ChSTU repository

Зміст 
 
Стор. 
Вступ……………………………………………………….………..……5 
1 Обґрунтування необхідності проектування на підставі критичного 
аналізу гнучких автоматизованих систем ………………………….………..….8 
1.1 Автоматична гравітаційна лінія для упаковки пакетів в коробки 
ТОВ "Омела"………………………………………………………………………8 
1.2 Машина для пакування в коробки Blister Platee 120………………..9 
1.3 Пакувальна машина УМТ-1500АЛ.02………………………………10 
2 Обґрунтування технічного завдання………………………………….13 
3 Розробка структурної та принципової схеми…………………….…..14 
3.1 Розробка структурної схеми …………………………………...……14 
3.2 Розробка принципової електричної схеми модуля АЦП …..……..15 
3.2.1 Вибір мікроконтролера…………………………………………….20 
3.2.2 Вибір мікросхеми узгодження…………………………………….21 
3.2.3 Розробка блоку живлення………………………………………….22 
3.2.4 Опис роботи пристрою…………………………………………….23 
3.2.5 Вибір кнопки пуску………………………………………………..25 
4 Розрахунок основних елементів приладу…………………………….27 
4.1 Розрахунок струму для споживачів електроенергії ……………….27 
4.2 Розрахунок конвеєрної лінії…………………………………………28 
4.3 Розрахунок навантаження на ділянках контуру конвеєра…………30 
4.4 Розрахунок надійності комплексу………………………..…………31 
5 Спеціальний розділ…………………………………………………….34 
5.1 Розробка програмного забезпечення мікроконтролера...………….34 
5.2 Техніко-економічне обґрунтування дослідження ..………………..35 
СКРС83.022.103.001ПЗ 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата 
 Розроб. Прилипко Д.О. Автоматизація конвеєрно- Літ. Лист Листів 
 Перев. Гальченко В.Я. пакувального комплексу на основі 3  
  мікроконтролера ATMega 
 Н. Контр. Тичков В.В. Пояснювальна записка ЧДТУ 
 Затв.  
5.3 Аналіз небезпек та шкідливих факторів, які виникають в лабораторії 
під час розробки проекту системи автоматизації конвеєрно-пакувального 
комплексу…………………….…………………………………………………..37 
Висновки………………………………………………………………....52 
Список використаної літератури……………………………………….53 
Додаток А Відомість технічного проєкту...............................................54 
Додаток Б Перелік нормативної документації.......................................56 
Додаток В Перелік елементів...................................................................58 
Додаток Г Програмний код управління пристроєм…..……………….60 
Додаток Д Розрахунок надійності………………………………………74 
 
 
 
 
Вступ 
 
Метою проекту є розробка системи автоматизації машини для групового 
пакування пакетів за допомогою мікроконтролерних, допоміжних пристроїв та 
спеціального програмного забезпечення. 
Система автоматизації  — інформаційно об'єднана сукупність 
програмованих пристроїв автоматизованого та автоматичного контролю, 
регулювання та управління. 
Галузі, де автоматизація є актуальною: виробництво , гірнича 
справа, машинобудування, хімічне  виробництво, харчова промисловість, 
енергетика, керування автомобільним, залізничним і повітряним транспортом. 
Складовими елементами системи автоматизації є підсистеми: 
• Технологічної та аварійної сигналізації. 
• Автоматичного блокування і технологічного захисту. 
• Аварійного керування. 
• Реєстрації стану керованого процесу і дій оператора. 
• Комунікації даних між пристроями системи та із зовнішніми 
інформаційними системами. 
• Устаткування автоматизації характеризується п'ятьма основними 
функціями, що відносяться до силової частини і системам управління.  
Автоматизація - один з напрямів науково-технічного прогресу, 
спрямований на застосування саморегульованих технічних засобів, економіко-
математичних методів і систем керування, що звільняють людину від участі в 
процесах отримання, перетворення, передачі і використання енергії, матеріалів 
чи інформації, істотно зменшують міру цієї участі чи трудомісткість 
виконуваних операцій.  
Автоматизація, окрім об'єкта керування вимагає додаткового 
застосування давачів (сенсорів), керуючих пристроїв (контролерів із засобами 
вводу-виводу), виконавчих механізмів, та у переважній більшості базується на 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 5 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
основі використання електронної техніки та методів обчислень, що іноді 
копіюють нервові і розумові функції людини. 
Мета автоматизації — підвищення продуктивності праці, поліпшення 
якості продукції, оптимізація управління, усунення людини від виробництв, 
небезпечних для здоров'я. Вона, за винятком простих випадків, вимагає 
комплексного, системного підходу до рішення задачі, тому конкретні вирішення 
завдань засобами автоматизації, зазвичай називаються системами, наприклад: 
• система автоматичного керування (САК); 
• автоматизована система управління (АСУ); 
• система автоматизації проектних робіт (САПР); 
• автоматизована система керування технологічним процесом (АСК ТП). 
Автоматиза́ція виробни́цтва — вищий рівень розвитку машинної техніки, 
коли регулювання й керування виробничими процесами здійснюються без участі 
людини, а лише під її контролем. Сучасний стан розвитку автоматизації 
виробництва привів до появи якісно нової системи технологічних машин з 
керуючими засобами, що ґрунтуються на застосуванні електронних 
обчислювальних машин, програмованих логічних контролерів, інтелектуальних 
засобів вимірювання і контролю, інформаційно об'єднаних промисловими 
мережами. Автоматизація виробництва  — один з головних напрямів науково-
технічного прогресу. 
Основні функції автоматизації: 
1. Технологічні функції: 
• Зміни фізичного стану об'єктів виробництва; 
• Носіями є технологічні системи; 
2. Функції маніпуляції і транспортні функції: 
• Визначення положення і місцезнаходження об'єктів виробництва і 
оснастки; 
• Носіями є засоби маніпуляції і транспортні засоби які об'єднані в 
системи матеріальних потоків; 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 6 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
3. Функції керування: 
• Координація і синхронізація роботи елементів і систем ; 
• Їх взаємодія на базі розподілу і передачі сигналів команд ; 
• Інтеграція в інформаційні потоки; 
• Носіями є інформаційна техніка і засоби керування. 
  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 7 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
1 Обґрунтування необхідності проектування на підставі критичного 
аналізу гнучких автоматизованих систем 
 
1.1 Автоматична гравітаційна лінія для упаковки пакетів в коробки 
ТОВ "Омела" 
На рисунку 1.1 представлено зовнішній вигляд гравітаційної лінії для 
упаковки пакетів в коробки ТОВ "Омела". 
 
 
Рисунок 1.1 - Автоматична гравітаційна лінія для упаковки пакетів в 
коробки ТОВ "Омела" 
 
Дана автоматична лінія призначена для пакування пакетів з різною 
продукцією в картонні короби. Машина в автоматичному режимі бере з 
накопичувача складені в ньому короба, відкриває і заклеює їх. Потім 
відбувається укладання пакетів в короби і заклеювання коробів. Всі процеси 
повністю автоматизовані і можуть легко програмуватися, коригуватися і 
управлятися з дисплея. 
На машині можна пакувати макаронні вироби, бобові, крупи, цукор, сіль, 
миючі засоби, цукерки, закуски, шоколад, сушені та заморожені продукти, 
гранульований і порошкові продукти та ін. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 8 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Машина може бути виготовлена як "I" і "L" компонування, у 
відповідності з побажаннями замовника. 
Машина має можливість розміщувати пакети в різних комбінаціях. 
Завдяки закладеним в контролері програмами. Оператори можуть легко 
встановити схему укладання продукту і змінити її при переході з упаковки 
одного продукту на інший. 
Технічні характеристики автоматичної гравітаційної лінії для упаковки 
пакетів в коробки ТОВ "Омела" наведені в таблиці 1.1. 
 
