической развязкой;
- Параметры коммутируемой нагрузки: 60 В 500 мА;
- Контроль состояния выходов;
- Автосброс выходов;
- Напряжение изоляции 1500 В;
- Подключение нагрузки: двухпроводноеоднопроводное;
- Диапазон рабочих температур от –40 до +85°C;
- Относительная влажность воздуха от 5% до 95% при +25.
Модуль дискретного вывода с гальванической развязкой DO32.
Модуль DI32-5 выполнена в стандарте MicroPC и предназначена для считывания состояний дискретных или измерения частотных сигналов
с уровнями напряжений от 3.2 до 52 Вольт. В модуле применена программируемая логическая матрица (FPGA) что позволяет изменять алгоритм обработки входов (или схему) без изменения топологии.
- 32 канала дискретного частотного ввода ;
- однопроводное или двухпроводное подключение сигналов;
- Входные напряжения +3.2В +52В (конфигурация DI32-5);
- Входные напряжения +10.2В +25В (конфигурация DI32-5-2);
- Входные напряжения +3.2В +52В (конфигурация DI32-5-3);
- Задержка входных сигналов: 25 мкс (конфигурация DI32-5 DI32-5-2);
0 нс (конфигурация DI32-5-3);
- Измерение частот по любому каналу ;
- Программируемый анти-дребезг входов;
- Формирование прерываний по событиям входов;
- Изолированный источник напряжения +12 V для сухих контактов ( изоляция 1500 В);
- Опто-изоляция вход-вход вход-система 1500 В;
- 5 разделяемых линий прерываний (IRQ3.7);
- 1 разделяемая линия запроса канала DMA (DRQ1DACK1);
- Работа от -40С до +85 С .
Подключение сигналов к модулю
Подключение сигналов к модулю DI32-5 осуществляется через разъемы J1 J2 (тип IDC-34). Для подключения сигналов под винтовой или пружинный зажим дополнительно требуются клеммные платы типа TB-34 (2) и кабель-лента типа CMA-34 (2).
Двухпроводное подключение сигналов
При таком подключении обеспечивается изоляция входных сигналов между собой и от системы. Каждый входной сигнал подсоединяется парой проводов (без общего провода) к контактам: +DIx -DIx где x=0 .. 31 .
Технические характеристики
Напряжение питания 5В + 5%
Ток потребления (конфигурация DI32-5) 260 мА
Ток потребления (конфигурация DI32-5-2) 400 мА
Ток потребления (конфигурация DI32-5-3) 500 мА
Входное напряжение (конфигурация DI32-5) +3.2 +52 B
Входное напряжение (конфигурация DI32-5-2) + 10.2 +25 B
Входное напряжение (конфигурация DI32-5-3) + 3.2 + 52 B
Напряжение изоляции входов 1500 B
Рабочий температурный диапазон -40 +85C
Температура хранения -55 +90C
Влажность 95% при температуре +25C
7 Обоснование выбора и описание структуры программного обеспечения системы управления
Для разработки программного обеспечения системы управления насосными установками используется инструментальная система ТРЕЙС МОУД. Данная инструментальная система разработана российской фирмой AdAstra Research Group Ltd. Особенностью данной системы является возможность программирования задач верхнего и нижнего уровня автоматизированных систем управления в одной инструментальной среде.
ТРЕЙС МОУД имеет мощные средства для создания распределенных АСУТП включающих в себя до трех уровней в иерархии. При их построении могут использоваться локальные сети сети на базе последовательного интерфейса RS-485 RS-422 радиомодемов и коммутируемых линий.
Максимальное количество мониторов реального времени объединенных в одну сеть равно 200. Кроме того в той же локальной сети могут присутствовать глобальные архивные станции дублирующие друг друга неограниченное количество архивных станций работающих под управлением мониторов SUPERVISOR и графических консолей – мониторов NetLINK Light.
Каждый из присутствующих в локальной сети мониторов может дополнительно связываться с другими удаленными узлами по последовательному интерфейсу используя протокол M-LINK. Для этого могут применяться либо стандартные интерфейсы либо радиоканал либо коммутируемые линии. Количество адресуемых по этим линиям узлов равно 255.
Исполнительная система ТРЕЙС МОУД включает в себя мониторы предназначенные для работы на всех уровнях систем управления. В рамках идеологии построения АСУТП в ТРЕЙС МОУД можно выделить три уровня:
Уровень контроллеров – нижний уровень;
Уровень операторских станций – верхний уровень;
Административный уровень;
Ниже на рисунке схематично показано разбиение распределенной системы управления по уровням.
Это деление на уровни иногда может быть весьма условным. В малых системах функции всех уровней могут быть реализованы на одной операторской станции. В крупных же на каждом уровне может быть выделена своя иерархия. Например удаленный объект может управляться несколькими контроллерами которые связаны с локальной операторской станцией. Эта операторская станция может быть связана по коммутируемым линиям с удаленным оперативным пунктом управления. В этом случае по отношению к контроллерам локальная операторская станция выступает как верхний уровень а по отношению к пункту управления - как нижний.
Для построения верхнего уровня АСУТП предусмотрены такие мониторы как МРВ NetLink МРВ NetLink Light. Они позволяют создавать рабочие станции оперативного управляющего персонала.
Для решения задач документирования на оперативном уровне предназначен сервер документирования. Этот модуль может запускаться на той же станции что и МРВ или на отдельном компьютере в рамках той же локальной сети. Он позволяет подготавливать и выводить на печать или передавать в INTERNET документы о текущем состоянии технологического процесса или по архивным данным подготавливать отчеты о протекании процесса за заданное время.
Таким образом в рамках пакета ТРЕЙС МОУД можно разработать распределенные системы управления практически любой сложности.
Программное обеспечение пульта управления работает под управлением операционной системы Windows 2000 а программное обеспечение контроллера – под управлением операционной системы совместимой с MS-DOS.
Для обеспечения работы разработанных программ управления в реальном времени используется дополнительное программное обеспечение – мониторы реального времени: МРВ для пульта и МикроМРВ для контроллера. Поставщик - AdAstra Research Group Ltd.
Пример видеокадра процесса управления насосными установками отображенного на мониторе пульта управления приведен в приложении Б.
8 Расчет диаметров трубопроводов
Определить диаметры трубопроводов и выбрать гидрораспределители.
Данные для проведения расчета представлены в таблице 3.
Наименование параметра
Обозначение параметра
Диаметр поршня гидроцилин-дра компенсатора качки м
Исх.. 10-2271 от 24.07.03r.
Диаметр штока гидро-цилиндра компенсатора качки м
Максимальная скорость движения поршня мс
Максимальная частота вращения гидромотора обмин
Рабочий объем гидромотора см³об
Рекомендуемое значение скорости рабочей жидкости в: нагнетательной полости
Номограмма для подбора диаметров труб
Рабочий объем вспомогательного насоса см" об
Расход необходимый для перемещения поршня гидроцилиндра с заданной скоростью определяется по формуле.;
Диаметр условного прохода трубопровода подведенного к гидроцилиндру компенсатора качки определяется по формуле
Для трубопроводов силовых магистралей компенсаторов качки выбирается труба 38x3 -12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81 с внутренним диаметром dу=32мм.
В целях унификации для трубопроводов силовых магистралей лебедок выбирается труба 38x3 -Т2Х18НЗОТ ГОСТ 9941-81 с внутренним диаметром
Тогда скорость рабочей жидкости будет равна:
где n - частота вращения гидромотора;
q - постоянная гидромотора.
Значение скорости удовлетворяет номограмме для подбора
Диаметр условного прохода трубопровода нагнетательной магистрали вспомогательного насоса определяется по формуле
для трубопроводов силовых магистралей вспомогательных насосов выбирается труба 25x15 -12Х18Ш0Т ГОСТ 9941-81 с внутренним диаметром
Диаметр условного прохода трубопровода всасывающей магистрали вспомогательных насосов рассчитывается следующим образом.
Одновременно могут работать три вспомогательных насоса тогда через I трубопровод проходит тройной расход вспомогательного насоса
Выбираем для всасывающей магистрали вспомогательных насосов трубу 60х2~12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81 с внутренним диаметром dу=56мм.
Диаметр условного прохода трубопровода всасывающего трубопровода от всасывающей магистрали к вспомогательному насосу определяется по формуле:
Для трубопроводов на всасывание вспомогательных насосов выбирается труба 35x15 -12Х18Н10Т ГСУЛ 9941-81 с внутренним диаметром dу=32мм.
Для дренажных трубопроводов (из гидромоторов и насосных установок) и сливных трубопроводов (из блоков гидрораспределителей и блока гидроаппаратуры) выбирается труба 25x15 -12Х18Н10Т ГСХ1Т 9941-81 с внутренним диаметром с dу=22мм.
