Разработка программного обеспечения и инструкции по работе с установкой "АСР уровня жидкости с применением ПЛК ОВЕН 150"

программный контроллер codesys лабораторный

3. Пример выполнения задания

Рассмотрим визуализацию процесса приведенного для примера в лабораторной работе № 2

3.1 Создаем визуализацию

Третья страничка организатора объектов CoDeSys называется визуализация (Visualization). Перейдите на страничку визуализации. В контекстном меню введите команду добавления объекта Add object. Присвойте новому объекту имя Observation.

В конце работы, окно визуализации будет выглядеть так (рис 1):

Рисунок 1. Окно визуализации

3.2 Рисуем элемент визуализации

Давайте начнем с переключателя подтверждения (на рис. прямоугольник с текстом ОК). На панели инструментов выберете прямоугольник (Rectangle). В окне редактора визуализации нажмите левую клавишу мыши и растяните прямоугольник до нужной высоты и ширины, отпустите клавишу.

3.3 Настройка первого элемента визуализации

Диалоговое окно настройки элемента вызывается двойным щелчком мыши на его изображении. Задайте в окошке содержимое (Contents) категории текст (Text Category) слово ОК.

Теперь перейдите в категорию переменных (Variables Category), щелкните мышью в поле изменение цвета (Change Color) и воспользуйтесь ассистентом ввода <F2>. Вставьте переменную.Observer из списка глобальных переменных. Далее перейдите в категорию цвета (Colors). Задайте цвет закраски элемента (Inside), например, светло-голубой. Для «возбужденного» состояния необходимо определить другой цвет (Alarm color), например, голубой. В категории ввода (Input Category) необходимо еще раз ввести переменную Observer и поставить флажок Toggle variable. Закройте диалог настройки.

В итоге, прямоугольник будет отображаться светло-голубым при значении переменной Observer равном FALSE и голубым, при значении TRUE. Ее значение будет изменяться при каждом «нажатии» нашей клавиши.

3.4 Развиваем визуализацию

Нарисуйте окружность Внимание. В настройках, Text Category, Contents задайте текст Внимание. Colors Category, Color закраска Inside серым цветом, Alarm color красным цветом. Скопируйте созданную окружность командой Edit -> Copy и вставьте ее один раз командой Edit -> Paste.

Поправьте настройки новой окружности Стоп: о Text Category, Contents текст Стоп. о Variable Category, Color change переменная.Stop

Нарисуйте прямоугольник для клавиши Пуск, имеющей следующие настройки: о Text Category, Contents текст Пуск о Variable Category, Color change переменная.Start о Input Category, флажок Toggle variable включен, переменная.Start о Colors Category, Color закраска Inside красным, и Alarm color зеленым.

Нарисуйте прямоугольник для счетчика со следующими настройками:

о Text Category, Contents текст Счетчик: %s (%s заместитель для отображения значения переменной) о Variable Category, Textdisplay переменная Machine.Counter

Нарисуйте небольшой прямоугольник, обозначающий рабочий инструмент механизма, со следующими настройками:

о Absolute movement Category, X-Offset переменная Machine.X_pos о Absolute movement Category, Y-Offset переменная Machine.Y_pos о Colors Category, Color закраска Inside голубым цветом.

Если хотите, нарисуйте две декоративных рамки для разделения областей контроля и механизма. Задайте в них соответствующие надписи с выравниванием по низу (Vertical alignment bottom). Используя контекстное меню, поместите декоративные прямоугольники на задний план (Send to back).

3.5 Запуск целевой системы

Запустите систему исполнения (обратите внимание, что CoDeSys SP RTE работает только в Windows NT 4.0, Windows 2000 или Windows XP). Теперь в панели задач вы увидите иконку CoDeSys SP RTE. Щелкните по ней правой клавишей и дайте команду на старт системы (Start System).

3.6 Настройка канала и соединение

Если вы в первый раз подключаете контроллер к CoDeSys необходимо выполнить определенные настройки.

В меню Online откройте диалог Communication parameters. Нажмите клавишу New для настройки нового соединения. Желательно присвоить ему некоторое осмысленное имя.

В простейшем случае CoDeSys SP RTE работает на той же машине (компьютере) что и среда программирования CoDeSys. Это означает, что мы можем применить способ соединения посредством разделяемой памяти (Shared memory (Kernel)). Если контроллер расположен на другой машине сети, мы должны изменить параметр 'localhost' на имя машины или задать соответствующий IP адрес.