Таблиця 1.1 – Технічні характеристики машини 
Продуктивність 120 пак/хв 
Мінімальні розміри упаковки 200х200х120 мм 
Максимальні розміри упаковки 300х400х250 мм 
Розміри машини 1302х5700х1690 мм 
Вага машини 2 300 кг 
Електросистема 8 кВт – 380 В, 50Гц 
 
1.2 Машина для пакування в коробки Blister Platee 120 
На рисунку 1.2 представлено зовнішній вигляд пакувальника в коробки 
Blister Platee 120. 
 
 
Рисунок1.2 – Машина дляпакування в коробки Blister Platee 120 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 9 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Машина для упаковки в картонні коробки для Blister Platee 120 Вт - це 
надзвичайно чудова машина, яка може бути широко використана для пакування 
всіх видів речей. Вона користується широкою популярністю серед виробників в 
Україні та за кордоном. Цей тип машини є повністю автоматичним без будь-
якого контролю з боку оператора і повністю відповідає стандартним правилам 
GMP у виробництві. 
 
Таблиця 1.2 – Технічні характеристики Blister Platee 120 
Продуктивність 120 пак/хв 
Мінімальні розміри упаковки 50х100х120 мм 
Максимальні розміри упаковки 350х400х250 мм 
Розміри машини 4300х1100х1550 мм 
Вага машини 3 100 кг 
Електросистема 12 кВт – 380 В, 50Гц 
 
1.3 Пакувальна машина УМТ-1500АЛ.02 
На рисунку 1.3 представлено зовнішній вигляд пакувальної машини 
УМТ-1500АЛ.02. 
 
 
Рисунок 1.3 – Пакувальна машина УМТ-1500АЛ.02 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 10 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Принцип роботи машини УМТ-1500АЛ.02 заснований на властивості 
термозбіжної плівки зменшуватися в розмірах під впливом температури. 
Усіма механізмами пристрою формування пакета та пакувального 
пристрою машини УМТ-1500АЛ02 керують контролери відповідно до 
встановленої в ньому програми. 
Продукція, що упаковується, подається на накопичувальному 
транспортері. Тут здійснюється розподіл потоку продукції на ряди, з одночасним 
контролем за заповненням продукцією накопичувального транспортера (за 
допомогою датчика). 
Потім на транспортері, що переносить за допомогою механізмів стопора 
і відсікача від потоку продукції, відділяється пакет необхідного розміру. За 
допомогою механізму перештовхувача готовий блок продукції попадає на 
перехідний столик. Одночасно транспортер-живильник подає заготовки до 
механізму перенесення заготовок. Механізм перенесення захоплює заготовки з 
допомогою вакуумних захватів і переносить транспортер подачі заготовок. По 
транспортеру подачі заготовки переміщаються до транспортера, що формує. Тут 
вони зустрічаються зі сформованим блоком продукції. По ходу переміщення на 
формувальному транспортері формується піддон. 
Після цього готовий блок продукції, укладений на піддон, потрапляє 
транспортер подачі пакувального пристрою. Транспортер подачі доставляє блок 
продукції електроножу. Одночасно відбувається обертання плівкою блоку 
продукції за периметром. 
На виході з термокамери відбувається обдування вентиляторами готового 
пакета з продукцією для прискорення охолодження та стабілізації пакета. 
Готовий пакет сходить на рольганг. 
Технічні характеристики пакувальна машина УМТ-1500АЛ.02 наведені в 
таблиці 1.3. 
 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 11 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Таблиця 1.3 – Технічні характеристики УМТ-1500АЛ.02 
Продуктивність 20 пак/хв 
Мінімальні розміри упаковки 200х150х150 мм 
Максимальні розміри упаковки 400х300х300 мм 
Розміри машини 10300х1120х1750 
Вага машини 2 300 кг 
Електросистема 37 кВт – 380 В, 50Гц 
 
  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 12 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
2 Обґрунтування технічного завдання 
 
Сучасні тенденції виробництва та непростий, для країни, час, змушують 
шукати легкопереналаштовувані й, водночас, економічні способи автоматизації 
виробництва. Саме тому за основу для автоматизації конвеєрно-пакувального 
комплексу було обрано мікроконтролерну техніку. Завдяки модульності та 
можливості перепрограмувати сам мікроконтролер, досягається компактність та 
можливість модернізації пристрою автоматизації. 
Для цієї роботи було обрано саме мікроконтролер, щоб показати 
можливості автоматизації у порівнянні з менш гнучкими пристроями на основі 
"жорстко" логіки або програмованими реле. 
У дипломному проекті буде представлено пристрій автоматизації 
конвеєрно-пакувального комплексу на основі мікроконтролера ATMega 16. Лінія 
розрахована на переміщення продуктів харчування в прямокутній упаковці в 
картонні коробки. 
Основними вимогами до виробу є  
- ефективне пакування продуктів харчування відповідно вимогам 
виробництва. 
Основні характеристики: 
- Максимальна висота упаковки: 150 мм; 
- Максимальна ширина упаковки: 200 мм; 
- Можливість пакування одиничних або кількох пачок разом;  
- Використання картонної упаковки;  
- Зниження витрат електроенергії;  
- Підвищення автоматизації 
- Відповідність європейським нормам 
  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 13 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
3 Розробка структурної та принципової схеми 
 
3.1 Розробка структурної схеми 
На рисунку 3.1 представлено структурну схему пристрою автоматизація 
конвеєрно-пакувального комплексу. 
 
 
Рисунок 3.1 – Структурна схема пристрою автоматизації конвеєрно-
пакувального комплексу 
 
Для реалізації проекту використаємо мікроконтролер родини AVR, а саме 
ATmega16. Ним буде виконуватись управління пристроями машини. 
Мікроконтролер має 4 восьмибітових портів, які побітово налаштовуються як на 
вхід, так і на вихід, при чому за замовченням вони налаштовані на вхід. 
Для живлення мікроконтролера необхідно подати на виводи живлення 5 
В, тому треба використати пристрої зниження напруги, наприклад: 
трансформатор.  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 14 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Оскільки управління буде і автоматичним, і ручним нам необхідно 
встановити датчики, які будуть відслідковувати положення підйомників, лапи, 
ряду та шару пакетів, на структурній схемі це блок датчиків. Ручне управління 
буде виконуватись за допомогою кнопок – Блок ручного управління. 
Обов’язковим для взаємодії аналогових і цифрових пристроїв треба 
використовувати перетворювачі. Враховуючи, що аналогові пристрої 
представляють собою лише датчики, що взаємодіють з мікроконтролером, в 
схемі буде використовуватись аналого-цифрові перетворювачі. 
Для взаємодії з двигунами необхідно створити блоки управління 
двигунами. Для кожного двигуна створюється окремий блок управління. 
Необхідним є блок управління іншими приводами. 
Враховуючи необхідність забезпечити безпеку людей при роботі 
з’являється необхідність в створенні блок формування дозволу роботи схеми. 
Даний блок має переважне право в керування схемою. У разі не надання сигналу 
дозволу роботи, схема повинна блокувати будь які можливі рухи робочих 
пристроїв. 
До окремого порту під’єднується блок LCD, для інформування про 
роботу схеми, її стан. А також блок USART, для підключення до комп’ютерної 
техніки, за допомогою якої можна керувати схемою напряму, або програмування 
схеми на роботу в автономному режимі. 
 
