Ленточная пилорама "Мастер 2000-04"

Рисунок 2.20 - Фрагмент программы управления выходами контроллера

В представленном фрагменте программы, при положительном фронте импульса бита опускания и поднимания замыкается соответствующего выхода контроллера. В данном случае, для опускания замыкается выход Out0, а для выполнения подъема - выход Out1.

При замыкании одного из выходов второй в любом случае размыкается.

Отрицательный фронт битов опускания или подъема вызывает размыкание соответствующего выхода.

Пройденное пильной головкой расстояние контролируется в схеме, представленной на рисунке 2.21.

Рисунок 2.21- Фрагмент программы управления ускорением и остановкой привода

Перемещение пильной головки контролируется в реальном времени. В каждом цикле выполнения программы проверяется текущее значение счетчика импульсов. Если оно больше или равно заданному шагу, то дается команда отключения привода путем сброса соответствующего бита.

Как видно из схемы, в течение перемещения производится управление скоростью перемещения. Принцип управления скоростью будет рассмотрен ниже

Если в течение выполнения опускания или подъема необходимо остановить привод, то следует нажать на кнопку 0. Это приведет к сбросу битов подъема и опускания. Соответствующий фрагмент схемы приведен на рисунке 2.22.



Рисунок 2.22- Фрагмент программы обеспечения досрочной остановки

Из представленного фрагмента видно, что остановка производится при любом движении привода. Это обеспечивается контактами, управляемыми битами подъема и опускания. Сброс битов подъема и опускания осуществляется по переднему фронту импульса нажатия на кнопку 0 клавиатуры контроллера.

В случае досрочной остановки обнуляются также значения количества отпиленных досок и импульсов последнего перемещения. Обнуление счетчиков реализуется схемой, представленной на рисунке 2.23.

Рисунок 2.23- Фрагмент программы обнуления счетчиков

Как видно из представленного рисунка, в соответствующие переменные - MI 12 и MI7 записываются нули.

При включении привода, независимо от направления движения, в переменную счетчика импульсов записывается нарастающее значение, пропорциональное дальности перемещения. На каждом цикле обхода программы контролируется текущее перемещение. Соответствующий фрагмент программы представлен на рисунке 2.24.

Рисунок 2.24- Контроль дальности перемещения

Прямой контакт (Direct Contact), стоящий в начале схемы, необходим для контроля наличия рабочего режима системы. Логический элемент сравнения предназначен для постоянного контроля дальности перемещения. Если текущий счетчик импульсов становится равным или превышает заданный шаг, то биты управления приводом сбрасываются в нуль. Это приводит к остановке привода.

Пои нажатии на стрелку вверх осуществляется подъем пильной головки в исходное положение.

При этом шаг перемещения становится равным длине предыдущего перемещения. Одновременно с этим производится наращивание а единицу счетчика отпиленных досок. Соответствующий фрагмент программы представлен на рисунке 2.25.



Рисунок 2.25- Действия при нажатии стрелки вверх

В данном фрагменте программы использован прямой контакт для контроля нахождения системы в рабочем режиме. Контакт контроля прямого фронта импульса нажатия на кнопку, соответствующую стрелке вверх.

При поступлении соответствующего импульса производится запись значения последнего перемещения в счетчик шага импульсов. Впоследствии данный параметр контролируется при определении окончания движения.

Кроме этого, производится увеличение счетчика досок на единицу.

К полученному шагу подъема добавляется необходимый запас для подъема пильной головки над исходным уровнем пиления. Это необходимо для безопасного возврата пильной головки в исходно положение.

После проведения вышеперечисленных действий производится включение привода пильной головки.

2.4.3 Ручной режим управления приводом

Ручной режим предусмотрен для выполнения перемещений на произвольные расстояния. В этом режиме система управления полностью дублирует работу штатного пульта управления. Переход в ручной режим возможет только из рабочего режима. Для перехода необходимо нажать стрелку влево. При этом произойдет переключение главного экрана на экран №7 ручного режима, который называется «Ручное управление». Условия перехода показаны на рисунке 2.26.



Рисунок 2.26- Варианты переходов из главного экрана

При переходе в ручной режим экран выглядит так, как показано на рисунке 2.27.

Рисунок 2.27- Вид экрана ручного режима

Включение привода осуществляется нажатие на стрелку вверх или стрелку вниз. Привод работает, пока кнопка со стрелкой удерживается нажатой.данная функция реализуется схемой, представленной на рисунке 2.28.

Рисунок 2.28- Схема управления приводом в ручном режиме

Во время движения привода на экране отображается текущее перемещение. Для отображения текущего перемещения при подъеме пильной головки отображается экран, представленный на рисунке 2.29.

Рисунок 2.29- Вид экрана при выполнении подъема в ручном режиме

Для отображения текущего перемещения при опускании пильной головки отображается экран, представленный на рисунке 2.30.

Рисунок 2.30. Вид экрана при выполнении опускания в ручном режиме

Переход к экрану, отображающему подъем, производится при положительном фронте бита MB5. Возврат к экрану ручного режима производится по отрицательному фронту бита MB5.

