97716

Разработать технологический процесс наладки УЧПУ 4СК

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Первый этап внедрения станков с ЧПУ начался с освоением фрезерных станков с контурным управлением. Для УЧПУ первого поколения характерно применение полупроводниковых приборов. В импульсных УЧПУ программа записывается в унитарном коде на магнитную ленту.

Русский

2015-10-24

1.58 MB

1 чел.

      СОДЕРЖАНИЕ

1 Анализ исходных данных

  1.  Назначение и технические характеристики  УЧПУ 4СК
    1.  Технические данные УЧПУ 4СК

2 Анализ заданного  узла автоматизированного устройства

2.1 Описание элементной базы  заданного для наладки устройства.

2.2  Принцип работы составных частей, блоков и отдельных элементов автоматизированных устройств.

2.3 Скорость передачи данных.

2.4Апаратное управление потоком.

2.5 Программное управление потоком.

3 Конструкторские расчеты

3.1 Расчет потребляемой мощности УЧПУ 4 СК.

3.2 Расчет надежности УЧПУ 4СК.

4 Диагностика и наладка

4.1 Выбор и обоснование метода контроля и диагностики УЧПУ 4СК.

4.2 Разработать перечень основных проверок технических состояний АЦП.

Ё4.3 Провести последовательный анализ АЦП.

4.4 Разработать технологию и алгоритм проверки и устранения основных неисправностей АЦП.

5 Специальное задание

5.1 Разработать технологический процесс диагностики и наладки с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР)  АЦП.

6 Организация работ при наладке автоматизированного устройства

6.1 Организация рабочего места электромонтажника и наладчика КИП и автоматики по наладке АЦП.

6.2 Охрана труда и правила техники безопасности при проведении диагностики и наладки АЦП.

7 Экономические расчеты

7.1 Определение трудоемкости диагностика – проверочных и наладочных работ.

7.2 Оценка экономической эффективности применения различных вариантов технологических процессов диагностики и наладки автоматизированного устройства.

8.Результирующая часть.

9.Литература.

10.Приложение.

(Примечание - содержание подпунктов определяет руководитель)

Руководитель дипломного проектирования  _____________

                                                                          (подпись)

Введение

Применение станков с ЧПУ является одним из главных направлений автоматизации средне и мелкосерийного металлообрабатывающего производства. Расширение области применения станков с ЧПУ происходит одновременно с совершенствованием УЧПУ и самих станков.

Первый этап внедрения станков с ЧПУ начался с освоением фрезерных станков с контурным управлением. Для УЧПУ первого поколения характерно применение полупроводниковых приборов. В импульсных УЧПУ программа записывается в унитарном коде на магнитную ленту. Характерным для данного типа устройств является реализация программы в виде последовательности электрических импульсов, каждый из которых эквивалентен перемещению рабочего органа.

Выводя импульсы с определенной частотой, можно заставить инструмент или заготовку непрерывно перемещаться в соответствии с программой обработки деталей. При импульсном выводе информации из УЧПУ в систему управления приводом, следует преобразовать импульс и усилить его до значения, необходимого для перемещения рабочего органа в процессе обработки. Перемещение рабочих органов таких станков с ЧПУ было реализовано на дискретных электрогидравлических приводах, что позволило упростить электронную часть УЧПУ. В тот же период хорошо зарекомендовали себя фрезерные станки с УЧПУ имеющие запись декодированной программы на магнитной ленте в виде фазомодулированного сигнала и следящий гидравлический привод.

Малая сложность таких УЧПУ и гидравлического привода позволило быстро освоить их выпуск. Станки с этими устройствами оправдали себя, не смотря на ограниченные технологические возможности и трудность подготовки программы на магнитной ленте.

Опыт эксплуатации станков с ЧПУ выявил следующие преимущества ЧПУ:

  •  снижение требований к квалификации оператора-станочника;
  •  упрощение и сокращение количества технологической оснастки;
  •  повышение производительности станков.

Второй этап внедрения станков с ЧПУ характеризуется резким расширением области применения различных групп станков с ЧПУ, одновременно с этим происходит совершенствование УЧПУ. В станках с ЧПУ применяют быстродействующие статические преобразователи с электродвигателями постоянного тока, высокочастотные датчики и измерительные устройства, устройства автоматической смены инструмента.

В УЧПУ второго поколения используют интегральные и большие интегральные схемы, что позволяет уменьшить размеры УЧПУ и увеличить их надежность и ремонтопригодность.

Переход к устройствам с новой элементной базой сопровождался увеличением максимальной частоты привода подач до кГц и расширением технологических возможностей оборудования.

Наступление третьего этапа внедрения станков с ЧПУ привело к изменению конструкции станков и устройств ЧПУ. Длинные разветвленные кинематические цепи уступили место простым коротким цепям с автономными электроприводами без механических редукторов по каждой из координат перемещения. Эффективно стали использоваться агрегатирование и унификация агрегатов, станков и узлов УЧПУ. Эта концепция автоматизации основана на максимальном приближении микроЭВМ к сфере производства. Степень совершенствования оборудования с ЧПУ и его надежность определяется, главным образом, техническим уровнем входящих в него комплектующих, системами тестирования и диагностики УЧПУ.

Тенденция развития станков с ЧПУ:

  •  создание УЧПУ с применением микроЭВМ на микропроцессорах, применение в электроавтоматике станка с ЧПУ микроэлектроники, введение в систему станка диагностических устройств;
  •  широкое внедрение автоматизированных самоприспосабливающихся (адаптивных) устройств, обеспечивающих оптимизацию управления и обработки детали;
  •  создание УЧПУ, управляющих, как отдельными станками, так и группой станков. Управление от ЭВМ комплекса станков и роботов, транспортных линий и контрольных устройств, обеспечивающих коррекцию погрешностей станков, планирование и контроль за работой производственного участка;
  •  внедрение автоматизированных приводов с большим диапазоном бесступенчатого регулирования частоты вращения двигателей и применение более совершенных преобразователей и приводов.

Внедрение в производство более современных технических средств должно обеспечивать уменьшение затрат на единицу продукции, но необходимо также определить выгодно ли направлены средства на внедрение более современной технологии. При внедрении новых технологий, различают натуральные и стоимостные показатели эффективности. Натуральными показателями эффективности являются: повышение качества; долговечности и надежности технических средств, а также улучшении их эксплуатационных параметров и организации выпуска дополнительной продукции; сохранение числа всех категорий работающих; сокращение норм расхода материала; уменьшение удельных норм расхода электроэнергии и энергии для выполнения автоматизированных процессов. К стоимостным показателям относятся: уменьшение издержек производства; размер экономического эффекта и срок окупаемости капитальных вложений. Выгодность внедрения технических средств определяется сроком их окупаемости, то есть периодом времени, за который государство возмещает затраты на эти средства, и прибылью, которая получается за счет реализации изделий. В настоящее время на предприятии для повышения технико-экономических показателей широко внедряются высокие технологии, а именно различные вычислительные средства, которые позволяют значительно сократить время на различные производственные операции     (проверка работоспособности, обработка и др.). Вычислительные средства позволяют с высокой точностью и быстротой выполнять большое количество операций.


1.Анализ исходных данных

1.1.Назначение и  характеристики УЧПУ 4СК.

УЧПУ состоит из следуюсщих составных частей блока питания, панель с реле , блок управления, пульт оператора, привод осей ,привод шпинделя ,входной рубильник ,тепловой зашиты и пульт оператор

Блок питания М2110

БП обеспечивает устройство питающим напряжением.

Входные характеристики:

Номинальное напряжение сети, V220В +10%

                -15%

Частота сети, Hz     50+1 гц

Блок выдерживает провалы входного сетевого напряжения в соответствии с требованиями ГОСТ 21021-85.

Выходные характеристики приведены в табл.1.

                                                                                                        Таблица  1.

Напря-жение, V

Допус-тимые откло-нения, %

Ток нагрузки, А

Максимальное напряжение срабатывания защиты, V

Максималь-ная пуль-сация, mV

I мин.

I макс.

+5

-4

+4

1

15

7

50

+15

-4

+4

0

1

17,5

150

-15

-4

+4

0

1

17,5

150

+24

-10

+10

0

0,2

300

БП оснащен аккумуляторными батареями напряжения плюс 3,6 или 4,8 V (четыре батареи) емкостью 1-2,5 А.h, обеспечивающими сохранение информации в памяти C-MOS на 1000 ч  (при заряженных батареях) при выключении устройства. Кроме того, дополнительный аккумулятор установлен на модуле процессора.

Перед эксплуатацией устройства необходимо подключить аккумуляторную батарею.

БП имеет схему, отключающую вторичные источники питания и цепи управления станком при температуре выше плюс 63º С.

На лицевой панели БП имеется два разъема:

разъем для связи с электрошкафом.

разъем для подключения ПО.

Панель с реле́ — электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий. Обычно под этим термином подразумевается электромагнитное реле — электромеханическое устройство, замыкающее и/или размыкающее механические электрические контакты при подаче в обмотку реле электрического тока, порождающего магнитное поле, которое вызывает перемещения ферромагнитного якоря реле, связанного механически с контактами и последующее перемещение контактов коммутирует внешнюю электрическую цепь. Часто, реле также называют самые различные устройства, замыкающие или размыкающие контакты при изменении некоторой, не обязательно электрической величины. Это, например, устройства, чувствительные к температуре (тепловые реле), освещённости (фотореле), уровню звукового давления (акустические реле) и др. Также, часто реле называют различные таймеры, например, таймер указателя поворота автомобиля, таймеры включения/выключения различных приборов и устройств, например, бытовых приборов (реле времени).

Блок управления – очень важное оборудование, неисправность которого может повлечь за собой некорректную работу всей системы. Как своеобразный «мозговой центр» всей системы БУ ответственен за все процессы, поэтому повреждение микропроцессора может стать причиной неправильной работы трансмиссии, системы зарядок, системы контроля над токсичностью выхлопа и других систем.

Приводом осей - называется совокупность механизмов, передающих движение от источника энергии до элемента, выполняющего заданное движение в станке. В привод входят двигатель, механизм изменения передаточного отношения, механизмы включения, выключения и реверсирования движений. В станках применяют приводы вращательного (наиболее распространённый тип привода) и прямолинейного движения. Существуют приводы периодического движения рабочих органов на точно фиксированную величину.

Приводы станков подразделяют на: ступенчатые и бесступенчатые. Ступенчатое изменение скоростей движения обеспечивается коробками скоростей или подач, ступенчатыми шкивами либо электроприводом в виде многоскоростных асинхронных электродвигателей; бесступенчатое - электроприводом постоянного тока, гидроприводом, механическим вариатором или комбинированным приводом. Современнее станки с программным управлением имеют одиночные или многодвигательные приводы.

Передача от двигателя на ведущий вал механизма осуществляется ременной или зубчатой передачей, а также непосредственным соединением валов электродвигателя и механической передачи. В механизмах изменения скоростей движения, включения, выключения и реверсирования передача движения производится через ременные, цепные, зубчатые, винтовые, червячные, фрикционные или гидравлические связи, В механизмах подачи - через шариковые винтовые пары или пары винт-гайка скольжения и безлюфтовые редукторы, электромеханические и гидромеханические связи.

Основной задачей при выборе параметров и характеристик привода является обеспечение технологических режимов обработки детали с допустимыми геометрическими погрешностями и шероховатостью поверхности при максимальной производительности и минимальной себестоимости обработки. Особенностью работы современник электроприводов главного движения в станках с ЧПУ является совмещение операций в технологических циклах обработки деталей, характерных как для механизмов главного движения, так и для механизмов подачи

Привод шпинделя (нем. Spindel — веретено) — вал, имеющий правые и левые обороты вращения.

В металлообработке шпинделем называют вал, снабжённый устройством для закрепления обрабатываемогоизделия (заготовки) в зажимном патроне токарного станка, либо режущего инструмента на фрезерных, агрегатныхрасточных, сверлильных и др. металлорежущих станках с применением конуса Морзе. В сверлильной, фрезерной и расточной группе станков шпиндель также имеет регулируемую длину, приводимую в движение механическим или ручным способом.

кинематический элемент трубопроводной арматуры, осуществляющий передачу крутящего момента от привода (электрическогопневматического или гидравлического) или исполнительного механизма к запирающему или регулирующему элементу арматуры;[1]

передаточный вал от двигателя к валам прокатного стана;

вал с вращающимися пластинами жёсткого диска.

вращающийся вал плоскошлифовального станка, круглошлифовального станка, внутришлифовального станка

асинхронный коллекторный двигатель переменного тока с валом, имеющим приспособление — цангу для фиксации фрезы.

Входной рубильник - наглядный пример наиболее простого устройства коммутации. Это электрический коммутационный аппарат, имеющий ручное управление, функция которого - отлючение/включение или переключение электроцепей: переменного тока - с напряжением до 660 Вольт, постоянного тока - до 440 Вольт. Причем, наличие дугогасительной камеры допускает совершать данные операции не только при отсутствии тока в цепи, но и под нагрузкой.
Кроме нечастых неавтоматических коммутаций силовых электроцепей, рубильники (имеющие предохранители - плавкие вставки) могут довольно эффективно использоваться как защита электрических сетей от перегрузок и возникающих в них сверхтоков - токов коротких замыканий. Наличие рубильника на вводе полностью реализует требование пункта 4.1.12 Правил устройства электроустановок: Область применения рубильников довольно широка: они могут быть установлены в различных РУ (распределительных устройствах), шкафах, электрощитах, для силовых цепей и для цепей управления. Определенные модели рубильников предназначены для их установки в шкафах ТП (трансформаторных подстанций).
Любые рубильники, независимо от их модели могут в целях гарантированной безопасности их эксплуатации могут быть установлены, как написано выше в строго определенных для этого местах - щитах и шкафах закрытых помещений, при отсутствии в окружающей среде агрессивных веществ, пыли. 

 

 Тепловое реле основное предназначение - защита электрических потребителей от возможных перегрузок в сети. В некоторых моделях предусмотрена также возможность автоматического отключения при появлении асимметрии в разных фазах, а также при пропадании одной из них. 

     Превышение тока выше номинального значения приводит к перегреву проводников и, как следствие, разрушению изоляции. Грамотно подобранные тепловые реле способны также защитить, например, электродвигатель в случае заклинивания якоря. Их можно также использоваться для регулировки (поддержания) необходимой температуры, например, в холодильном оборудовании или бытовых приборах.

Пульт оператора. В контроллере ПО предусмотрена ручная дискретная регулировка яркости (восемь градаций яркости) путем изменения уровня видеосигнала, поступающего на видеомонитор.

      Контроллер ПО построен на базе однокристальной микро-ЭВМ К1816ВЕ31, которая функционирует под действием локального программного обеспечения, реалии-зуя алгоритмы опроса состояния клавиатуры, галетных переключателей, управления светодиодной индикацией, а также взаимодействия со станочным пультом потребителя.

      БП вырабатывает вторичные напряжения для питания всех узлов ПО, цепей сканирования кнопок и галетных переключателей, а также светодиодов индикации внешнего станочного пульта потребителя.

Включение/выключение БП ПО производится при нажатии соответствующих кнопок на лицевой панели ПО. Одновременно вырабатываются сигналы дистанционного включения БУ, которые поступают в него по кабелю включения.

В БП установлен сетевой фильтр, обеспечивающий защиту ПО от воздействия индустриальных помех из сети.

 На рис. 1. показан ПО (вид сзади), где

поз.1 – трехполюсная вилка для подключения питающей сети;

поз.2 – вставка плавкая БП (3, 15A);

поз.3 – клеммная колодка для подключения вентиляторов (С1, С2, С3, - где С1 – фаза, поданная через фазосдвигающий конденсатор);

поз.4 – разъем для подключения кабеля включения (6.644.647);

поз.5 – винт заземления;

поз.6 – разъем с заглушкой (в современных моделях отсутствует);

поз.7 – разъем для подключения станочного пульта;

поз.8 – разъем для подключения к модулю М2030 БУ (кабель  6.644.644).

Номера контактов разъема (поз. 6) и наименование цепей приведены в табл. 2

Разъем розетка на 15 контактов, типа CANNON.

