Разработка малоканальной системы удаленного контроля состояния объекта

Анализ аппаратно-программных средств для проекта системы удаленного контроля состояния объекта на основе модулей фирмы Advantech. Техническая характеристика программируемых контроллеров. Информационный расчёт системы, моделирование работы отдельных узлов.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 24.01.2016
Размер файла 3,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Опасность поражения электрическим током во многом зависит от условий эксплуатации электроаппаратуры, характеризующих помещение. Для обеспечения приемлемого уровня электробезопасности необходимо, чтобы в помещении, где происходит работа с ПЭВМ, отсутствовали условия, создающие, повышенную или особую опасность:

- сырость (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%);

- повышенная температура воздуха, постоянно или периодически (более 1 суток превышает +35°С);

- токопроводящий (без изолирующего покрытия) пол;

- химически активная или органическая среда (агрессивные поры, отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части);

- возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землёй металлоконструкциям зданий, механизмов и т.п. и металлическим элементам (корпусам, клеммам заземления или зануления, разъёмам) электроустройств, которые могут оказаться под напряжением при повреждении рабочей изоляции.

Для улучшения условий электробезопасности, помещения с ПЭВМ рекомендуется оснащать устройствами защитного отключения, которые могут быть установлены на вводах электросети в помещении, перед отдельными группами электроприёмников или непосредственно перед каждым из них.

В соответствии с ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ «Электробезопасность. Термины и определения» в качестве средств и методов защиты от поражения электрическим током применяют:

· изоляцию токоведущих частей (нанесение на них диэлектрического материала -- пластмасс, резины, лаков, красок, эмалей и т.п.);

· двойную изоляцию -- на случай повреждения рабочей;

· воздушные линии, кабели в земле и т.п.;

· изоляцию рабочего места (пола, настила);

· заземление или зануление корпусов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляций;

· автоматическое отключение электроустановок;

· предупреждающую сигнализацию (звуковую, световую) при появлении напряжения на корпусе установки, надписи, плакаты, знаки.

7.6 Обеспечение пожарной безопасности на рабочем месте

Основными причинами возгораний и пожаров являются:

· нарушения правил пожарной безопасности при обращении с открытыми источниками огня (электрогазосварочные работы, применение паяльных ламп и факелов для разогрева и т.д.);

· курение в запрещенных местах (цехах, складах, местах, где хранятся и используются горючие материалы, ЛВЖ, ГЖ);

· неисправность электрооборудования, электросетей и электроаппаратуры;

· нарушение правил эксплуатации оборудования и технологических процессов;

· нарушение правил хранения горючих, самовозгорающихся материалов, ЛВЖ и ГЖ;

· возникновение зарядов статического электричества;

· отсутствие надежных устройств молниезащиты;

· аварии;

· действия сил природы.

В современных ПЭВМ очень высокая плотность размещения электронных схем; в непосредственной близости друг от друга находятся соединительные провода, коммутационные кабели. При протекании по ним электрического тока выделяется значительное количество теплоты, что может привести к повышению температуры отдельных узлов до 80-100єС. Кроме того, рабочая температура силовых транзисторов достигает 1200С. При этом возможно оплавление изоляции соединительных проводов, их оголение, и как следствие, короткое замыкание, которое сопровождается искрением, ведет к недопустимым температурным перегрузкам электрических схем, их сгоранию с разбрасыванием искр, появлению дыма. Для отвода излишнего тепловыделения от ПЭВМ служит система вентиляции. Однако мощные, постоянно действующие системы вентиляции представляют дополнительную пожарную опасность, так как с одной стороны обеспечивают подачу кислорода - окислителя во все помещение, а с другой при возникновении пожара быстро распространяют огонь и продукты горения по всем помещениям и устройствам, которые связаны воздуховодами.

Согласно ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ, противопожарная защита должна достигаться применением следующих способов:

- применением средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники;

- применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения;

- организацией с помощью технических средств, включая автоматические, своевременного оповещения и эвакуации людей;

- применением средств коллективной и индивидуальной защиты людей от опасных факторов пожара;

- применением средств противодымной защиты.

Согласно СниП 512-78 "Инструкция по проектированию зданий и помещений для ПЭВМ", все стены помещения должны быть несгораемыми с пределом огнестойкости 0,75 часа, дверь - трудно сгораемой с пределом огнестойкости 0,6 часа. Периодически должна производиться очистка от пыли всех агрегатов, кабельных каналов, межканального пространства.

Расстановку ПЭВМ рекомендуется осуществлять по периметру помещения в целях более быстрой эвакуации людей в случае возгорания.

Согласно НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности», по взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В, Г и Д..

Категория А (взрывопожароопасные) -- ГГ, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные паро-газовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа; вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Категория Б (взрывопожароопасные) -- горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные, пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

Категория В (пожароопасные) -- ГЖ и трудногорючие жидкости, горючие и трудногорючие вещества и материалы, вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категории А и Б.