Скорость рабочей жидкости в дренажном трубопроводе при работе 3-х насосных установок утечки каждой из которых составляет 10лмин определяется по формуле:
где Qут -суммарные утечки из насосных установок.
Проверка трубопроводов силовых магистралей на прочность
Толщина стенки трубы работающей под внутренним давлением определяется по формуле:
d - наружный диаметр трубы мм
а=15% - минусовой допуск на толщину трубы по ГОСТ 9941-81;
b- прибавка учитывающая гибку трубы (в данном расчете не учитывается и предполагается что в процессе гибки утонение стенки трубы из нержавеющей стали не происходит);
с=0 - прибавка на коррозию;
д=122 кгсмм² - допустимое напряжение в трубе из стали 12
р - рабочее давление кгссм².
Толщина стенки трубы диаметром 38 мм определяется по формулам (8) и (9)
Применяемые трубы удовлетворяют требованиям прочности.
Номенклатура труб используемых в гидросистеме представлена в таблице 4.
x15 -12X18H10T ГОСТ 9941-81
-нагнетание вспомогательного насоса;
-дренажные трубопроводы (из гидромоторов и насосных установок) и сливных трубопроводов (из блоков гидрораспределителей и блока гидроаппаратуры)
-всасывание вспомогательного насоса;
x2 -12X18H10T ГОСТ 9941-81
-всасывающая магистраль;
x1 -12X18H10T ГОСТ 9941-81
-трубопроводы для контрольно-измерительной аппаратуры
9 Расчет надежности системы управления насосными установками.
Задачей настоящего расчёта является определение вероятности безотказной работы системы управления за цикл работы 10 часов.
Под отказом системы управления понимается нарушение ее работоспособного состояния приводящее к невыполнению предусмотренных технологических операций в установленное время.
9.2 Структурные схемы надёжности
Для проведения расчёта надёжности спуско-подъёмное устройство разбивается на составные части и элементы и составляются структурные схемы надёжности (ССН). При этом элементом называется деталь узел или функциональная часть изделия имеющие количественную характеристику надёжности самостоятельно учитываемую при расчёте.
ССН системы управления приведены на рисунке 3:
Элементы надёжность которых принималась равной единице например металлоконструкции в ССН и расчётных таблицах не учитывались.
Рисунок 3 – CCН системы управления насосными установками
9.3 Методика расчёта надёжности
9.3.1 Расчёт надёжности системы управления насосными установками проводится по методике [1]. В качестве расчётного цикла принят цикл технологических операций по спуску (подъёму) ВК его перемещению и посадке на приёмно-выходной отсек. Продолжительность расчётного цикла в соответствии с техническим заданием принята равной 10 ч.
Проведение регламентных работ и других предусмотренных эксплуатационной документацией проверок оборудования обеспечивает поддержание расчётного уровня надёжности в течение заданного срока эксплуатации.
9.3.2 При последовательном соединении составных частей системы управления вероятность безотказной работы (ВБР) за расчётный цикл определяется по формуле
где Рсчj – ВБР j-й составной части устройства за расчётный цикл;
N – количество составных частей устройства.
ВБР составной части системы управления рассчитывается по формуле
где - интенсивность отказов рассматриваемой составной части при работе 1ч
tp – расчётная наработка составной части за цикл применения ч.
9.3.3 Интенсивность отказов системы управления при работе рассчитывается по формуле
где - интенсивность отказов элемента
m – количество групп одинаковых элементов.
4 Для резервированных элементов с кратностью 11 (дублирование) ВБР рассматриваемого участка Ру определяется по формуле
Ру = 1 – (1-Рэ)2 (13)
где Рэ – ВБР элемента за расчётный цикл.
Величина Рэ рассчитывается по формуле
9.4 Расчёт вероятности безотказной работы системы управления насосными установками
9.4.1 В таблице 8 приведён расчёт интенсивности отказов элементов системы управления выполненный на основании данных справочников [3] – [5]. В этой таблице указаны наименование элементов расчётная формула источник данных для расчёта и результаты расчёта интенсивности отказов - .
9.4.2 В связи с большим ресурсом работы датчика угловых перемещений который составляет не менее 35 · 1010 оборотов ВБР для него за расчётный период принята равной единице.
Аналогичное допущение принято для датчика линейных перемещений.
Таблица 6 – Интенсивность отказов элементов системы управления
Наименование элементов
Расчёт интенсивности отказов расчётная формула источник
= 0004 · 10-6 1ч; кпр = 1; кр = 096;
кэ = 3; кR = 07; км = 15
04 · 10-6 · 1 · 096 · 3 ·07 · 15 = 00121 · 10-6 1ч
[3] 168 · 10-6 1комм
F = 001 комм.ч кэ = 10
= 168 · 10-6 · 001 · 10 = 168 · 10-6 1ч
кТ кэ кпр [4] 0004 · 10-6 1ч; кТ = 1;
· 10-6 · 1 · 13 · 1 = 0052 · 10-6 1ч
[5] 009 · 10-6 1ч; кр = 0359;
кф = 15; кД.Н = 1; кS1 = 08; кэ = 2
9 · 10-6 · 0359 · 15 · 1 · 08 ·2 = 00775 ·10-6 1ч
Преобразователь электромашинный АТТ-4-400Р (как двигатель-генератор переменного тока ДГ)
[3] 094 · 10-6 1ч; кэ = 8.
= 094 · 10-6 · 8 = 752 · 10-6 1ч
9.4.3 По данным "Краткого каталога продукции. Прософт. 60" 2001 г. средняя наработка на отказ платы контроллера управления составляет 100 000 ч откуда интенсивность отказов платы равна
В расчёте учитывается что не все платы контроллеров управления задействованы по числу элементов полностью. В таблице 8 приведены данные по коэффициенту кп использования плат для всех контроллеров. По результатам этой таблицы среднее значение коэффициента использования платы составляет
Принимаем расчётное значение коэффициента использования платы равным кпср = 06775. В соответствии с этим интенсивность отказов платы в среднем составляет
· 10-5 · 06775 =6775 · 10-6 1ч
9.4.4 В составе контроллера управления имеется блок питания средняя наработка которого в соответствии с указанным в 1.9.4.3 каталогом составляет 200000 ч поэтому для блока питания интенсивность отказов равна
Таблица 7 – Расчёт коэффициента использования плат контроллера управления
Наименование и обозначение контроллера управления
использования платы - кп
Контроллер управления насосными установками УН1 УН4 – А15
9.4.5 Для модуля релейной коммутации средняя наработка на отказ в соответствии с каталогом указанным в 1.9.4.3 составляет 100000 ч откуда
9.4.6 Для местного пульта управления и ноутбука в соответствии с условиями поставки гарантийный срок эксплуатации составляет 3 года. Принимаем значение ВБР этих изделий за гарантийный срок эксплуатации
Тг = 3 года =26280 ч равным Рг 095 откуда
9.4.7 В таблице 8 приведён расчёт интенсивности отказов последовательно соединённых элементов системы управления. Расчёт выполнен на основании ССН по формуле (12) с использованием данных 1.9.4.1–1.9.4.6 Наименование и количество элементов составных частей системы взяты из схемы электрической принципиальной.
По результатам таблицы 6 интенсивность отказов последовательно соединённых элементов системы равна
На основании этих данных по формуле (11) определяем ВБР последовательно соединённых элементов системы
Рп = ехр(1 – 700751· 10-6 · 10) = 09993
Таблица 8 – Интенсивность отказов последовательно соединённых элементов системы управления
Блок контроллера управления насосными установками (БУ1)
Контроллер управления насосными установками (А15)
- блок питания контроллера
-Модуль релейной коммутации
Блок питания гидрораспределителей (БПГР1)
Преобразователь электромашинный АТТ-4-400 Р
Итого по системе управления
9.4.8 На основании ССН по формуле (10) используя результаты расчёта 1.9.4.7 определяем ВБР системы управления насосными установками за расчётный цикл применения
Рсу = Рп · Ркд = 099930 ·099998 = 099928
В соответствии с задачей в расчёте определена вероятность безотказной работы системы управления спуско-подъёмного устройства в течение расчётного цикла его применения
Техническим заданием на разработку системы управления установлена величина вероятности безотказной работы за цикл применения
Требование технического задания по величине показателя надёжности на этапе технического проекта выполнено.
Руководство по обеспечению надёжности . Книга Х. Надёжность оборудования уникальных комплексов КБОМ1981. – 231 с.
Справочник по характеристикам надёжности ЦНИИМАШ 1973. – 266с.
Надёжность изделий электронной техники электротехники и квантовой электроники. Единый справочник 6-е изд. т. 1986. - 197с.
Надёжность изделий электронной техники электротехники и квантовой электроники. Единый справочник 7-е изд. т. 1988. - 303с.
Надёжность изделий электронной техники для устройств народнохозяйственного назначения. Справочник издание 6-е ВНИИ "Электронстандарт". – Москва 1989. – 188 с.