                                                                                             Таблица  1

Контакт

Цепь

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

Общий дежурного источника

Цепь включения

Цепь индикации включения станка

Цепь выключения

Цепь индикации включения станка 1

Цепь индикации включения станка 1

Цепь выключения 1

Замкнутый контакт аварийной кнопки

Замкнутый контакт аварийной кнопки

Разомкнутый контакт аварийной кнопки

Разомкнутый контакт аварийной кнопки

Номера контактов разъема (поз. 4) и наименование цепей приведены в табл. 2

Разъем – розетка на 15 контактов, типа CANNON.

                                                                                             

Таблица  2.

Контакт

Цепь

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

Общий дежурного источника

Цепь включения

Цепь индикации включения станка 2

Цепь выключения 2

Цепь индикации включения станка 1

Цепь индикации включения станка 1

Цепь выключения 1

Замкнутый контакт аварийной кнопки

Замкнутый контакт аварийной кнопки

Разомкнутый контакт аварийной кнопки

Разомкнутый контакт аварийной кнопки

Разъем (поз. 7) предусмотрен для подключения станочного ПО, который может иметь в своем составе:

галетные переключатели до 9 шт. (три на 8 положений и шесть на 4 положения);

тумблеры (с фиксацией до 12 шт., без фиксации до 32 шт.);

световые индикаторы до 24 шт.

Программное обеспечение для обслуживания указанных органов управления и индикации разрабатывается и поставляется по заказу.

1.2 Технические данные данные  УЧПУ 4СК

Модуль М2001 построен на базе микропроцессора КР1810ВМ86 с математическим сопроцессором 8087. Тактовая частота 5 mHz.

В модуле расположена память устройства:

  ПЗУ емкостью – 704 Кбайт;

  ОЗУ емкостью – 256 Кбайт.

В ПЗУ размещается функциональное программное обеспечение устройства.

Модуль ЦП в процессе управления устройством обеспечивает длительности циклов обращения к двум модулям с помощью схемы «TIME-OUT».

Функционирование ядра программного обеспечения находится под постоянным контролем схемы «WATCH-DOG».

Нарушение работы устройства фиксируется схемами контроля модуля ЦП с помощью элементов индикации и приводит к формированию сигнала аварии, используемого схемами электроавтоматики для обеспечения исполнительных органов станка.

Для связи с периферийными устройствами предусмотрен последовательный канал передачи данных, выходной интерфейс которого с помощью элементов тарировки может быть выполнен в соответствии со стандартами RS-232C.

Внешний вид модуля показан на рисунке 1.1, где элементы индикации и тарировки отмечены позициями 1-5:

  1.  – светодиод, индицирующий состояние «TIME-OUT», «нет выборки» (отсутствие готовности) в режиме работы устройства или состояние подтверждения нормального выполнения теста в режиме диагностической проверки модуля ЦП.
  2.  – светодиод, индицирующий состояние «WATCH-DOG», «блокировка программы», возникающее при нарушении порядка выполнения программы.

3 и 4 – микропереключатели для установки типа и режима последовательного интерфейса, а также режима работы ЦП (режим диагностики или режим работы устройства).

5. – микропереключатель для установки режима синхронизации ЦП. Функциональное назначение отдельных переключателей приведено ниже.

Тарировка микропереключателей для режима управления устройства с последовательным интерфейсом RS-232C приведена ниже:

Номера контактов и назначение цепей интерфейсного разъема (поз. 6 рис. 1.1) приведены в табл. 1.1. Разъем – розетка на 25 контактов, типа CANNON.

Таблица  3

Конт.

Цепь

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Корпус (экран) свободный

Принимаемые данные

Передаваемые данные

Запрос передачи

Сброс передачи

Готовность терминала

Общий (GND)

Готовность ГП+ токовой петли

Готовность ГП- токовой петли

Принимаемые данные ПРD- токовой петли

Передаваемые данные ПD+ токовой петли

Внешняя синхронизация передатчика

Синхронизация приемника

Готовность периферии

- 15 V

+ 15 V

Принимаемые данные ПРD+ токовой петли

Передаваемые данные ПD- токовой петли

Связь модуля М2001 с периферийным оборудованием через интерфейс RS-232 приведена на рис. 1.2. и 1.3. В современных моделях устройства в качестве процессорного модуля применяются М2002, М2006, М2008, конструктивно и аппаратно-программно совместимые с М2001. Установки переключателей на этих модулях приведены в Приложении 2, далее.

Схемы кабелей связи с другими видами периферийных приборов приведены в этом Приложении, далее.

Модуль связи с пультом оператора М2030

Модуль связи с пультом оператора М2030 предназначен для передачи видеосигналов изображения на пульт оператора, а также для обмена информацией между БУ и ПО. Модуль М2030 позволяет выводить на экран монитора графическую и символьную информацию.

Число форматов символьной информации – два:

   24 строки по 64 символа;

   12 строк по 32 символа.

Размер графической матрицы 287 строк по 384 точки.

Информационный обмен между БУ и ПО осуществляется по последовательному каналу связи. Информационный обмен и передача видеосигнала осуществляется в стандарте интерфейса RS-422.

Переключатели в модуле М2030 отсутствуют.

Номера контактов и наименование цепей разъема для связи с ПО приведены в табл. 2.1. Разъем – розетка на 25 контактов, типа CANNON.

                                                                                      

Таблица  4

Конт.

Цепь

01

14

02

15

04

17

06

19

08

21

09

22

03

05

07

12

16

18

20

Принимаемые данные из ПО (плюс)

Принимаемые данные из ПО (минус)

Передаваемые данные из ПО (минус)

Передаваемые данные из ПО (плюс)

Видеосигнал (минус)

Видеосигнал (плюс)

Строчный синхроимпульс (минус)

Строчный синхроимпульс (плюс)

Кадровый синхроимпульс (минус)

Кадровый синхроимпульс (плюс)

Готовность ПО (плюс)

Готовность ПО (минус)

Общий (GND)

Общий (GND)

Общий (GND)

Общий (GND)

Общий (GND)

Общий (GND)

Общий (GND)

Модуль связи с фотоимпульсными датчиками М2240

Модуль связи с фотоимпульсными датчиками М2240 предназначен для приема и обработки информации с фотоимпульсных датчиков круговых и линейных перемещений.

Модуль М2240 принимает сигнал от датчика касания, при срабатывании которого, запоминаются текущие перемещения по осям.

Модуль М2240 содержит четыре канала для приема информации с фотоимпульсных датчиков перемещений с учетверением входных импульсов.

Характеристики каналов приведены в табл. 5.

Таблица  5

Характеристики каналов связи с фотоимпульсными датчиками

Наименование

Значение

Входные сигналы от датчика

Питание совместных типов датчиков, V:

Однополюсных

Дифференциальных

(по типу ВЕ-178)

Максимальная частота до учетверения, kHz

При длине кабеля не более 50 м

При длине кабеля не более 100 м

Основной (А)

Смещенный (В)

Нуль-метка (Z)

Плюс 5

Плюс 5, плюс 15,

Минус 15

200

100

Предусмотрен канал для под-ключения датчика касания дискрет-ного типа.

Модуль М2240 построен на базе микропроцессора КР1810ВМ88 и содержит локальное программное обеспечение, которое абсолютизи-рует отсчеты, контролирует пределы изменения скоростей и ускорений.

На рисунке 3.1 изображен внешний вид модуля М2240. На лицевой панели модуля расположены 5 разъемов типа CANNON (розетки на 9 контактов).

Через верхний разъем с марки-ровкой «Строб» (поз. 1) к модулю подключается датчик касания. Номера контактов и наименование цепей приведены в табл. 6.

                                                                                     Таблица  6

Контакт

Цепь

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Сигнал датчика касания

Общий (GND)

Второе напряжение питания

Остальные разъемы служат для подключения датчиков перемещения фотоимпульсного типа по одному к каждому разъему. Они имеют цифровую маркировку «1», «2», «3», «4», соответствующую номеру обрабатываемой оси. Номера контактов и назначения цепей (однотипное для четырех осей) приведены в табл. 3.3.

Разъем CANNON на 9 контактов.

                                                                                    





Таблица  7

Контакт

Цепь

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Сигнал А

Сигнал В

Сигнал Z

Первое напряжение питания

Общий (GND)

Инверсный сигнал А

Инверсный сигнал В

Инверсный сигнал Z

Второе напряжение питания

На рис. 3.1 разъемы обозначены поз. 3, 5, 7, 9.

В модуле предусмотрена возможность выбора питающих напряжений датчиков.

Допускается подключение двух источников. Значение первого напряжения может выбираться для каждого канала независимо и может быть плюс 15 V или плюс 5 V. Значение второго напряжения, общего для четырех каналов, может быть минус 15 V или плюс 5 V.

Первое напряжение питания задается сменными платами поз. 2, 4, 6, 8 на рис. 3.1. Данные платы устанавливаются на модуль через соединительные колодки и обеспечивают сопряжение с датчиками по сигнальным цепям.

Выбор второго источника питания, общего для всех каналов, производится с помощью первого и второго выключате-лей (поз. 12  рис. 3.1).

Схемотехника модуля позво-ляет изменять, при необходимости, полярность любого входного сиг-нала, что обеспечивает подключе-ние к нему датчиков с различной фазировкой выходных сигналов. Пользователь, используя выключа-тели (поз. 10, 11, 13, 14 рис. 3.1) приводит диаграмму входных сигналов А, В, Z к требуемому виду (должно быть совпадение единичных значений всех трех сигналов), изображенному на рис 3.2, где показана правильная фазировка сигналов датчика при трех возможных типах сигнала Z. На рис. 3.3 показан случай, требующий инверсии сигнала В.

Один из примеров установки микропереключателей и их функциональное назначение приведено на рис. 3.4.

Модули преобразователей М2250 и М2260

Модули преобразователей М2250 и М2260 предназначены для приема и выдачи информации в символьном виде посредством четырех каналов ЦАП и четырех каналов АЦП.

Характеристики указаны в табл. 8. и 9.

Таблица  8

Наименование

Значение

Диапазон выходных сигналов, V

От минус 10 до плюс 10

Разрешающая способность разрядов

12 + знак + переключение предела

Выходное сопротивление, не более, Ohm

0,2

Выходной ток, не более, mA

5,0

Дискретность номинальная, mV:

В диапазоне от минус 0,5V до плюс 0,5V

В остальном диапазоне

1,22

2,5

Основная погрешность при температуре 20оС

В диапазоне от минус 0,15V до плюс 0,15V, не более, mV

В остальном диапазоне, не более

2,5

1% заданного значения

Температурная погрешность на каждые десять градусов

Не более значения основной погрешности

Таблица  9

Характеристики аналого-цифровых преобразователей

Наименование

Значение

Диапазон входных сигналов, V

От минус 10 до плюс 10

Разрешающая способность разрядов

7 + знак

Входное сопротивление, не менее, kOhm

200

Максимальная погрешность во всем диапазоне температур

(значение одной дискреты), mV

78

Кроме указанных преобразователей в модулях М2250 и М2260 предусмотрен специализированный канал для подключения электронного штурвала (датчика фотоимпульсного типа, например, ПУФ6ПШ).

На рис 4.1. и 4.2. изображен внешний вид модулей М2250 и М2260.

Через верхний разъем (поз. 1) к модулю подключаются аналоговые входы.

Номера контактов и название цепей см. в табл. 10.

                                                                                     

Таблица  10

Конт.

Цепь

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

Отрицательный вход канала 1

Отрицательный вход канала 2

Отрицательный вход канала 3

Отрицательный вход канала 4

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Положительный вход канала 1

Положительный вход канала 2

Положительный вход канала 3

Положительный вход канала 4

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Технические характеристики дифференциальных входов приведены в табл. 10

Разъем – вилка на 15 контактов, типа CANNON.

Таблица  11

Наименование

Значение

Входное напряжение, V

От плюс 10 до минус 10

Дискретность, mV

79

Входное сопротивление, kOhm

200

Общее время преобразования, не более, μS

1024

Через входной разъем (поз. 3) к модулю подключены аналоговые выходы.

Номера контактов и название цепей приведены в табл11

                                                      Таблица  12

Конт.

Цепь

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

Аналоговый выход 1

Аналоговый выход 2

Аналоговый выход 3

Аналоговый выход 4

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Общий (ANGND)

Технические характеристики выходов приведены в табл12.

Разъем – вилка на 15 контактов, типа CANNON.

Таблица  13

Наименование

Значение

Входное напряжение, V

от плюс10 до минус 10

Дискретность, mV

1,22

Сопротивление нагрузки номинальное, kOhm

2

Сопротивление выходов, не менее, Ohm

0,2

Через входной разъем (поз.2) к модулю подключается электронный штурвал, в качестве которого используется датчик фотоимпульсного типа (например, ПУФ6ПШ).

Обработки информации по маркеру нет.

Номера контактов и название цепей приведены в табл. 14.                                                                                       

                                                          Таблица14

Контакт

Цепь

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Основной сигнал А

Смещенный сигнал В

ОV

Инверсный сигнал А

Инверсный сигнал В

+5V

Тарировка переключателей приведена в табл. 15.

Таблица  15

Кон-такт S1

Замкнут

Разомкнут

1

Включение RC-фильтра между сигналом А и инверсным сигналом А

Отключение RC-фильтра

2

Включение RC-фильтра между сигналом В и инверсным сигналом В

Отключение RC-фильтра

3

Входной сигнал А

Входные сигналы А и инверсный А

4

Входной сигнал В

Входные сигналы В и инверсный В

.Модуль дискретных сигналов М2300

Модуль М2300 предназначен для обмена дискретными сигналами 24 V устройства с оборудованием электрошкафа и датчиками станка.

Внешний вид модуля, размещение на нем разъемов и переключателей приведены на рис. 5.1.

Характеристики каналов приведены в таблица 16.17.

Таблица  16

Характеристики дискретных входов

Наименование

Значение

Число входных каналов

Входное напряжение логического нуля, V

Входное напряжение логической единицы, V

Номинальный входной ток при напряжении 24 V, mA

Номинальная постоянная времени входного фильтра, ms

Число каналов с отключаемым фильтром

40

от 0 до 4

от 15 до 30

15+2-1

20+5

8

Таблица  17

Характеристики дискретных выходов

Наименование

Значение

Число выходных каналов

Напряжение питания, V

Номинальный выходной ток при напряжении 24 V, mA

Ток срабатывания защиты, mA

Частота переключения при активной нагрузке, не более, Hz

Частота переключения при индуктивной нагрузке, не более, Hz

24

от 15 до 30

200

от 600 до 700

100

0,5

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

Х1

Х2

Х4

Конт.

Цепь

Конт.

Цепь

Конт.

Цепь

1

1N0

1

1N32

1

OU0

2

1N1

2

1N33

2

OU1

3

1N2

3

1N34

3

OU2

4

1N3

4

1N35

4

OU3

5

1N4

5

1N36

5

OU4

6

1N5

6

1N37

6

OU5

7

1N6

7

1N38

7

OU6

8

1N7

8

1N39

8

OU7

9

1N8

9

1N40

9

OU8

10

1N9

10

1N41

10

OU9

Х1

Х2

Х4

Конт.

Цепь

Конт.

Цепь

Конт.

Цепь

11

1N10

11

1N42

11

OU10

12

1N11

12

1N43

12

OU11

13

1N12

13

1N44

13

OU12

14

1N13

14

1N45

14

OU13

15

1N14

15

1N46

15

OU14

16

1N15

16

1N47

16

OU15

17

1N16

17

1N48

17

OU16

18

1N17

18

1N49

18

OU17

19

1N18

19

1N50

19

OU18

20

1N19

20

1N51

20

OU19

21

1N20

21

1N52

21

OU20

22

1N21

22

1N53

22

OU21

23

1N22

23

1N54

23

OU22

24

1N23

24

1N55

24

OU23

25

1N24

25

ZEROP

25

OU24

26

1N25

26

OU25

27

1N26

27

OU26

28

1N27

28

OU27

29

1N28

29

OU28

30

1N29

30

OU29

31

1N30

31

OU30

32

1N31

32

OU31

33

ZEROP

33

UT24V

34

ZEROP

34

UT24V

35

ZEROP

35

UT24V

36

ZEROP

36

UT24V

37

ZEROP

37

ZEROP

Сигналы входных и выходных каналов имеют оптронную гальваническую развязку от логических цепей. Электрическая прочность изоляции – не менее 1,5 kV. Выходные каналы обеспечены защитой от токовых перегрузок. Входные сигналы защищены от помех с помощью RC-фильтров, имеющих постоянную времени 20 ms. Этот фильтр можно исключить только на восьми первых входах с помощью выключателя (поз. 3). Соответствие номеров каналов контактам переключателя приведено на рис. 5.2.