Схема, реализующая указанные переходы, представлена на рисунке 2.31.

Рисунок 2.31- Переходы между экранами при подъеме

При положительном фронте бита MB5 в системную переменную SI2 записывается значение #9, которое соответствует отображаемому экрану.

При отрицательном фронте бита MB5 в системную переменную SI2 записывается значение #7, которое соответствует экрану ручного режима.

Переход к экрану, отображающему опускание, производится при положительном фронте бита MB2. Возврат к экрану ручного режима производится по отрицательному фронту бита MB2.

Схема, реализующая указанные переходы, представлена на рисунке 2.32.

Рисунок 2.32- Переходы между экранами при подъеме

При положительном фронте бита MB2 в системную переменную SI2 записывается значение #10, которое соответствует отображаемому экрану.

При отрицательном фронте бита MB2 в системную переменную SI2 записывается значение #7, которое соответствует экрану ручного режима.

2.5 Алгоритм экстренной остановки привода

Экстренная остановка привода производится для предотвращения возникновения внештатных ситуация во время движения пильной головки.

Для выполнения досрочной остановки следует нажать на клавишу 0 в любой момент. Обработка нажатия на данную клавишу производится в схеме, представленной на рисунке 2.33.



Рисунок 2.33- Действия при нажатии на кнопку 0

В соответствии с представленной схемой в момент нажатия кнопки 0 производится обнуление счетчика досок и счетчика последнего перемещения. Положительный фронт нажатия на кнопку 0 отслеживается контактом, управляемым системным битом SB 40.

Кроме представленных выше действий, в рабочем режиме также отрабатывается нажатие на кнопку 0.

Иллюстрация соответствующей схемы алгоритма представлена на рисунке 2.34.

Рисунок 2.34- Действия при нажатии на кнопку 0

В соответствии со схемой, представленной выше, сбрасываются биты, отвечающее за перемещение привода вверх или вниз. В результате этого производится остановка привода.

2.6 Отображение информации о перемещениях

Обработка информации внутри контроллера производится в системе измерения - импульсы. Однако, такой формат представления неудобен оператору информационной системы. Поэтому на дисплей контроллера выводится информация, адаптированная для адекватного восприятия. Приведенная на рисунке 2.35. схема отвечает за преобразование значения перемещения в импульсах в значение в миллиметрах.

Рисунок 2.35- Преобразование импульсов в миллиметры

Указанная ветвь алгоритма преобразует значения в импульсах в значения в миллиметрах, используя заданный коэффициент преобразования. Следует отметить, что данное преобразование выполняется исключительно только для того, чтобы оператору системы было удобнее воспринимать отображаемые значения.

Отрицательной стороной данного преобразования является потеря точности. Чтобы избежать этого негативного явления, все расчеты внутри программы контроллера выполняются в импульсах. И только для отображения информации пользователю указанные значения переводятся в миллиметры.

При начале и в конце перемещения отображаются соответствующие экраны контроллера отображаются пользователю. Соответствующая схема программы представлена на рисунке 2.36.

Рисунок 2.36- Схема отображения экранов пользователя

Система управления запрограммирована таким образом, что при выполнении некоторого действия на дисплее отображается соответствующий экран.

Для этого системной переменной Current HMI Display присваивается значение, соответствующее номеру текущего экрана.

2.7 Привязка логических переменных управляющей программы к физическим выходам контроллера

Включение и отключение привода осуществляется путем подачи соответствующих команд на выходы контроллера. Однако, нецелесообразно привязывать управляющую программу к реальным выходам контроллера. Это связано с тем, что реальные выходы могут меняться в зависимости от физического подключения устройств. В случае жесткой привязки это потребует кардинальной перестройки программного обеспечения системы. Поэтому предложенный механизм обеспечивает быстрое переключение выходов контроллера на соответствующие входы электропривода.

Участок схемы, отвечающий за данное преобразовании, приведен на рисунке 2.37.

Рисунок 2.37- Схема управления электроприводом

Приведенная выше схема гарантирует также защиту от одновременного включения двух реле, отвечающих за подъем и опускание.

При положительном фронте перехода бита MB2 производится замыкание выхода Out0 и размыкание выхода Out1.

При отрицательном фронте перехода бита MB2 производится сброс выхода Out0.

Аналогично обрабатываются изменения состояния бита MB5.

В приведенной выше схеме используется бит, регулирующий скорость перемещения. Подробнее об алгоритме регулирования скорости будет изложено ниже.

2.8 Управление скоростью вращения привода

При выполнении перемещений используется переменная скорость вращения привода. В преобразователе частоты запрограммировано две скорости вращения привода. Переключение скоростей управляется с помощью дискретного входа преобразователя частоты.

При подаче на соответствующий вход напряжения включается пониженная скорость вращения. Включением пониженной скорости управляет бит MB6. Управление включением пониженной области осуществляется в схеме, представлено на рисунке 2.38.

Рисунок 2.38- Схема включения пониженной скорости

В начальный момент времени привод работает на пониженной скорости, чтобы обеспечить плавность разгона. Через некоторое время включается рабочая скорость, на которой приход работает большую часть времени. До достижения конечной отметки привод переходит опять на пониженную скорость для обеспечения плавности остановки. Длина участка, который пильная головка проходит на пониженной скорости задается как константа на этапе включения контроллера. Это иллюстрируется схемой, представленной на рисунке 2.39.