Настройка подтверждается клавишей ОК.

3.7 Запуск проекта

Соединение с контроллером устанавливается командой Online -> Login из среды программирования CoDeSys. Если используется удаленное соединение, CoDeSys попросит вас подтвердить загрузку (download) кода проекта.

Команда запускает Online -> Run проект. Перейдите в окно визуализации и проверьте работу нашего механизма.

Для запуска проекта в режиме эмуляции установите флажок в меню Online -> Simulation. Далее переходите в режим online и запускайте проект, как описано выше.

4 Задание для самостоятельного выполнения

Для технологического процесса, заданного в вашем варианте лабораторной работы №2, создать систему визуализации. В системе визуализации должно быть отражено состояние всех технологических объектов и датчиков.

4. Расчет экономической эффективности

4.1 Введение

Изначально целью разработки этого курса ставилось не получение прибыли, а повышение качества преподавания и вследствие качества образования студентов. Внедрение лабораторного практикума позволит студентам получить дополнительные знания и навыки в области программирования промышленных контроллеров без дополнительных затрат. Обучение аналогичному курсу в учебном центре СПбГПУ стоит 5440 рублей на человека. Стоимость проезда и проживание в течение пяти дней на время прохождения курса составляет 1400 и 1500 рублей на человека соответственно. Таким образом, полная стоимость обучения одного студента в Санкт-Петербурге составит 8340 рублей. По этой оценке можно рассчитать относительную экономическую выгоду, которую получит университет, экономя деньги на обучении студентов в учебном центре Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета.

Этот курс планируется ежегодно проводить в группах дневного и ускоренного обучения и заочного обучения АТ и АП, итого 6 групп. При средней численности студентов в группе 25 человек, ежегодно этот курс должны освоить 150 человек. То есть обучение этих студентов в учебном центре СПбГПУ ежегодно обходилось бы университету в 1 251 000 рублей. Приведенный ниже расчёт показывает относительную экономическую выгоду от внедрения курса.

4.2 Расчёт себестоимости

Для внедрения данного проекта изготовлены лабораторные стенды для изучения промышленного программируемого контроллера фирмы ОВЕН. В состав стенда входят: ПЭВМ, включающая в себя системный блок,

монитор, клавиатуру и манипулятор мышь, каркас, в котором размещен модуль программируемого контроллера ОВЕН и физическая модель технологического процесса со всем необходимым технологическим оборудованием.

Суммарные затраты на приобретение лабораторного комплекса [8] представлены в таблице 4.1:

Таблица 4.1 суммарные затраты

	Название	Тип, марка	Количество	Примечания	Стоимость
1	Емкость 5л		2 шт		100
2	Емкость 12л		1 шт		200
3	Насос		4 шт	15Вт, 12В, 1.5А	600
4	Блок питания	БП60Б-Д4.12	1 шт	12В, 60Вт	1770
5	Блок питания	БП15Б-Д2.24	2 шт	24В	944
6	Датчик емкостной	ВБ1. 18М.75.10.2.1. В	6 шт	10~30B, 20мм	4458
7	Автомат	2х полюсной	1 шт	5А	80
8	Автомат	1 полюсной	1 шт	6А	250
9	Автомат	1 полюсной	1 шт	1А	300
10	Выключатель (кнопка)		5 шт	220В, 5А	75
11	Реле		12 шт	24В, 1.5А контакты, 2НЗ, 2НО контакта	540
12	Светодиоды		9 шт		135
13	Контроллер	ПЛК150-24.А.М	1 шт	6 дискретных входов, 4 дискретных выхода	9853
14	Компьютер		1 шт		30000
15	Штуцера		4 шт		80
16	Трубка полихлорв.		2 метра		100
17	Трубка резиновая		2 метра		160
18	Клеммник		40 шт		400
19	Монтажный стенд		1 шт		3000
20	Монтажный провод сечением 0.5 мм2		50 метров		150
21	Наконечники сечением 0.5 мм2		1 уп.		30
22	Наконечники сечением 1 мм2		1 уп.		30
23	Разъемы типа «мама» на светодиоды		25 шт		62.5
24	Стяжки монтажные		1 уп.		30
25	Липучки монтажные		1 уп.		150
26	Маркировка проводов		1 уп.		40
27	Переключатель выбора режима	2 положения	1 шт		45
28	Хомуты металлические		4 шт		60
Итого	53580

Таким образом суммарные затраты на изготовление данного комплекса составят: 53580 руб.