Категория Г -- негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. Процессы, связанные со сжиганием в качестве топлива ГЖ, а также твердых горючих веществ и материалов.

Категория Д -- негорючие вещества и материалы в холодном состоянии; допускается относить к данной категории некоторые предметы мебели, находящиеся на рабочих местах.

Согласно классификации (НПБ 105-03), компьютерная лаборатория относится к категории В.

Помещение лаборатории должно быть оснащено автоматической системой пожаротушения, огнетушителями, средствами пожарной сигнализации. Подходы к огнетушителям и другому оборудованию пожаротушения должны быть удобны и не загромождены.

В компьютерной лаборатории рекомендуется использовать углекислотные огнетушители, так как они подходят для тушения электроприборов и проводки. Компьютерный класс оснащен двумя углекислотными огнетушителями ОУ-5 с массой заряда 5 кг.

Автоматические установки пожаротушения должны выполнять функции автоматической пожарной сигнализации.

При срабатывании установки пожаротушения должна быть предусмотрена подача сигнала на отключение технологического оборудования в защищаемом помещении.

Согласно НПБ 104-03, оповещение и управление эвакуацией людей при пожаре должно осуществляться следующими способами:

· подачей звуковых и (или) световых сигналов;

· трансляцией текстов о необходимости эвакуации, путях эвакуации, направлении движения и других действиях, направленных на обеспечение безопасности людей;

· размещением и включением эвакуационных знаков безопасности на путях эвакуации.

Помимо этого, должен быть заранее разработан план эвакуации людей. Он изображен на рисунке 69.

Рисунок 69 - План эвакуации

При эвакуации из помещения, необходимо использовать систему эвакуационного освещения, которая обеспечивает безопасный выход при отключении аварийного освещения. Эвакуационное освещение должно быть автономным и создавать освещенность на полу основных проходов 0,5 лк.

Для снижения пожароопасности, в помещении компьютерного класса запрещается:

· применять плёнку на нитрооснове;

· групповые розетки на сгораемой основе;

· ковры и дорожки из синтетических материалов;

· загромождать пути эвакуации;

· ставить на окна глухие металлические решётки.

После окончания работы, перед закрытием помещения все электрические сети должны быть обесточены.

7.7 Расчёт общего искусственного освещения

Для обеспечения нормальных условий работы в рабочем помещении необходимо хорошее освещение, для этого проводится расчёт освещённости, общей задачей которого является определение числа и мощности светильников, необходимых для обеспечения заданного значения освещённости.

В компьютерных классах рекомендуется использовать светильники УСП-2 4*40, оборудованные четырьмя люминесцентными лампами типа ЛБ 40 со световым потоком 3120 лк каждая. Размеры светильника УСП-2 4x40 - 110х610х605 мм.

Необходимое число светильников с данным числом люминесцентных ламп заданного типа и мощности определяется по формуле:

(3)

где Е - необходимый уровень освещённости рабочей поверхности (Енорм=500 лк);

S - площадь освещаемого помещения, м2;

z - коэффициент, учитывающий неравномерность освещения (z = 1.1);

k - коэффициент запаса, который учитывает износ и загрязнение светильников в процессе эксплуатации (k = 1.4 при условии чистки светильников не реже 2 раз в год);

Фл - световой поток одной лампы в светильнике, лк;

n - число ламп в одном светильнике;

- коэффициент использования излучаемого светового потока при освещении рабочей поверхности, зависящий от коэффициентов отражения света от потолка (п) и стен (с), а так же от индекса помещения (i).

Индекс помещения определяется по формуле:

,

где а и b - длина и ширина помещения, м;

hр - высота рабочей поверхности над полом - hр = 0.7 м (для студента со средним ростом).

Для рассматриваемого помещения, получим

В зависимости от коэффициентов отражения п = 0.5, с = 0.5, индекса помещения i=6 принимаем значение коэффициента использования светового потока з=0,45.

Тогда по формуле (3) получим следующее число светильников:

(штук)

Осуществим проверку фактического уровня освещенности в учебной лаборатории. Проверка фактического уровня освещенности осуществляется по следующей формуле:

, (4)

где Ф - фактическое значение светового потока, создаваемое выбранной лампой.

Из выражения (4) получим следующее значение фактического уровня освещенности:

(лк)

Отклонение фактического уровня освещенности от нормального не должно превышать 10-20%. В данном случае отклонение составляет 4%.

Выбор схемы расположения светильников общего освещения оказывает существенное влияние на экономичность, качество и удобство эксплуатации системы освещения. Схема должна обеспечивать заданные уровни освещённости на всех рабочих местах. Для этого производят выбор наиболее выгодного соотношения между рядами светильников lc и высотой подвеса светильника над освещаемой поверхностью h. Равномерное распределение освещённости достигается в том случае, если отношение расстояния между центрами светильников к высоте их подвеса над рабочей поверхностью будет равным:

(5)

Исходя из соотношения (5), расстояние между центрами светильников определяется следующим образом:

lc = л*h. (6)

С учетом того, что светильники устанавливаются непосредственно на потолке, высота подвеса светильников над рабочей поверхностью определяется следующим образом:

h = hп - hр,

где hп - высота помещения (3,4 м);

hр - высота рабочей поверхности над полом (0,7 м).

h = 3,4 - 0,7 = 2,7 (м)

Из выражения (6) получим:

(м)

Схема расположения светильников изображена на рисунке 69.