3.2 Розробка принципової електричної схеми модуля АЦП 
Для виконання завдання використаємо мікроконтролер ATmega 16, а 
також мікросхему для узгодження роботи з сервером MAX 232. 
На рисунку 3.2 представлена схема підключення мікроконтролера 
ATmega16. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 15 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
 
Рисунок 3.2 – Схема електрична принципова підключення 
мікроконтролера 
 
Для живлення мікроконтролера та мікросхем необхідно 5В. Оскільки 
пристрої створюють завади у мережу живлення, використовуємо фільтри. У 
якості фільтрів використовуються електролітичні конденсатори С9 – С25 
ємністю 0,1 – 22 мкФ. 
На рисунку 3.3 зображено схему підключення фільтрів з мікросхемами 
логічного блоку. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 16 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
 
Рисунок 3.3 – Схема підключення фільтрів живлення пристроїв 
управління 
 
Управління буде як ручним, так і автоматичним, тому розробляємо блок 
ручного управління – кнопки керування та блок датчиків, які будуть 
відслідковувати положення підйомників, лапи, ряду та шару пакетів. 
На рисунку 3.4 зображено схему підключення кнопок до 
мікроконтролера. 
 
Рисунок 3.4 – Схема електрична принципова пульту управління пристрою 
 
На рисунку 3.5 зображена схема підключення даччиків за допомоги 
оптопар К293ЛП1А до мікроконтролера. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 17 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
 
Рисунок 3.5 – Схема електрична принципова логічних входів. 
 
Для управління пристроями машини для групового пакування пакування 
необхідно під’єднати їх до мікроконтролера, за допомоги оптопар АОТ110А. 
На рисунку 3.6 зображено схему підключення оптопар, що керують 
зовнішніми пристроями. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 18 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
 
Рисунок 3.6 – Логічні виходи кола управління 
 
Конвеєри управляються трифазними двигунами М1 та М2, які 
умикаються за допомоги реле. 
На рисунку 3.7 зазначено схему підключення двигунів руху конвеєрної 
стрічки. 
 
Рисунок 3.7 – Схема електрична принципова підключення двигунів М1 та 
М2 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 19 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
3.2.1 Вибір мікроконтролера 
Розробка проекту виконується на основі мікроконтролера ATmega16. 
На рисунку 3.8 представлений мікроконтролер ATmega16 в стандартному 
корпусі DIP-40. 
 
 
Рисунок 3.8 – Мікроконтролер ATmega16 у корпусі DIP-40 
 
Характеристики: 
Вхідна напруга: 4,5 – 5,5 В; 
Напруга живлення: 4,5 – 5,5 В; 
Архітектура – RISC; 
Тип корпусу: DIP-40; 
Кількість робочих регістрів загального призначення – 32; 
Пропускна здатність: до 16 MIPS при 16 МГц; 
Енергонезалежна пам’ять програм і даних; 
Внутрішня пам’ять – 16 кБайт; 
Кількість циклів запису/стирання: 10 000; 
Можливість завантаження коду з незалежними бітами блокування; 
Можливість програмування мікросхеми на платі; 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 20 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Периферійні функції:  
Два 8-розрядні таймери/лічильники з окремими попередніми шкалами та 
режимами порівняння; 
Один 16-бітний таймер/лічильник з окремим попереднім 
масштабуванням, режимом порівняння та режимом захоплення; 
Лічильник реального часу з окремим генератором; 
Чотири канали широтно-імпульсної модуляції; 
Програмований послідовний USART; 
Спеціальні функції мікроконтролера: 
Скидання і програмування при включенні живлення; 
Виявлення вигорання; 
Внутрішній калібрований RC-генератор; 
Зовнішні та внутрішні джерела переривань 
 
3.2.2 Вибір мікросхеми узгодження 
Для узгодження роботи мікроконтролера і комп’ютера (сервера) 
використаємо мікросхему MAX 232. 
На рисунку 3.9 представлений мікросхема узгодження MAX 232. 
 
 
Рисунок 3.9 – Мікросхема MAX 232 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 21 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Характеристики: 
Vcc = -0,3…+6 В; 
V+ = -0,3…+14 В; 
V- = -14…+0,3 В; 
Тип корпусу: DIP-16; 
Вхідна напруга: 
Для контакту Т: -0,3…+0,3 В; 
Для контакту R: -30…+30 В; 
Вихідна напруга: 
Для контакту Т: (V--0,3)…(V++0,3) В; 
Для контакту R: -0,3…( Vcc+0,3) В; 
Тривала розсіювана потужність (при t=70 °C): 842 мВт; 
Температурний діапазон роботи: -40…+85 °C; 
Короткочасне нагрівання (при паянні до 10с.): +300 °C. 
 
3.2.3 Розробка блоку живлення 
Для роботи схеми необхідно мати на виході блоку живлення 24 та 5В 
постійної напруги. Оскільки в якості мережі живлення ми маємо одну фазу на 
220В, необхідно використати понижуючий трансформатор. 
У схемі ми використали трансформатор з первинною обмоткою 
розраховану напругу 220В та двома вторинними обмотками на 24 та 5 В 
відповідно. 
В якості пристрою випрямлення струму ми використовуємо 8 діодів 
КД212А. Розділяючись на групи по чотири діоди, вони утворюють два однофазні 
діодні мости. 
До частини джерела живлення, що подає напругу 24В під’єднуються 
кінцеві даччики, проміжне реле управління двигунами та реле управління 
органами системи. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 22 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
До частини джерела живлення, що подає напругу 5В під’єднується 
логічні елементи, що розміщуються на платі. 
 