Распределение входных и выходных сигналов по контактам разъемов типа CANNON (поз. 1 и 2 на рис. 5.1.) приведены на рис16.

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

Поз. 1

Поз. 2

Контакт

Цепь

Контакт

Цепь

1

1N000

1

OU000

2

1N010

2

OU 010

3

1N020

3

OU 020

4

1N030

4

OU 030

5

1N040

5

OU 040

6

1N050

6

OU 050

7

1N060

7

OU 060

Поз. 1

Поз. 2

Контакт

Цепь

Контакт

Цепь

8

1N070

8

OU 070

9

1N080

9

OU 080

10

1N090

10

OU 090

11

1N100

11

OU 100

12

1N110

12

OU 110

13

1N120

13

OU 120

14

1N130

14

OU 130

15

1N140

15

OU 140

16

1N150

16

OU 150

17

1N160

17

OU 160

18

1N170

18

OU 170

???

1N????

???

OU?????

???

1N????

???

OU?????

???

1N????

???

OU?????

???

1N????

???

OU?????

???

1N????

???

OU?????

???

1N????

???

OU?????

???

1N????

???

1N320?

???

1N????

???

1N330?

???

1N????

???

1N340?

???

1N????

???

1N350?

???

1N????

???

1N360?

???

1N????

???

1N370?

???

1N????

???

1N380?

???

1N????

???

1N390?

???

ZEROP

???

UT24V

???

ZEROP?

???

UT24V?

???

ZEROP?

???

UT24V?

???

ZEROP?

???

UT24V?

???

ZEROP?

???

ZEROP?

Вилка

Розетка

1N000…1N390   - обозначение входных сигналов

OU000…OU230 - обозначение выходных сигналов

UT24V   - контакты источника питания плюс 24 V

ZEROP   - «общий» источника питания 24 V

Пример правильного подключения выхода модуля М2300 к исполнительному органу станка (реле) с обязательным использованием помехоподавляющей RC-цепочки с параллельно включенным диодом приведен на рис. 5.4.

Пример подключения станочного микропереключателя к входу модуля приведен на рис. 5.5.

6. Модуль связи с индуктивными датчиками М2230

Модуль М2230 предназначен для связи с датчиками индуктивного типа (вращающийся трансформатор, индуктосин или резольвер) и обеспечивает преобразование сигналов датчиков в коды перемещения, которые могут быть непосредственно интер-претированы управляющей проце-ссорной системой. К модулю воз-можны подключения до четырех датчиков индуктивного типа и одно-го датчика касания с выходным сигналом дискретного типа.

К модулю возможно подключе-ние датчиков, обеспечивающих измерение в однофазном ампли-тудном режиме.

Электрические характеристики сигналов датчиков индуктивного типа могут находиться в следую-щем диапазоне:

Номинальное напряжение питания датчика (двойная ампли-туда)  - 14 V;

Номинальная частота запиты-вающего напряжения  - 10 kHz;

Максимальный суммарный ток запитки датчиков - 500 mA;

Размещение интерфейсных разъемов на плате показано на рис. 6.1. к разъему (поз. 1) подключается датчик касания, а к разъемам (поз. 2, 3, 4, 5) датчики индуктивного типа.

Соответствие контактов разъемов наименованию подключаемых цепей приведены в табл18

                                                                                             

             Таблица  18

Разъем для подключения датчика индуктивного типа

Конт.

Цепь

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Входной сигнал   Sin-1

Входной сигнал   Cos -1

Выходное напряжение  Sin-1 (10 kHz)

Напряжение плюс  15 V

Общий (GND)

Входной сигнал   Sin-2

Входной сигнал   Cos -2

Выходное напряжение  Sin-2 (10 kHz)

Напряжение минус  15 V

                    

           Тип разъема – розетка, CANNON на 9 контактов.

                                                                                                  

          

 Таблица 19

Разъем для подключения датчика касания

Конт.

Цепь

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Сигнал датчика касания

Общий (GND)

Напряжение + 5 V

                      

        Тип разъема – розетка, CANNON на 9 контактов.

Максимальная длина кабеля связи с датчиками не более 100 m.

Подключение датчиков производится с помощью экранированных кабелей, наличие которых в комплекте поставки должно быть оговорено в карте заказа при заключении договора на поставку.

При работе модуля с датчиками типа индуктосин используются усилители запитывающих и выходных сигналов.

Для датчиков, действующих в режиме амплитуды, источником питания является синусоидальный сигнал частотой 10 kHz.

Каждый датчик имеет на выходе два сигнала; сигнал СИНУСА и сигнал КОСИНУСА.

Замер положения каждого из датчиков циклически повторяется с периодичностью, равной приблизительно 2 ms. В результате каждого замера может быть экстраполировано следующее значение путем оценки как скорости, так и ускорения движения. Это позволяет при каждом замере подавать на АЦП только разность между экстраполированным и истинным положением. Все аналоговые цепи, предназначенные для формирования сигнала ошибки, работают на переменном токе, что позволяет исключить влияние смещения и дрейфов элементов. Затем сигнал ошибки преобразуется в цифровую форму и направляется в процессор, предназначенный для вычисления следующей экстраполяции и формирования текущего значения для центрального процессора. Фактически, при каждом измерении (имея положение и скорость, полученные в предыдущем измерении) может быть вычислена новая скорость и ускорение, а затем и путь к моменту следующего измерения. Связь с центральным _еалии_сором осуществляется через двухпортовую память.

Микропереключатели (поз.6 рис. 6.1), используются только при настройке в условиях предприятия-изготовителя. Положение переключателей при функционировании модуля следующее (рис. 6.2.):

2 Анализ заданного узла автоматизированного устройства

                                                 

2.1  Описание элементной базы заданного для наладки. Микропроцессор К1810ВМ86.

К1810ВМ86 — советский однокристальный 16-разрядный микропроцессор, выполняющий около 2 млн операций в секунду. Синхронизируется тактовой частотой от 2 до 5 МГц. Является клоном микропроцессора Intel 8086 с тактовой частотой до 10 МГц.
Входит в состав микропроцессорного комплекта серии КР1810, предназначенного для построения микро-ЭВМ.
Имеет 20-ти разрядную шину адреса, что позволяет обеспечить прямую адресацию 1 Мбайт внешней памяти. Область адресного пространства памяти разбита на сегменты по 64 КБ. Такая организация памяти обеспечивает удобный механизм вычисления физических адресов. Шина адреса и шина данных мультиплексированы. При организации вычислительных систем их нужно разделить (регистры-защелки). Микропроцессор может обращаться как к памяти, так и ко внешним устройствам.
При обращении ко внешним устройствам используются 16 младших линий шины адреса. Следовательно, можно подключить 64 К 8-битных внешних устройств либо 32 К 16-ти разрядных. Микропроцессор имеет многоуровневую систему прерываний: 256 векторов прерываний.

К наиболее важным особенностям К1810ВМ86 относятся следующие: развитая регистровая структура, существенно уменьшающая число обращений к памяти; конвейерный принцип выполнения команд с предварительной выборкой, обеспечивающей максимальную пропускную способность системной магистрали; распределенное микропрограммное устройство управления; мультиплексированная шина адреса/данных; многофункциональное использование выводов, позволяющее адаптировать МП к уровню сложности разрабатываемой системы; способность координировать взаимодействие нескольких процессоров, что упрощает построение на его основе мультипроцессорных систем. В последних возможно применение процессоров двух типов: независимых, т.е. выполняющих собственный поток команд (К1810ВМ86), и вспомогательных – сопроцессоров (например, К1810ВМ87, К1810ВМ89). Сопроцессор анализирует команды, выбираемые главным (независимым) процессором, и выполняет те, на которые распространяется его специализация.

МП К1810ВМ86 ориентирован на параллельное выполнение выборки и команд, может быть условно разделен на две части, работающие асинхронно (рисунке 1.15): устройство сопряжения с магистралью (УС) и устройство обработки (УО).


Устройство сопряжения с магистралью обеспечивает формирование 20-разрядного физического адреса памяти, выборку команд и операндов из памяти, организацию очередности команд и запоминание результатов в памяти. В состав УС входит шесть 8-разрядных регистров очереди команд, четыре 16-разрядных сегментных регистра, 16-разрядный регистр адреса команд, 16-разрядный регистр обмена (РО) и 16-разрядный сумматор адреса (СМА), управление шиной (УШ).

Устройство сопряжения готово выполнить цикл выборки слова и памяти всякий раз, когда в очереди освобождаются по меньшей мере два байта, УО извлекает из нее коды команд по мере необходимости. Очередь организована по принципу FIFO (first in – first out) - «первым пришел – первого обслужили», а шесть ее уровней позволяют удовлетворять запросы УО в кодах команд достаточно эффективно, сокращая тем самым до минимума затраты времени МП на ожидание выборки команд из памяти. Выполнение команд происходит в логической последовательности, предписанной программой, поскольку в очереди находятся те команды, которые хранились в ячейках памяти, непосредственно следующих за текущей командой. При передаче управления в другую ячейку памяти ход выполнения программы нарушается. Устройство сопряжения очищает регистры очереди, выбирает команду по адресу перехода, передает ее в УО и начинает новое заполнение этих регистров. При возврате из подпрограммы или из прерывания происходит восстановление очереди команд, адреса которых автоматически вычисляются в СМА. Если МП необходимо выполнить цикл чтения или записи, то выборка команд приостанавливается на время цикла.

Сегментные регистры соответствуют четырем сегментам памяти: данных – DS, стека – SS, кода – CS, и промежуточных данных – ES. В каждом из этих регистров хранятся 16 старших разрядов кода адреса соответствующего сегмента памяти; 20-разрядный физический адрес, позволяющий работать с памятью емкостью до 1 Мбайт, образуется в СМА путем сдвига базового адреса сегмента на четыре разряда влево и сложения его с 16-разрядным адресом смещения. Адрес смещения находится в одном из регистров указателей или индексов УО и позволяет адресовать полученные байты или слова в пределах 64 Кбайт выбранного сегмента. Если полученное в СМА значение превышает значение самого старшего адреса сегмента, то физический адрес вновь отсчитывается от начала сегмента до значения превышения. При вычислении физического адреса операнда в качестве базового адреса используется содержимое регистров сегмента данных и сегмента промежуточных данных, а при вычислении физического адреса команды – содержимое регистра сегмента кода. Регистр адреса команд (указатель команд) IP соответствует счетчику команд микропроцессора К580ВМ80А и указывает следующую команду, которая будет выполняться после текущей команды. Устройство сопряжения записывает в него из УО смещение следующей команды от начала текущего сегмента кода. Если содержимое регистра адреса команд засылается в стек, то происходит автоматическая настройка его на адрес следующей команды.

Устройство обработки предназначено для выполнения операций по обработке данных и состоит из устройства микропрограммного управления (УМУ), 16-разрядного АЛУ, восьми 16-разрядных регистров общего назначения (РОН) и регистра признаков (РП). Команды, выбранные УС из памяти и записанные в регистры очереди команд (РОК), по запросам от УО поступают в УМУ. Это устройство, содержащее память микрокоманд, декодирует команды и вырабатывает последовательность микрокоманд, управляющую процессом обработки. В АЛУ выполняются арифметические и логические операции над 8- и 16-разрядными числами с фиксированной запятой. Для ускорения внутренних пересылок данных все регистры и магистрали данных в УО имеют 16 разрядов, прямой связи УО с внешней системной магистралью нет и оно обменивается данными с УС через регистр обмена (РО).

Программно-доступными функциональными частями МП являются регистры общего назначения (для хранения операндов и результатов выполнения команд), сегментные (для хранения базовых адресов текущих сегментов памяти), адреса команд и признаков. Регистры общего назначения разбиты на две группы по четыре регистра в каждой: данных, индексные и указатели. Старшие и младшие восемь разрядов группы регистров данных могут быть адресованы раздельно. В этом случае они образуют набор из восьми 8-разрядных регистров. Регистры данных можно использовать без ограничения в большинстве арифметических и логических операций. Другая группа регистров, включающая в себя два указателя (базы и стека) и два индексных регистра (источника и приемника), также может участвовать в большинстве арифметических и логических операций. Кроме того, в некоторых командах предполагается неявное использование РОН по следующему назначению: умножение, деление и ввод/вывод слов (АХ); умножение, деление и ввод/вывод байтов (АН); перекодирование (ВХ); операции со строками, циклы (СХ); сдвиги и циклические сдвиги на различное число разрядов (СL); умножение и деление слов, неявный ввод/вывод (DX); операции со стеком (SP); операции со строками (SI, DI).

В регистре признаков используются только девять разрядов. Шесть из них служат для регистрации особенностей результата арифметических и логических операций. Микропроцессор имеет группу команд, которые позволяют изменять порядок выполнения программы в зависимости от состояния этих шести разрядов, т.е. от результата предыдущей операции. Признак вспомогательного переноса AF используется командами десятичной арифметики. При переносе из третьего разряда в четвертый либо займе из четвертого разряда в третий младшего байта 16-разрядного числа признак AF устанавливается в 1. Признак переноса CF используется командами сложения и вычитания многобайтных чисел. При переносе или замене из старшего разряда результата признак CF устанавливается в 1. Команды циклического сдвига могут изолировать сдвигаемый разряд в памяти или регистре путем размещения его в разряде признака переноса.

Команда INTO вырабатывает программное прерывание при наличии признака переполнения OF. Если OF равен 1, значит произошло арифметическое переполнение (т.е. утеряна значащая цифра) и разрядность результата превышает разрядность приемника результата. В МП двоичные отрицательные числа представляются в дополнительном коде. Состояние 0 или 1 признака знака SF говорит о том, что результат соответственно положительный или отрицательный. Признак нечетности PF используется для обнаружения сбоев при передаче данных (1 говорит о четности результата). Если признак нуля ZF равен 1, значит результат операции равен 0.

В регистре признаков имеется еще три разряда, которые можно использовать для управления действиями МП путем записи в них 0 или 1. Запись 1 в разряд признака направления DF вызывает автодекремент при выполнении операций со строками данных. Это означает, что строки обрабатываются от старших адресов к младшим адресам (справа налево). Запись 0 в DF вызывает автоинкремент, т.е. обработку строк слева направо. Если признак разрешения прерывания IF равен 1, то МП реагирует на внешние маскируемые запросы прерывания. Запись 0 в IF запрещает эти прерывания. При этом IF не влияет на внутренние и немаскируемые прерывания. Для перевода МП в пошаговый режим выполнения программы необходимо записать 1 в разряд признака пошагового режима TF. В этом режиме после выполнения каждой команды МП автоматически генерирует прерывание.



Микропроцессор К1810ВМ86

Функциональное назначение выводов микропроцессора К1810ВМ86 приведено в табл. 20.


Табл. 20. Функциональное назначение выводов МП К1810ВМ86 (Нажмите на таблицу для увеличения)

Вход служит для выбора режима функционирования, который предлагает пользователю выбор состава выходных сигналов в соответствии со степенью сложности проектируемой МП системы. В минимальном режиме (вывод подсоединен к шине питания), ориентированном на малые вычислительные системы, МП выдает сигналы управления обменом с памятью и внешними устройствами, а также обеспечивает доступ к системной магистрали по запросу прямого доступа к памяти, используя сигналы HOLD и HLDA. Если вывод подключен к шине «Земля» (общий), то МП находится в максимальном режиме и может работать в сложных одно- и многопроцессорных системах. При работе в этом режиме изменяются функции ряда выводов МП. Восемь сигналов состояния, которые выдает МП, могут быть использованы внешними устройствами. Сигналы на выводах определяют тип цикла обмена по шине адреса/данных. Эти сигналы состояния МП декодируются системным контроллером К1810ВГ88, и он выдает расширенный набор сигналов управления обменом. Сигналы на выводах S3, S4 определяют, какой сегментный регистр используется в текущем цикле обмена для вычисления физического адреса ячейки памяти. Сигнал на выводе S5 определяет состояние триггера разрешения прерывания регистра признаков, на выводе S6 всегда находится в состоянии 0, а на выводе S7 является вспомогательным сигналом и его состояние в процессе работы МП не определено. В максимальном режиме МП выдает на выводы QS0 и QS1 сигналы состояния очереди команд, предназначенные для того, чтобы внешние процессоры могли принимать от МП команды и операнды с помощью команды ESC. Сигналы, полученные в текущем такте, описывают состояние очереди в предыдущем такте. Отслеживание состояния очереди команд позволяет обрабатывать расширение системы команд с помощью сопроцессора.