Рисунок 2.39- Инициализация переменных

Таким образом, заданное расстояние в начале и в конце перемещения пильная головка проходит на пониженной скорости.

В начале перемещения вычисляется точка, начиная с которой будет включена пониженная скорость. Фрагмент соответствующей схемы программы представлен на рисунке 2.40.

Рисунок 2.40- Вычисление точки замедления

Как видно из приведенной схемы, точка замедления вычисляется в момент запуска привода. Результат вычисления записывается в переменную MI16.

Во время движения контролируются моменты достижения точки включения повышенной и пониженной скоростей. Соответствующий фрагмент схемы представлен на рисунке 2.41.



Рисунок 2.41- Контроль точки начала замедления

В начале движения привод работает на пониженной скорости. Для контроля точки ускорения используется первый блок сравнения, показанный на вышеприведенной схеме. При прохождении пильной головкой расстояния, соответствующего значению переменной MI15 производится сброс бита MB6. В результате этого включается повышенная скорость работы привода.

Для контроля точки замедления в конце перемещения используется второй блок сравнения. Во время опускания или поднимания пильной головки постоянно производится сравнение текущего значение счетчика импульсов с заданным значением точки замедления.

При достижении указанного значения устанавливается бит MB6, в результате чего происходит включение пониженной скорости привода.

3.Обоснование экономической эффективности системы автоматизации

3.1 Технико-экономическое обоснование внедрения системы автомати-

зации процесса лесопиления

Задача определения технико-экономической эффективности автоматизации является частью общей задачи определения эффективности капиталовложений и новой техники.

Экономическая эффективность должна определяться на всех стадиях проектирования. При этом экономическое обоснование варианта автоматизации должно содержать анализ всех составляющих экономического эффекта от её внедрения. Затем рассчитываются и сопоставляются капитальные вложения и эксплуатационные расходы по сравниваемым вариантам. После этого определяются показатели эффективности и делаются окончательные выводы об экономической эффективности сравниваемых вариантов.

Целью технико-экономического обоснования внедрения процесса лесопиления является количественное и качественное доказательство экономической целесообразности создания или развития системы автоматизации, а также определение организационно-экономических условий ее эффективного функционирования.

Содержание технико-экономического обоснования СА заключается в следующем:

доказать целесообразность создания или развития СА на основе анализа треугольного графа развития больших систем: социальная потребность - экономическая целесообразность - технические, математические, информационные и организационные возможности (качественная составляющая оценки эффективности создания или развития СА);

на основе расчетов технико-экономических показателей, характеризующих результаты функционирования создаваемой СА, и сравнения их с сопоставимыми показателями варианта, выбранного за базу для сравнения (аналога), дать количественную оценку экономической целесообразности создания или развития СА (количественная составляющая оценки эффективности создания или развития СА);

3.2 Определение показателей экономической эффективности

Экономическая эффективность -- результативность экономической системы, выражающаяся в отношении полезных конечных результатов ее функционирования к затраченным ресурсам. Складывается как интегральный показатель эффективности на разных уровнях экономической системы и является итоговой характеристикой функционирования национальной экономики.

Расчет обобщающих показателей предполагает предварительное вычисление частных показателей, характеризующих создаваемое или модернизируемое приложение, таких как единовременные затраты на разработку и внедрение приложения.

Рассчитаем капитальные вложения при внедрении лесопильной рамы на пункте технического обслуживания по формуле:

К=К_об + К_мр, (3.1)

где К_об - стоимость оборудования

К_мр - затраты на монтаж оборудования.

Затраты на монтажные работы - 10% от стоимости устанавливаемого оборудования:

К_мр = 400000·0.1=40000 руб.

Капитальные вложения составят:

К = 400000 + 40000 = 440000 руб.

Затраты на основную заработную плату разработчиков определяются по формуле:

Р_ПР. = О · t , (3.2)

где О - оклад разработчика, руб;

t - трудоемкость разработки, чел.-мес.

Р_ПР. =15000 · 1,4=21000 руб.

Проведем расчет тарифного фонда основной заработанной платы.

Основанием тарифной системы является тарифная ставка первого разряда и вычисляется по формуле:

, (3.3)

где - часовая тарифная ставка рабочего первого разряда;

- минимальный размер оплаты труда;

- среднемесячная норма времени.

, (3.4)

где - номинальный годовой фонд рабочего времени одного рабочего.

Годовой фонд тарифной зарплаты рассчитаем по формуле:

(3.5)

где - трудоемкость на осмотр одной пилорамы до измерения параметров;

- трудоемкость на осмотр одной пилорамы после измерения параметров;

n - годовая программа осмотра пилорам;

- часовую тарифную ставку рабочего.

Рассчитаем дополнительные эксплуатационные расходы необходимые для содержания и эксплуатации. Дополнительные эксплуатационные расходы составят:

, (3.6)

где - расходы на электроэнергию;

- амортизационные отчисления;

- отчисления на текущий ремонт и содержание оборудования.