3.2.4 Опис роботи пристрою 
Схема отримує живлення від трифазної мережі 380 В при вмиканні 
вхідного автомату QF 1. Для живлення мікроконтролера необхідно 5В. Ця умова 
виконується з допомогою трансформатора TV 1. При вмиканні вхідного 
автомату QF 4 живиться схема управління.  Для запуску машини в 
автоматичному режимі переводимо тумблер SА 1 «Ручний/автомат» та 
натискаємо кнопку SB 9 «Машина ПУСК». І якщо виконується умова, що 
Штовхач в вихідній позиції, штовхач шару в вихідній позиції та лапа біля 
конвеєра 2 машина починає працювати. Далі робота буде виконуватись згідно 
алгоритму роботи який представлений в розділі 3 – Конструкторсько–
технологічна частина.  
Для того, щоб керувати процесом в ручному режимі переводимо тумблер 
SА 1 в ручний режим. Далі слід щоб Штовхач та штовхач шару знаходилися в 
вихідному положенні, а лапа була в робочому положенні. 
Для цього натискаємо кнопку SB 1 «Ліфт в вихідну позицію», сигнал 
подається на відповідний вхід мікроконтролера з його виходу сигнал передається 
на оптопару DA 11 і ліфт опускається в вихідну позицію до спрацювання датчика 
SQ 2 «Ліфт в вихідній позиції. 
Далі натискаємо кнопку SB 3 «Штовхач в вихідну позицію», сигнал 
подається на відповідний вхід мікроконтролера з його виходу сигнал передається 
на оптопару DA 13 і штовхач шару переміщується в вихідну позицію до 
спрацювання датчика SQ 5 «Штовхач шару в вихідній позиції». 
Далі натискаємо кнопку SB 6 «Лапу в робочу зону» , сигнал подається на 
відповідний вхід мікроконтролера з його виходу сигнал передається на оптопару 
DA 10 і лапа переміщується в робочу позицію до спрацювання датчика SQ 10 
«Лапа в робочій зоні». 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 23 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Після цього натискаємо кнопку SB 7 «Транспортер 1», з виходу 
мікроконтролеру сигнал подається на KV 1.1 який в свою чергу замикає 
відповідний йому контакт KV 1.1, при цьому КМ 1.1 отримує живлення і замикає 
свої контакти КМ 1.1. Якщо вхідний автомат QF 2 ввімкнений  і при умові, якщо 
замкнутий датчик SQ 5 «Штовхач в вихідній позиції» конвеєр 1 з тарою на ньому 
починає рух. Рух триватиме до спрацювання датчика SQ 8, який зупинить 
конвеєр. 
Далі натискаємо кнопку SB 4 «Штовхач вгору», сигнал подається на 
відповідний вхід мікроконтролера з його виходу сигнал передається на оптопару 
DA 13 і штовхач переміщується в робочу зону  до спрацювання датчика SQ 6 
«Штовхач в робочій позиції».  
Як тільки шар пакетів буде сформований натискаємо кнопку SB 2 «Ліфт 
в робочу позицію», сигнал подається на відповідний вхід мікроконтролера з його 
виходу сигнал передається на оптопару DA 12 і штовхач шару переміщується в 
робочу позицію, задвигаючи шар пакетів в коробку до спрацювання датчика DA 
1 «Ряд пакетів сформований».  
Далі виконуємо дію приведену вище повертаємо штовхач в вихідну 
позицію. 
Коли коробка буде заповнена натискаємо кнопку SB 5 «Лапу до 
транспортеру 2», сигнал подається на відповідний вхід мікроконтролера з його 
виходу сигнал передається на оптопару DA 12 і лапа опускається в робочу 
позицію, до конвеєра 2 до спрацювання датчика SQ 10 «Лапа в робочій зоні».  
Далі мікроконтроллер автоматично запускає транспортер 2 подаючи 
сигнал на KV 2.1 який в свою чергу замикає відповідний йому контакт KV 2.1, 
при цьому КМ 2.1 отримує живлення і замикає свої контакти КМ 2.1. Якщо 
вхідний автомат QF 3 ввімкнений  і при умові, якщо замкнутий датчик SQ 9 
«Лапа біля конвеєра 2» конвеєр 2 з коробкою на ньому починає рух. Рух 
триватиме доки  датчик «Тара на конвеєрі» не перестане подавати сигнал 
спрацювання. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 24 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
3.2.5 Вибір кнопки пуску 
Кнопка пуску TB5-AA31. 
Максимальний струм: 2,5А; 
Номінальна напруга ізоляції: 600В відповідно до EN / IEC 60947-1. 
На рисунку 3.10 представлено кнопку TB5-AA31. 
 
 
Рисунок 3.10 – Зображення кнопки ТВ5-АА31 
 
Кнопка аварійної зупинки ZB2-BS542 NC. 
Максимальний струм: 2,5А; 
Номінальна напруга ізоляції: 600В відповідно до EN / IEC 60947-1. 
На рисунку 3.11 представлено кнопку ZB2-BS542 NC. 
 
 
Рисунок 3.11 – Зображення кнопки ZB2-BS542 NC 
 
Перемикач перекидний ТВ1-1 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 25 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Тумблери типу "ТВ" розроблені для роботи в колах змінного і постійного 
струму. Призначений для монтажу в середину корпусупристрою. Можуть 
комплектуватисьгумовою накладкою для захисту від пробою на корпус. 
Електрична міцність ізоляції - 1100В. 
У якості інших кнопок вибираємо Кнопки КПМ8-2. 
Електромагніти ЄМ 19-03 24В. 
Номінальна напруга живлення 12 або 24В.  
Реле: 
- 202N-1ACFC  24 В 
- РПЛ-122А 380В 
  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 26 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
4. Розрахунок основних елементів приладу 
 
4.1 Розрахунок струму для споживачів електроенергії 
Двигун АИР 80В-2 - Потужність 2,2кВт; Частота обертання 3000об/хв.; 
Вага 14,8кг. 
Розшифрування маркування: 
- АИР – двигун асинхронний з короткозамкненим ротором; 
- 80 – висота валу від станини до центру осі двигуна, мм; 
- В – довжина валу ротора (валу); 
- 2 – кількість полюсів. 
Номінальний струм для споживачів електроенергії Iном, А, знаходимо за 
формулою: 
 
����
Iном =  
√3 • ��ном • ������ �� 
 
де Pn - Потужність споживача електроенергії, Вт;    
Un - напруга мережі, В; 
Cosψ- приймаємо 0.45. 
За формулою (1) розраховуємо: 
 
2200
Iном = = 97,13 А ; 
√3 • 380 •0,45 
 
При виборі автоматичних вимикачів повинні дотримуватися такі умови:  
- Номінальний струм автомата не повинен бути менше 
розрахункового. 
 
Iном.авт ≥ Iрозрах 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 27 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
де Iном.авт. – номінальний струм автоматичного вимикача. 
Для вирішення завдання нами обрано автомат серії PLHT-C100/3 у якого 
номінальний струм автомата – 100 А.  
 
4.2 Розрахунок конвеєрної лінії 
Вибір конвеєрної лінії в багатьох залежить від її призначення і умов, в 
яких вона буде використовуватись. При виборі конвеєрної лінії необхідно 
враховувати наступні фактори: 
• Довжина конвеєрної лінії; 
• Наявність увігнутих ділянок профіля робочої гілки конвеєрної лінії; 
• Достатня міцність стріски на розрив; 
• Допустимі (за технічною характеристикою стрічки) діаметри 
натяжних і обвіднихбарабанів конвеєра; 
• Сила тертя вантажу з робочою поверхнею стрічки та опорною 
поверхнею стрічки з поверхнею привідного валу; 
• Ширина ленти 
• Тощо 
Ширина стрічки є основним параметром, що впливає на продуктивність 
конвеєра. Для насипних матеріалів визначається максимально можливою 
площею поперечного перерізу шару вантажу на стрічці, тому ширина стрічки 
також буде залежати від площі матеріалу, що транспортується. У свою чергу 
форма поперечного перерізу матеріалу залежить від виду конструкції пристроїв, 
що підтримують, на робочій гілки стрічкового конвеєра. Визначимо ширину 
стрічки для основних конструкцій роликоопор, виходячи з продуктивності 
конвеєра. 
На рисунку 4.1 зазначена однороликова опору із розсипним вантажем на 
стрічці без бортів. 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 28 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
 
Рисунок 4.1 – Розрахункові схемі ширини стрічки на прямому ролику без 
бортів. 
 
Насипний вантаж залежно від виду розсипається за рахунок вібрації під 
час транспортування під кутом υ1 = 0,35υ, де υ – стаціонарний кут розсипання. 
Площа розсипання вантажу близька до площі трикутника, основа якого не 
повинна бути більшою за b = 0,8 B, в іншому випадку може статися бічні втрати 
насипного вантажу. 
В цьому випадку погонна вага (на одному метрі) вантажу визначиться за 
рівнянням: 
 
 
 
��
�� = √  
0,576 ��в ����(0,35 ��)������
 
де В – ширина стрічки, м; 
γгр – щільність вантажу, кг/м3; 
Кα – коефіцієнт, що враховує кут нахилу стрічки конвеєра; 
V – швидкість руху конвеєра, 1 м/с. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 29 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Оскільки в нашому випадку ми розраховуємо ширину стрічки конвеєра 
для готової продукції, що вже запакована. Виходячи з основного відношення 
розмірів упаковки до конвеєрної лінії маємо рівняння для визначення ширини 
конвеєрної стрічки: 
 
 ��
�� = , мм 
0,8
 
де �� – ширина продукції, приймаємо 200, за умовою технічного завдання. 
 