Система команд МП К1810ВМ86 содержит 135 команд, подразделяющихся по функциональному назначению на команды передачи данных, арифметические, поразрядной обработки данных, обработки строк данных, передачи управления, управления процессором.

Команды передачи данных (общего назначения, пересылки адреса и признаков, ввода/вывода и перекодирования) обеспечивают пересылку операнда-источника на место операнда-приемника без содержательного их преобразования. Арифметические команды (сложения, вычитания, умножения, деления и преобразования форматов данных) предназначены для выполнения операций над 8- и 16-разрядными целыми двоичными числами с фиксированной и плавающей точками, упакованными и распакованными двоично-десятичными числами. Команды поразрядной обработки данных выполняют логические операции булевой алгебры, операции линейных и циклических сдвигов вправо и влево. Команды обработки строк данных позволяют не только производить расчеты, но и обрабатывать тексты. Длина обрабатываемых строк может достигать 64 Кбайт. Команды передачи управления позволяют осуществлять безусловные переходы, вызовы и возвраты, условные переходы, управление циклами и обслуживание прерываний. Команды управления процессором обеспечивают управление состоянием определенных разрядов регистра признаков, а также используются для синхронизации работы с внешними событиями и процессорами.

2.2 Принцип работы основных частей, блоков и отдельных элементов автоматизированного устройства.

Интерфеìйс (англ. interface — поверхность раздела; граница раздела; поверхность контакта; стык, область контакта, взаимодействия; средство осуществления взаимного воздействия, взаимосвязи) — совокупность возможностей, способов и методов одновременного взаимодействия двух систем (любых, а не обязательно являющиеся вычислительными или информационными), устройств или программ для обмена информацией между ними, определённая их характеристиками, характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п. В случае, если одна из взаимодействующих систем — человек, чаще говорят лишь о второй системе, то есть об интерфейсе той системы, с которой человек взаимодействует в режиме одновременности. Примеры:

руль, педали газа и тормоза, ручка КПП — интерфейс (управления) автомобиля или же интерфейс системы «водитель — автомобиль»;

элементы электронного аппарата (телевизора, автомагнитолы, часов и т. п.) — дисплей, набор кнопок и переключателей для настройки, плюс правила управления ими — интерфейс системы «человек — аппарат»;

клавиатурамышь и пр. устройства ввода — элементы сопряжения в системе пользовательского интерфейса (в свою чоередь, и сами клавиатура и мышь имеют свои интерфейсы сопряжения с компьютером, аппаратные и программные).

Наиболее часто этот термин применяется в информатике, где это — совокупность унифицированных технических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих одновременное взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системе или сопряжение между системами.[1]Существует аналогичный русскоязычный термин «стык», который используется достаточно редко.[2] собенности интерфейса

Широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных, определяемый стандартом EIA RS-232-C и рекомендациями V.24 CCITT. Изначально создавался для связи компьютера с терминалом. В настоящее время используется в самых различных применениях с использованием конвертеров 232.

Интерфейс RS232 соединяет два устройства (без использования конвертеров 232). Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных линий для обеспечения функций определения статуса и управления. В случае, когда требуется объеденить более двух приборов, оснащенных этим интерфейсом, следует использовать специальные устройства - преобразователи интерфейса RS232 в другой интерфейс (например RS485), позволяющий подключать несколько устройств.

Основные параметры интерфейса

Стандарт

EIA RS-232-C, CCITT V.24

Скорость передачи

115 Кбит/с (максимум)

Расстояние передачи

15 м (максимум)

Характер сигнала

несимметричный по напряжению

Количество драйверов

1

Количество приемников

1

Схема соединения

полный дуплекс, от точки к точке

Как видно из таблицы интерфейс RS 232 имеет ограничение на длину - 15 метров. Если требуется соединить устройства, расположенные на большем удалении, то требуется использовать модемы или конвертеры RS 232 в RS 485.

Обзор стандарта RS-232

Данный обзор взят с сайта www.gaw.ru

RS232 - протокол, применяемый для связи компьютеров с модемами и другими периферийными устройствами. В данном обзоре представлен комплект полезной и справочной информации, представлена распиновка стандартных разъемов, а так же описано что такое квитирование (HANDSHAKING).

Определение RS 232

RS-232 - интерфейс передачи информации между двумя устройствами. Максимальная длянна этого последовательного интерфейса равна 15 м. Для обеспечения большей устойчивости к помехам информация передается по проводам с уровнями сигналов, отличающимися от стандартных 5В. Данные передаются асинхронно с установленной скоростью при синхронизации уровнем сигнала стартового импульса.

Назначение RS232

Интерфейс RS-232-C разработан для простого применения, однозначно определяемого его названием "Интерфейс между терминальным оборудованием и связным оборудованием с обменом по последовательному двоичному коду". Каждое слово в названии значимое, оно определяет интерфейс между терминалом (DTE) и модемом (DCE) по передаче последовательных данных.

Соединители

Устройства для связи по последовательному каналу соединяются кабелями с 9-ю или 25-ти контактными разъемами типа D. Обычно они обозначаются DB-9, DB-9, CANNON 9, CANNON 25 и т.д. Разъемы типов розетки и штырей. Каждый вывод обозначен и пронумерован. Расположение выводов представлено ниже.

Стандарт

Ассоциация электронной промышленности (EIA) развивает стандарты по передаче данных. Стандарты EIA имеют префикс "RS". "RS" означает рекомендуемый стандарт, но сейчас стандарты просто обозначаются как "EIA" стандарты. RS-232 был введен в 1962. Стандарт развивался и в 1969 представлена третья редакция (RS-232C). Четвертая редакция была в 1987 (RS-232D, известная также под EIA-232D). Этот стандатр идентичен МККТТ (CCITT) V.24/V.28, X.20bis/X.21bis и ISO IS2110.

Обозначения устройств

Уровни сигналов

В RS232 используются два уровня сигналов: логические 1 и 0. Логическую 1 иногда обозначают MARK, логический 0 - SPACE . Логической 1 соответствуют отрицательные уровни напряжения, а логическому 0 - положительные. Соответствующие значения напряжений представлены в таблице.

Уровни сигналов данных

Уровень

Передатчик

Приемник

Логический 0

От +5 В до +15 В

От +3 В до +25 В

Логический 1

от-5 В до -15 В

От -3 В до -25 В

Не определен

От -3 В до +3 В

Уровни управляющих сигналов

Сигнал

На выходе устр-ва (Driver)

На входе устр-ва (Terminator)

"Off"

От -5 В до -15 В

от -3 В до -25 В

"On"

От 5 В до 15 В

от 3 В до 25 В

Ослабление сигнала

Сигналы после прохождения по кабелю ослаюляются и искажаются. Ослабление растет с увеличением длины кабеля. Этот эффект сильно связан с электрической емкостью кабеля. По стандарту максимальная нагрузочная емкость составляет 2500 пФ. Типичная погонная емкость кабеля составляет 130 пФ, поэтому максимальная длина кабеля ограничена примерно 17 м.

Дополнительная информация в разделе Кабели и Длина проводов (конвертеры 232).

Проблемы с источником питания

Перед соединением двух компьютеров через RS-232, каждый из которых питается от различных источников рекомендуется выравнять напряжения между их сигнальными землями перед подключением.

Контакты разъемов интерфейса RS232


DB25 Розетка (мама)

Контакт

Обозн.

Направление

Описание

1

SHIELD

---

Shield Ground - защитная земля, соединяется с корпусом устройства и экраном кабеля

2

TXD

-->

Transmit Data - Выход передатчика

3

RXD

<--

Receive Data - Вход приемника

4

RTS

-->

Request to Send - выход запроса передачи данных

5

CTS

<--

Clear to Send - вход разрешения терминалу передавать данные

6

DSR

<--

Data Set Ready - вход сигнала готовности от аппаратуры передачи данных

7

GND

---

System Ground - сигнальная (схемная) земля

8

CD

<--

Carrier Detect - вход сигнала обнаружения несущей удаленного модема

9-19

N/C

-

-

20

DTR

-->

Data Terminal Ready - выход сигнала готовности терминала к обмену данными

21

N/C

-

-

22

RI

<--

Ring Indicator - вход индикатора вызова (звонка)

23-25

N/C

-

-


?

?

?

?

?

?

?

?

?

??


DB9 Розетка (мама)

Контакт

Обозн.

Направление

Описание

1

CD

<--

Carrier Detec??

??

????

????

?????????????

??

????

????

??????????????

??

????

????

????????????????????

??

????

????

??????????????

??

????

????

???????????????

??

????

????

????????????????

??

????

????

??????????????

??

???

????

???????????????

?

???????

Контакт

Обозн.

Направление

Описание

1

RI

<--

Ring Indicator

2

CD

<--

Carrier Detect

3

DTR

-->

Data Terminal Ready

4

GND

---

System Ground

5

RxD

<--

Receive Data

6

TxD

-->

Transmit Data

7

CTS

<--

Clear to Send

8

RTS

-->

Request to Send

Соединения коннектора RJ-45 не стандартизовано. Данный вариант один из возможных.

Кабели подключения. Конвертеры 232. Преобразователи 232

Нуль модемные кабели RS-232

3-проводный минимальный

Совместимость

Рассмотрим сначала DSR сигнал (конт.6). Этот вход сигнала готовности от аппаратуры передачи данных. В схеме соединений вход замкнут на выход DTR (конт.4). Это означает, что программа не видит сигнала готовности другого устройства, хотя он есть. Аналогично устанавливается сигнал на входе CD (конт.1). Тогда при проверке сигнала DSR для контроля возможности соединения будет установлен выходной сигнал DTR.

Это соответствует 99% коммуникационного программного обеспечения. Под этим подразумевается, что 99% программного обеспечения с этим нуль-модемным кабелем примут проверку сигнала DSR.

Аналогичный трюк применяется для входного сигнала CTS. В оригинале сигнал RTS (конт.7) установливается и затем проверяется CTS (конт.8). Соединение этих контактов приводит к невозможности зависания программ по причине неответа на запрос RTS.

7-проводный полный

Совместимость

Самый дорогой полный нуль-модемный кабель с семью проводами. Только сигналы индикатора вызова и определения несущей не подключены.

Этот кабель не разрешает использовать предыдущий метод контроля предачи данных. Основная несовместимость перекрестное соединение сигналов RTS и CTS. Первоначально эти сигналы использовались для контроля потоком данных по типу запрос/ответ. При использовании полного нуль-модемного кабеля более нет запросов. Эти сигналы применяются для сообщения другой стороне есть ли возможность соединения.

Особенность

Контакты 2 и 3 на 9-ти выводном разъеме D типа противоположны этим же контактам на 25-ти контатном раземе. Поэтому, если соединить контакты 2-2 и 3-3 между разъемами D25 и D9, получится коммуникационный кабель. Контакты сигнальной земли Signal Ground (SG) также должны быть подключены между собой. См. таблицу ниже.

5-проводный с управлением потоком

Описание

Можно найти или изготовить много типов кабелей для связи по интерфейсу RS-232. В этом нуль- модемном кабеле используется только 5 проводов: сигналы данных TXD, RXD, сигнал GND и управляющие сигналы RTS CTS для управления потоком.

Обозначение кабелей

Все DTE-DCE кабели прямого соединения, контакты соединяются один к одному. Кабели DTE-DTE и DCE-DCE кросс-кабели.

DTE - DCE называется 'прямой кабель'

DTE - DTE называегся 'нуль-модемный кабель'

DCE - DCE называется 'Tail Circuit Cable'

Описание полного нуль-модемного кабеля

Соединение D9- D9

DB9-1

DB9-2

Receive Data

2

3

Transmit Data

Transmit Data

3

2

Receive Data

Data Terminal Ready

4

6+1

Data Set Ready + Carrier Detect

System Ground

5

5

System Ground

Data Set Ready + Carrier Detect

6+1

4

Data Terminal Ready

Request to Send

7

8

Clear to Send

Clear to Send

8

7

Request to Send

Соединение D25-D25

DB25-1

DB25-2

Receive Data

3

2

Transmit Data

Transmit Data

2

3

Receive Data

Data Terminal Ready

20

6+8

Data Set Ready + Carrier Detect

System Ground

7

7

System Ground

Data Set Ready + Carrier Detect

6+8

20

Data Terminal Ready

Request to Send

4

5

Clear to Send

Clear to Send

5

4

Request to Send

Соединение D9-D25

DB9

DB25

Receive Data

2

2

Transmit Data

Transmit Data

3

3

Receive Data

Data Terminal Ready

4

6+8

Data Set Ready + Carrier Detect

System Ground

5

7

System Ground

Data Set Ready + Carrier Detect

6+1

20

Data Terminal Ready

Request to Send

7

5

Clear to Send

Clear to Send

8

4

Request to Send

Заглушка тестирования RS-232

Заглушка для эмуляции терминала

Данный соединитель RS-232 может быть использован для проверки последовательного порта кмпьютера. Сигналы данных и управления соединены. В этом случае передаваемые данные сразу возвращаются. Компьютер проверяет собственный поток. Это может быть использовано для проверки функционирования порта RS-232 со стандартным терминальным программным обеспечением.


DB 9 мама


DB 25 мама

Кабель контроля (мониторинга) RS-232

Полудуплексная работа

Контроль связи по RS-232 между двумя устройствами с помощью компьютера возможен при помощи кабеля, изображенного на рис. Два разъема подключаются к устройствам, а третий подключается к наблюдающему компьютеру. Этот кабель принимает информацию от двух источников только на один приемный порт RS-232. Поэтому, если оба устройства начнут одновременную работу, контролируемая информация на входе компьютера будет нарушена. В большинстве случаев связь осуществляется в полудуплексном режиме. Для этих режимов этот кабель будет работать без проблем.

Расстояния передачи. Конвертеры 232

Длина кабеля

Длина кабеля влияет на максимальную скорость передачи информации. Более длинный кабель имеет большую емкость и соответственно для обеспечения надежной передачи более низкую скорость. Большая емкость приводит к тому, что изменение напряжения одного сигнального провода может передаться на другой смежный сигнальный провод. Максимальным расстоянием обычно считается равным 15 м, но это не установлено в стандарте. Мы рекомендуем использовать на расстояниях до 50 м, но это зависит от типа используемого оборудования и характеристик кабеля.

Максимальная длина кабеля

Скорость [бод]

Макс. длина [футы]

Макс. длина [метры]

19 200

50

15

9 600

500

150

4 800

1000

300

2 400

3000

900

Скорость передачи данных

Скорость передачи информации по RS-232 измеряется в Бодах. Эта единица названа в честь Эмиля Бодо (Jean Maurice-Emile Baudot) (1845-1903), французского инженера по телеграфии, изобретателя первого печатающего устройства для телеграфа (телепринтера) , представленного на Международной Телеграфной конференции в 1927. Максимальная скорость согласно стандарту 20000 Бод. Однако современное оборудование может работать значительно быстрее. Не имеет значения на сколько быстрое (медленное) ваше соединение - максимальное число чтения за секунду можно установить с помощью используемого программного обеспечения.

Контроль четности

Четность в RS-232 (Parity)

При передаче по последовательному каналу контроль четности может быть использован для обнаружения ошибок при передаче данных. При использовании контроля четности посылаются сообщения подсчитывающие число единиц в группе бит данных. В зависимости от результата устанавливается бит четности. Приемное устройство также подсчитывает число единиц и затем сверяет бит четности.