Расходы на электроэнергию (при стоимости 1 кВт-ч электроэнергии 2.3 руб., мощности оборудования кВт и времени работы в году 8760 часов) составят:

Амортизационные отчисления определяем по формуле:

, (3.7)

где - первоначальная стоимость оборудования ;

- норма ежегодных амортизационных отчислений, .

Затраты на текущий ремонт и содержание оборудования принимаем 1% от стоимости оборудования:

.

Суммарные дополнительные эксплуатационные расходы составят:

.

Чистый доход от внедрения проекта рассчитываем по формуле:

, (3.8)

где - горизонт расчета, лет;

- результат на -шаге;

-инвестиции на -шаге;

- расчетный шаг, год.

Однако деньги имеют различную стоимость в разные периоды времени. Поэтому для корректного расчета периода окупаемости необходимо применить механизм дисконтирования. Дисконтирование позволяет привести денежные средства, потраченные в разные периоды времени, к одному моменту.

Чистый дисконтированный доход рассчитываем по формуле:

, (3.8)

где- норма дисконта, (ставка ЦБРФ);

- рисковая поправка, (при вложении в надежную технику).

.

Рассчитаем капитальные затраты по формуле;

(3.9)

где - капитальные вложения, включающая стоимость оборудования и монтажные работы;

- суммарные дополнительные эксплуатационные расходы.

Заключение

Проведя экономический анализ и расчёт технико - экономических показателей можно сделать вывод, что от внедрения моего проекта повысится производительность производства, годовая экономия, снизятся эксплуатационные и капитальные затраты на средства автоматизации и вычислительной техники.

В результате внедрения новой автоматизированной системы управления технологическим процессом объект будет подготовлен к работе в составе автоматизированной системы управления. При реализации этого варианта проект может дать ещё более значительный экономический эффект за счёт выбора оптимального режима работы всего цеха и предприятия в целом.

4.Безопасность и экологичность проекта

Введение

Промышленная экология и безопасность производства - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, задачей которых является обеспечить безопасность человека в процессе его деятельности и свести к минимуму загрязнения окружающей среды. В процессе трудовой деятельности каждый человек подвергается воздействию комплекса производственных факторов, которые оказывают вредное влияние на его работоспособность и состояние здоровья. Этот комплекс производственных факторов называется условиями труда. Реальные производственные условия характеризуются наличием некоторых опасных и вредных факторов. Опасным фактором называется такой фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья. Вредным фактором называется такой фактор, воздействие которого на работающего приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. Между опасными и вредными факторами зачастую нельзя провести четкой границы. Один и тот же фактор может привести к несчастному случаю. Задачей исследования, которое проводится в этом разделе дипломного проекта, является выявление опасных и вредных факторов, их опасное влияние на человека и окружающую среду.

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

При функционировании производственного процесса могут возникать производственные опасности - возможность воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов, в результате которых возможно возникновение несчастных случаев.

Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на работающего приводит к травме. Вредный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на работающего приводит к заболеванию.

Установленная ГОСТ 12.0.003 - 74 классификация опасных и вредных производственных факторов позволяет наметить методологическую основу для их выявления, систематизации и разработки эффективных мер, предупреждающих воздействие их на человека. Возникновение и проявление опасных и вредных производственных факторов связаны со спецификой технологии, применяемого оборудования и трудовых процессов.

Опасные и вредные факторы по природе действия делятся на физические, химические, биологические и психофизиологические.

4.1.1 Мероприятия по технике безопасности

Все мероприятия по технике безопасности можно разделить на организационные и технические.

К организационным мероприятиям относятся система нормативных документов, регламентирующих меры по обеспечению безопасных условий труда и ответственность за их невыполнение.

Другим видом организационных мероприятий относится обучение работников безопасным методам труда. Для этой цели разработана система обязательных инструктажей:

Вводный инструктаж - проводится инженером по охране труда со всеми принимаемыми на работу независимо от их образования, должности, стажа работы; а также с командированными и практикантами. Освещаются общие сведения о предприятии, пожарной безопасности, первой помощи. Факт прохождения этого инструктажа отмечается в карточке по технике безопасности и подшивается в личное дело.

Первичный инструктаж на рабочем месте и сдача экзамен на допуск к самостоятельной работе. Фиксируется в журнале инструктажа и личной карточке инструктируемого.

Повторный (периодический) инструктаж проходят все работники независимо от квалификации, образования и стажа работы по программе первичного инструктажа. Заносится в журнал и карточку.

Внеплановый инструктаж проводят при изменении правил техники безопасности; изменении технологического процесса; при нарушении работниками требований безопасного труда, которые могут привести или привели к травме, аварии, взрыву, пожару; при перерывах в работе для работ с повышенными требованиями более 30 дней, для остальных более 60; при крупной аварии на предприятии подотрасли.

Специальный (текущий) - работники, обслуживающие аппараты повышенной опасности проходят обучение по специальным программам с последующей сдачей экзаменов. Проводится с работниками перед производством работ, на которые оформляется наряд-допуск.