 200
�� = = 250 мм 
0,8
 
В результі розрахунків було визначено ширину конвеєрної лінії, що 
складає не менше 250мм. 
 
4.3 Розрахунок навантаження на ділянках контуру конвеєра 
Опір під час завантаження матеріалу на конвеєр складається з сил інерції 
та тяжкості, а рушійною силою буде сила зчеплення вантажу зі стрічкою: 
 
��в(��2 − �� 2
0 )�� ��������
��з =  
2�� (�� �������� − ��������)
 
де g – прискорення вільного падіння, м/с2; 
V0 – початковашвидкість падіння матеріалу, м/с; 
f – коефіціент тертя вантажу з стрічкою; 
β – кут нахилу стрічки. 
Оскільки конвеєрна лінія не нахиляється, тобто β=0, рівняння має вигляд: 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 30 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
��в(��2 − �� 2
0 )�� �������� ��в(��2 − 02)�� �� 2
в ��  ��������
��з = = =  
2�� (�� �������� − ��������) 2�� (��  1 − 0) 2 �� 
 
Визначаємо опір під час навантаження конвеєра: 
 
��в ��2 �������� 3 ∗ 1 ∗ 1
��з = = = 0,15 Н 
2 �� 2 ∗ 9,81
 
4.4 Розрахунок надійності комплексу 
Надійність – це властивість зберігати експлуатаційні можливості 
пристрою протягом потрібного проміжку часу при дотриманні режимів 
експлуатації, правил технічного обслуговування під час виконання своїх 
функцій. Надійність включає в себе працездатність, довговічність, 
безвідмовність, ремонтопридатність, відновлюваність тощо. 
Показники безвідмовності - імовірність безвідмовної роботи P(t), 
інтенсивність відмов (t), середній наробіток до відмов,  - відсотковий наробіток 
до відмов, середній наробіток до відмов, параметр потоку відмов. 
Імовірність безвідмовної роботи P(t) - імовірність того, що в межах 
заданого наробітку t0 відмов не виникає чи, що параметри не будуть виходити за 
межі заданих допусків протягом необхідного інтервалу часу в умовах 
експлуатації: 
 
P(t0) = 1 - F(t0) 
 
де F(t0) - функція розподілу наробітку до відмов. 
Оцінка показника P(t0) характеризує частку працездатних виробів у 
момент часу t0: 
 
P(t0) = 1 – Ni / N 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 31 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
 
де t0 - час іспиту; 
m - число інтервалів часу t, через які контролювалася працездатність, m = 
t0/t; 
NІ - число виробів, що відмовили на і-ом інтервалі часу; 
N - загальне число випробуваних виробів. 
Інтенсивність відмов (t) визначають як умовну щільність імовірності 
виникнення відмов невідновленого об'єкта для розглянутого моменту часу за 
умови, що до цього часу відмов не виникло: 
 
(t) = f(t) / P(t). 
 
Приблизно (t) = N* / N ∙ t. де N* - число виробів, що відмовили при 
іспитах протягом  інтервалу часу  t; N - число виробів, працездатних до початку 
іспитів. 
Функції P(t), F(t), (t) взаємозалежні, тому для їхнього визначення досить 
знати тільки одну. На практиці перевагу віддають інтенсивності відмов, тому що 
її простіше визначити експериментально. 
Для більшості об'єктів (деталей, виробів) залежність P(t) можна зобразити 
кривої [8], що має три ділянки: 0 < t < t1; t1 < t < t2; t > t2. 
Перша ділянка називається періодом  чи приробляння періодом ранніх 
відмов. Поява відмов у цьому періоді звичайно викликано конструктивними чи 
виробничими дефектами. 
Друга ділянка постійної інтенсивності (t) = const характеризує 
нормальну експлуатацію, на цій ділянці: 
 
P(t) = exp(-  ∙ t) 
 
Третя ділянка t - t2 називається періодом відмов зносу. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 32 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Середній наробіток до відмов tСР визначається як математичне чекання 
наробітку до першого відмов. Розрахунок надійності будемо виробляється для 
другої ділянки. 
Середній час безвідмовної роботи визначається по формулі: 
 
TСР = 1 / . 
 
Інтенсивність відмов усієї системи визначається зі співвідношення: 
 
 = . 
 
Для систем, елементи яких працюють в умовах сталості інтенсивності 
відмов, імовірність безвідмовної роботи може бути визначена по формулі: 
 
P = n
i=1 П Pi = exp(- t ∙ i) = exp(- ∙ t) 
 
Як видно з приведених залежностей надійність визначається 
інтенсивністю відмов i окремих елементів системи й у період її нормальної 
експлуатації. 
Вихідні дані і результати розрахунків приведені в додатку Д. 
 
  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 33 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
5 Спеціальний розділ 
 
5.1 Розробка програмного забезпечення мікроконтролера 
Програмування здійснюється на основі малої кількості мов 
програмування, таких як: 
• Assembler – перевагою даної мови програмування є те, що вона 
займає мало пам’яті мікроконтролера, при такому ж функціоналі програми, що 
дозволяє записувати найскладніші, за функціоналом, програми; 
• C++ –  перевагою даної мови програмування є те, що вона простіше 
для засвоєння, тобто кваліфікація робітника, що створює програму управління 
для мікроконтролера, може бути меншою. 
Для створення програмного забезпечення мікроконтролера, 
використовувалась мова "Assembler". Оскільки при роботі мікроконтролер 
допускає менше помилок, пов’язані з перекладом з мови програмування на 
двійковий код. 
Для створення програмного забезпечення мікроконтролера можна 
використовувати такі програми: 
• Atmel Studio –  інтегроване середовище розробки для програмування 
та налагодження програм для мікроконтролерів AVR та AVR32 в операційних 
системах Windows. Після шостої версії середовище може працювати не тільки з 
AVR-контролерами, а й з системами створені на основі ARM-архітектури. 
• CodeVisionAVR — інтегроване середовище розробки програмного 
забезпечення для мікроконтролерів сімейства AVR фірми Atmel. 
CodeVisionAVR дозволяє використати наступні інструменти: компілятор Сі-
подібної мови для AVR, компілятор мови асемблер для AVR, генератор 
початкового коду програми, який дозволяє повести ініціалізацію периферійних 
приладів, модуль взаємодії з платою STK-500, модуль взаємодії з 
програматором, редактор початкового коду з підсвіткою синтаксису, термінал. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 34 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Зручнішим, для створення програмного забезпечення мікроконтролера, 
виявилась програма CodeVisionAVR. Оскільки вона має більший функціонал і 
зручність роботи, а також можливість подальшого програмування 
мікроконтролера. 
Програмування може здійснюватись за допомоги спеціальних пристроїв 
(програматорів) або на пряму, коли мікроконтролер встановлено на плату, при 
умові подачі на мікроконтролер напруги програмування. 
CodeVisionAVR дає змогу запрограмувати мікроконтролер, а також 
скопіювати програмний код з мікроконтролера, у разі необхідності. 
Для забезпечення зв’язку з іншими пристроями використовується 
контакти RXD (PORTD.0) та TXD (PORTD.1). Через ці контакти також 
відбувається програмування мікроконтролера. 
Зв’язок з комп’ютером-сервером відбувається з допомоги мікросхеми 
MAX 232 і кабелю USB. 
 