Охрана труда.doc

Обеспечение безопасности при использовании насосной установки.
Гидросистема представляет собой многофункциональную разветвленную систему взаимосвязанных гидроагрегатов гидравличесческие связи между которыми образуют совокупность приводов различного назначения. При этом гидросистема обеспечивает работоспособность приводов в аварийных ситуациях за счет создания взаимозаменяемости вышедших из строя приборов аналогичными приборами содержащимися в ее составе и обеспечения необходимых связей имеющимися в ней средствами.
Основными носителями травмирующих и вредных факторов являются гидравлические машины и другие технические устройства источники энергии нерегламентированные действия работающих нарушения режимов и организации деятельности а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 (СТ СЭВ 790-77) ССБТ опасные и вредные производственные факторы подразделяются по своему действию на следующие группы : физические химические биологические психофизиологические.
Для моего диплома характерны физически вредные и опасные производственные факторы которые подразделяются на следующие подгруппы:
Общие вибрации создаваемые насосными установками;
Акустические колебания – шум создаваемый при работе насосов;
Электромагнитные поля и излучения (дисплей) инфракрасное излучение;
Электрический ток (сеть трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью);
Рассмотрим в отдельности действие каждого фактора на людей и окружающую среду.
Вибрации. Малые механические колебания возникающие в упругих телах или телах находящихся под воздействием переменного физического поля называются вибрацией. В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрация может быть общей которая передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.
Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 07 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонанс человеческого тела отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.
Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов расположенных в грудной клетке и брюшной полости резонансными являются частоты З 35 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4 6 Гц.
Гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием ГОСТ 12.1.012-90 “ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования” Санитарные нормы СН 2.2.42.1.8.556-96 “Производственная вибрация вибрация в помещениях жилых и общественных зданий”.
Акустические колебания. Акустические колебания в диапазоне 16Гц 20кГц воспринимаемые человеком с нормальным слухом называют звуковыми с частотой менее 16 Гц—инфразвуковыми выше 20кГц-ультразвуковыми. Распространяясь в пространстве звуковые колебания создают акустическое поле.
Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми: нижняя — порог слышимости верхняя—порог болевого ощущения. Самые низкие значения порогов лежат в диапазоне 1 5 кГц.
По спектральному составу в зависимости от преобладания звуковой энергии в соответствующем диапазоне частот различают низко - средне и высокочастотные шумы по временным характеристикам -постоянные и непостоянные последние в свою очередь делятся на колеблющиеся прерывистые и импульсные по длительности действия - продолжительные и кратковременные. С гигиенических позиций придается большое значение амплитудно-временным спектральным и вероятностным параметрам непостоянных шумов наиболее характерных для современного производства.
Шум с уровнем звукового давления до 30 35 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40 70 дБ в условиях среды обитания создает значительную нагрузку на нервную систему вызывая ухудшение самочувствия и при длительном действии может быть причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75дБ может привести к потере слуха — профессиональной тугоухости. При действии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок контузия а при еще более высоких (более 160 дБ) и смерть.
Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12..1.003-83 и Санитарными нормами СН 2.2.42.1.8.562—96 «Шум на рабочих местах в помещениях жилых общественных зданий и на территории жилой застройки”.
Электромагнитные поля и излучения
К ЭМП промышленной частоты относятся линии электропередач (НЭП) напряжением до 1150 кВ открытые распределительные устройства включающие коммутационные аппараты устройства защиты и автоматики измерительные приборы. Они являются источниками электрических и магнитных полей промышленной частоты (50 Гц). Длительное действие таких полей приводит к расстройствам которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области вялость расстройство сна снижение памяти повышенную раздражительность апатию боли в области сердца.
Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляют по предельно допустимым уровням напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем и регламентируются «Санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты» № 5802—91 и ГОСТ 12.1.002—84.
Воздействие электростатического поля (ЭСП) — статического электричества — на человека связано с протеканием через него слабого тока (несколько микроампер). При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реакции на ток (резкое от заряженного тела) возможна механическая травма при ударе о радом расположенные элементы конструкций падении с высоты и т.д. Нормирование уровней напряженности ЭСП осуществляют в соответствии ГОСТ 12.1.045—84 в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах.
Магнитные поля могут быть постоянными (ПМП) от искусственных магнитных материалов и систем импульсными (ИМП) инфранизкочастотными (с частотой до 50 Гц) переменными (ПеМП).
Действие магнитных полей может быть непрерывным и прерывистым.
Степень воздействия магнитного поля (МП) на работающих зависит от максимальной напряженности его в рабочем пространстве магнитного устройства или в зоне влияния искусственного магнита.
Доза полученная человеком зависит от расположения рабочего места по отношению к МП и режима труда.
В соответствии с СН 1742—77 напряженность МП на рабочем месте не должна превышать 8 кАм. Напряженность МП линии электропередачи напряжением до 750 кВ обычно не превышает 20 25Ам что не представляет опасности для человека.
Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны 3 Гц 3000 ГГц. В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организмов проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.
C учетом радиофизических характеристик условно выделяют пять диапазонов частот: от единиц до нескольких тысяч Гц от нескольких тысяч до 30 МГц 30 МГц 1О ГГц 10 ГГц 2ОО ГГц и 200 ГГц 3000 ГГц.
Нормирование ЭМИ радиочастотного диапазона проводится по ГОСТ 12.1.006-84 и Санитарным правилам и нормам СанПиН 2.2.42.1.8.005-96.
Инфракрасное излучение.
Инфракрасное излучение – часть электромагнитного спектра с длиной волны λ=780 нм 1000 мкм энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект.
Наиболее поражаемые у человека органы – кожный покров и органы зрения; при остром повреждении кожи возможны ожоги резкое расширение артериокапилляров усиление пигментации кожи. К острым нарушениям органа зрения относится ожог конъюктивы помутнение и ожог роговицы ожог тканей передней камеры глаза.
Нормирование ИК – излучения осуществляется по интенсивности допустимых интегральных потоков излучения с учетом спектрального состава размера облучаемой площади защитных свойств спецодежды для продолжительности действия более 50% смены в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и Санитарными правилами и нормами СН 2.2.4.548-96 “ Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”.
Электрический ток. Проходя через организм человека электроток производит термическое электролитическое механическое и биологическое действия.
Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела нагревом до высокой температуры органов расположенных на пути тока вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении жидкости в том числе крови в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма а также внутренних биологических процессов.
Электротравмы условно разделяют на общие и местные. К общим относят электрический удар при котором процесс возбуждения различных мышц может привести к судорогам остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией – хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы. К местным травмам относят ожоги металлизацию кожи механические повреждения электроофтальмии. Металлизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении под влиянием чаще всего электрической дуги.
Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения через организм характеристики тока (переменный или постоянный) пути тока в теле человека при переменном токе — от частоты колебаний.
Ток проходящий через организм зависит от напряжения прикосновения под которым оказался пострадавший и суммарного электрического сопротивления в которое входит сопротивление тела человека. Допустимым считается ток при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при
длительности действия более 10 с — 2 мА при 10с и менее — 6 мА. Ток при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей называется неотпускающим.
При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038.-82 устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи протекающие через тело человека при нормальном режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.