К основным техническим мерам по охране труда относятся:

Применение наиболее безопасных прогрессивных технологических процессов и механизмов

Оградительная техника (ограждение опасных зон)

Средства сигнализации

Защитная техника (заземление, защитные экраны)

Предохранительные устройства

Противопожарные средства

Контрольно-измерительные приборы и инструменты

Температурный режим в производственных помещениях или в изолированных его частях зависит от величины тепловыделения оборудования, агрегатов, нагретых полуфабрикатов и готовой продукции, а также от солнечной радиации, проникающей в цех через открытые и остекленные проемы.

Для улучшения условий труда и защиты работающих от теплового воздействия применяют следующие способы: теплоизоляцию поверхностей с помощью водоохлаждаемых экранов, рам, щитов, завес; теплоизоляцию и охлаждение рабочих мест; естественную и механическую вентиляцию; водораспыление на рабочих местах и в приточных оконных проемах; спецодежду и индивидуальные защитные приспособления - щитки, экраны, очки, светофильтры; рациональную организацию режима труда и отдыха, регламентацию мест и длительности работы в условиях облучения; устройство специальных мест, кабин и комнат отдыха.

Волнообразно распространяющиеся колебания упругой среды вызывают возникновение шума и вибраций. Шум - беспорядочное сочетание звуков различной силы и частоты. Сотрясение конструкций, машин и сооружений, возникающие вследствие неуравновешенных силовых воздействий, называются вибрациями.

Шум различной интенсивности и частоты, длительно воздействуя на работающих, приводит к понижению остроты слуха, а в последствии к возникновению профессиональной глухоты. Шум также отрицательно влияет на физиологические функции организма человека. Являясь внешним раздражителем, который воспринимается и анализируется корой головного мозга, шум приводит к перенапряжению центральной нервной системы и расстройству функций внутренних органов и систем человека. В соответствии с ГОСТом 12.1.003 - 83 уровень шума на рабочем месте оператора должен быть не более 50 дБА.

Для предотвращения вредного воздействия шума применяется целый комплекс защитных мероприятий. Производственное оборудование, создающее шум, снабжают паспортом, в котором указаны шумовые характеристики его работы. Для уменьшения шума в источнике его образования заменяют ударные взаимодействия деталей безударными, возвратно - поступательные движения - вращательными; демпфируют колебания соударяющихся деталей и отдельных узлов агрегата путем сочленения их материалами, имеющими большое внутреннее трение.

Если современное состояние техники не позволяет снизить шум до допустимого уровня в самом источнике, применяют устройства, препятствующие распространению шума, т.е. звукоизолирующие и звукопоглощающие.

Для ослабления вибраций все агрегаты, создающие вибрации, устанавливают на самостоятельных фундаментах, виброизолированных от пола и других конструкций зданий, либо на специально рассчитанных амортизаторах из стальных пружин или упругих материалов.

Нормализация метеорологических условий в производственных помещениях непосредственно связана с необходимостью поддержания определенной температуры воздуха путем отопления.

4.1.2 Пожарная безопасность

Пожар - неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Основным явлением, обуславливающим протекание пожара, является выделение большого количества тепла и интенсивный газовый обмен продуктов сгорания.

Пожар, потушенный в самой начальной стадии, называется загоранием. Причины пожаров различны - несоблюдение правил эксплуатации производственного оборудования, самовозгорание веществ и материалов, разряды статического электричества, грозовые разряды, неосторожное обращение с огнем.

В работе по предупреждению пожаров главным направлением является пожарная профилактика - система государственных и общественных мероприятий, проводимых с целью предупреждения пожаров, ограничения распространения возникших пожаров, создание условий для эвакуации людей из горящих зданий и быстрого тушения пожаров.

Основным в разработке профилактических мероприятий является принятие проектных решений, направленных на ограничение распространения пожаров и создания условий для их успешного тушения. С этой целью при проектировании и строительстве зданий применяют различные несгораемые материалы, материалы с огнестойкими покрытиями, устраивают противопожарные разрывы и преграды, разрабатывают способы и средства тушения пожаров.

Выбор конструкционных материалов имеет важное значение для предупреждения пожаров.

По возгораемости строительные материалы и конструкции делятся на три группы (СНиП II-2-80):

Несгораемые материалы, которые при воздействии на них тепла сохраняют свою массу постоянной;

Трудносгораемые, у которых потеря массы при воздействии огня не превышает 20%;

Сгораемые, потеря массы которых при воздействии тепла составляет более 20%.

Важным параметром зданий и сооружений является степень их огнестойкости, которая определяется пределами огнестойкости основных строительных конструкций и пределами распространения огня по этим конструкциям.

Пределом огнестойкости называется время в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из следующих признаков:

Образование в конструкции сквозных трещин и отверстий, через которые проникают продукты сгорания или пламя;

Повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкций в среднем более чем на 140С, или в любой точке этой поверхности более чем на 180С по сравнению с температурой конструкции до испытания, или более чем на 220С независимо от температуры конструкций до испытания;

Потеря конструкцией несущей способности, т. е. обрушение ее.

При проектировании и строительстве производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий предусматривают эвакуационные выходы, назначение которых обеспечить безопасную эвакуацию находящихся в здании людей на случай возникновения пожара или аварии.