Рисунок 69 - Схема расположения светильников

Заключение

В настоящее время очень остро стоит вопрос экологии, поэтому необходимо еще в начальной стадии разработки учитывать влияние разрабатываемого объекта на окружающую среду и принимать различные меры для повышения экологической безопасности разрабатываемого объекта, как при его создании, так и на стадии использования.

При проектировании и эксплуатации автоматизированной системы в окружающую среду не выбрасываются вредные вещества. Отходы (бумага, упаковка комплектующего оборудования и дисков, изношенное и не пригодное оборудование и т.д.) не наносят вред природе. При модернизации или замене компонентов рабочего места следует произвести утилизацию списываемых компонентов в соответствии с рекомендациями фирмы-изготовителя. Мусор и отходы вывозятся и утилизируются на санкционированных свалках и полигонах для захоронения.

При соблюдении всех мер техники безопасности и использовании рекомендаций по снижению воздействия вредных факторов, вредное воздействие на организм человека при работе с ПЭВМ минимизировано.

Так же довольно остро стоит вопрос о снижении энергопотребления. Для этого должно использоваться современное энергосберегающее оборудование, такое как: системы отопления, реализованные на использовании инфракрасных электрообогревателя, энергосберегающие лампы, жидкокристаллические мониторы вместо мониторов на ЭЛТ, т.к. ЖК мониторы потребляют в несколько раз меньше энергии.

На основании выявленных опасных и вредных факторов можно сделать заключение о том, что рассматриваемый проект не нарушает экологическое равновесие в окружающем его пространстве и может быть использован без каких-либо доработок и изменений.

Список используемой литературы

1. Б.С. Гаспер, И.Н. Липатов. ИВС и АСУТП: Учебное пособие. Пермский государственный технический университет - Пермь, 2009. - 123 c.

2. О.О. Пономарёв. Наладка и эксплуатация средств автоматизации. SCADA-системы. Промышленные шины и интерфейсы. Общие сведения о программируемых логических контроллерах и одноплатных компьютерах: Учебное пособие. Калининград: Изд-во Ин-та «КВШУ», 2006.- 80 с.

3. Web-техника в автоматизации производства: Web-технологии в системах автоматизации

4. Развитие Internet-технологий в современных информационных системах управления производством

5. Андрей Кузнецов. SCADA системы: программистом можешь ты не быть... СТА, 1996, №1 - с. 32.

6. Web-технологии для систем автоматизации

7. ADAM-5000/TCP

8. Контроллеры и модули ввода-вывода серии ADAM-5000 компании Advantech

9. Новая серия модулей от Advantech - ADAM- 6000

10. Контроллеры и модули ввода-вывода серии ADAM-6000 компании Advantech

11. Никитин А. Advantech Studio --SCADA с поддержкой web-технологий. СТА, №1, 2011. с.54-55.

12. Advantech Studio. Программное обеспечение HMI/SCADA на базе WEB-технологий

13. Программируемые контроллеры SIMATIC S7-1200

14. CPU 121xC. Процессорные модули

15. «SIMANTIC S7-1200 - микроконтроллеры для Totally Integrated Automation» OOO Siemens июнь 2009.

16. STEP 7 Basic V10.5. Программное обеспечение для S7-1200 и панелей оператора серии Basic

17. Контроллеры и компоненты для промышленных сетей серии WAGO I/O: Модульная система серии 750

18. Прайс WAGO IO

19. Контроллеры и компоненты для промышленных сетей серии WAGO I/O. Программное обеспечение

20. Что такое свитч

21. Коммутаторы (свитчи, switch). Цены на коммутаторы

22. Карасев В.В., Михеев А.А., Нечаев Г.И. Измерительные системы для вращающихся узлов и механизмов. / Под ред. Г.И. Нечаева. М.: Энергоатомиздат, 1996. 176 с.

23. Васина Л.В. Рыжкова А.В. Руководство к выполнению экономической части дипломного проекта. РГРТА, 2004. - 41 с.

24. Сорокин С., Современные технологии автоматизации, «СТА-ПРЕСС», 1/2005, 96 с.

25. Зайцев Ю.В., Кремнев В.И. Обеспечение безопасности пользователя при работе с ПЭВМ. Учебное пособие. РГРТА - Рязань, 2010. - 68 с.

ГОСТ 12.0.003 - 74*. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.: издательство стандартов, 1975

Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2009. - 448 с.

Болтнев В.Е. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Под общ.ред. Зайцева Ю.В. РГРТА - Рязань, 2012. - 100 с.

Болтнев В.Е. Юдаева Л.Н. Искусственное освещение: Методические указания к дипломному проектированию. РГРТА - Рязань, 2011. - 32 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.