Общая себестоимость данного проекта равна суммарным затратам на разработку проекта, приобретение оборудования, монтаж и наладку:

155 821,26 руб.

Однако следует учитывать, что эксплуатация приобретенного лабораторного стенда не ограничивается рамками разрабатываемого курса. С использованием купленного оборудования будут проводиться занятия по меньшей мере еще по одной дисциплине, поэтому себестоимость комплекса нельзя полностью относить на затратную часть разрабатываемого проекта.

Чтобы выделить долю затрат приходящихся на проект, определим время работы лабораторных стендов в рамках этого курса по отношению к общему времени использования лабораторных стендов в учебном процессе.

Рассчитаем количество часов использования лабораторного стенда в рамках курса по программированию промышленных контроллеров. Курс состоит из 3 лабораторных работ, продолжительностью 4 часа каждая. Данный курс предстоит изучить в 6 группах, то есть в 12 подгруппах. В итоге получим:

часа.

Учитывая то, что лабораторный стенды будут использоваться еще для одного лабораторного практикума, предположительно такой же длительности, как и разрабатываемый лабораторный курс. Итого предполагаемая нагрузка на данный лабораторный комплекс составит 288 часов ежегодно.

Отношение времени работы лабораторных стендов в рамках курса к общему времени составляет 50%. Таким образом, на затратную часть внедряемого проекта правомерно будет отнести только 50% от общей себестоимости лабораторного комплекса.

, (2)

где S_S - стоимость учебного стенда; N - 1 шт.

По формуле (2) определим суммарные приведенные затраты на внедрение курса:

S = 0,5·155821,26·1= 77910,63 руб.

4.3 Расчёт эксплуатационных затрат

Эксплуатационные затраты (С_э) связанные с функционированием ВТ [8], определяют по формуле:

С_э= З_зп + З_эл + З_рем + З_а, (3)

где З_зп - фонд основной и дополнительной заработной платы персонала, обеспечивающего функционирование ВТ, с учетом отчислений на социальное страхование, руб.; З_эл - стоимость электроэнергии, потребляемой комплексом средств ВТ, руб.; З_рем - затраты на текущий и профилактический ремонт ВТ, руб.; З_а - сумма годовых амортизационных отчислений, руб.

4.3.1 Расчёт годового фонда оплаты труда

Оплата по тарифу:

З_Т = Т_СР М В, (4)

где З_Т - заработная плата в год по тарифу, рублей; Т_СР - среднечасовая тарифная ставка, руб./ч; В - количество часов работы в год одного сотрудника, ч.

Таким образом, оплата по тарифу за год составляет:

З_Т = Т_СР М В = 103 руб./ч М144 ч = 14 832 руб.,

где Т_СР = 103 руб./ч;

В = 144 ч.

Расчет размера премии:

З_Прем = З_Т МС, (5)

где З_Прем - размер премии, руб.; З_Т - заработная плата по тарифу за год, руб.; С - коэффициент премии.

Таким образом, размер премии составляет:

З_Прем = З_Т МС = 14 832 руб. М 0,85 = 12 607 руб.,

где З_Т = 14 832 руб.;

С = 0,85.

Основная заработная плата (З_Осн) рассчитывается как сумма оплаты по тарифу (З_Т) и премии (З_Прем):

З_Осн = З_Т + З_Прем = 14 832 руб. + 12 607 руб. = 27 439 руб.

Оплата времени отпуска:

З_Отп = З_Осн М О, (6)

где З_Отп - размер оплаты времени отпуска, руб.; З_Осн - размер основной заработной платы, руб.; О - средний коэффициент оплаты времени отпуска в зависимости от его длины.

Таким образом, размер оплаты времени отпуска составляет:

З_Отп = З_Осн О = 27 439 руб. 0,22 = 6 037 руб.,

где З_Осн = 27 439 руб.;

О = 0,22.

Общий фонд заработной платы одного рабочего в год равен сумме основной заработной платы (З_Осн) и оплаты времени отпуска (З_Отп):

З_Общ = З_Осн + З_Отп (7)

З_Общ = З_Осн + З_Отп = 27 439 руб. + 6 037 руб. = 33 476 руб.

Фонд заработной платы с учетом районного коэффициента (25 %) составит:

З₀= 1,25 М З_Общ = 1,25 33 476 руб. = 41 845 руб.