Для предупреждения распространения пожара конструкции зданий снабжают противопожарными преградами - поперечными и продольными. Противопожарные преграды - это различные устройства, препятствующие распространению пожара и обеспечивающие защиту от непосредственного распространения огня, действия лучистой энергии и передачи тепла теплопроводностью.

Важную роль в предупреждении пожаров играет пожарная связь и сигнализации.

Пожарная связь обеспечивается различными техническими средствами - телефонной связью, радиосвязью а также системами электрической пожарной сигнализации.

Тушение пожаров сводится к прекращению реакции горения путем механического, физического или химического воздействия. Выбор огнегасительных средств и веществ для тушения пожара зависит от физико-химических свойств горящих материалов.

Огнегасительные средства могут быть жидкие, газообразные, пенообразные, твердые. Наиболее распространенным средством борьбы с огнем является вода, которую применяют для тушения большинства пожаров.

Пожары электрооборудования, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, химических веществ, при взаимодействии которых с водой образуются вредные или усиливающие горение соединения, ликвидируют применением твердых и газообразных веществ.

Для тушения небольших очагов пожара при воспламенении твердых горючих материалов, а также различных горючих жидкостей на небольшой площади (не более 1 ) применяют ручные огнетушители.

4.2 Расчет заземления

В зависимости от места размещения заземлителей относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное. При выносном заземляющем устройстве заземлитель вынесен за пределы площадки, на котором размещено заземляемое оборудование. При контурном заземляющем устройстве электроды заземлителя размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находиться заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки.

Когда естественные заземлители отсутствуют или их использование не даёт нужных результатов, применяют искусственные заземлители: стержни из угловой стали размером 40х40, 50х50, 60х60, 75х75 мм с толщиной стенки не менее 4мм, длиной 2,5-3 м; стальные трубы диаметром 50-60 мм, длиной 2,5-3 м с толщиной стенки не менее 3,5мм; прутковая сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 мм и более.

Заземлители забивают в ряд или по контуру на такую глубину, при которой от верхнего конца заземлителя до поверхности земли остается 0,5 - 0,8 м. Расстояние между вертикальными заземлителями должно быть не менее 2,5 - 3 м.

Для соединения вертикальных заземлителей между собой применяют стальные полосы толщиной не менее 4 мм сечением не менее 48 мм² или стальной провод диаметром не менее 6 мм. Полосы (горизонтальные заземлители) соединяют с вертикальными заземлителями сваркой. Произведём расчет защитного заземления.

Всё оборудование поста управления питается от сети 220в, которое подлежит заземлению. Наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства по ПУЭ не должно превышать R=4 Ом в любое время года.

Расчётный ток замыкания на землю определяется из выражения:

Расчётное удельное сопротивление грунта. Грунт - суглинок с удельным сопротивлением с=100 Ом•м, климатический коэффициент к=1,4.

В качестве вертикальных стержней предлагается применить стальной пруток с шириной полки 40 мм и длиной 2,5 м. В качестве соединительной полосы - стальной пруток диаметром 10 мм.

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя:

где L - длина стержня,

D - эффективный диаметр стержня,

Эффективный диаметр стержней:

Примем длину соединительной полосы равной 10 м. Сопротивление соединительной полосы:

Требуемое сопротивление растеканию вертикальных стержней:

Окончательно определим число вертикальных стержней. Коэффициент использования r=0,69 (при размещении по контуру и отношении расстояния между заземлителями к их длине равным 0,8).

Таким образом, в контуре заземления следует использовать 10 стержней из уголковой стали. Соединение заземлителей с прутком должно осуществляться при помощи сварки.

Рис 4.1- Схема заземления оборудования

4.3 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - обстановка на определенной территории (акватории), сложившаяся в результате аварии, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей и окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей. ЧС различают по характеру источника - природные, техногенные, биолого-социальные, военные - и масштабам - локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные и трансграничные.

Гражданская оборона - система мероприятий по подготовке к защите и по защите населения, материальных и культурных ценностей на территории Российской Федерации от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий. Опасность - возможность какого-нибудь несчастья, угроза чего-нибудь плохого.

Безопасность - это состояние защищенности, при котором не угрожает опасность, есть защита от опасности, состояние защищенности личности, общества и государства от внешних и внутренних угроз.

Основными задачами в области гражданской обороны являются:

- обучение населения способам защиты от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий;

- эвакуация населения, материальных и культурных ценностей в безопасные районы;

- предоставлению населению убежищ и средств индивидуальной защиты;

- проведение мероприятий по световой маскировке и другим видам маскировки;

- проведение аварийно-спасательных работ в случае возникновения опасностей для населения при ведении военных действий или вследствие этих действий.

4.3.1 Ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение - поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды. Они возникают в результате естественных или искусственных радиоактивных распадов веществ, ядерных реакций деления в реакторах, ядерных взрывов и некоторых физических процессов в космосе.