Основные мероприятия обеспечивающие безопасность.
Мероприятия обеспечивающие защиту от вибраций.
ГОСТ 12.1.012-78 ( СТ СЭВ 1932-79 СТ СЭВ 2602-80)
“Вибрации. Общие требования”.
Виброизоляция. Между источником вибрации и ее приемником являющимся одновременно объектом защиты устанавливают демпфирующее устройство – виброизолятор – с малым коэффициентом передачи.
В качестве виброизоляторов используют упругие материалы и прежде всего металлические пружины резину пробку войлок. Выбор того или иного материала обычно определяется величиной требуемого статического прогиба и условиями в которых виброизолятор будет работать.
Динамическое виброгашение. Защита от вибраций методами поглащения осуществляется в виде динамического гашения и вибропоглощения. При динамическом гашении виброэнергия полощается ЗУ. Это устройство отбирающее виброэнергию от источника – объекта защиты на себя называют инерционным динамическим виброгасителем. Его применяют для подавления моногармонических узкополосных колебаний.
Мероприятия обеспечивающие защиту от шума.
ГОСТ 12.1.003-83 (СТ. СЭВ 1930-79) ССБТ
“ Шум. Общие требования безопасности”.
Звукопоглощение. Для уменьшения отраженного звука применяют защитные устройства обладающие большими значениями коэффициента поглощения к ним относятся например пористые и резонансные поглотители.
Пористые поглотители изготавливают из органических и минеральных волокон (древесной массы кокса шерсти) из стекловолокна а также из пенопласта с открытыми порами. Для защиты от механических повреждений и высыпаний используют ткани сетки пленки.
Резонансные поглотители имеют воздушную полость соединенную отверстием с окружающей средой. Воздух в резонаторе выполняет роль механической колебательной системы состоящей из элементов массы упругости и демпфирования. Кроме того звукопоглощение может производиться путем внесения в изолированные объемы штучных поглотителей изготовленных например в виде куба которые в производственных помещениях чаще всего подвешивают к потолку.
Звукоизоляция. Звукоизоляция – уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства которое устанавливается между источником и приемником и имеет большую отражающую и поглощающую способность. Обычно роль защитных устройств выполняют глушители шума экраны или стенки изолированных объемов.
Мероприятия обеспечивающие защиту от электромагнитных полей и излучений.
ГОСТ 12.1.012-76 ССБТ
“ Электромагнитные поля. Общие требования безопасности”.
Для защиты от ЭМП обычно применяют металлические листы которые обеспечивают быстрое затухание поля в материале. Однако во многих случаях экономически выгодно вместо металлического экрана использовать проволочные сетки фольговые и радиопоглощающие материалы сотовые решетки.
Мероприятия обеспечивающие защиту от электрического тока.
ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ
“ Электробезопасность. Защитное заземление”.
Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления зануления защитного отключения и других средств и методов защиты в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей.
Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ* в соответствии с которыми они должны
устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок доступные для прикосновения человека которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.. Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (в нашем случае с корпусом судна).
При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и следовательно ток проходящий через человека оказывается меньше чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным ограничивают сопротивление заземления. В установках 380220 В она должна быть не более 4 Ом в установках 220127 В—не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.
Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства автоматически отключающего оборудование — потребитель тока при возникновении опасности поражения током.
Изолирующие электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки и поэтому ими разрешается касаться токоведуших частей находящихся под напряжением и работать на этих частях. К таким средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В диэлектрические резиновые перчатки инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В. Дополнительные изолирующие электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение — усилить защитное действие основных изолирующих средств вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным средствам относятся: в электроустановках напряжением 1000 В - диэлектрические галоши коврики и изолирующие подставки в электроустановках напряжением выше
В любой насосной установке используются системы повышенного давления (трубопроводы и емкости для хранения рабочих сред.). Любые системы повышенного давления всегда представляют потенциальную опасность.
Причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного
давления могут быть: внешние механические воздействия старение систем (снижение механической прочности); нарушение технологического режима; конструкторские ошибки; изменение состояния герметизируемой среды; неисправности в контрольно-измерительных регулирующих и предохранительных устройствах; ошибки обслуживающего персонала и т. д.
Взрывозащита систем повышенного давления достигается организационно-техническими мероприятиями; разработкой конструктивных материалов регламентов норм и правил ведения технологических процессов организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима правил и норм техники безопасности пожарной безопасности и т. п. . Кроме того оборудование повышенного давления должно быть оснащено системами взрывозащиты которые предполагают:
Применение гидрозатворов огнепреградителей инертных газов или паровых завес;
Защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны быстродействующие задвижки обратные клапаны и т.д.).
Для обеспечения герметичности пополнительного бака произведем прочностной расчет болтов.
Определение диаметра резьбы.
По правилам статики приводим силу Q к центру тяжести болтового соединения; получаем силу Qb приложенную в центре тяжести силу Qr действующую в плоскости стыка и момента М (рис 1).
Имеем Qb= Qr= S * sin45°
где Q6 - масса металлоконструкции бака Q6 = 280кГс = 2800 Н; Qm - масса рабочей жидкости Qk = 540кГс = 5400 Н.
S = 2800+ 5400 = 8200 Н.
Qb = Qr= 8200 Нsin45° = 57983 Н.
М= Qr* h = 57983 Н* 300 мм = 1739490 Нмм.
Значение величины предварительной затяжки V определяем по двум условиям:
а) по нераскрытию стыка;
б) по отсутствию сдвига деталей на поверхности стыка.
Из двух полученных значений V в расчётную формулу подставим большее.
Имеем сила предварительной затяжки с учётом коэффициента запаса по нераскрытию стыка:
V = (Qв8 + M*Fcтz*Wcт)*Kcт (1)
где Fcт - площадь стыка Fcт = а * в=1200 мм* 1100 мм = 1320000 мм2;
z-количество болтов z = 8;
Wcт - осевой момент сопротивления площади стыка относительно осн поворота
Wcт = в* а26 = 1100* 120026 = 264000000 мм3; (2)
Кст - коэффициент запаса против раскрытия стыка при переменной нагрузке Кст = 25 + 4 = 4;
V = (57983 Н 8 + 1739490 Н мм * 1320000 мм2 8 * 264000000 мм3) * 4 = = (7248 4-10872) * 4 = 7248 Н.
Имеем сила предварительной затяжки на отсутствие сдвига деталей:
где f - коэффициент трения для стыка для обработанных стыков стальных деталей при наличии масляной плёнки f= 006 (1);
V = 12 * 57983 Н 8 * 006 + 57983 Н 8 = 1449575 Н + 7248 Н = 1522055 Н.
Сила Q нагружает все болты одинаково и на один болт приходится сила:
Qz = Qв z = 57983 Н 8 = 7248 Н.
Силы вызванные действием момента М пропорциональны расстояниям от
осей болтов до оси поворота стыка. Обозначим Qм наибольшую из рассматривае
Σl2i сумма квадратов расстояний от оси поворота стыка до оси каждого болта
Qм = 1739490 Ним* 580 им 2691200 мм2 = 375 Н.
Суммарная внешняя сила для наиболее нагруженного болта
Q - Qz"+ Qm = 7248 Н + 375 Н - 10998 Н. (4)
Условие прочности наиболее нагруженного болта:
где [Р] - допускаемые осевые нагрузки для затянутых болтов для болтов М16 из стали 40Х [Р] =2400 кН;
X - коэффициент основной нагрузки при соединении стальных деталей принимаем =02 + 03 = 03 (1).
Р = 1522055 Н + 03 * 10998 Н = 1555049 Н 24000 Н. Условие выполнено.
Проверка болтов на выносливость.
Амплитуда переменных напряжений для отнулевого цикла
где Qmax - нагрузка приходящаяся на один болт при наибольшей нагрузке
F1 - площадь поперечного сечения болта
где d1-внутренний диаметр резьбы для М16 d1 = 13835 мм
F1=31416 * 138352 4 =15033 мм2;
a = 03 * 10998 Н2 * 15033 мм2= 11 Нмм2.
зат =VF = 1522055 Н15033 мм2 = 10125Нмм2. (5)
Постоянное (среднее) напряжение
т = зат + a = 10125 Н мм2 + 11 Нмм2 = 10235 Нмм2. (6)
Наибольшее напряжение
max = т + а =10225 Нмм2+11 Нмм2= 10345 Нмм2. (7) Коэффициент асимметрии цикла
R = mix max = 10125 Нмм210345 Нмм2 =0979 (8)
где mix = зат = 10125 Н мм2. Коэффициент запаса прочности по амплитуде
где -lpk=60 Н мм2 в соответствии с примечанием 2 для резьбы М16 уменьшим на 25%. Имеем -lpk=60 * 075 = 45 Нмм2.
na = 45 Нмм211 Нмм2=40>9 Коэффициент запаса прочности по наибольшему напряжению
na= Т max = 800 Н мм210345 Нмм2 =773 (10)
где предел прочности для стали 40Х Т = 800 Н мм2.
puc.l Схема нагрузки болтов пополнительного бака АЮИЖ.307341.011