Фонд заработной платы с учетом отчислений на обязательное страхование:

З_зп = З₀М А, (8)

где З₀ - годовой фонд заработной платы персонала, руб.;

А - коэффициент, учитывающий отчисления на обязательное страхование (А=1,356).

З_зп = 41 845 1,356 = 56 742 руб.

4.3.2 Расчет электроэнергии потребляемой лабораторным комплексом

Затраты на потребляемую электроэнергию (З_ЭЛ) составляют:

З_эл=Ц_э М М_вт М Т_эф М К_инт, (9)

где Ц_э - тариф за один кВт*ч электроэнергии, руб. (1,85 руб.); М_вт - установочная мощность ЭМВ и технологического оборудования, кВт (0,8 кВт); Т_эф - эффективный фонд времени работы ЭВМ, ч (144 ч); К_инт - коэффициент использования мощности ЭВМ и технологического оборудования (0,6).

Таким образом, затраты на потребляемую электроэнергию (З_Эн) составляют:

З_Эн = Ц_э М М_вт М Т_эф М К_инт = 1,85 руб. 0,8 кВт 144 ч 0,6 = 127,88 руб.

4.3.3 Расчет затрат на текущий и профилактический ремонт ВТ

Величину данных затрат примем в размере от 2,5% от балансовой стоимости оборудования. Балансовая стоимость оборудования равна 155821,26 руб.

З_рем= 0,025 155821,26 = 3895,54 руб.

4.3.4 Расчет годовых амортизационных отчислений

Сумма годовых амортизационных отчислений определяется по формуле:

З_а = Ц_бал , (10)

где Ц_бал - балансовая стоимость оборудования руб. (600 000 руб.);

Н_а - норма годовых амортизационных отчислений (Н_а = 10 %).

З_а = 155821,26 = 15582,13 руб.

Рассчитаем годовые эксплуатационные затраты по формуле (3):

С_э= З_зп + З_эл + З_рем + З_а =56 742+127,88+3895,54+15582,13=76347,55руб.

4.4 Вывод об экономической целесообразности проекта

В результате выполнения данного раздела были рассчитаны затраты на внедрение курса лабораторных работ по программированию промышленного контроллера ОВЕН с использованием лабораторного стенда для изучения промышленного программируемого контроллера фирмы ОВЕН. Они составили 77910,63 рубля. Также были рассчитаны ежегодные затраты на проведение курса в 6 учебных группах. Они составили 76347,55 рублей, сюда входит годовой фонд оплаты труда, затраты на электроэнергию и текущий ремонт, а также амортизация имущества. С учетом того, что, ежегодно отправляя в учебный центр СПбГПУ всех студентов пяти групп, университет вынужден был бы платить около 1 251 000 рублей, можно сделать вывод о значительной экономической эффективности разработанного курса. Затраты на внедрение лабораторного практикума окупятся в течении приблизительно 2-х месяцев.

5. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

Впервые значительное комплексное исследование возможного неблагоприятного действия электромагнитных полей на здоровье пользователей было проведено в 1984 году в Канаде. Поводом для проведения работы послужили возрастание нервно-психических нагрузок, появление соответствующих профессиональных заболеваний.

В целях обеспечения безопасности здоровья пользователей ЭВМ в Российской Федерации действуют Санитарные нормы и правила "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ" СанПиН 2.2.2.542-96 [9]. Цель Санитарных норм - определить такие нормированные величины факторов воздействия, чтобы их вред был минимальным, а условия труда - комфортными.

Следуя приведенным выше нормам и рекомендациям специалистов по обеспечению эргономической безопасности при взаимодействии человека с техническими средствами, можно устранить или уменьшить воздействие на пользователей ЭВМ опасных и вредных факторов окружающей среды, создать высокопроизводительные, здоровые и безопасные условия труда.

5.1 Анализ опасных и вредных факторов

Труд оператора ПЭВМ относится к формам труда с высоким нервно-эмоциональным напряжением [10]. Это обусловлено необходимостью постоянного слежения за динамикой изображения, различения текста рукописных и печатных материалов, выполнением машинописных и графических работ. В процессе работы требуется постоянно поддерживать активное внимание.

На пользователей ЭВМ воздействует электромагнитное излучение видимого спектра, крайне низких, сверхнизких и высоких частот. Источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются процессор, монитор, принтер, клавиатура, многочисленные соединительные кабели.