Ионизирующие излучения состоят из прямо или косвенно ионизирующих частиц или смеси тех и других. К прямо ионизирующим частицам относятся частицы (электроны, г-частицы, протоны и др.), которые обладают достаточной кинетической энергией, чтобы осуществить ионизацию атомов путём непосредственного столкновения. К косвенно ионизирующим частицам относятся незаряженные частицы (нейтроны, кванты и т.д.), которые вызывают ионизацию через вторичные объекты.

Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивных элементы и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженными частиц и др. рентгеновские установки и высоковольтные источники постоянного тока относятся к источникам рентгеновского излучения.При нормальном режиме их эксплуатации радиационная опасность незначительна. Она наступает при возникновении аварийного режима и может долго проявлять себя при радиоактивном заражении местности.

4.3.2 Оценка устойчивости работы мехатронной системы при воздействии ионизирующих излучений

Критерием устойчивости работы управления мехатронного манипулятора при воздействии проникающей радиации и радиоактивного заражения является максимально допустимые поток нейтронов Ф_П, экспозиционная доза Д_У или мощность экспозиционной дозы Р_г гамма-излучений, при которых начинаются изменения параметров элементов, но работа систем (приборов) еще не нарушается.

Исходные данные:

q = 250 (кт) - тротиловый эквивалент взрыва;

R = 1,5 (км) = 1500 (м) - расстояние от эпицентра взрыва;

= 1 - отношение плотности воздуха на высоте взрыва к плотности воздуха у земли;

К_ос = 7 - коэффициент ослабления ионизирующих излучений зданием.

1. Параметры проникающей радиации, ожидаемые на объекте, можно рассчитать по следующим приближенным формулам:

Поток нейтронов (н/м²):

Ф_П = (4.8)

Ф_П =

Мощность дозы г-излучения (Гр/с):

(4.9)

Доза мгновенного г-излучения (Гр):

Д_мгн = (4.10)

Д_мгн =

Доза осколочного г-излучения (Гр):

 Д_оск = (4.11)

Д_оск =

Доза захватного г - излучения (Гр):

Д_з = (4.12)

Д_з =

Полная доза г - излучений (Гр):

Дг = Д_мгн + Д_оск + Д_з (4.13)

Дг =

Если известна зависимость уровня радиации (P1=3000 р/ч) от расстояния до взрыва (R1=1600 м) с определённым тротиловым эквивалентом (q1=20 кт), то можем определить зараженность местности (P) и для взрыва с другим тротиловым эквивалентом (q=200 кт), по следующим формулам:

при (4.14)

Из этих формул можем найти P2:

(4.15)

- уровень радиации на 1 час после взрыва на расстоянии 1500 (м) равен Р₁ = 3750 (рад/час);- максимально поглощенная доза на расстоянии 1500 (м) определяется по формуле:

Д_max = 5·P₁·t₁ = 5·3750(рад/час)·1(час) = 18750 (рад) = 187 (Гр) (4.16)

3. Суммарная максимальная доза за счет проникающей радиации и радиоактивного заражения местности:

Д_? = Дг + Д_max = 8,367 (Гр) +187(Гр) = 195,367 (Гр) (4.17)

Таблица 7.3.2

Параметры проникающей радиации	Расчетное ПР	Допустимое, ПД	ПР/ ПД
		При Кос = 1	При Кос = 7
ФП, н/м2	2,915·1013	1017	7·1017	4,16·10-5
Рг, Гр/с	1,677·105	103	7·103	24
Дг, Гр	1,95·102	5·103	3,5·104	5,5·10-3

4. Из рассмотрения таблицы следует вывод:

- Прибор необходимо дополнительно защитить от г - излучения.

- Защита должна обеспечить К_осл ? 24.

5. Полная кратность ослабления ионизирующих излучений (К_осл) защитным слоем толщиной h определяется по эмпирической формуле:

(4.18)

Зная требуемую кратность ослабления и величину слоя половинного ослабления (d_пол) выбранного материала, можно найти требуемую величину защиты h по формуле:

h = d_пол· log₂·К_осл (4.19)

Для надежной защиты электронного прибора от г - излучения определяется, какой слой грунта h следует насыпать на здание цеха, чтобы ослабление было не менее 24. Из таблиц находим d_пол = 14 (см), тогда:

h = 14(см) · log₂ · 24 = 64 (см)

Таким образом, толщина слоя грунта должна быть не менее 64 (см).

Заключение 1

На основе анализа условий труда, технологического процесса, его аппаратурного оформления, обращающихся в производстве веществ с точки зрения возможности возникновения в процессе эксплуатации производства опасных и аварийных ситуаций в данном разделе дипломного проекта была разработана совокупность мероприятий по безопасности труда, исключающих возможность производственного травматизма, отравлений и профессиональных заболеваний, возникновения пожароопасных и аварийных ситуаций, а также загрязнения окружающей среды. Это достигается внедрением и усовершенствованием автоматического управления производственным оборудованием, системы автоматического контроля, сигнализации и блокировки, обеспечивающей аварийное отключение оборудования в случае его неисправности, а также внедрением технических средств, обеспечивающих защиту работающих от поражения электрическим током и от воздействия ионизирующих излучений.