Рецензия.doc

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
Ковровская Государственная технологическая академия
Студента: Мельникова Дениса Александровича
(фамилия имя отчество)
Тема проекта:Система управления насосными установками.
Содержание рецензии:
На рецензию предоставлены следующие материалы:
– графическая часть – 10 листов формата А1;
– расчетно-пояснительная записка – 120листов формата А4.
В производстве микроэлектроника и информационная технология были и остаются основной движущей силой за пределы нашей технологии.
При разработке аппаратно-программных средств реализующих возможность создания программируемой логики управления автоматизированным объектом в качестве базового устройства применяются контроллеры.
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.
Повышается уровень автоматизации процессов осваиваются новые функции автоматического и автоматизированного управления в арсенале разработчиков появились новые математические модели решения функциональных задач.
Студент Мельников Д.А. изучил достаточное количество материалов касающихся как теоретической стороны вопроса так и производственно-практической. После анализа существующих типов конструкций и особенностей проектирования систем управления была разработана схема системы управления насосными установками выполняющая функции: контроля уровня рабочей жидкости в пополнительном баке; давления в системе; управления насосными агрегатами; обнаружения и контролирования аварийных ситуаций.
Конструкторская часть дипломного проекта содержит все необходимые обоснования и расчеты подтверждающие работоспособность системы управления. При проектировании конструкции были предложены оригинальные решения позволяющие снизить трудоемкость изготовления системы управления что указывает на основательную проработку дипломного проекта студенткой.
Технологическая часть содержит разработку и описание технологического процесса сборки и монтажа блока управления. Расчет технологичности конструкции подтверждает правильность идей заложенных в проекте.
В экономической части дипломного проекта была произведена оценка технико-экономических показателей разработки и изготовления системы управления.
Выполнены также задания по гражданской обороне по охране труда проведены патентные исследования.
Представленная на рецензию работа полностью соответствует заданию на дипломный проект выполнена технически грамотно и со знанием материала.
Графическая часть дипломного проекта выполнена с помощью средств ACAD аккуратно грамотно и дает полное представление о системе управления. Расчетно-пояснительная записка выполнена аккуратно и в достаточном объеме.
К недостатку дипломного проекта можно отнести следующий:
–есть небольшие недочеты в оформлении пояснительной записки.
Дипломный проект может быть допущен к защите и заслуживает оценки “отлично”.
Фамилия имя и отчество рецензента: Опарин Михаил
Место работы: КБ “Арматура”– филиал ФГУП ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
Занимаемая должность: Начальник отдела

Введение.doc

В производстве микроэлектроника и информационная технология были и остаются основной движущей силой за пределы нашей технологии. Сегодня и более того в будущем «управление технологическим процессом» будет прежде всего означать «информационные технологии» и только затем это будут датчики и пускатели регуляторы и сервомоторы компьютеры и укладка кабеля. Архитектура информационной технологии в рамках предприятия в рамках целого бизнеса будет все более возрастающим фактором вне зависимости от того будут ли действительно достигнуты цели технологии автоматизации. Но это имеет далеко идущие результаты и влияет на то что производитель датчиков такой же как мы делает или то что от него ожидают. Это уже не достаточно - определить измерение насколько возможно точно скрупулезно и воспроизвести из этого масштабированный электрический сигнал. Сегодня уже недостаточно сконструировать материал и схему технологического процесса таким образом чтобы это выдерживало реальные условия в точке измерения. Сегодня уже недостаточно сконструировать устройство таким образом чтобы оно могло выдержать все мыслимые механические термические химические электромагнитные и другие эффекты там где оно используется. Также более недостаточно производить и поставлять все это по максимально конкурентоспособным ценам. Хотя все эти качества абсолютно жизненно важны они тем не менее все же недостаточны для удовлетворения требования сегодняшних и завтрашних потребителей. Новое дополнение к этому – абсолютная потребность полностью интегрировать датчик данного устройства в технологический процесс на предприятии в аспекте информационной технологии Датчик не просто предполагается для обеспечения измерения значения. Он должен так же показывать установлен ли он таким образом чтобы измерять правильно не нуждается ли он в обслуживании и может ли оно ему понадобиться в ближайшее время.
При разработке аппаратно-программных средств реализующих возможность создания программируемой логики управления автоматизированным объектом в качестве базового устройства применяются контроллеры.
С учетом широких функциональных возможностей и гибкой масштабируемости количества каналов вводавывода контроллер может использоваться как в простейшей АСУ без верхнего уровня так и в составе сложной распределенной АСУ.
Система управления насосными установками выполняет функции: контроля уровня рабочей жидкости в пополнительном баке; давления в системе; управления насосными агрегатами; обнаружения и контролирования аварийных ситуаций.
Целью данного дипломного проекта является разработка системы управления насосными установками работающей в составе спуско-подъемного устройства на морском судне и предназначенной для управления насосными агрегатами обеспечивающими работу всех гидравлических устройств и осуществлением контроля за: уровнем рабочей жидкости давлением в системе температурой рабочей жидкости управлением подачей рабочей жидкости к рабочим органам.

СУ НУ ПЭ3.doc

Вилка СШР28П4ЭШ8 ГЕО.364.107 ТУ
Розетка 2РМТ22КПН4Г3В1В ГЕО.364.126 ТУ
Вилка СШР20П3ЭШ7 ГЕО.364.107 ТУ
Розетка 2РТТ28КПН4Г10В ГЕО.364.120 ТУ
Вилка 2РТТ28КПН2Ш9В ГЕО.364.120 ТУ
Розетка ОС 2РМДТ18КПН4Г5В1В ГЕО.364.140 ТУ
Вилка ОС 2РМГ14КПН4Ш1Е2 ГЕО.364.126 ТУ
Вентилятор осевой 220В О-6-2 50.296.003ТУ
Датчик давления АЮИЖ.406219.001-03
Датчик температуры АЮИЖ.405542.004
Датчик угла поворота люльки насоса
Датчик уровня СУ3-2 ТУ1149
Датчик засоренности фильтра ПБ 5.886.043
КГТА Д.071801.05.13 ПЗ
Система управления насосными установками
Блок питания Octagon Systems 5101
Процессорная плата Fastwel CPU 686 E
Коммутатор SMC-E21008DT 8-port Switch 10100
RMmetal casing internal power
Блок питания Siemens LOGO 5В
Плата изолированных дискретных выходов
Модуль релейной коммутации с рельсовым
адаптером Fastwel TBR8
Промышленный защищенный ноутбук
ST StrongMaster 7020 T
Монитор Planar AMLCD LA 15
Клавиатура Indukey RDC-3000-114-клавиатура
с интегрированным указательным устройством
Блок питания Hirschmann RPS-60
Плата изолированных дискретных входов
Плата изолированных аналоговых входов
Плата изолированных аналоговых выходов
Монтажный каркас Octagon Systems 5206-TM 6-slot
Автоматический выключатель BA47-29В 3А
-х полюсный ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003
Резистор С2-33Н-05-18кОм±5%
Вилка ОС 2РМГД18БПН4Ш5Е2 ГЕО.364.140 ТУ
Розетка ОС СШРГ28П4ЭГ8 ГЕО.364.108 ТУ
Клеммная плата Fastwel TB-34
Клеммная плата Fastwel TB-26
Клеммная плата Fastwel TB-20
Блок бесперебойного питания
Устройство UPS 620W APC Smart (SC620i)
Автоматический выключатель BA47-29 В 10А
Автоматический выключатель BA47-29 В 5А
Кнопочный переключатель КП-3Т
Трансформатор ОС ВН-10-74.ОМ5 380220В
Вилка ОС 2РМГ22Б4Ш3Е2 ГЕО.364.140 ТУ
Розетка ОС СШРГ20П3ЭГ7 ГЕО.364.108 ТУ
Блок питания гидрораспределителей
Индикатор единичный КИПД36Г1-Л
Выключатель ВА13-29-2200 Т3 переменный
ток 660В 103 ТУ16-88 ИКЖШ.641152.021 ТУ
Трансформатор ОСВМ-16-74.ОМ5 38026В
Диод Д141-100-3 Т2 ТУ 16-729.104-81
Охладитель 0241 В2 ТУ 16-729.377-83
Вилка 2РТТ28Б4Ш10В ГЕО.364.120 ТУ
Розетка 2РТТ28Б2Г9В ГЕО.364.120 ТУ
Преобразователь электромашинный АТТ-4-400Р