Воздействие ЭМП широкого спектра частот, импульсного характера, различной интенсивности в сочетании с высоким зрительным и нервно-эмоциональным напряжением вызывает существенные изменения со стороны центральной нервной и сердечно-сосудистой системы, проявляющиеся в субъективных и объективных расстройствах. Работающие чаще всего предъявляют жалобы на головные боли, иногда с тошнотой и головокружением. У них диагностируются неврозы, нейроциркулярные дистании, гипо- и гипертония.

Поражение электрическим током может произойти при прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, отключенным токоведущим частям, на которых остался заряд или появилось напряжение в результате случайного включения в сеть, к нетоковедущим частям, выполненным из проводящего электрический ток материала, после перехода на них напряжения с токоведущих частей.

Повышенная температура внешней среды связана, прежде всего, с выделением тепла вычислительной техникой и недостаточной вентиляцией помещений, где она установлена.

Кроме перечисленных факторов на рабочем месте операторов могут иметь место шум, нарушенный ионный режим, неблагоприятные показатели микроклимата. В воздухе могут содержаться химические вещества (озон, фенол, стирол, формальдегиды и др.), что наблюдается при установке на малых площадках большого числа компьютеров и несоблюдении требований к организации рабочих мест.

При выполнении разрабатываемого курса лабораторных работ студенты будут активно взаимодействовать с ЭВМ, поэтому важной задачей является создание комфортных и безопасных условий обучения.

5.2 Расчет напряженности труда

Рассчитаем напряженность труда студента при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Программное обеспечение программируемых контроллеров» на базе лабораторного стенда для изучения промышленного программируемого контроллера фирмы Omron.

Расчет приведен по методике «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса».

Приведем краткое описание выполняемой студентом работы. Выполнение лабораторных работ подразумевает следующие виды деятельности:

- Изучение методических и дополнительных материалов, как на экране ЭВМ, так и в печатном виде;

- Разработка собственных программ на языке релейно-контактных схем;

- Работа с системами разработки и отладки программ;

- Наблюдение за виртуальными технологическими объектами, выполненными в виде мультипликации на экране ПЭВМ.

5.2.1 Нагрузки интеллектуального характера

5.2.1.1 "Содержание работы" указывает на степень сложности выполнения задания: от решения простых задач до творческой (эвристической) деятельности с решением сложных заданий при отсутствии алгоритма.

Лабораторные работы подразумевают процесс составления программ для ЭВМ, при этом студенты пользуются приведенными примерами, что позволяет присвоить класс по содержанию работы 3.1.

5.2.1.2 "Восприятие сигналов (информации) и их оценка" - по данному фактору трудового процесса восприятие сигналов (информации) с последующей коррекцией действий и выполняемых операций относится ко 2-у классу. При выполнении лабораторных работ воспринимаемой информацией являются визуальные сигналы с периферийных устройств стенда. Присваиваемый класс 2.

5.2.1.3 "Распределение функций по степени сложности задания". Любая трудовая деятельность характеризуется распределением функций между работниками. Соответственно, чем больше возложено функций на работника, тем выше напряженность его труда. Так, трудовая деятельность, содержащая простые функции, направленные на обработку и выполнение конкретного задания, не приводит к значительной напряженности труда. Класс напряженности по данному критерию - 1.

5.2.1.4 "Характер выполняемой работы" - в том случае, когда работа выполняется по индивидуальному плану, то уровень напряженности труда невысок. Присваиваемый класс напряженности для студентов - 1.

5.2.2 Сенсорные нагрузки

5.2.2.1 "Длительность сосредоточенного наблюдения (в % от времени смены)".

5.2.2.2 "Плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в среднем за 1 час работы" - количество воспринимаемых и передаваемых сигналов (сообщений, распоряжений) позволяет оценивать занятость, специфику деятельности работника. Чем больше число поступающих и передаваемых сигналов или сообщений, тем выше информационная нагрузка, приводящая к возрастанию напряженности.

Уровень показателя 2.1 при выполнении лабораторных работ достаточно низок. Присваиваемый класс - 1.

По показателю 2.2 можно присвоить класс напряженности 2, так как студенты должны постоянно работать с методическими материалами.

5.2.2.3 "Число производственных объектов одновременного наблюдения" - указывает, что с увеличением числа объектов одновременного наблюдения возрастает напряженность труда.