Типы четности

Для обеспечения контроля четности компьютер и устройство должны одинаково производить подсчет бита четности. То есть, определиться устанавливать бит при четном (even) или нечетном (odd) числе единиц. При контроле на четность биты данных и бит четности всегда должны содержать четное число единиц. В противоположном случае соответствует для контроля на нечетность.

Mark и Space биты четности

Часто в драйверах доступны еще две опции на четность: Mark и Space. Эти опции не влияют на возможность контроля ошибок. Mark означает, что устройство всегда устанавливает бит четности в 1, а Space - всегда в 0.

Обнаружение ошибок

Проверка на четность - это простейший способ обнаружения ошибок. Он может определить возникновение ошибок в одном бите, но при наличии ошибок в двух битах уже не заметит ошибок. Также такой контроль не отвечает на вопрос какой бит ошибочный. Другой механизм проверки включает в себя Старт и Стоп биты, циклические проверки на избыточность, которые часто применяются в соединениях Modbus.

Пример

В этом примере показана структура передаваемых данных со синхронизирующим тактовым сигналом. В этом примере используется 8 бит данных, бит четности и стоп бит. Такая структура также обозначается 8Е1.

Примечание: Тактовый сигнал - для асинхронной передачи это внутренний сигнал

Старт бит

Сигнальная линия может находится в двух состояниях: включена и выключена. Линия в состоянии ожидания всегда включена. Когда устройство или компьютер хотят передать данные, они переводят линию в состояние выключено - это установка Старт бита. Биты сразу после Старт бита являются бюитами данных.

Стоп бит

Стоп бит позволяет устройству или компьютеру произвести синхронизацию при возникновении сбоев. Например, помеха на линии скрыла Старт бит. Период между старт и стоп битами постоянен, согласно значению скорости обмена, числу бит данных и бита четности. Стоп бит всегда включен. Если приемник определяет выключенное состояние, когда должен присутствовать стоп бит, фиксируется появление ошибки.

Установка Стоп бита

Стоп бит не просто один бит минимального интервала времени в конце каждой передачи данных. На компьютерах обычно он эквивалентен 1 или 2 битам, и это должно учитываться программе драйвера. Хоя, 1 стоп бит наиболее общий, выбор 2 бит в худшем случае немного замедлит передачу сообщения.

(Есть возможность установки значения стоп бита равным 1.5. Это используется при передаче менее 7 битов данных. В этом случае не могут быть переданы символы ASCII, и поэтому значение 1.5 используется редко.)

Управление потоком

Управление потоком представляет управлять передаваемыми данными. Иногда устройство не может обработать принимаемые данные от компьютера или другого устройства. Устройство использует управление потоком для прекращения передачи данных. Могут использоваться аппаратное или программное управление потоком.

Аппаратное управление потоком

Аппаратный протокол управления потоком RTS/CTS. Он использует дополнительно два провода в кабеле, а не передачу специальных символов по линиям данных. Поэтому аппаратное управление потоком не замедляет обмен в отличие от протокола Xon-Xoff. При необходимости послать данные компьютер устанавливает сигнал на линии RTS. Если приемник (модем) готов к приему данных, то он отвечает установкой сигнала на линии CTS, и компьютер начинает посылку данных. При неготовности устройства к приему сигнал CTS не устанавливается.

Программное управление потоком

Программный протокол управления потоком Xon/Xoff использует два символа: Xon и Xoff. Код ASCII символа Xon - 17, а ASCII код Xoff - 19. Модем имеет маленький буфер, поэтому при его заполнении модем посылает символ Xoff компьютеру для прекращения посылки данных. При появлении возможности приема данных посылается символ Xon и компьютер продолжит пересылку данных. Этот тип управления имеет преимущество в том, что не требует дополнительных линий, т.к. символы передаются по линиям TD/RD. Но на медленных соединениях это может привести к значительному замедлению соединения, т.к. каждый символ требует 10 битов.

 RS-485 используется для обмена данными между несколькими устройствами по одной двухпроводной линии связи (витой паре) в полудуплексном режиме. Передача выполняется одновременно только в одну сторону. Прием при этом невозможен. Для приема данных требуется переключения приёмопередатчика в режим приема. 
     По электрическим характеристикам и принципам передачи данных RS-422 полностью совместим с RS-485, но является дуплексным. В нем одна витая пара постоянно используется для приема, а другая для передачи данных. 


Уровни сигналов  RS-422 
     Передача данных идёт по двум линиям, A и B, представляющим собой витую пару (два скрученных провода). Используется принцип дифференциальной передачи одного сигнала. По проводу A идет исходный сигнал, по проводу B противофазный. Когда на одном проводе логическая 1 , на другом логический 0 и наоборот. Этим достигается высокая устойчивость к синфазной помехе, действующей на оба провода одинаково. Электромагнитная помеха, проходя через участок линии связи, наводит в каждом проводе одинаковый потенциал, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений. 
     Передатчик должен обеспечивать уровень сигнала 1,5 В при максимальной нагрузке (32 стандартных входа и 2 терминальных резистора) и не более 6 В без нагрузки. На стороне приемника минимальный уровень принимаемого сигнала должен быть не менее 200 мВ. 


Аппаратная реализация 
     RS-422 - полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику. Реализован в микросхемах MAX488, MAX490. . 

 

Расстояние и скорость передачи данных 

Скорость

Расстояние

62,5 кбит/сек

1200 м

375 кбит/сек

300 м

2,4 мбит/сек

100 м

10 мбит/сек

10 м


Согласование 
     Электрический сигнал отражается от открытых концов линии передачи. Если расстояние достаточно большое, фронт сигнала, отразившийся в конце линии и вернувшийся обратно, может исказить текущий или следующий сигнал. В таких случаях нужно каким-то образом подавлять эффект отражения. 
     На удаленном конце линии, между проводниками витой пары включають резистор с номиналом равным волновому сопротивлению линии. Электромагнитная волна дошедшая до "тупика" поглощается на резисторе. Отсюда его названия - согласующий резистор или "терминатор". Номинальное сопротивление согласующего резистора соответствует волновому сопротивлению кабеля и обычно составляет 120 Ом. 

 

     Резистор может быть запаян на контакты кабельных разъемов у конечных устройств. Иногда резисторы бывают смонтированы в самом устройстве и для подключения резистора нужно установить перемычку (как в нашей продукции VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M). 

Защитное смещение 
     При отсоединении приемника от линии, либо при отсутствии в линии активных передатчиков, уровень электрического сигнала на проводах A и B может быть произвольным. Чтобы избежать выдачи ошибочных сигналов на приемник UART, необходимо установить подтяжку входа А к питанию, а B - к "земле". 

 

     В выпускаемой нами продукции (VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M ...) установлены резисторы защитного смещения номиналом 680 Ом. 


Исключение приема при передаче RS-485 
     При работе RS-485 на передачу, выход приемника RO переводится в третье состояние и ножка RX контроллера (приемник UART) "повисает в воздухе". В результате, во время передачи на приемнике UART любая помеха будет принята за входной сигнал. Для исключения этой ситуации необходимо выход приемника RO подтягивать к логической 1. 

 

     В выпускаемой нами продукции (VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M ...) установлен резистор подтяжки выхода приемника номиналом 10 кОм. 


Отключение передатчика при включении оборудования 
     При включении питания или перезагрузке оборудования по сигналу "Reset", контроллеру требуется несколько милисекунд на инициализацию. Получается ситуация, при которой питание на микросхему приемопередатчика RS-485/422 уже подано, но входы разрешения приемника /RE и передатчика DE "висят в воздухе". В результате, приемопередатчик может по помехе открыться на передачу и все время пока микроконтроллер иницализируется передавать в работающую линию мусор. Для исключения этого необходимо резистором подтянуть включение передатчика к “земле”. Таким образом, сразу при включении питания передатчик включен на прием и не сорит в линию. 

 

     В выпускаемой нами продукции (VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M ...) установлен резистор подтяжки включения передатчика номиналом 10 кОм. 


Гальваническая развязка 
     Устройства зачастую находятся на большом расстоянии друг от друга, поэтому обычно требуется гальваническая развязка, функции которой – разрыв общей "земляной" цепи, защита всей системы от высоковольтных переходных процессов, уменьшение помех и искажений сигналов, а также увеличение степени электробезопасности. 

 
Технические характеристики стандартов RS-485 и RS-422. 

Параметр

RS-422

RS-485

Допустимое число Tx и Rx

1 Tx, 10 Rx

32 Tx, 32 Rx

Максимальная длина кабеля

1200 м

1200 м

Максимальная скорость передачи данных

10 мбит/с

10 мбит/с<

Диапазон напряжений "1" передатчика

+2...+10 В

+1.5...+6 В

Диапазон напряжений "0" передатчика

-2...-10 В

-1.5...-6 В

Максимальный ток короткого замыкания передатчика

150 мА

250 мА

Допустимое сопротивление нагрузки передатчика

100 Ом

54 Ом

Чувствительность по входу Rx

± 200 мВ

± 200 мВ

Входное сопротивление приемника

4 кОм

12 кОм

Диапазон напряжений входного сигнала Rx

± 7 В

-7...+12 В

Уровень логической единицы Rx

> 200 мВ

> 200 мВ

Уровень логического нуля Rx

< 200 мВ

< 200 мВ

2.3 Скорость передачи данных.

Скорость передачи информации по RS-232 измеряется в Бодах. Эта единица названа в честь Эмиля Бодо (Jean Maurice-Emile Baudot) (1845-1903), французского инженера по телеграфии, изобретателя первого печатающего устройства для телеграфа (телепринтера) , представленного на Международной Телеграфной конференции в 1927. Максимальная скорость согласно стандарту 20000 Бод. Однако современное оборудование может работать значительно быстрее. Не имеет значения на сколько быстрое (медленное) ваше соединение - максимальное число чтения за секунду можно установить с помощью используемого программного обеспечения.

Контроль четности

Четность в RS-232 (Parity)

При передаче по последовательному каналу контроль четности может быть использован для обнаружения ошибок при передаче данных. При использовании контроля четности посылаются сообщения подсчитывающие число единиц в группе бит данных. В зависимости от результата устанавливается бит четности. Приемное устройство также подсчитывает число единиц и затем сверяет бит четности. Интерфейс RS232 соединяет два устройства (без использования конвертеров 232). Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных линий для обеспечения функций определения статуса и управления. В случае, когда требуется объеденить более двух приборов, оснащенных этим интерфейсом, следует использовать специальные устройства - преобразователи интерфейса RS232 в другой интерфейс (например RS485), позволяющий подключать несколько устройств.

Основные параметры интерфейса

Стандарт

EIA RS-232-C, CCITT V.24

Скорость передачи

115 Кбит/с (максимум)

Расстояние передачи

15 м (максимум)

Характер сигнала

несимметричный по напряжению

Количество драйверов

1

Количество приемников

1

Схема соединения

полный дуплекс, от точки к точке


     Уровень передачи данных RS-422  идёт по двум линиям, A и B, представляющим собой витую пару (два скрученных провода). Используется принцип дифференциальной передачи одного сигнала. По проводу A идет исходный сигнал, по проводу B противофазный. Когда на одном проводе логическая 1 , на другом логический 0 и наоборот. Этим достигается высокая устойчивость к синфазной помехе, действующей на оба провода одинаково. Электромагнитная помеха, проходя через участок линии связи, наводит в каждом проводе одинаковый потенциал, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений. 
     Передатчик должен обеспечивать уровень сигнала 1,5 В при максимальной нагрузке (32 стандартных входа и 2 терминальных резистора) и не более 6 В без нагрузки. На стороне приемника минимальный уровень принимаемого сигнала должен быть не менее 200 мВ. 
     RS-422 - полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику. Реализован в микросхемах MAX488, MAX490. . 

 

Расстояние и скорость передачи данных 

Скорость

Расстояние

62,5 кбит/сек

1200 м

375 кбит/сек

300 м

2,4 мбит/сек

100 м

10 мбит/сек

10 м

2.4.Апаратное управление потоком.

Управление потоком представляет управлять передаваемыми данными. Иногда устройство не может обработать принимаемые данные от компьютера или другого устройства. Устройство использует управление потоком для прекращения передачи данных. Могут использоваться аппаратное или программное управление потоком.

Аппаратное управление потоком

Аппаратный протокол управления потоком RTS/CTS. Он использует дополнительно два провода в кабеле, а не передачу специальных символов по линиям данных. Поэтому аппаратное управление потоком не замедляет обмен в отличие от протокола Xon-Xoff. При необходимости послать данные компьютер устанавливает сигнал на линии RTS. Если приемник (модем) готов к приему данных, то он отвечает установкой сигнала на линии CTS, и компьютер начинает посылку данных. При неготовности устройства к приему сигнал CTS не устанавливается.

2.5 Програмное управление потоком.

Программный протокол управления потоком Xon/Xoff использует два символа: Xon и Xoff. Код ASCII символа Xon - 17, а ASCII код Xoff - 19. Модем имеет маленький буфер, поэтому при его заполнении модем посылает символ Xoff компьютеру для прекращения посылки данных. При появлении возможности приема данных посылается символ Xon и компьютер продолжит пересылку данных. Этот тип управления имеет преимущество в том, что не требует дополнительных линий, т.к. символы передаются по линиям TD/RD. Но на медленных соединениях это может привести к значительному замедлению соединения, т.к. каждый символ требует 10 битов. 

Аппаратная реализация 
     RS-422 - полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику. Реализован в микросхемах MAX488, MAX490. . 

 

Согласование 
     Электрический сигнал отражается от открытых концов линии передачи. Если расстояние достаточно большое, фронт сигнала, отразившийся в конце линии и вернувшийся обратно, может исказить текущий или следующий сигнал. В таких случаях нужно каким-то образом подавлять эффект отражения. 
     На удаленном конце линии, между проводниками витой пары включають резистор с номиналом равным волновому сопротивлению линии. Электромагнитная волна дошедшая до "тупика" поглощается на резисторе. Отсюда его названия - согласующий резистор или "терминатор". Номинальное сопротивление согласующего резистора соответствует волновому сопротивлению кабеля и обычно составляет 120 Ом. 

 

     Резистор может быть запаян на контакты кабельных разъемов у конечных устройств. Иногда резисторы бывают смонтированы в самом устройстве и для подключения резистора нужно установить перемычку (как в нашей продукции VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M). 

Уровни сигналов  RS-422 
     Передача данных идёт по двум линиям, A и B, представляющим собой витую пару (два скрученных провода). Используется принцип дифференциальной передачи одного сигнала. По проводу A идет исходный сигнал, по проводу B противофазный. Когда на одном проводе логическая 1 , на другом логический 0 и наоборот. Этим достигается высокая устойчивость к синфазной помехе, действующей на оба провода одинаково. Электромагнитная помеха, проходя через участок линии связи, наводит в каждом проводе одинаковый потенциал, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений. 
     Передатчик должен обеспечивать уровень сигнала 1,5 В при максимальной нагрузке (32 стандартных входа и 2 терминальных резистора) и не более 6 В без нагрузки. На стороне приемника минимальный уровень принимаемого сигнала должен быть не менее 200 мВ. 
Исключение приема при передаче RS-485 
     При работе RS-485 на передачу, выход приемника RO переводится в третье состояние и ножка RX контроллера (приемник UART) "повисает в воздухе". В результате, во время передачи на приемнике UART любая помеха будет принята за входной сигнал. Для исключения этой ситуации необходимо выход приемника RO подтягивать к логической 1. 

 

     В выпускаемой нами продукции (VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M ...) установлен резистор подтяжки выхода приемника номиналом 10 кОм. 

  1.  Конструкторские расчеты.

3.1Расчет потребляемой мощности УЧПУ 4СК.

Потребляемая мощность является важным конструктивным параметром любого устройства. Особенно важным является значение показателя мощности в цифровой импульсной технике. Так даже незначительное отклонение напряжения питания от номинала на 5% и более, влечет за собой неминуемые сбои во всей схеме. Полная потребляемая мощность УЧПУ 4СК определяется, как сумма мощностей, потребляемых каждым элементом в отдельности.