2 Технологическая часть.doc

2 Технологическая часть.
Разработка нового изделия — сложная конструкторская задача связанная не только с достижением требуемого технического уровня этого изделия но и с приданием его конструкции таких свойств которые обеспечивают максимально возможное снижение затрат труда материалов и энергии на его разработку изготовление техническое обслуживание и ремонт. Решение этой задачи опре-деляется деловым творческим содружеством создателей новой техники — конструкторов и технологов— и их взаимодействием на этапах разработки конструкции изделия с его изготовителями и потребителями. Первостепенная роль в обеспечении технологичности конструкции изделия принадлежит конструк-тору который должен руководствоваться соображениями как технической так и экономической целесообразности проектируемой конструкции уметь использовать такие инженерные решения которые обеспечивают достижение необходимых технических показателей изделия при рациональных затратах ресурсов выделя-емых на его создание и применение.
Изделие как и любой продукт труда предназначенный для удовлетворения определенных потребностей обладает свойствами образующими его качество.
Конструктор придавая конструкции изделия в процессе ее разработки необходимые свойства выражающие полезность изделия придает ей и такие конструктивные свойства которые предопределяют уровень затрат ресурсов на создание изготовление техническое обслуживание и ремонт изделия.
Совокупность свойств изделия определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества объема выпуска и условий выполнения работ представляет собой технологичность конструкции изделия (ТКИ).
ТКИ выражает не функциональные свойства изделия а его конструктивные особенности. Конструкцию изделия характеризуют в общем случае состав и взаимное расположение его составных частей схема устройства изделия в целом форма и расположение поверхностей деталей и соединений их состояние размеры материалы и информационная выразительность. Поэтому для изделия следует применять термин «технологичность конструкции изделия».
Основным критерием определяющим пригодность аппаратуры к промышлен-ному выпуску является технологичность конструкции.
Под технологичностью конструкции (ГОСТ 18831-83) понимают совокупность ее свойств проявляемых в возможности оптимальных затрат труда средств материалов и времени при технической подготовке производства изготовлении эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий того же назначения при обеспечении заданных показателей качества.
Расчет технологичности изделия
Номенклатура показателей технологичности сборочных единиц и блоков РЭА установлена отраслевым стандартом. В соответствии с ним все блоки РЭА условно разбиты на 4 класса:
– электромеханические;
Для каждого класса установлены свои показатели технологичности в количестве не более 7. Расчет комплексного показателя технологичности конструкции проводится по формуле:
где S - общее количество относительных частных показателей.
Блок управления насосными установками относится к электронному.
Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу Км.п.ЭРЭ определяется по формуле:
где Hм.п.ЭРЭ- количество ЭРЭ в штуках подготовка которых осуществляется механизированным или автоматизированным способом;
HЭРЭ- общее количество ЭРЭ в штуках.
В данном блоке управления все ЭРЭ подготавливаются механизированным путем поэтому Км.п.ЭРЭ = 1.
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия Ка.м. определяется по формуле:
где На.м. – количество монтажных соединений которые осуществляются механизированным или автоматизированным способом;
Нм – общее количество монтажных соединений.
Коэффициент сложности сборки Кс.сб. определяется по формуле:
где Ет.сп. – количество типоразмеров сборочных единиц входящих
в изделие и требующих регулировки или подгонки в процессе сборки;
Ет. – общее количество типоразмеров сборочных единиц.
Так как Ет.сп. = 0 следовательно Кс.сб. = 1.
Коэффициент механизации и автоматизации операций контроля и настройки электрических параметров Км.к.н. определяется по формуле:
где Нм.к.н. – количество операций контроля и настройки которые осуществляются механизированным или автоматизированным способом;
Нк.н. – общее количество операций контроля и настройки.
Нм.к.н. = 2; Нк.н. = 4 следовательно по формуле (2.2.5):
Коэффициент прогрессивности формообразования деталей Кф определяется по формуле:
где Дпр. – количество деталей в штуках которые получены прогрессивными методами формообразования;
Д – общее количество деталей в изделии в штуках.
Дпр = 3 Д = 3 следовательно по формуле (2.2.6):
Коэффициент повторяемости ЭРЭ Кпов.ЭРЭ определяется по формуле:
где НТ.ЭРЭ – количество типоразмеров ЭРЭ в изделии определяемое габаритным размером ЭРЭ;
НТ.ЭРЭ = 30; НЭРЭ = 111.
Кпов.ЭРЭ = 1 – 30 111 = 073
Коэффициент точности обработки деталей КТЧ определяется по формуле:
гдеДТЧ – количество деталей имеющих размеры с допуском по квалитету и ниже в штуках.
Комплексный коэффициент технологичности рассчитывается по формуле (2.2.1).
Результаты расчета сведены в таблицу 2.2.1
Таблица 2.2.1 –Результаты расчета показателей технологичности.
Показатели технологичности
Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу.
Коэффициент механизации и автоматизации монтажа изделия.
Коэффициент сложности сборки.
Коэффициент механизации контроля и настройки.
Коэффициент прогрессивности формообразования деталей
Коэффициент повторяемости ЭРЭ
Коэффициент точности обработки
Нормативный показатель технологичности для малой серии находится в пределах: КН = 06 075. Отношение ККН > 1 следовательно технологичность конструкции достаточная.
Технологический процесс сборки блока управления.
Технологический процесс сборки включает в себя совокупность операций установки соединения формообразования и прочих операций в результате выполнения которых отдельные элементы конструкции входящие в сборочную единицу занимают относительно друг друга требуемое положение и соединяют-ся способами указанными в чертежах изделия. Решение задач обеспечения технологичности конструкций сборочных единиц основано на детальном анализе структуры и конструктивно-технологических свойств изделия. Наибольшее влияние на процесс сборки оказывают функциональные геометрические контуры
и контуры соединений (заклепочных болтовых сварных и т. п.) а также некоторые контуры обусловленные специфическим назначением изделия (контуры герметизации теплоизоляции балансировки и т. д.).
На технологичность конструкции сборочной единицы влияют разнообразные факторы важнейшими из которых являются следующие:
-конструктивно-технологические свойства сборочной единицы и входящих в нее элементов;
-свойства средств технологического оснащения сборочных работ и производственные условия сборки.
Для обеспечения технологичности конструкции сборочной единицы в процессе конструирования должны быть выполнены следующие условия:
-полная взаимозаменяемость деталей и узлов сборочной единицы т..е. конструктивное оформление деталей исключающее подгоночные работы в процессе установки;
-обеспечение удобного подхода при использовании монтажно-сборочных инструментов и приспособлений;
-обеспечение возможности применения прогрессивных средств технологи-ческого оснащения (сборочных автоматов роботов других средств автоматизации и механизации сборочных работ);
-обеспечение применения дифференцированных схем сборки за счет рацио-нального членения изделия на агрегаты секции узлы и детали.
Соблюдение этих условий позволяет широко применять средства автомати-зации и механизации сборочных работ: прогрессивные способы организации сборки.
Важным фактором повышения технологичности конструкции изделия является преемственность элементов конструкции. Использование во вновь создаваемой конструкции отдельных составных частей ранее созданных изделий уже освоенных в производстве и проверенных в эксплуатации существенно снижает трудоемкость изготовления и затраты на подготовку производства сокращает сроки освоения в производстве и эксплуатации изделия.
Эффективными методами повышения технологичности конструкции сборочной единицы являются типизация и унификация конструктивных компоновок узлов и деталей в пределах однотипных групп объектов производства. Унификация и стандартизация элементов сборочных единиц должны ограничивать применение типоразмеров таких конструктивных элементов как болты заклепки штифты пружины резьбы модули зубчатых колес диаметры отверстий и т. п.
Общее число деталей в сборочной единице должно быть минимальным так как введение в конструкцию контуров разъемов (стыков) требует дополнительных трудовых и реальных затрат на их реализацию в производстве изделия.
Особое внимание следует обратить на конструктивные свойства обеспечивающие устранение подгоночных работ доработки и доводки деталей в процессе сборки индивидуальной регулировки их взаимного расположения. Подгоночные и доводочные работы требуют применения слесарных операций при дополнительной механической обработке снижают качество сборки и лишают конструкцию взаимозаменяемости а также расстраивают организационные формы и ритм сборки.
На технологичность конструкции сборочной единицы существенное влияние оказывают свойства конструкции определяющие схему базирования в процессе установки собираемых элементов изделия. Применение того или иного способа базирования при сборке влияет на обеспечение требуемой точности контуров сборочной единицы на состав и конструкцию сборочной оснастки состав и трудоемкость выполнения сборочных операций и другие технико-экономические показатели сборки.
Технологический процесс сборки блока управления представлен в приложении

6.Насосная установка.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
-Насос шестеренный НШ50К;
-Датчик температуры.
-Гидрораспределитель;
-Датчик засоренности фильтра;
-Электродвигатель ДМ225L4.