При выполнении лабораторных работ присутствуют только 2 объекта одновременного наблюдения: стенд и экран ЭВМ. Присваиваемый класс - 1.

5.2.2.4 "Размер объекта различения при длительности сосредоточенного внимания (% от времени смены). Чем меньше размер рассматриваемого предмета (изделия, детали, цифровой или буквенной информации и т.п.) и чем продолжительнее время наблюдения, тем выше нагрузка на зрительный анализатор. Соответственно возрастает класс напряженности труда. Присваиваемый класс - 1.

5.2.2.5 "Работа с оптическими приборами (микроскоп, лупа и т.п.) при длительности сосредоточенного наблюдения (% от времени смены)".

При выполнении лабораторных работа с оптическими приборами отсутствует. Класс напряженности - 1.

5.2.2.6 "Наблюдение за экраном видеотерминала (часы в смену)". Согласно этому показателю фиксируется время (часы, минуты) непосредственной работы пользователя ЭВМ с экраном дисплея в течение всего рабочего дня при вводе данных, редактирования текста или программ, чтении информации буквенной, цифровой, графической с экрана. Чем длительнее время фиксации взора на экран пользователя ЭВМ, тем больше нагрузка на зрительный анализатор и тем выше напряженность труда.

При выполнении лабораторных студентам приходится длительное время проводить перед экраном ЭВМ (около 70 %).

Присваиваемый класс - 3.1.

5.2.2.7 "Нагрузка на слуховой анализатор". Степень напряжения слухового анализатора определяется по зависимости разборчивости слов в процентах от соотношения между уровнем интенсивности речи и '"белого" шума. Когда помех нет, разборчивость слов равна 100% - 1 класс. Ко 2-му классу относятся случаи, когда уровень речи превышает шум на 10-15 дБА и соответствует разборчивости слов, равной 90-70% или на расстоянии до 3,5м и т.п.

5.2.2.8 "Нагрузка на голосовой аппарат (суммарное количество часов наговариваемых в неделю)". Степень напряжения голосового аппарата зависит от продолжительности речевых нагрузок.

Значения показателей 2.7 и 2.8 для студента минимальны. Класс напряженности - 1.

5.2.3 Эмоциональные нагрузки

5.2.3.1 "Степень ответственности за результат собственной деятельности. Значимость ошибки" - указывает, в какой мере работник может влиять на результат собственного труда при различных уровнях сложности осуществляемой деятельности. Наименьшая значимость критерия отмечается в работе лаборанта, где работник несет ответственность только за выполнение отдельных элементов продукции, а в случае допущенной ошибки дополнительные усилия только со стороны самого работника (1 класс).

5.2.3.2 "Степень риска для собственной жизни" и...

5.2.3.3 "Степень ответственности за безопасность других лиц" отражают факторы эмоционального значения.

Присваиваемый класс напряженности по эмоциональным нагрузкам - 1.

5.2.4 Монотонность нагрузок

5.2.4.1 "Число элементов (приемов), необходимых для реализации простого задания или многократно повторяющихся операций'' - чем меньше число выполняемых приемов, чем выше напряженность труда, обусловленная многократными нагрузками.

5.2.4.2 "Продолжительность (в сек.) выполнения простых производственных заданий или повторяющихся операций" - чем короче время, тем, соответственно, выше монотонность нагрузок. Данный показатель, также как и предыдущий наиболее выражен при конвейерном труде (класс 3.1).

5.2.4.3 "Время активных действий (в % к продолжительности смены)"'. Наблюдение за ходом технологического процесса не относится к "активным действиям". Чем меньше время выполнения активных действий и больше время наблюдения за ходом производственного процесса, тем, соответственно выше монотонность нагрузок.

5.2.4.4 "Монотонность производственной обстановки (время пассивного наблюдения за ходом техпроцесса в % от времени смены)" - чем больше время пассивного наблюдения за ходом технологического процесса, тем более монотонной является работа.

По пункту 4.1 можно присвоить класс напряженности 2, это связано с работой на клавиатуре при наборе текстов программ.

По остальным показателям монотонность нагрузок студентов минимальна. Присваиваемый класс - 1.

5.2.5 Режим работы

5.2.5.1 "Фактическая продолжительность рабочего дня" - выделен в самостоятельную рубрику в отличие от других классификаций. Это связано с тем, что независимо от числа смен и ритма работы в производственных условиях фактическая продолжительность рабочего дня колеблется от 6-8 часов до 12 часов и более. Присваиваемый класс - 1.