Заключение 2

Целью данного дипломного проекта являлась разработка автоматизированной мехатронной системы вертикальных перемещений с автоматизированным управлением.

В проекте была внедрена качественная электронная система управления вертикальными перемещениями, в результате чего изменилось качество переходных процессов, снизилось максимальное динамическое отклонение параметров процесса.

В результате внедрения предлагаемой системы уменьшается трудоемкость работы оператора пилорамы, позволит повысить производительность и обеспечить стабильное высокое качество готовой продукции.

При реализации проект может дать ещё более значительный экономический эффект за счёт выбора оптимального режима работы всей установки и предприятия в целом.

В разрабатываемой системе автоматизации применён ряд конструктивных решений, разработаны технические и организационные мероприятия и предложения, применение которых позволит повысить уровень технической, пожарной и экологической безопасности, повысить устойчивость функционирования оборудования, в том числе в период чрезвычайных ситуаций.

Список литературы

1. Промышленная группа «Кедр» [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. - Новосибирск: «Кедр», 2010-.- Режим доступа http://www.pilorama-kedr.ru, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

2. Электронная линейка КПС «MICRON-4» [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. - Новосибирск: ПО "Росдревмаш", 2009-.- Режим доступа: http://www.pilorama1.ru/lineika, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

3. Ленточные пилорамы ООО «ИВЭН»[Электронный ресурс]. - Электрон. дан. - Воронеж: ООО "ИВЭН"", 2009-.- Режим доступа: http://piloram.ru/lp-90.html, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

4. Электронная линейка "Эллис-01"[Электронный ресурс]. - Электрон. дан. - Воронеж: "АЛТ", 2009 - . - Режим доступа: http://www.alt.vrnbiz.ru/ellis1.html, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

5.«Организация работы по охране труда на предприятии»(практическое пособие).- институт риска и безопасности, 2002.-292с.

6 .Раздорожный А.А. «Охрана труда и производственная безопасность»: Издательство «Экзамен», 2007г.-510с.

7. Щуко Л.П. «Справочник по охране труда в РФ»: Герда.2003.-656с.

8. Боголюбов С.А. «Экологическое право»: Издательская группа Норма-Инфа,1999.-448с.

9. ГОСТ 12.0.003-74 классификация опасных и вредных производственных факторов.

10. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

11. «Гражданская оборона и предупреждение чрезвычайных ситуаций» (методическое пособие) / Под ред. М.И. Фалеева.-М.: Институт риска и безопасности,2000.-328с.

12. «Оповещение о чрезвычайных ситуациях и действий по сигналам гражданской обороны» (методическое указание) / Под ред. М.И. Фалеева.-М.: Институт риска и безопасности,2002.-440с.

13 . «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона»: учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / утв. Деп. кадров и учеб. завед. ; под ред. М.А. Шевандина. - М. : Маршрут, 2004. - 364 с.

Приложение

Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных, при этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов тех, которые соответствуют теме или предмету запроса.

Патентная информация является опережающей научно-технической информацией и поэтому используется на различных стадиях научно-технических и проектно-конструкционных разработках. Она обладает достоверностью, оперативностью оповещения и многоаспектностью.

Патентный поиск является начальной стадией любой разработки.

Использование патентной информации при научно-исследовательских и проектно-конструкционных разработках позволяет исключить дублирование.

Хотя патентный поиск является трудоёмкой операцией, однако, он позволяет выявить уровень выполненной разработки и своевременно защитить её доводку.

Регламент поиска

Способ и конструкция	МПК
Ленточная пилорама	B27B15/00

В процессе поиска была использована информация по системам управления различными системами.

В качестве источника информации использовалась информационно-поисковая система ФИПС, включающая следующую область поиска:

1. Рефераты российских изобретений

2. Заявки на российские изобретения

3. Полные тексты российских изобретений из трех последних бюллетеней

4. Рефераты российских полезных моделей

5. Полные тексты российских полезных моделей из трех последних бюллетеней

6. Перспективные российские изобретения.

В результате проведенных патентных исследований были найдены аналоги разработанной системы управления, применяемые в различных отраслях техники. Краткие описания аналогов приведены в таблице.

Заключение

При проведении патентного поиска были рассмотрены технические решения по вопросу «Ленточная пилорама».

Изучение патентной информации показало, что данным вопросом широко занимаются в нашей стране. Поиск по ведущим зарубежным странам не проводился ввиду отсутствия информации по данному вопросу в фонде СамГУПС.

Отечественные разработки направлены на повышение высокопроизводительности (патент РФ №2041796, патент РФ №2063868), снижение мощности на пиление и повышение качества пиления (патент РФ №2184648),повышение надежности работы и улучшение эксплуатационных качеств станка (патент РФ №2242355), снижение себестоимости станков и производимой пилопродукции (патент РФ №2252134), снижение материалоемкости и трудоемкости производства ленточных пилорам (патент РФ №2200655), повышение точности и устойчивости станка, а также снижение его массы (патент РФ №2388592).

Данное техническое решение положено для разработки и внедрения электронной системы управления ленточной пилорамой, что позволит повысить производительность установки и обеспечить стабильно высокое качество готовой продукции.

Размещено на Allbest.ru