5.2 Техніко-економічне обґрунтування дослідження  
В залежності від способу включення в собівартість окремих видів 
продукції, витрати поділяються на прямі та непрямі. Під прямими витратами 
розуміють витрати, які можуть бути безпосередньо включені в їх собівартість. 
Під непрямими витратами розуміють витрати на утримання та експлуатацію 
обладнання, цехові витрати та інше. Прямі витрати включають: 
1) вартість матеріалів та комплектуючих; 
2) вартість допоміжних матеріалів, що використовуються; 
Розраховуємо вартість матеріалів, запасних частин, комплектуючих які 
витрачаються на виготовлення пристрою. Результати занесемо до таблиці 5.1. 
 
 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 35 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Таблиця 5.1 - Розрахунок вартості матеріалів, запасних частин, 
комплектуючих матеріалів, грн.  
 
№ Перелік елементів і Одиниці Кількість Ціна Вартість 
матеріалів виміру 
1 ATmega 16 шт 1 140 140 
2 MAX 232 шт 1 95 95 
3 Кварцовий резонатор 12 МГц шт 1 5,5 5,5 
4 Вхідний автомат шт 1 97 97 
5 КД 522Б шт 27 3 81 
6 Вилка МРМ 32-1 шт 1 18 18 
7 СОМ-16 шт 1 12 12 
8 КР1533ЛА8 шт 1 9,4 28,2 
9 Резистори шт 43 0,7 30,1 
10 Тумблери ТВ1-1 шт 1 22 22 
11 Кнопки КПМ 8-2 шт 12 0,4 4,8 
12 МЛ110ЛУХЗ 400 В 10А шт 10 59,62 596,2 
13 К293ЛП1А шт 10 6 60 
14 АОТ110А шт 8 66,5 532 
15 АИР80В2 шт 2 5 140 10 280 
16 ВК200 шт 10 110 1 100 
17 LM016L шт 1 93 93 
18 Припій кг 0,15 80 12 
19 Каніфоль кг 0,08 22 1,76 
20 Мідний купорос кг 0,2 75 15 
21 Спирт л 0,02 60 1,2 
Всього: 13 224,76 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 36 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Загальна вартість матеріалів, запасних частин та комплектуючих складає 
13 224,76 грн. 
Розробка пристрою передбачає виконання наступних видів робіт, які 
вказані в таблиці 5.2. 
 