5.2.5.2 "Сменность работы" определяется на основании внутрипроизводственных документов, регламентирующих распорядок труда на данном предприятии, организации. Класс напряженности - 1.

5.2.5.3 "Наличие регламентированных перерывов и их продолжительность (без обеденного перерыва)". При надлежащей организации труда введение регламентированных перерывов на отдых в счет рабочего времени способствует улучшению функционального состояния организма работника и обеспечивает высокую производительность его труда. Недостаточная продолжительность или отсутствие регламентированных перерывов усугубляет напряженность труда, поскольку отсутствует элемент кратковременной защиты временем от воздействия факторов трудового процесса и производственной среды.

Уровень напряженности по данному показателю можно охарактеризовать классом 2.

5.2.6 Общая оценка напряженности трудового процесса

Количество показателей класса 1 - 17; класса 2 - 3; класса 3 - 2, что соответствует «допустимому» второму классу напряженности.

Протокол оценки напряженности приведен в таблице 25.

Таблица 5.1. Протокол оценки напряженности работы студентов

Показатели	Класс условий труда
	1	2	3.1	3.2	3.3

1. Интеллектуальные нагрузки

1.1			+
1.2		+
1.3	+
1.4	+

2. Сенсорные нагрузки

2.1	+
2.2		+
2.3	+
2.4	+
2.5	+
2.6			+
2.7	+
2.8	+

3. Эмоциональные нагрузки

3.1	+
3.2	+
3.3	+

4. Монотонность нагрузок

4.1	+
4.2	+
4.3	+
4.4	+

5. Режим работы

5.1	+
5.2	+
5.3		+
Количество показателей в каждом классе	17	3	2
Общая оценка напряженности труда		+

5.3 Мероприятия по технике безопасности

При наличии неблагоприятных условий применение дополнительных специальных технических средств в большинстве случаев позволяет снизить влияние вредных факторов до безопасных для человека уровней.

5.3.1 Обеспечение электробезопасности

Электрические установки, к которым относится практически все оборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведении профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Специфическая опасность электроустановок: токоведущие проводники, корпуса стоек ЭВМ и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя) изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждают человека об опасности. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека.

Исключительно важное значение для предотвращения электро-травматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок классов ЭВМ, проведения ремонтных, монтажных и профилактических работ. При этом под правильной организацией понимается строгое выполнение ряда организационных и технических мероприятий и средств, установленных действующими “Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей” и “Правила установки электроустановок”.

Средства вычислительной техники должны монтироваться и эксплуатироваться в соответствии с Правилами устройства электроустановок, Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей и другими нормативными документами.

Обеспечение электробезопасности предусматривает проведение инструктажа со студентами по правилам и мерам электробезопасности, а также первоначальное обучение правилам работы на ПЭВМ.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 в электроустановках напряжением от 110В должно быть выполнено защитное заземление. Защитное заземление должно удовлетворять следующим требованиям:

1. заземляющие устройства следует выполнять по нормам на напряжение прикосновения или по нормам на их сопротивление (заземляющее устройство, которое выполняется по нормам на сопротивление, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0.5 Ом);

2. напряжение на заземляющем устройстве при утечке с него тока замыкания на «землю» не должно превышать 10 кВ;

3. запрещается соединять и разъединять разъемы внешних и внутренних соединений оборудования, находящегося под напряжением;

4. запрещается работать на аппаратах и устройствах при снятых или неплотно закрытых ограждениях, крышках, кожухах и т.д.;

5. при использовании ЭВМ необходимо следить за исправностью блокировок, сигнализации, включающих и выключающих устройств, чистотой и порядком на рабочем месте;

6. качество электропитания сети должно соответствовать требованиям ГОСТ 13109-87.

В помещениях, где располагается вычислительная техника, разрядные токи статического электричества чаще всего возникают при прикосновении к любому из элементов ЭВМ. Такие разряды опасности для человека не представляют, но кроме неприятных ощущений они могут привести к выходу из строя ЭВМ. Для снижения величины возникающих зарядов статического электричества в вычислительных классах покрытие технологических полов следует выполнять из однослойного поливинилхлоридного антистатического линолеума.