Таблица 21

№п/п

Наименование элементов

Количество

( шт. )

Мощность

Р0 (Вт)

Общая мощность

Р0  n (Вт)

1

Микросхемы

2

КР1810ВМ86

1

0,9

0,9

3

Резистор

3

0,125

0.375

4

Конденсатор

1

0,22

0.22

5

АЛ307БМ

3

0,042

0.126

6

Диод

1

0,0032

0,0032

Итого:

1.7

 P0 – мощность одного элемента

n – количество элементов в схеме

Робщ. =  = 0,9×1=0,9

Вывод:  как видно из таблицы мощность устройства долговременного хранения информации составила около 1,7Вт.

3.2 Расчет надежности

 Надежность – особое свойство, заключающееся в способности устройства сохранять свои технические параметры во времени. Это свойство характеризуется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Обеспечение высокого качества и надежности изделия, является комплексным многоэтапным процессом.

Надежность закладывается при проектировании изделий, она зависит от прогрессивности и совершенства конструктивной схемы, прочности и износостойкости применяемых материалов и ряда других факторов. Требуемая  надежность обеспечивается в процессе производства изделий. Она определяется совершенством и стабильностью технологического процесса изготовления, качеством сборки, долговечностью контроля отдельных деталей и изделия в целом.

 

 В расчет надежности входит:

1. Расчет вероятности безотказной работы;

2. Расчет средней наработки до отказа;

3. Расчет интенсивности отказов.

Согласно ГОСТ 27.002 – 89 дадим определения:

Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет.

Средняя наработка до отказа – это математическое ожидание наработки объекта до первого отказа.

Интенсивность отказов – это условная плотность вероятности

возникновения отказа объекта определяемая при условии, что до

рассматриваемого момента времени отказ не возникнет.

 

Требуется рассчитать Ризд.(t)  на рисунке 1, вероятность безотказной работы УЧПУ 4СК в течении времени (t) и среднюю наработку на отказ Тср., приведём структурную схему

    Схема состоит:

  1.  Батарея – 1 шт.;
  2.  Диод – 3 шт.;
  3.  Светодиод –3шт.;
  4.  Конденсаторы –3шт.;
  5.  Микросхемы –1 шт.;
  6.  Резисторы –3 шт.;
  7.  Разъем – 1шт.;
  8.  Соединение пайкой – 36 шт. ;
  9.  Печатный монтаж – 6 шт.

На основании анализа статистических материалов установлены и приведены в справочной литературе значения интенсивности отказов, отдельных элементов λ0, 1/ч. Воспользуемся этими данными.

Для удобства ведения расчетов все данные сведем в таблицу 22:

Таблица 22-интенсивность отказов элементов схемы

Наименование элемента

Констр-я характеристика

Обозначение по схеме

Кол-во шт.

Интенсивность отказов 0,1/r

Интенсивность отказов;0*n;1/r * 10-6

Резисторы

постоянные

R

3

0.2

0.6

Конденсаторы

Электрический

Керамический

С1C2

2

0,01

0,02

Батарейки

GB1

1

0.5

0.5

Микропроцесор КР1810ВМ86

аналогый

U1

1

0.9

0.9

ЖК индикатор

аналоговый

1

0.5

0.5

Печатная плата

6

0,00005*10-4

2.400*10-4

Пайка

36

0,0005*10-6

1.440*10-6

Итого

6.54

Согласно формуле средние наработки до отказа определяет:

Тср. =

Переведем Тср. в года, для  чего разделим его на время работы две смены t=16ч.  и на количество рабочих дней в году ровно 247 дней, получаем Тср. в годах:

Тср.==32 лет

Вероятность безотказной работы изделия за время t определяем по формуле:

Ризд.(t) = 1-изд.*t = 1-*16=0,0010

где Ризд.(t) – вероятность безотказной работы

Вывод. Расчет надежности устройства долговременного хранения информации, проверки большой интегральной схемы показал, что изделие надежно, вероятность безотказной работы изделия равна 0,0010 а средняя наработка до отказа равна  32 годам.

4 Диагностика и наладка

4.1 Выбор и обоснование метода контроля и диагностики заданного устройства.

В разделе «Диагностика и наладка» описывают выбранные методы средства наладки.

Электрические схемы электрооборудования отличаются между собой сложностью, видами применяемых электроаппаратов, назначением и т. д., поэтому работа наладчика не может строиться по шаблону. Однако во всех случаях целесообразно использовать некоторые общие методы сокращающие время выявления неисправностей.

В дипломной работе используется метод  наблюдения а также метод электрических измерений.

Метод наблюдения является простейшим и самым необходимым в работе наладчика. Он состоит в наблюдении за действием элементов схемы и оценке правильности их действия. Даже в электрооборудовании со сложной электро автоматикой и большим количеством аппаратуры в одной операции управления участвует не более 3—4 аппаратов. Зная назначение и расположение аппаратов, по их состоянию наладчик может судить о режиме работы, направлении движений и очень часто можно установить причину неисправности или ограничить круг поисков только путем наблюдения.Метод электрических измерений. электрические измерения выполняют по одному из следующих методов видов: прямой косвенный и совокупный и совместный. Название прямого вида говорит само за себя ,значение нужной величины определяется непосредственно прибором, Примером таких измерений может служить определение  мощности ваттметром, сила тока амперметром и т.д.

4.2Разработать перечень основных проверок технологических состояний заданного автоматизированного устройства и основные неисправности.

Вид, периодичность, порядок проведения и продолжительность работ по техническому обслуживанию см. в табл. 7.1.

Все работы по техническому обслуживанию (кроме ежесменных) фиксируются в журнале с указанием даты технического обслуживания, вида, продолжительности и подписи исполнителя.

Контакты разъемов и переключателей промывать спиртом этиловым ректификованным техническим ГОСТ 18300-87.

Таблица  23

Периодичность проводящегося технического обслуживания

Содержание и порядок проведения работ

Продолжительность

работ,

час.

Ежесменное

1.Удалите пыль и загрязнения внешних поверхностей устройства.

2.Проверьте надежность заземления устройства.

3.Проверьте работоспособность устройства в режиме «Автотест» по включению питания.                                  

0,5

еженедельные

1.Проверьте крепление вентиляторов и подтяните если нужно крепежные винты.

2.Выполните все работы ежесменного технического обслуживания.

2,0

ежемесячные

1.Выньте модули из каркаса БУ. Разъедините межмодульные разъемы и разъемы внешних соединений.

2.Прочистите внутренние поверхности модулей и устройства пылесосом или сухой щеткой.

3.Промойте с помощью спирта контакты разъемов модулей, переключателей, а также разъемы _ебелей.

4.Установите на место модули, подключите разъемы внешних соединений.

5.Выполните все работы еженедельного технического обслуживания.

4,0

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Поиск неисправностей производится с помощью программных и аппаратных средств диагностирования персоналом, прошедшим курс обучения на предприятии-изготовителе.

Перечень наиболее возможных неисправностей БУ и ПО приведен в табл. 24.

Таблица  24

Наименование неисправности, внешнее проявление, дополнительные признаки

Вероятная причина

Метод устранения

Не горит светодиод СЕТЬ на БУ

1.Неисправна вставка плавкая F1

2.Не работает БП БУ

1.Заменить вставку плавкую F1

2.Заменить БП БУ

После подачи сетевого напряжения не горит красная лампочка кнопки выключения

1.Неисправна лампа в кнопке выключения

2.Неисправна вставка плавкая F1 в БП ПО

3.Обрыв во внешней цепи сетевого питания

1.Заменить лампу на исправную из комплекта ЗИП

2.Заменить вставку плавкую из комплекта ЗИП

3.Устранить обрыв

Наименование неисправности, внешнее проявление, дополнительные признаки

Вероятная причина

Метод устранения

После подачи сетевого напряжения не горит красная лампочка включения

1.Неисправен БП ПО

1.Заменить БП ПО на исправный

После нажатия на кнопку включения не загорается зеленая лампочка

1.Неисправна лампа в кнопке включения

1.Заменить лампу на исправную из комплекта ЗИП

5.Специальное задание.

  1.  Разработать технологический процесс диагностики и наладки с использованием систем автоматизации проектирования (САПР).

Деятельность значительной части фирм и отдельных коллективов в промышленно развитых странах во многом зависит от их способности накапливать и перерабатывать информацию. Сегодня без компьютерной автоматизации уже невозможно производить современную сложную технику. Внедрение компьютерных и телекоммуникационных технологий повышает производительность труда. Отставание в области высоких технологий может привести к превращению страны в сырьевой придаток цивилизованного мира.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) находят применение в таких отраслях, как авиастроение, автомобилестроение, тяжелое машиностроение, в архитектуре, строительстве, нефтегазовой промышленности, в области картографии, геоинформационных систем, при производстве товаров народного потребления, в частности бытовой электротехники. САПР в машиностроении используется для проведения конструкторских, технологических работ и работ по технологической подготовке производства.

Выпуску любого изделия предшествует конструкторско-технологическая подготовка производства. Этот процесс занимает основное время от идеи до реализации, поэтому сокращение сроков подготовки производства является основой повышения конкурентоспособности.

Конструкторская и технологическая подготовка производства определяет жизнеспособность и развитие предприятия в жестких условиях конкуренции и постоянных перемен.

Главные условия новой политики управления предприятием, касающиеся идентификации и прослеживаемости изготовления изделий, в состоянии обеспечить только хорошо развитая структура подготовки производства с обязательной автоматизацией внутренних процессов. Проблема только в выборе средства автоматизации для оптимального использования высвобождающихся ресурсов.

Подобная реструктуризация проектно-конструкторской деятельности в сторону производства определяет и новые требования к программным продуктам, на основе которых ведется автоматизация проектирования.

Требования к программным продуктам:

информационная поддержка сквозного цикла;

единое конструкторско-технологическое пространство;

универсальность методов проектирования;

насыщенность конструкторским и технологическим инструментарием;

поддержка передовых и традиционных технологий производства;

адаптивность к условиям конкретных производств

В качестве программного продукта, соответствующего выше названным  требованиям мною решено использовать для проектирования изделия интегрированную систему ADEM для автоматизации проектирования конструкторской и технологической документации с возможностью перехода к сквозным технологиям проектирования и подготовки производства.

Опыт показывает, что наилучший результат может быть достигнут при тесном взаимодействии основных участников процесса — конструкторов и технологов. Для автоматизации такой совместной работы нужна система, которая позволяет в едином информационном пространстве решать разнородные задачи. Программные продукты, обеспечивающие единое конструкторско-технологическое пространство на базе структурных и геометрических моделей, называют интегрированными CAD/CAM-системами.

Несмотря на то, что в подобных системах может быть разделение на различные предметные модули, результат работы конструкторов и технологов хранится в общей модели. Более того, интегрированные системы обеспечивают единое графическое представление данных, что упрощает взаимодействие участников. Но самое главное преимущество интегрированных систем — взаимосвязь конструкторской и технологической информации, которая гарантирует автоматическое или полуавтоматическое внесение изменений в технологию в результате изменения геометрии изделия.

Одной из систем для автоматизации сквозного процесса конструкторско-технологической подготовки производства является отечественный продукт ADEM CAD/САМ. Он позволяет решить широкий спектр задач от формирования облика изделия до подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, включая разработку комплектов конструкторской и технологической документации.

Таким образом, CAD/CAM ADEM занимает особое место среди систем проектирования и уверенно решает задачи как в конструкторском и технологическом бюро, так и непосредственно в цехе предприятия.

В настоящее время система установлена на большом числе российских и зарубежных предприятий самых различных отраслей промышленности.

ADEM не только является поставщиком новейших технологий в отечественное производство, но и представляет Россию на зарубежных рынках — в Германии, Израиле, Греции и Швейцарии.

6.Организация работ при наладке автоматизированног устройства.

6.1 Организация рабочего места электромонтажника и наладчика КИП и автоматики по наладке автоматизированного устройства.

  Результат работы предприятия, цеха, отдела, уровень производительности труда во многом зависят от результатов труда на каждом рабочем месте.

  Рабочее место – это участок производственной площади, оснащенный оборудованием и другими средствами труда, соответствующими характеру работ, выполняемых на этом рабочем месте.

  Конструкция рабочей мебели должна обеспечить возможность индивидуальной регулировки соответственно росту работающего и создавать удобную рабочую позицию.

   Рабочее место для выполнения работ в положении сидя должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2032-78, ГОСТ 22.269-76, ГОСТ 21.829-76 и требованиям технической эстетики.

    Рабочий стол должен регулироваться по высоте в пределах 680-760 мм. При отсутствии такой возможности его высота должна составлять 720 мм.

    Оптимальные размеры рабочей плоскости столешницы 1600×900 мм. Под столешницей рабочего стола должно быть свободное пространство для ног с размерами: по высоте не менее 600 мм, по ширине 500 мм, по глубине 650 мм.

На поверхности рабочего стола для документов необходимо предусмотреть размещение специальной подставки.

    Рабочий стул должен быть подъемно-поворотным устройством, обеспечивающим регуляцию высоты сиденья и спинки, его конструкция должна предусматривать также изменение угла наклона спинки.

     Регулировка каждого параметра должна осуществляться легко, быть независимой и иметь надежную фиксацию.

     Высота поверхности сидения должна регулироваться в пределах 400-500 мм. Ширина сидения должна составлять не менее 400 мм, глубина не менее 300 мм. Угол наклона спинки должен изменяться в пределах 90-100 мм. к плоскости сидения.

Материал поверхности рабочего стула должен обеспечивать возможность быстрой очистки от загрязнений. Поверхность сидения и спинки должна быть полумягкой с нескользящим, не электризующимся и воздухонепроницаемым покрытием.

      Поддержание чистоты и порядка на рабочем месте оказывает влияние не только на производительность, но и на качество производимых работ.

      Не маловажное значение в организации рабочего места имеет организация его обслуживания. Обслуживание рабочего места организуется на основе сменно-суточных заданий, которые устанавливаются начальником отдела или лаборатории. Хорошая организация снабжения не отвлекает рабочего от основной работы.

Рабочие места закрепляются за рабочим на длительное время. Переход с одного на другое требует времени на его освоение. Это приводит к временному снижению производительности труда.

6.2  Охрана труда и правила техники безопасности при   

проведении диагностики и наладки  АЦП.

       Усложнение функциональной структуры деятельности с применением электронно-вычислительных машин предъявляет новые, подчас повышенные требования к человеку.

       Недочет роли человеческого фактора при проектировании и создании рабочего места электромонтажника неизбежно отражается на качественных и количественных показателях деятельности работников, в том числе к замедлению и ошибкам при принятии решений.

       Инженерно-технический персонал обеспечивает точную и бесперебойную работу машин, проведение профилактических и ремонтных работ. В их задачи входит поиск причин ошибок, сбоев, остановок машин, что требует анализа многочисленных вариантов, выбора различных альтернатив. Достаточно много времени инженер по эксплуатации уделяет работе со схемами, документацией, технической литературой.

       Все работники, имеющие дело с вычислительной техникой подвергаются воздействию вредных и опасных факторов производственной среды: электромагнитных полей (радиочастот), статическому электричеству, шуму, недостаточности удовлетворительных метеорологических условий, недостатка освещенности и психо-эмоциональному напряжению.

       Особенности характера труда, значительные умственные напряжения и другие нагрузки приводят к изменению у инженера функционального состояния нервной системы.

        Основным опасным производственным фактором при выполнении ремонтных работ на электроустановках является возможность поражения электрическим током.

        Ремонтный персонал должен быть старше 18-ти лет и аттестован на право выполнения электротехнических работ. Аттестацию проводят ежегодно.

Для безопасности электроустановок при работе на них должны быть выполнены следующие мероприятия: заземление, зануление, защитное отключение, двойная изоляция, разделение сетей питания, индивидуальные средства защиты.