5.3 Аналіз небезпек та шкідливих факторів, які виникають в 
лабораторії під час розробки проекту системи автоматизації конвеєрно-
пакувального комплексу 
В даній кваліфікаційній роботі розробляється проект системи 
автоматизації конвеєрно-пакувального комплексу. Розробка проекту 
проводиться в електротехнічній лабораторії. Тому необхідно створити 
раціональні та безпечні умови праці працівників під час роботи з обладнанням в 
лабораторії.   
Потрібно звернути особливу увагу на фактори виробничого середовища, 
які безпосередньо впливають на працюючого, що призводить до зміни його 
продуктивності. 
Проаналізуємо фактори, що впливають на здоров'я і працездатність  
співробітника, який працює в лабораторії. За рівнем фізичних навантажень дана 
робота відноситься до категорії I б, оскільки потребує деякого фізичного 
навантаження при роботі з приладами та ПК.  
Робоче місце співробітника є постійним і представляє собою стіл (для 
вільного переміщення інженера за столом встановлено рухоме крісло, яке 
повторює анатомію тіла людини), в лівій і правій частині якого встановлені 
електровимірювальні та інші прилади та персональний комп'ютер. Робоче місце 
знаходиться в окремій лабораторії, мебльованій столами зі встановленими на них 
обладнанням, зокрема ПК. Монітори комп'ютерів розміщені так, щоб відстань 
від очей користувача до екрану складала не менше 70 cм, кут зору 30о, для 
мінімізації  впливу випромінювання на зір. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 37 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Розміри лабораторії становлять: ширина – 4,5 м, довжина – 8 м, висота 
стелі – 3 м, площа приміщення складає 36 м2. Лабораторія розрахована на 
максимальну кількість працюючих 4 особи. Звідси площа, яка припадає на одну 
людину, дорівнює: 9 м2. Об’єм приміщення складає: 108 м3. Звідси об'єм, який 
припадає на одну людину, дорівнює 27 м3, що відповідає вимогам нормативних 
документів. 
Лабораторія розташована в північній частині корпусу підприємства, стіни 
мають світле забарвлення із коефіцієнтом відбиття світла 48-59%, колір має 
матову структуру. 
Електротехнічна лабораторія - це приміщення з однобічним природним 
освітленням, північно-східною орієнтацією віконних отворів. Природне 
освітлення забезпечується крізь вікна. Розміри чотирьох вікон приміщення 
однакові і становлять 1,31,4 м. 
Згідно з ДБН В.2.5-28-2018 нормування природного освітлення 
проводиться за допомогою коефіцієнта природного освітлення (КПО), розряд 
зорової праці – II в, найменший об’єкт розрізнення – 0,25 мм, що відповідає дуже 
високому ступеню точності зорової праці. Контрастність найменшого об’єкту 
розрізнення та фонів: між текстом на моніторі та фоном, між текстом на аркуші 
паперу та аркушем, букв на клавіатурі, між платою та деталями є середньою. 
Фактичне значення КПО становить 22-27%, що відповідає вимогам ДБН В.2.5-
28-2018. 
Для темного часу доби передбачене штучне освітлення. При штучному 
освітленні нормується величина освітленості в люксах (Лк), яка вибирається в 
залежності від характеристик зорової праці з урахуванням найменшого розміру 
об'єкта розрізнення, фону, контрасту об'єкта розрізнення з фоном. 
 Лабораторія обладнана двома світильниками ЛСП 02В - 2×40, кожний з 
яких має дві люмінесцентні лампи. Фактичний рівень штучного освітлення 
складає 130-150 лк. Отже, рівень штучного освітлення на робочому місці  не 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 38 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
відповідає ДБН В.2.5-28-2018 тому система загального штучного освітлення 
потребує модернізації. 
Головним джерелом шуму в приміщенні лабораторії є вентилятори 
охолодження в системному блоці комп’ютера та блоках живлення приладів. 
Згідно з ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми рівнів шуму на робочих 
місцях» нормативне значення еквівалентного рівня шуму при даному видові 
діяльності та типу робочого місця складає 50 дБА, а рівень фактичного шуму 
становить 44-48 дБА, що відповідає нормативному. 
Фактори мікроклімату в робочому приміщенні мають дуже важливе 
значення, оскільки вони безпосередньо впливають на здоров’я та самопочуття  
співробітника. Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 нормативні значення основних 
факторів мікроклімату наступні: 
1. Температури повітря: 
− в теплий період року – 23 - 25 °С (допустима – 20 - 28 °С). ; 
− в холодний період року – 22 - 24 °С  (допустима – 21 - 25 °С). 
2. Вологість повітря: 
− в теплий період року – 40 - 60 %; 
− в холодний період року – 40 - 60 %. 
3. Швидкість руху повітря: 
− в теплий період року – 0,1 м/с (допустима – 0,1 - 0,2 м/с) ; 
− в холодний період року –  0,1 м/с (допустима –  менше 0,1 м/с) . 
Фактичні значення даних параметрів становлять відповідно:  
1. Температури повітря: 
− в теплий період року – 24-25 °С ; 
− в холодний період року –22-24  °С . 
2. Вологість повітря: 
− в теплий період року – 52-58 %; 
− в холодний період року – 54-56 %. 
3. Швидкість руху повітря: 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 39 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
− в теплий період року – 0,06-0,1 м/с; 
− в холодний період року – 0,04-0,15 м/с. 
Фактичні параметри мікроклімату повністю відповідають нормативним 
вимогам згідно з ДСН 3.3.6.042-99.  
В лабораторії в холодний період року функціонує система 
централізованого водяного опалення, яка відповідає ДБН В.2.5.67-2013 
«Опалення, вентиляція та кондиціювання». Для її забезпечення встановлено 5 
сучасних радіаторів, що підтримують температуру повітря в холодний період 
року – 22 - 24 °С. 
На робочому місці величина напруженості електромагнітного поля не 
перевищує нормативне значення, визначене в НАОП 0.03-3.31-91 «Санітарні 
норми та правила виконання робіт в умовах впливу полів промислової частоти 
(50 Гц)» та НАОП 0.03-2.16-86 «Граничні допустимі рівні впливу полів частот 
від 0,06 до 300 МГц». 
Умови праці iнженерів - розробників при роботі з обладнанням крім стану 
параметрів виробничого середовища, визначаються також характеристиками 
використовуваного устаткування, якістю робочих матеріалів у робочій зоні, 
конструкцією робочих меблів та її розмірними характеристиками. Тип робочого 
крісла обирається у відповідності ДСТУ 7951:2015 «Дизайн і ергономіка. Крісло 
оператора. Загальні ергономічні вимоги» та в залежності від тривалості роботи: 
при тривалій - масивне, при короткочасній - крісло легкої конструкції, в якому 
легко пересуватися. Ширина столу 0,9 м, усі предмети, що знаходяться на ньому 
розташовані на відстані не більш 75 см від працівника, отже вони знаходяться в 
робочій зоні. 
Приміщення лабораторії відноситься до 2 класу приміщень: приміщення 
з підвищеною небезпекою ураження людини електричним струмом (оскільки в 
приміщенні струмопровідна залізобетонна підлога). Обладнання, встановлене в 
ньому живиться напругою 220 В і споживає потужність менше ніж 3 кВт. Деякі 
прилади, а також системний блок ПК, мають металевий корпус, тому згідно з 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 40 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
ДСТУ Б В.2.5-82-2016 в лабораторії повинні бути передбачені заходи, щодо 
захисту працівників від ураження електричним струмом. 
Під час роботи з електрообладнанням працівник зобов'язаний виконувати 
ряд правил, а саме: 
- при раптовому припиненні подачі електроструму потрібно негайно 
вимкнути електрообладнання; 
- категорично забороняється ремонтувати електрообладнання,  
вмикати  та вимикати його, якщо це не передбачено в ході роботи; 
- категорично забороняється проводити будь-які перемикання на 
головному розподільному щиті; 
- не знімати запобіжні кожухи; 
- у випадку виявлення неполагодженого електрообладнання, 
вимірювальних приладів і дротів, терміново вимкнути напругу; 
- прилади керування та вимірювальні прилади слід розміщувати таким 
чином, щоб було зручно проводити вимірювання, не перегинаючись через 
прилади та провідники; 
- у   випадку   враження   електричним   струмом   слід   терміново   
звільнити потерпілого від дії струму і прийняти міри по наданню першої 
допомоги, при необхідності викликати лікаря. 
Лабораторія відноситься до приміщень з категорією 
вибухопожежонебезпеки типу В, згідно з ДСТУ Б В.1.1-36:2016 (горючі та 
важкогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини, а також речовини, 
здатні горіти тільки при взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним). В 
даному приміщенні забезпечуються необхідні заходи щодо протидії виникнення 
пожежонебезпечних ситуацій згідно з НАПБ А.01.001-2014 «Правила пожежної 
безпеки України». План евакуації розміщений на стіні з вільним доступом до неї. 
Для попередження пожеж в ній використовується електрична пожежна 
сигналізація  променевого типу та теплові датчики типу (ИП-105-2) у кількості 4 
шт відповідно ДБН В.2.5.56-2014. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 41 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Приміщення обладнане порошковим вогнегасником ВП-5У, який 
закріплений у підставці на стіні поряд з дверима, відповідно Правил експлуатації 
та типових норм належності вогнегасників 
З усіма працівниками перед допуском до роботи проводять вступний та 
первинний інструктажі згідно типового положення про навчання з питань 
охорони праці (ДНАОП 0.00-2.22-05). Допуск до роботи відбувається після 
проведення перевірки знань із вступного та первинного інструктажів. Перевірка 
здійснюється згідно затвердженого переліку запитань. 
Вступний інструктаж з питань охорони праці проводиться з усіма 
працівниками, які щойно прийняті на роботу (постійну або тимчасову) 
незалежно від їх освіти, стажу роботи за цією професією або посади. Первинний 
інструктаж проводиться з працівниками та студентами на робочому місці до 
початку роботи. Запис про проведення інструктажу робиться у спеціальному 
журналі. 
Повторний інструктаж проводиться на робочому місці з усіма 
працівниками та студентами: на роботах з підвищеною небезпекою - 1 раз у 
квартал, на інших роботах - 1 раз на півріччя. 
В результаті проведеного аналізу можливо зробити висновок про те, що 
найбільш важливим чинником, що впливає на безпеку праці інженера-
розробника є можливість його ураження електричним струмом. Тому необхідно 
розробити заходи захисту працівників від ураження електричним струмом. 
Для забезпечення захисту від ураження електричним струмом в 
електроустановках повинні застосовуватися технічні способи і засоби захисту.  
Вибір того або іншого способу або засобу захисту (або їх поєднань) в 
конкретній електроустановці і ефективність його застосування залежать від 
цілого ряду чинників, зокрема від:  
- номінальної напруги;  
- роду, форми і частоти струму електроустановки;  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 42 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
- способу електропостачання (від стаціонарної мережі, від автономного 
джерела живлення електроенергією);  
- режиму нейтралі джерела трифазного струму (середньої точки джерела 
постійного струму) - ізольована нейтраль, заземлена нейтраль;  
- виду виконання (стаціонарні, пересувні, переносні);  
- умов зовнішнього середовища;  
- схеми можливого включення людини в ланцюг протікання струму 
(прямий однофазний, прямий двофазний дотик; включення під напругу кроку);  
- виду робіт (монтаж, наладка, випробування) і ін.  
Електрозахисні засоби – це технічні вироби, що не є конструктивними 
елементами електроустановок і використовуються при виконанні робіт в 
електроустановках з метою запобігання електротравм. 
ДНАОП 1.1.10-1.07-01 «Правила експлуатації електрозахисних засобів» - 
чинний нормативний документ, в якому наведено перелік засобів захисту, 
вимоги до їх конструкції, обсягів і норм випробувань, порядку застосування і 
зберігання, комплектування засобами захисту електроустано-вок та виробничих 
бригад. Засоби захисту, що використовуються в електроустановках, повинні 
відповідати вимогам чинних державних стандартів, технічних умов щодо їх 
конструкції тощо. 
Електрозахисні засоби поділяються на ізолювальні (ізолювальні штанги, 
кліщі, накладки, діелектричні рукавички тощо), огороджувальні (огородження, 
щитки, ширми, плакати) та запобіжні (окуляри, каски, запобіжні пояси, рукавиці 
для захисту рук). 
Ізолювальні електрозахисні засоби поділяються на основні і додаткові. 
Основні ізолювальні електрозахисні засоби розраховані на напругу установки і 
при дотриманні вимог безпеки щодо користування ними забезпечують захист 
працівників. 
Додаткові електрозахисні засоби навіть при дотриманні функціонального 
їх призначення не забезпечують надійного захисту працюючих і застосовуються 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 43 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
одночасно з основними для підвищення рівня безпеки. У разі застосування 
основних електрозахисних засобів достатньо використовувати один додатковий 
засіб. При захисті працівників від напруги кроку досить використовувати 
діелектричне взуття без застосування основних засобів. 
В електроустановках повинні застосовуватися такі засоби 
індивідуального захисту (ЗІЗ): 
- захисні каски - для захисту голови; 
- захисні окуляри і щитки - для захисту очей і обличчя; 
- протигази і респіратори - для захисту органів дихання; 
- рукавиці - для захисту рук; 
- запобіжні пояси та страхувальні канати. 
Для захисту працівників при виконанні робіт в умовах електричного поля, 
параметри якого перевищують допустимі, застосовуються індивідуальні 
екранувальні комплекти одягу та екранувальні пристрої. 
Вимоги щодо комплектування електроустановок електрозахисними 
засобами регламентуються Правилами, Мінімальними вимогами  
безпеки і охорони здоров’я при використанні працівниками засобів 
індивідуального захисту на робочому місці, Технічним регламентом засобів 
індивідуального захисту, галузевими чинними нормативами тощо. 
 