5.3.2 Обеспечение санитарно-гигиенических требований к помещениям с вычислительной техникой

В первую очередь помещения с вычислительной техникой и их размеры должны соответствовать количеству обучающихся и размещаемому в них комплекту технических средств. Здесь должны быть предусмотрены соответствующие параметры температуры, освещения, чистоты воздуха и т.п.

В учебных помещениях, как правило, применяется естественное боковое и искусственное верхнее освещение. При этом дополнительное искусственное освещение применяется не только в темное, но и в светлое время суток, если недостаточно естественного освещения. Степень освещения помещения и яркость экрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. яркий свет в районе периферийного зрения значительно увеличивает напряженность глаз и, как следствие, приводит к их быстрой утомляемости

Окраска помещений и мебели должна способствовать созданию благоприятных условий для зрительного восприятия, хорошего настроения.

Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное действие на организм человека. Для снижения уровня шума можно использовать упругие прокладки между основанием машины, прибора и опорной поверхностью. Под настольные шумящие аппараты можно подкладывать мягкие коврики из синтетических материалов, а под ножки столов, на которых они установлены, - прокладки из мягкой резины, войлока, толщиной 6-8 мм.

Вычислительная техника является источником существенных тепловыделений, что может привести к повышению температуры и снижению относительной влажности в помещении. Для обеспечения требуемого температурного режима и создания необходимой вентиляции в учебных классах надо использовать форточки, фрамуги, окна, создавая естественное проветривание учебных помещений, либо, при наличии, использование устройств искусственной вентиляции (кондиционеры, вытяжки), как во время проведения занятий, так и на переменах.

5.3.3 Требования к организации помещений и учебных мест

Помещения, в которых размещаются компьютерные учебные классы, должны оборудоваться в соответствии с Санитарными правилами и нормами. «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03».

Помещения должны иметь естественное и искусственное освещение. Расположение рабочих мест с компьютерами не допускается в цокольных и подвальных помещениях.

Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и т.п.

Площадь на одно рабочее место пользователей ЭВМ в учебном классе должна быть не менее 4,5кв. м.

Помещения с ЭВМ должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляций.

В помещениях, оборудованных ЭВМ, должна проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

Поверхность пола в помещениях эксплуатации ПК должна быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для очистки и влажной уборки, обладать антистатическими свойствами.

Шумящее оборудование (печатающее устройство, сервера и т.п.), уровни шума которого превышают нормативное, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки.

Заключение

Итогом разработки настоящего дипломного проекта стало разработка программного обеспечения и инструкций по работе с установкой «АСР уровня жидкости с применением ПЛК ОВЕН 150», а также лабораторного практикума по дисциплине «Программное обеспечение программируемых котроллеров» создание курса лабораторных работ на базе лабораторного стенда для изучения промышленного программируемого контроллера фирмы Omron.

Разработанный курс, приведённый в разделе 3 «Лабораторный практикум», состоит из трех работ, последовательное выполнение которых позволит студентам на практике ознакомиться с промышленным программируемым контроллером и освоить аспекты программирования, позволит программировать реальный ПЛК и проверять его работу на виртуальных технологических объектах.

Каждая лабораторная работа содержит подробное описание изучаемого материала и пример. В конце каждой работы приведены варианты заданий для самостоятельного решения, выполнение которых позволит студентам глубже проанализировать теоретический материал и закрепить полученные навыки.

При выполнении студентами разработанного курса лабораторных работ, на них будет воздействовать ряд вредных производственных факторов. Чтобы нейтрализовать их влияние на организм человека, был произведен анализ этих факторов и предложен комплекс защитных мероприятий.

Использование комплекса лабораторных работ в учебном процессе поможет решить следующие задачи:

- Ознакомление со структурой и основными функциональными возможностями программируемого контроллера Omron Sysmac CPM2A-30CDT-D;

- Получение практических навыков программирования промышленного контроллера семейства CPM2A японской фирмы Omron с использованием персонального компьютера и среды программирования CX-Programmer.

Литература

1. О.И. Волков. Экономика предприятия: Учебник для ВУЗов. - М.: Инфра-М, 1998.

2. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Руководство. - М.: Минздрав России, 1999.

3. Девисилов В.А. Охрана труда: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.

4. Лачин В.И. Дипломное проектирование: Учебное пособие/ Растов н/Д: «Феникс», 2003. - 352с. (Серия «Высшее образование»)

5. техническая документация к программируемому контроллеру ОВЕН PLC 150 I-M и к пакету программ CoDeSys

Размещено на Allbest.ru