 Работа на  станках с ЧПУ может сопровождаться наличием ряда вредных и опасных производственных факторов, к числу которых относятся:
электрический ток;
мелкая стружка и аэрозоли смазочно-охлаждающей жидкости;
отлетающие кусочки металла;
высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструментов;
повышенный уровень вибрации;
движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы;
недостаточная освещенность рабочей зоны, наличие прямой и отраженной блескости, повышенная пульсация светового потока.
При разработке настоящей Типовой инструкции использованы следующие стандарты системы безопасности труда: ГОСТ 12.0.003—74 "Опасные и вредные производственные факторы. Классификация", ГОСТ 12.L004--91 "Пожарная безопасность. Общие требования", ГОСТ 12.3.002—75 "Процессы производственные. Общие требования безопасности", ГОСТ 12.3.025—80 "Обработка металлов резанием. Требования безопасности" и др.
Фрезеровщики при производстве работ согласно имеющейся квалификации обязаны выполнять требования безопасности, изложенные в настоящей Типовой инструкции.
В случае невыполнения положений настоящей Типовой инструкции работники могут быть привлечены к дисциплинарной, административной, уголовной и материальной ответственности в соответствии с законодательством Российской Федерации в зависимости от тяжести последствий. Перед началом работы фрезеровщик обязан:
принять станок от сменщика; проверить, хорошо ли убраны станок и рабочее место. Не следует приступать К работе до устранения выявленных недостатков;
надеть спецодежду, застегнуть рукава и куртку, надеть головной убор;
проверить наличие и исправность защитного экрана и защитных очков, предохранительных устройств защиты от стружки и охлаждающих жидкостей;
отрегулировать местное освещение так, чтобы рабочая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза;
проверить наличие смазки станка. При смазке следует пользоваться только специальными приспособлениями;
проверить на холостом ходу станка:
а) исправность органов управления;
б) исправность системы смазки и охлаждения;
в) исправность фиксации рычагов включения и переключения (убедиться в том, что возможность самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочий исключена).
Фрезеровщику запрещается:
работать в тапочках, сандалиях, босоножках и т.п.;
применять неисправные и неправильно заточенные инструменты и приспособления;
прикасаться к токоведущим частям электрооборудования, открывать дверцы электрошкафов. В случае необходимости следует обращаться к электромонтеру.

6.2 Охрана труда и правила техники безопасности при проведении диагностики и наладки автоматизированного устройства.
Работа на  станках с ЧПУ может сопровождаться наличием ряда вредных и опасных производственных факторов, к числу которых относятся:
электрический ток;
мелкая стружка и аэрозоли смазочно-охлаждающей жидкости;
отлетающие кусочки металла;
высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструментов;
повышенный уровень вибрации;
движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы;
недостаточная освещенность рабочей зоны, наличие прямой и отраженной блескости, повышенная пульсация светового потока.
При разработке настоящей Типовой инструкции использованы следующие стандарты системы безопасности труда: ГОСТ 12.0.003—74 "Опасные и вредные производственные факторы. Классификация", ГОСТ 12.L004--91 "Пожарная безопасность. Общие требования", ГОСТ 12.3.002—75 "Процессы производственные. Общие требования безопасности", ГОСТ 12.3.025—80 "Обработка металлов резанием. Требования безопасности" и др.
Фрезеровщики при производстве работ согласно имеющейся квалификации обязаны выполнять требования безопасности, изложенные в настоящей Типовой инструкции.
В случае невыполнения положений настоящей Типовой инструкции работники могут быть привлечены к дисциплинарной, административной, уголовной и материальной ответственности в соответствии с законодательством Российской Федерации в зависимости от тяжести последствий. Перед началом работы фрезеровщик обязан:
принять станок от сменщика; проверить, хорошо ли убраны станок и рабочее место. Не следует приступать К работе до устранения выявленных недостатков;
надеть спецодежду, застегнуть рукава и куртку, надеть головной убор;
проверить наличие и исправность защитного экрана и защитных очков, предохранительных устройств защиты от стружки и охлаждающих жидкостей;
отрегулировать местное освещение так, чтобы рабочая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза;
проверить наличие смазки станка. При смазке следует пользоваться только специальными приспособлениями;
проверить на холостом ходу станка:
а) исправность органов управления;
б) исправность системы смазки и охлаждения;
в) исправность фиксации рычагов включения и переключения (убедиться в том, что возможность самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочий исключена).
Фрезеровщику запрещается:
работать в тапочках, сандалиях, босоножках и т.п.;
применять неисправные и неправильно заточенные инструменты и приспособления;
прикасаться к токоведущим частям электрооборудования, открывать дверцы электрошкафов. В случае необходимости следует обращаться к электромонтеру.


К самостоятельной работе на фрезерных станках допускается обученный персонал, прошедший медицинский осмотр, инструктаж по охране труда на рабочем месте, ознакомленный с правилами пожарной безопасности и усвоивший безопасные приемы работы. 
Фрезеровщику разрешается работать только на станках, к которым он допущен, и выполнять работу, которая поручена ему руководителем цеха (участка).
Рабочий, обслуживающий фрезерные станки, должен иметь; костюм хлопчатобумажный или полукомбинезон, очки защитные, ботинки юфтевые.
Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией), рабочий обязан потребовать, чтобы его посыпали опилками, или сделать это сам.
Фрезеровщику запрещается:
работать при отсутствии на полу под ногами деревянной решетки по длине станка, исключающей попадание обуви между рейками и обеспечивающей свободное прохождение стружки;
работать на станке с оборванным заземляющим проводом, а также при отсутствии или неисправности блокировочных устройств;
стоять и проходить под поднятым грузом;
проходить в местах, не предназначенных для прохода людей;
заходить без разрешения за ограждения технологического оборудования;
снимать ограждения опасных зон работающего оборудования;
мыть руки в эмульсии, масле, керосине и вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой.
О каждом несчастном случае фрезеровщик обязан немедленно поставить в известность мастера и обратиться в медицинский пункт.

Требования безопасности во время работы
Во время работы фрезеровщик обязан:
перед установкой на станок обрабатываемой детали и приспособления очистить их от стружки и масла;
тщательно очистить соприкасающиеся базовые и крепежные поверхности, чтобы обеспечить правильную уста-
новку и прочность крепления;
установку и снятие тяжелых деталей и приспособлений производить только с помощью грузоподъемных средств;
поданные на обработку и обработанные детали укладывать устойчиво на подкладках;
не опираться на станок во время его работы и не позволять это делать другим;
при возникновении вибрации остановить станок, проверить крепление фрезы и приспособлений, принять меры к устранению вибрации;
фрезерную оправку или фрезу закреплять в шпинделе только ключом, включив перебор, чтобы шпиндель не проворачивался;
не оставлять ключ на головке затяжного болта после установки фрезы или оправки;
набор фрез устанавливать в оправку так, чтобы зубья их были расположены в шахматном порядке;
после установки и закрепления фрезы проверить радиальное и торцевое биение, которое должно быть не более 0,1 мм;
при снятии переходной втулки, оправки или фрезы из шпинделя пользоваться специальной выколоткой, подложив на стол станка деревянную подкладку;
обрабатываемую деталь прочно и жестко закреплять в приспособлении; при этом усилия резания должны быть направлены на неподвижные опоры, а не на зажимы;
при креплении детали за необрабатываемые поверхности применять тиски и приспособления, имеющие насечку на прижимных губках;
при закреплении на станке приспособлений и обрабатываемых деталей пользоваться только специально предназначенной рукояткой либо исправными стандартными ключами, соответствующими размерам гаек и головок болтов;
подачу детали к фрезе производить только тогда, когда фреза получила рабочее вращение;
врезать фрезу в деталь постепенно: механическую подачу включать до соприкосновения детали с фрезой. При ручной подаче не допускать резких увеличений скорости и глубины резания;
пользоваться только исправной фрезой; если режущие кромки затупились или выкрошились, фрезу заменить;
при смене обрабатываемой детали или ее измерении отвести фрезу на безопасное расстояние и выключить подачу;
не допускать скопления стружки на фрезе и оправке. Удалять стружку следует только после полной остановки шпинделя специальными крючками с защитными чашками и щетками-сметками;
не допускать уборщицу к уборке у станка во время его работы;
остановить станок и выключить электрооборудование в следующих случаях:
а) уходя от станка даже на короткое время;
б) при временном прекращении работы;
в) при перерыве в подаче электроэнергии;
г) при уборке, смазке, чистке станка;
д) при обнаружении какой-либо неисправности, которая грозит опасностью;
е) при подтягивании болтов, гаек и других крепежных деталей.
Во время работы на станке фрезеровщику запрещается:
работать на станке в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников;
брать и подавать через работающий станок какие-либо предметы, подтягивать гайки, болты и другие соединительные детали станка;
обдувать сжатым воздухом из шланга обрабатываемую деталь;
на ходу станка производить замеры, проверять рукой чистоту поверхности обрабатываемой детали;
тормозить вращение шпинделя нажимом руки на вращающиеся части станка;
пользоваться местным освещением напряжением выше 42 В;
охлаждать инструмент с помощью тряпок и концов;
выколачивая фрезу из шпинделя, поддерживать ее голой
рукой; для этих целей следует использовать эластичную прокладку;
при фрезеровании вводить руки в опасную зону вращения фрезы;
во время работы станка открывать и снимать ограждения и предохранительные устройства;
удалять стружку непосредственно руками и инструментом;
оставлять ключи, приспособления и другие инструменты на работающем станке;
находиться между деталью и станком при установке детали грузоподъемным краном.
Требования безопасности в аварийных ситуациях
В случае поломки станка, отказа в работе пульта управления фрезеровщик должен отключить станок и сообщить об этом мастеру.
В случае загорания ветоши, оборудования или возникновения пожара необходимо немедленно отключить станок, сообщить о случившемся администрации и другим работникам цеха и приступить к ликвидации очага загорания.. В случае появления аварийной ситуации, опасности для своего здоровья или здоровья окружающих людей следует отключить станок, покинуть опасную зону и сообщить об опасности непосредственному руководителю.
Требования безопасности по окончании работы
По окончании работы фрезеровщик обязан:
выключить станок и электродвигатель;
привести в порядок рабочее место:
а) убрать со станка стружку и металлическую пыль;
б) очистить станок от грязи;
в) аккуратно сложить заготовки и инструменты на отведенное место;
г) смазать трущиеся части станка;
сдать станок сменщику или мастеру и сообщить обо всех неисправностях станка;
снять спецодежду и повесить ее в шкаф, вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.


7 Экономические расчеты

7.1 Определение трудоемкости диагностико – проверочных и наладочных работ.

Технологический маршрут проверки работоспособности УЧПУ 4СК

Таблица 4 - Базисный вариант

Наименование операции

Комплекс технических средств -КТС

tшт-к., часы

Разряд работы

Внешний осмотр

Проверка подачи питания

Проверка узла БУ

Проверка модулей

Установка модулей и подключение БУ

Лупа

Тестер С 4353

Осциллограф AKIP-4115

Осциллограф AKIP-4115

Осциллограф AKIP-4115

1.0

1,5

1.0

2.0

2.5

3

3

4

4

4

Итого

å=8.0

Таблица 5 -   Проектируемый вариант

Наименование операции

КТС

tшт-к, часы

Разряд работы

Внешний осмотр

Проверка подачи питания

Проверка узла БУ

Проверка модулей

Установка модулей и подключение БУ

Бинокулярные очки

Амперметр М-253

Осциллограф AKIP-4115

Осциллограф AKIP-4115

Осциллограф AKIP-4115

0,5

1.0

1,0

2.0

2.0

3

4

5

3

å= 6.5

Нвр=   tшт * n 2-го варианта должна быть меньше  =  å tшт * n1   

N год. = 1000 шт

К д тр. = 6  

К н. в. = 1.08       

2смена

Продолжительность смены 8 часов.

Мощность участка 48000 н-ч.

Таблица 6 - Структурный анализ времени проверки работоспособности  УЧПУ 4СК

Наименование показателя

Условное обозначение

Нвр, часы

%

1.Общая трудоемкость проверки работоспособности

1.1 Сумма времени ручных операций

1.2 Сумма времени автоматизированных операций

åtшт.

åtшт.

åtшт.

6.5

0.5

6

100

8

92

Σ100

Структурный анализ времени показывает, что работа ведется полуавтоматическим методом с применением прогрессивных средств (AKIP).

Расчет годового объема работы  участка

Таблица 7 -  Годовой объем работы участка (проектируемый вариант)

Наименование

операций

КТС

tшт.-к,

часы

Тр.осн.,

н-ч

Кд.тр.

Тр.доп.,

н-ч

Тр.общ.,

н-ч

1. внешний осмотр

2. Проверка подачи питания

3. Проверка узла БУ

4. Проверка модулей

5установка модулей

Бинукулярные очки

амперметр

Осциллограф AKIP-4115

Осциллограф AKIP-4115

вольтметр

0,5

1.0

1,0

2.0

2.0

500

1000

1000

2000

2000

6

3000

6000

6000

12000

12000

3500

7000

7000

14000

14000

Итог

6.5

1550

39000

45500

Расчет основной трудоемкости по первой операции:

Тр.осн1 = Nгод× tшт-к1= 1000* 0,5 = 500 н-ч.

Расчет дополнительной трудоемкости по первой операции:

Тр.доп1 = Тр.осн1 ×Кд.тр= 500 * 6 = 3000 н-ч.

Расчет общей трудоемкости по первой операции:

Тр.общ1 = Тр.осн1 + Тр.доп1= 500 + 3000 = 3500 н-ч.

Расчет основной трудоемкости по участку:

Тр.осн.уч. = Nгод×åtшт-к= 1000 * 6.5 = 6500 н-ч.

Расчет дополнительной трудоемкости по участку:

Тр.доп.уч. = Тр.осн.уч. ×Кд.тр.= 1000 * 6 = 6000 н-ч.

Расчет общей трудоемкости по участку:

Тр.общ.уч. = Тр.осн.уч. + Тр.доп.уч.= 650 0+ 6000 = 12500 н-ч.

Расчет количества технических средств и коэффициента их загрузки

Таблица 8 -   Количество и стоимость технических средств в базисном варианте

Вид ТС

Тр.общ, н-ч

Тэфф×Кн.в

Qр.

Qпр.

Кз

1.Лупа

2.тестер С4353

3.Осциллограф AKIP-4115

7000

10500

21000

1900 * 1,08= 2052

3.4

5.1

10.2

4

6

11

0,8

0,8

0,9

37500

18.7

21

2.5

Продолжение таблицы

Стоимость 1-го ТС

Транспортировка и монтаж

Стоимость всех ТС

Nам.,%

Сумма амортизации, руб.

2000

15700

18955

200

1570

1895

2200

17270

62550

10

10

10

220

1570

5685

36655

3665

82020

30

7475

Расчет количества технических средств и коэффициента их загрузки

Таблица 9 -   Количество и стоимость технических средств в проектируемом  варианте

Вид ТС

Тр.общ,

н-ч

Тэфф×Кн.в

Qр.

Qпр.

Кз

Бинукулярные очки

амперметр

Осциллограф AKIP-4115

Осциллограф AKIP-4115

вольтметр

3500

7000

7000

14000

14000

1900 * 1,08= 2052

1.7

3.4

3.4

6.8

6.8

2

4

4

7

7

0.8

0.8

0.8

0.9

0,9

45500

22.1

24

4.2

Продолжение таблицы

Стоимость 1-го ТС

Транспортировка и монтаж

Стоимость всех ТС

Nам.,%

Сумма амортизации, руб.

3000

5500

25000

5000

300

550

2500

500

3300

6050

55000

5500

10

10

10

10

330

605

5500

550

38500

3850

69850

40

6985

Планирование полной (коммерческой) себестоимости проверки работоспособности УЧПУ 4СК по двум вариантам технологического процесса

Расчет затрат на материал:

Основные и вспомогательные материалы рассчитываются по особой смете.

Таблица 10 -  Смета затрат на материал

Наименование материала

Единицы измерения

Норма расхода на 1 изделие

Цена за 1 изделие, руб.

Сумма, руб

1

2

3

4

5

А. Основные материалы

1 микропроцесор

шт.

1

560

560

Б.Покупные полуфабрикаты

   1. резистор

   2.Светодиоды

В.Вспомогательные материалы

Спирт

Канифоль

Олово

шт.

шт.

л.

кг.

кг.