5.Блок управления НУ.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
-Модуль релейной коммутации;
-Клеммный соединитель;
-Автоматический выключатель;
-Промышленный ноутбук;
-Блок питания микроконтроллера;

Речь к защите.doc

Целью моего дипломного проекта являлась разработка системы управления насосными установками работающей в составе спуско-подъемного устройства на морском судне.
Система управления насосными установками предназначена для управления насосными агрегатами которые обеспечивают работу всех гидравлических устройств. Система управления осуществляет регулирование подачи рабочей жидкости к рабочим органам и ведет контроль за: уровнем рабочей жидкости давлением в системе температурой рабочей жидкости. А также система управления выполняет функцию обнаружения и контроля аварийных ситуаций.
Для обеспечения работы спуско-подъемного устройства требуются четыре насосные установки. В соответствии с техническим заданием все насосные установки одинаковые что позволяет взаимозаменять их при выходе какой либо насосной установки из строя. Мною были проанализированы различные виды насосных установок и я остановил свой выбор на насосной установке представленной на чертеже (КГТА Д.071801.05.13.006 ВО). Эта насосная установка подошла по техническим требованиям как к самому спуско-подъемному устройству так и к системе управления в целом. Гидравлическая схема насосной установки изображена на чертеже (КГТА Д.071801.05.13.004 Г3) Эта насосная установка имеет в своем составе датчики необходимые в работе спуско-подъемного устройства такие как: датчик температуры ДТ1; датчики давления ДД1 и ДД2; датчик засоренности фильтра ФЗ1 и датчик уровня рабочей жидкости Дур1. Для управления расходом установлен датчик угла поворота люльки насоса ДУ1.
Мною была разработана структурная схема системы управления которая представлена на чертеже (КГТА Д.071801.05.13.001 Э1).
Система управления насосными установками состоит из блока бесперебойного питания ББП1 блока питания гидрораспределителей и преобразователя напряжения БПГР1 блока управления насосными установками БУ1 и контрольно-измерительных приборов ДД1.УН1–ДД2.УН4 ДТ1–ДТ4 ДУр1–ДУр3 ДУ1–ДУ4 ФЗ.1–ФЗ.4.
За основу системы управления я принял стандартную двухуровневую сетевую конфигурациую на основе универсального РС-совместимого контроллера и промышленного компьютера. На нижнем уровне управления расположен контроллер который непосредственно связан с датчиками и исполнительными устройствами. На верхнем (операторском) уровне находится пульт управления СУ.
Блок управления БУ1 предназначен для обеспечения автоматического управления и осуществлением контроля за работой насосных установок. Блок управления обеспечивает прием сигналов от контрольно-измерительных приборов производит обработку полученных сигналов предоставляет полученную информацию оператору и выдает управляющие воздействия на исполнительные механизмы в соответствии с заложенными в нее алгоритмами. Кроме того блок БУ1 содержит в своем составе коммутатор сети Ethernet предназначенный для организации обмена данными между контроллером блока управления БУ1 и пультом управления ПУ1.
По структурной схеме мною была разработана электрическая принципиальная схема (КГТА Д.071801.05.13.002 Э3). В блоке управления я использовал контроллер собранный в монтажном каркасе. Данные контроллер отвечает всем требованиям ТЗ по температуре хранения и эксплуатации. В настоящее время они широко используются в атомной нефтегазовой и химической промышленностях а также он имеет сравнительно недорогую стоимость. Контроллер состоит из процессорной платы Fastwe плата аналогового входа-выхода; плата дискретного входа-выхода. Питание плат осуществляется с помощью блока питания. Для питания датчиков я применил дополнительные блоки питания +24 В и +5 В. Для подключения датчиков платам и передаче управляющего сигнала я использовал клеммные соединители.
Проанализировав циклограмму работы спуско-подъемного устройства я выделил задействованные насосные установки и исполнительные элементы их время работы на различных режимах и количество одновременно включенных релейных электроэлементов гидрораспределителей и разработал циклограмму работы оборудования системы управления насосными установками в течение одного цикла работы в штатном режиме изображенной на чертеже (КГТА Д.071801.05.13.003).
Для системы управления мною был разработан блок управления насосными установками общий вид которого представлен на чертеже (КГТА Д.071801.05.13.005 ВО). Он состоит из герметичного корпуса 1 в качестве которого используется универсальный шкаф серии PROLINE обладающим степенью защиты от воздействия окружающей среды-IP 65 что удовлетворяет техническим требованиям. Блок управления выполнен на одном монтажном основании и состоит из контроллера представляющего собой монтажный каркас с установленными в нем процессорной платой и платами дискретного и аналогово входа-выхода. и присоединенным блоком питания; коммутатора; процессора пульта управления; монитора; клавиатуры; клеммных плат и соединителей.
Во время работы системы управления насосными установками контроллер осуществляет постоянный опрос контрольно-измерительных приборов с периодичностью заданной в программе управления. В микроконтроллере происходит первоначальная обработка полученной им информации выдача управляющего сигнала на исполнительные механизмы согласно заложенной в него программе и передача информации на операторский пульт.
На пульт управления в постоянном режиме поступает информация о состоянии системы. Она обрабатывается и предоставляется оператору в удобной для восприятия форме.
Оператор на посту управления с помощью пульта управления дает команду на выполнение какой-либо операции. Команда по линиям связи поступает в контроллер который начинает ее отрабатывать согласно заложенной в него программе.
В соответствии с циклограммой работы мною был разработан алгоритм работы насосных установок. На чертеже (КГТА Д.071801.05.13.007) показан алгоритм операции “Опускания ГЯ”. Программное обеспечение пульта управления работает под управлением операционной системы Windows 2000 а программное обеспечение контроллера – под управлением операционной системы совместимой с MS-DOS.
Для обеспечения работы разработанных программ управления в реальном времени используется дополнительное программное обеспечение – мониторы реального времени: МРВ для пульта и МикроМРВ для контроллера. В соответствии с алгоритмом я разработал графическую часть программы с помощью инструментальной системы ТРЕЙС МОУД. Пример видеокадра процесса управления насосными установками отображенного на мониторе блока управления приведен в приложении Б. В дальнейшем по алгоритму и графической части будет написана программа работы насосных установок.
Для подтверждения работоспособности системы управления мною был проведен расчет надежности системы управления который показал что требование технического задания по величине показателя надёжности выполнено.
В технологической части дипломного проекта я разработал схему сборки и монтажа блока управления которая представлена на чертеже (КГТА Д.071801.05.13.008). Кроме того мною был проведен расчет технологичности изготовления БУ подтверждающий что БУ обладает достаточной технологичностью.
На этом чертеже (КГТА Д.071801.05.13.009) представлен чертеж общего вида монтажной платы БУ.
В экономической части своего дипломного проекта я произвел расчет ориентировочной цены разработки и изготовления системы управления на предприятии. Ориентировочная цена создания электрооборудования и программного обеспечения системы управления насосными установками составит 293167 тыс. руб.