3

3

0,05

0,02

0,01

100

58

120

800

300

300

174

6

16

3

1059

Расчет зарплаты основной основных рабочих:

ЗПосн. = ТС ср. ∙ Нвр ∙ Кд

Где:

ТС ср.-средняя тарифная ставка;

Нвр-норма времени;

Кд- коэффициент доплат, учитывающий доплаты за рабочее время.

Кд= от 1.3 до 1.5     

Базисный вариант

ЗП осн. = 200 * 8 * 1,3 = 2080 руб.

Проектируемый вариант

ЗП осн.=  200 * 6.5 * 1,3 =1690 руб.

Расчет зарплаты дополнительной основных рабочих:

Фонд дополнительной зарплаты предназначен для оплаты неотработанного времени (отпусков, командировок, простоев  не по вине рабочего)

   К доп.= 0.15

ЗПдоп = Кдоп. ∙ Зпосн

Где:

Кдоп.=коэффициент доплат

  Базисный вариант

ЗП доп.= 0,15 * 2080 = 312руб.

Проектируемый вариант

ЗП доп.== 0,15 * 1690 = 845 руб.

ЗП пол.=ЗП осн.+ЗП доп.

 Базисный вариант

ЗП пол.=  2080+312=2392 руб.

Проектируемый вариант

ЗП пол.=  1690+845=2535 руб.

Расчет отчислений на социальные нужды:

СВВФ=0,3∙ЗПпол.              

Где:

СВВФ- страховые выплаты во внебюджетные фонды

Базисный вариант

СВВФ= 0,3*2390=717 руб.

Проектируемый вариант

СВВФ==0,3*2535=760.5 руб.

Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО):

    РСЭО = ЗПосн ∙

Базисный вариант

РСЭО=2080*200/100=4160 руб.

Проектируемый вариант

РСЭО=1690*200/100=3380 руб.

    РСЭО составляют 150÷500% от зарплаты основной основных рабочих.

Расчет общецеховых расходов (ОЦР).

    ОЦР = ЗПосн ∙

Базисный вариант

ОЦР= 2080*150/100=3120 руб.

Проектируемый вариант

ОЦР=1690*150/100=2535руб.

ОЦР составляют 100÷300% от зарплаты основной основных рабочих.

Расчет общезаводских расходов(ОЗР):

ОЗР составляют 80÷100% от зарплаты основной основных рабочих.

Принимаем ОЗР = 80%.

ОЗР=ЗПосн*0,8

Базисный вариант

ОЗР= 2080*0,8=1664 руб.

Проектируемый вариант

ОЗР=1690*0,8=1352 руб.

Расчет внепроизводственных расходов (ВнПР):

С/ст цех =Змат + ЗПосн+ЗПдоп+СВВФ+РСЭО+ОЦР

С/ст зав = С/ст цех + ОЗР

Базисный вариант

С/ст цех =1059+2080+312+717+4160+3120=11448 руб.

Проектируемый вариант

С/ст цех =1059+1690+845+760.5+3380+2535=10269.5 руб.

Базисный вариант

С/ст зав = 11448+1664 =13112 руб.

Проектируемый вариант

С/ст зав = 10269.5+1352=11621.5 руб.

ВнПР = (0,02÷0,05) ∙ С/ст.зав

ВнПР составляют 2÷5% от себестоимости заводской

Базисный вариант

ВнПР=  0,03*13112=393.3 руб.

Проектируемый вариант

ВнПР=0,03*11621.5=348.6 руб.  

Полная (коммерческая) себестоимость проверки работоспособности ПЛК73 ОВЕН составит:

С/ст.пол = С/ст.зав + ВнПР

Базисный вариант

С/ст пол.= 13112+393.3=13505.3  руб.

Проектируемый вариант

С/ст пол.=11621.5+348.6=11970.1  руб.

Таблица 11 -   Калькуляция полной (коммерческой) себестоимости проверки работоспособности изделия – ПЛК73 ОВЕН

Статьи затрат

Базисный вариант(руб.)

Проектируемый вариант

(руб.)

Основные расходы

1. Основные и вспомогательные материалы

1059

1059

2 Зарплата основная основных рабочих

2080

1690

3 Зарплата дополнительная основных рабочих

312

845

4 Отчисления на социальные нужды

717

760.5

Итого основных расходов

4168

4354.5

Накладные расходы

5 РСЭО

4160

3380

6 ОЦР

3120

2535

Итого цеховая себестоимость

11448

10269.5

7.ОЗР

1664

1352

Итого заводская (производственная)себестоимость

13112

11621.5

8.ВнПР

393.3

348.6

Итого: полная (коммерческая) себестоимость проверки работоспособности платы БИПО

13505.3

1190.1

7.2     Оценка экономической эффективности применения различных вариантов технологических процессов диагностики и наладки  автоматизированного устройства.

    На основании рассчитанной калькуляции себестоимости проверки работоспособности изделия производим анализ ее по сравнению с заводской себестоимостью той же работы. В проектируемом варианте проверка работоспособности проверяется полуавтоматическим методом с применением прогрессивных технических средств.

    Использование этого метода позволило снизить время проверки с 8.0 до 6.5 часа. Снижение времени работы позволило снизить себестоимость работы на 18.7%.

Расчет процента снижения себестоимости:

%¯С/ст = × 100%=    56000 – 45500/56000 * 100% =

=18.7  %                 

Где:  Спол1 – полная себестоимость проверки работоспособности базисного варианта (по заводским данным).

      Спол2 – полная себестоимость проверки работоспособности проектируемого варианта

Расчет условно-годовой экономии:

Эу-г = (Спол1 – Спол2) ×Nгод = (56000-45500)*1000=10500000 руб.                                               

Расчет срока окупаемости капитальных вложений:

Ток =  = = 69850-82020/10500=1,6г.

Где:

Кдоп – дополнительные капитальные вложении;

К2-полная стоимость ТС, используемых в проектируемом варианте.

К1- полная стоимость ТС в базисном варианте.

Этот срок окупаемости должен быть в пределах нормативного срока, то есть Ток £Тн =6,6 года.  Нормативный срок окупаемости

зависит от нормативного коэффициента эффективности капитальных вложений Ен.

Тн = , где

Ен–показывает, сколько процентов капитальных вложений должно окупаться за год. Установлен на уровне 15%

Тн=1/0,15=6,6 года.

Расчет годового экономического эффекта:

Эгод=(С1год+Ен × К1)–(С2год + Ен× К2)

Эгод.=(56000000+0,15*82020)-( 45500000 +0,15*69850)=10501825,5 руб.

С1год = Спол1×Nгод

С1 год.= 56000*1000=56000000руб.

С2год = Спол2×Nгод

С2год.=  45500*1000=45500000 руб.

Определение расчетной цены (РЦ)

В условиях рыночной экономики каждый цех, отдел или лаборатория стремятся получить собственную прибыль. Лаборатория ЭВА реализует проверенные УЧПУ по расчетной цене, которая содержит в себе плановый процент прибыли (10¸15%) к полной себестоимости работы.

РЦ =1,15 × Спол2

РЦ=1,15*45500=52325 руб.

Расчет выручки от реализации:

Выр = РЦ ×Nгод

Выр.= 52325*1000=52325000 руб.

Расчет прибыли от реализации:

П2 = (РЦ – Спол2) ×Nгод = (52325-45500)*1000=6825000руб.

П1= (РЦ – Спол1) ×Nгод = (52325-56000)*1000= - 3675000руб.

Таблица 12 -   Технико-экономические показатели базисного и проектируемого вариантов методов проверки работоспособности ПЛК73 ОВЕН

Показатели

Ед. измер.

1вар.-заводской

2вар.-проектируемый

1.Производственная мощность участка

2.Годовая программа выпуска изделия

6.Себестоимость изделия

7.Снижение себестоимости

8.Условно-годовая экономия

9.Срок окупаемости капитальных вложений

10.Годовой экономический эффект

11.Расчетная цена проверенного изделия

12.Выручка от реализации изделия

13.Прибыль от реализации изделия

н-ч

шт

руб

%

руб

лет

руб

руб

руб.

руб.

56000

1000

56000

18.7

10500000

1,6

10501825,5

52325

52325000

- 3675000

45500

1000

45500

18.7

10500000

1,6

10501825,5

52325

52325000

6825000

Полученное отрицательное значение прибыли в базовом варианте свидетельствует о том, что внедрение новых технологий позволило настолько снизить цену на проверку работоспособности изделия, что продажа по той же цене изделий, проверяемым при помощи устаревшего оборудования, становится убыточным.

8.Результирующая часть

В ходе выполнения дипломного проекта мною была разбита электрическая принципиальная схема на блоки по функциональным назначениям и в соответствии с этим построена электрическая структурная схема УЧПУ 4СК..

Был произведен конструкторский расчет потребляемой мощности и надежности.

- Потребляемая мощность составила - 1.7Вт

- Время безотказной работы составила - 2.3года

Так же были произведены экономические расчеты.

 Время на проверку  работоспособности асинхронного контроллера снизилось с 8.0 до 6.5 часа. Снижение времени на проверку работоспособности привело к снижению себестоимости работы с 56000 до 45500руб., тогда процент снижения составляет 17,8%. Снижение себестоимости позволило получить условно-годовую экономию в сумме 10501825,5 руб. За счет нее дополнительные капитальные вложения на модернизированное оборудование в сумме 161150руб. окупились за 1.6 года. Годовой экономический эффект составил 10501825,5

Снижение нормы времени на проверку работоспособности изделия ведет к снижению основной и к увеличению дополнительной трудоемкости участка в рамках одинаковой общей трудоемкости (производственной мощности). Выручка реализации ПЛК  составила 52325000руб. в год, а прибыль 6825000466500руб. Это на 17,8 % выше, чем в базисном варианте, и появляется возможность приобретения новых более совершенных технических средств для работы, что  позволяет улучшить условия труда и стимулировать материально работающих.

9.Литература.

1. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному    

 черчению.-2-изд.- М.: Высшая школа, 2001г.

2.  Келим Ю.М. «Вычислительная техника», учебник.-М. Издательский центр «Академи», 2011. -368с.

3.   Калабеков Б.А. «Цифровые устройства и микропроцессорные системы» .- М.: Горячая линия-Телеком,2010 г.-336с.

4. В.Л. Шило «Популярные цифровые микросхемы», справочник, - М.: Радио и связь, 2010г..

5. Б.П. Кудряшов, Ю.В. Назаров и др., «Аналоговые интегральные  микросхемы», справочник,-М.: Радио и связь,2009г.

6. Г.И.Пухальский , Т.Я.Новосельцева «Проектирование  дискретных  устройств  на  интегральных микросхемах». Справочник. Москва "Радио и связь",2008.


СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА

                                       ГРАФИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

1. Структурная схема автоматизированного устройства либо его составляющих частей _____________________________________________

2. Электрическая принципиальная схема заданного автоматизированного устройства либо его составных частей _______________________________

________________________________________________________________

3. Алгоритм проверки и наладки заданного автоматизированного устройства ________________________________________________________________

4. Структурная схема _____________________________________________

________________________________________________________________

Текстовые документы:

- Задание;

- Содержание (оглавление);

- Ведомость документов проекта;

- Введение;

- Пояснительная записка;

- Приложение (перечень элементов, тех процесс)

№ П. П.

Формат

Обозначение

Наименование

Код  листов

Примечания

1

А4

ДП220301.10А2.12.10ПЗ

Расчетная - пояснительная записка

2

А3

ДП220301.10А2.12.10Э3

Схема электрическая принципиальная модернизированный блок питания

3

А3

ДП220301.10А2.12.10Э3

Схема подключения питания на привода и на УЧПУ 4СК

4

А3

ДП220301.10А2.12.10Э2

Алгоритм наладки работоспособности канала RS232 на УЧПУ 4СК

5

А3

ДП220301.10А2.12.10Э1

Схема электрическая структурная подключение блока управления к электрошкафу

6

А3

ДП220301.10А2.12.10Э1

Технологический процесс диагностики и наладки УЧПУ 4СК

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования                                                                “Казанский авиационно-технический колледж” им. П.В. Дементьева Специальность 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств»                                                                                                           

                                                                                     «УТВЕРЖДАЮ»                                                          Зам. директора по учебной работе

Р.Р.Шамсутдинов

«_____» _______2012г.

ЗАДАНИЕ

        На дипломное проектирование по специальности 220301        «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)»                                                                                                                                         (базовый уровень среднего профессионального образования)

Студенту Ишпаеву Андрею Геннадьевичу       группы   10А2

                               ( Фамилия Имя Отчество)                                                            

1.Тема проекта: Разработать технологический процесс наладки УЧПУ 4СК

(название автоматизированного устройства (системы))

Исходные данные:техническое описание______________

2.Специальное задание:Разработать технологический процесс диагностики и наладки с использованием САПР «ADEM»

Дата выдачи задания                                              Срок сдачи работы

«6» 03  2014г.                                                   «23»___июня___  2015г

      Задание рассмотрено и одобрено цикловой комиссией специальности 220301

      Председатель ЦК  

      Протокол №  5  от «25.01» 2014г.

 

ГБОУ СПО

«Казанский авиационно-технический колледж

имени П. В. Дементьева »

Дипломный проект

Студента Ишпаева А.Г.

(фамилия, инициалы)

10А2, ДП220301.10А2.12.10

(группа, № шифра)

2015     год

___________


 

    

 



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17260. Облік амортизації та зносу основних засобів 28.5 KB
  Облік амортизації та зносу основних засобів. У процесі виробництва основні засоби зношуються і вартість їх поступово переходить на собівартість продукції робіт та послуг у вигляді амортизаційних відрахувань. Амортизація – це систематичний розподіл вартості яка амор
17261. Облік капітальних інвестицій 25.5 KB
  Облік капітальних інвестицій Під капітальними інвестиціями розуміють витрати підприємства на придбання або створення основних засобів інших необоротних матеріальних активів і нематеріальних активів а також витрати на реконструкцію технічне переобладнання основн
17262. Облік нематеріальних активів 26.5 KB
  Облік нематеріальних активів Облік нематеріальних активів регулюється ПСБО 8 €œНематеріальні активи€. До нематеріальних активів відносяться немонетарні активи які не мають матеріальної форми можуть бути ідентифіковані і утримуються підприємством з метою викори...
17263. Класифікація та оцінка виробничих запасів 29 KB
  Класифікація та оцінка виробничих запасів У відповідності з ПСБО 9 €œЗапаси€ під виробничими запасами розуміють активи які утримуються для подальшого продажу за умов звичайної господарської діяльності перебувають у процесі виробництва з метою подальшого продажу п...
17264. Документальне оформлення надходження і використання виробничих запасів 27 KB
  Документальне оформлення надходження і використання виробничих запасів Для первинного обліку запасів у місцях їх зберігання складах використовуються карточки складського обліку матеріалів ф.№ М12 які відкривають на кожен номенклатурний номер матеріалів або книг
17265. Облік придбання запасів та розрахунків з постачальниками 25 KB
  Облік придбання запасів та розрахунків з постачальниками. Для узагальнення інформації про наявність і рух запасів планом рахунків передбачено рахунок 20 €œВиробничі запаси€ який має 9 субрахунків. За дебетом рахунку враховують надходження відповідних запасів та збіл
17266. Порядок оцінки та обліку використання виробничих запасів 27.5 KB
  Порядок оцінки та обліку використання виробничих запасів У відповідності з ПСБО 9 €œЗапаси€ при відпуску запасів у виробництво продажі оцінка запасів проводиться за одним з таких методів: Ідентифікованої собівартості відповідної одиниці запасів Середньозв...
17267. Облік переоцінки виробничих запасів. Інвентаризація виробничих запасів 29 KB
  Облік переоцінки виробничих запасів. Інвентаризація виробничих запасів Запаси у балансі повинні відображатися за найменшою з двох оцінок: за початковою вартістю або чистою вартістю реалізації. Запаси відображаються за чистою вартістю реалізації якщо на дату балан
17268. Облік готівкових операцій 39.5 KB
  Облік готівкових операцій Порядок ведення касових операцій в Україні регулюється Положенням про ведення касових операцій у національній валюті в Україні€ затвердженим постановою Правління НБУ від 15.12.2004 р. № 637. Порядок ведення касових операцій у національній валю...