4.Циклограмма работы.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Опустить ЦР и ВК на ГП
Грузовой якорь на дно
Опустить ВК на глубину

7.Алгоритм.dwg

8 Технология сборки БУ.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Датчик засоренности фильтра Ф3 (УН1)
Датчик засоренности фильтра Ф3 (УН2)
Датчик засоренности фильтра Ф3 (УН3)
Датчик засоренности фильтра Ф3 (УН4)
Включение насоса УН1
Включение насоса УН2
Включение насоса УН4
Включение насоса УН3
Датчик давления ДД1 (УН1)
Датчик давления ДД1 (УН3)
концентратор Ethernet
Датчик давления ДД1 (УН2)
Датчик температуры ДТ1
Датчик температуры ДТ2
Датчик давления ДД1 (УН4)
Датчик температуры ДТ3
Датчик температуры ДТ4

9.Монтажная плата БУ.dwg

Рецензия Денису.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
КОВРОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Студента: Мельникова Дениса Александровича
(фамилия имя отчество)
Тема проекта: Система управления насосными установками
Содержание рецензии:
На рецензию предоставлены следующие материалы:
– графическая часть – 10 листов формата А1;
– расчетно-пояснительная записка – 130листов формата А4.
Оснащение гидравлического комплекса микропроцессорными средствами управления позволяет снизить трудоемкость работ связанных с разработкой настройкой и эксплуатацией. Кроме того появляется возможность масштабирования и изменения алгоритма работы комплекса без существенных доработок системы что является практически значимым достоинством на этапе пуско-наладочных работ.
Разработка системы управления насосными установками связана с решением сложных задач конструкторского и технологического характера. Мельников Д.А. изучил достаточное количество материалов касающихся как теоретической стороны вопроса так и производственно-практической. Это позволило ему решить проблему компоновки контроллера и пульта управления с использованием унифицированных элементов имеющих достаточную степень защиты. Блок управления выполнен с учетом требований по эргономике. Проведен прочностной расчет элементов нагруженных давлением. Определена вероятность безотказной работы системы управления за один цикл работы.
Технологическая часть содержит разработку и описание технологического процесса сборки блока управления. Расчет технологичности конструкции подтверждает правильность идей заложенных в проекте.
В экономической части дипломного проекта целесообразность разработки и внедрения системы подтверждена оценкой технико-экономических показателей.
Выполнены также задания по гражданской обороне по охране труда проведены патентные исследования.
Представленная на рецензию работа полностью соответствует заданию на дипломный проект выполнена технически грамотно и со знанием материала.
Графическая часть дипломного проекта выполнена аккуратно грамотно и дает полное представление о реализации системы управления насосными установками. Расчетно-пояснительная записка выполнена аккуратно и в достаточном объеме.
К недостаткам дипломного проекта можно отнести следующее:
–отсутствие описания конкретного размещения и взаимного расположения элементов гидросистемы и системы управления.
Дипломный проект может быть допущен к защите и заслуживает оценки
Фамилия имя и отчество рецензента: Опарин Михаил Владимирович
Ученая степень: Кандидат технических наук
Место работы: КБ “Арматура” – филиал ФГУП ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
Занимаемая должность: Начальник ЦИМ

10.Экономика.dwg

Разработка РД конструкций системы управления
Разработка электрической части системы управления
Разработка программного обеспечения системы управления
Разработка ТД системы управления
Участие в ЗИ системы управления
Участие в испытаниях на судне-носителе
Корректировка КД и ПО системы управления
Изготовление системы управления
Стоимость ПКИ электрооборудования
Стоимость ПКИ программного обеспечения
Оценка технико-экономических показателей
системы управления насосными установками

10.Экономика.frw

Разработка РД конструкций системы управления
Разработка электрической части системы управления
Разработка программного обеспечения системы управления
Разработка ТД системы управления
Участие в ЗИ системы управления
Участие в испытаниях на судне-носителе
Корректировка КД и ПО системы управления
Изготовление системы управления
Стоимость ПКИ электрооборудования
Стоимость ПКИ программного обеспечения
Оценка технико-экономических показателей
системы управления насосными установками

2.Электрическая схема СУ НУ.dwg

Заявление.doc

Зав. кафедрой ГПА и ГП
Прошу утвердить тему моего дипломного проекта:
Система управления насосными установками.

Отзыв Денису.doc

Студента:Мельникова Дениса Александровича
(фамилия имя отчество)
Тема проекта:Система управления насосными установками
Студент Ковровской государственной технологической академии Мельников Денис Александрович выполнил дипломную работу на тему:
“Система управления насосными установками”.
Современные сложные системы гидравлических комплексов оснащаются микропроцессорными средствами управления что приводит к повышению технико-экономических показателей системы в целом и позволяет многократно сократить сроки разработки. Разработка системы управления насосными установками является актуальной задачей и связана с решением сложных задач конструкторского и технологического характера.
В своей дипломной работе Мельников Д.А. самостоятельно разработал систему управления насосными установками размещенными на морском судне. Система обеспечивает работу всех гидравлических устройств и контролирует их состояние. Мельников Д.А. провел анализ существующих систем управления результатом которого явилась рациональная структура системы управления. Он осуществил разработку компоновки блока управления с максимальным использованием унифицированных элементов. Для разработки программного обеспечения Мельников Д.А. использовал инструментальную среду ТРЕЙС МОУД. Знание особенностей проектирования микропроцессорных устройств позволило Мельникову Д.А. справиться с поставленной перед ним задачей.
Были выполнены расчеты подтверждающие технологичность и надежность системы управления и проведена оценка технико-экономических показателей.
Мельников Д.А. выполнил свою дипломную работу с использованием компьютера. Чертежи и пояснительная записка оформлены в соответствии с требованиями нормативных документов.
В целом дипломная работа выполнена на высоком уровне и Мельников Д.А. заслуживает присвоения ему звания инженер.
Руководитель дипломного проектаА.Н. Слепухин

СУ НУ ПЭ3.doc

Вилка СШР28П4ЭШ8 ГЕО.364.107 ТУ
Розетка 2РМТ22КПН4Г3В1В ГЕО.364.126 ТУ
Вилка СШР20П3ЭШ7 ГЕО.364.107 ТУ
Розетка 2РТТ28КПН4Г10В ГЕО.364.120 ТУ
Вилка 2РТТ28КПН2Ш9В ГЕО.364.120 ТУ
Розетка ОС 2РМДТ18КПН4Г5В1В ГЕО.364.140 ТУ
Вилка ОС 2РМГ14КПН4Ш1Е2 ГЕО.364.126 ТУ
Вентилятор осевой 220В О-6-2 50.296.003ТУ
Датчик давления АЮИЖ.406219.001-03
Датчик температуры АЮИЖ.405542.004
Датчик угла поворота люльки насоса
Датчик уровня СУ3-2 ТУ1149
Датчик засоренности фильтра ПБ 5.886.043
КГТА Д.071801.05.13 ПЗ
Система управления насосными установками
Блок питания Octagon Systems 5101
Процессорная плата Fastwel CPU 686 E
Коммутатор SMC-E21008DT 8-port Switch 10100
RMmetal casing internal power
Блок питания Siemens LOGO 5В
Плата изолированных дискретных выходов
Модуль релейной коммутации с рельсовым
адаптером Fastwel TBR8
Промышленный защищенный ноутбук
ST StrongMaster 7020 T
Монитор Planar AMLCD LA 15
Клавиатура Indukey RDC-3000-114-клавиатура
с интегрированным указательным устройством
Блок питания Hirschmann RPS-60
Плата изолированных дискретных входов
Плата изолированных аналоговых входов
Плата изолированных аналоговых выходов
Монтажный каркас Octagon Systems 5206-TM 6-slot
Автоматический выключатель BA47-29В 3А
-х полюсный ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003
Резистор С2-33Н-05-18кОм±5%
Вилка ОС 2РМГД18БПН4Ш5Е2 ГЕО.364.140 ТУ
Розетка ОС СШРГ28П4ЭГ8 ГЕО.364.108 ТУ
Клеммная плата Fastwel TB-34
Клеммная плата Fastwel TB-26
Клеммная плата Fastwel TB-20
Блок бесперебойного питания
Устройство UPS 620W APC Smart (SC620i)
Автоматический выключатель BA47-29 В 10А
Автоматический выключатель BA47-29 В 5А
Кнопочный переключатель КП-3Т
Трансформатор ОС ВН-10-74.ОМ5 380220В
Вилка ОС 2РМГ22Б4Ш3Е2 ГЕО.364.140 ТУ
Розетка ОС СШРГ20П3ЭГ7 ГЕО.364.108 ТУ
Блок питания гидрораспределителей
Индикатор единичный КИПД36Г1-Л
Выключатель ВА13-29-2200 Т3 переменный
ток 660В 103 ТУ16-88 ИКЖШ.641152.021 ТУ
Трансформатор ОСВМ-16-74.ОМ5 38026В
Диод Д141-100-3 Т2 ТУ 16-729.104-81
Охладитель 0241 В2 ТУ 16-729.377-83
Вилка 2РТТ28Б4Ш10В ГЕО.364.120 ТУ
Розетка 2РТТ28Б2Г9В ГЕО.364.120 ТУ
Преобразователь электромашинный АТТ-4-400Р

1.Структурная схема СУ НУ.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
блока бесперебойного
бесперебойного питания
Контроллер управления
насосными установками
Датчик засоренности
Датчик температуры ДТ1
Датчик давления ДД(УН1)