Таблиця 5.3 - Основні електрозахисті засоби для роботи в 
електроустановках 
До 1000 В включно Понад 1000 В 
Ізолювальні штанги Ізолювальні штанги всіх видів 
Ізолювальні кліщі Ізолювальні кліщі 
Електровимірювальні Електровимірювальні кліщі 
кліщі Показчики напруги 
Покажчики напруги Пристрої для створення безпечних умов 
Діелектричні рукавички праці під час проведення випробувань і 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 44 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Інструмент з вимірювань в електроустановках 
ізолювальним покриттям (показчики напруги для фазування, 
показчики пошкодження кабелів і т.і.) 
 
Відповідальність за своєчасне забезпечення працівників і 
комплектування електроустановок засобами захисту згідно з нормами 
комплектування, за організацію належних умов зберігання, створення 
необхідного запасу, своєчасне проведення періодичних оглядів і випробувань, 
вилучення непридатних засобів та організацію обліку їх несе власник цих 
засобів. 
Електрозахисні засоби повинні зберігатися у приміщеннях в спеціально 
відведених місцях сухими і чистими, в умовах, що виключають можливість їх 
механічних ушкоджень, шкідливої дії вологи, агресивного середовища, мастила 
тощо. 
У встановлені нормативами терміни електрозахисні засоби повинні 
оглядатися з перевіркою їх наявності згідно з вимогами до комплектування, 
очищатися від пилу, забруднень тощо, періодично проходити спеціальні 
випробування на відповідність їх діелектричних, механічних і т. ін. показників 
чинним вимогам. 
Крім того електрозахисні засоби повинні оглядатися перед кожним їх 
застосуванням. При таких оглядах увага звертається на справність засобів 
захисту, відсутність тріщин, подряпин та деформації ізолювальних елементів, 
терміни чергової перевірки. У разі виявлення перерахованих дефектів чи 
простроченого терміну чергового випробування, користування 
електрозахисними засобами забороняється. При оглядах діелектричних 
рукавичок і діелектричного взуття увагу слід звертати на наявність вологи, 
забруднень, поривів, інших механічних пошкоджень. Відсутність поривів і 
проколів рукавичок перевіряється скручуванням їх від нарукавника в бік пальців. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 45 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Вимоги до термінів випробування електрозахисних засобів, методики і 
параметрів цих випробувань регламентуються Правилами залежно від типу 
електрозахисних засобів. 
Електричні випробування електрозахисних засобів проводяться 
спеціально підготовленими працівниками. Кожний засіб захисту перед 
випробуваннями необхідно оглянути з метою перевірки розмірів, справності, 
комплектності, стану ізоляційної поверхні, наявності номера. Випробування 
проводяться напругою змінного струму частотою 50 Гц при температурі повітря 
25±10°С і регламентованій Правилами швидкості підвищення напруги. 
Результати випробувань оцінюються за величиною струму, що протікає через 
засоби захисту. 
При позитивних результатах випробувань на засобах захисту 
проставляється штамп, що відповідає інвентарному номеру засобу захисту, даті 
наступного випробування та граничній напрузі застосування. 
Штамп на засобах захисту, застосування яких не залежить від напруги 
електроустановки (діелектричні рукавички, ізолювальний інструмент тощо), не 
містить величини напруги застосування. Результати випробувань засобів захисту 
оформлюються протоколом встановленої форми. 
Електрозахисні засоби застосовуються в закритих електроустановках без 
будь-яких погодних обмежень, а у відкритих електроустановках і на повітряних 
лініях - тільки в суху погоду, за відсутності наморозі, мряки, опадів. 
Ізолювальні електрозахисні засоби необхідно застосовувати за їх прямим 
призначенням згідно з вимогами Правил і тільки за напруги, що не перевищує 
ту, на яку вони розраховані. 
В електроустановках напругою від 1 до 35 кВ ізолювальні штанги (крім 
вимірювальних), переносні заземлення, штанги-пилососи, покажчики напруги, 
ізолювальні та вимірювальні кліщі застосовуються тільки в комплекті з 
додатковими засобами захисту - діелектричними рукавичками. При більших 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 46 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
значеннях напруги застосування діелектричних рукавичок повинно 
регламентуватися інструкціями з експлуатації ізолювальних штанг. 
При використанні ізолювальних електрозахисних засобів необхідно 
тримати їх за рукоятки до обмежувального кільця на них, на витягнутих руках, 
не допускати наближення ізолювальної частини цих засобів до струмопровідних 
елементів інших фаз установки на небезпечну відстань, регламентовану 
Правилами безпечної експлуатації електроустановок. 
У разі заміни запобіжників за допомогою ізолювальних кліщів крім 
діелектричних рукавичок необхідно застосовувати захисні окуляри. 
Перед кожним застосуванням в електроустановках покажчиків напруги їх 
справність необхідно перевіряти на струмопровідних частинах, які завідомо 
перебувають під напругою, користуючись при цьому діелектричними 
рукавичками. При перевірці справності однополюсних покажчиків напруги 
забороняється застосовувати діелектричні рукавички, що обумовлюється 
конструкцією і принципом роботи цих покажчиків. 
Виконувати роботи в електроустановках з використанням діелектричних 
штанг, кліщів і подібних їм інших засобів захисту необхідно з землі, підлоги або 
безпечних стійких інвентарних конструкцій - стаціонарних чи пересувних 
площадок, з драбин тощо, які за конструкцією мають відповідати чинним 
технічним умовам на їх виготовлення. Забороняється використовувати для таких 
цілей випадкові підручні засоби - ящики, бочки і т. ін.  
Основні організаційно-технічні заходи і засоби щодо попередження 
електротравм регламентуються ДНАОП 0.00-1.21-98 «Правила безпечної 
експлуатації електроустановок споживачів», якими відповідальність за 
організацію безпечної експлуатації електроустановок покладається на 
роботодавця. 
Згідно з чинними вимогами роботодавець повинен: 
- призначити відповідального за справний стан і безпечну експлуатацію 
електроустановок; 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 47 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
- створити і укомплектувати відповідно до потреб електротехнічну 
службу; 
- розробити і затвердити посадові інструкції працівників електро-
технічної служби та інструкції з безпечного виконання робіт в 
електроустановках з урахуванням їх особливостей; 
- створити на підприємстві такі умови, щоб працівники, на яких 
покладено обов’язки з обслуговування електроустановок, відповідно до чинних 
вимог своєчасно здійснювали їх огляд, профілактичні, протиаварійні та 
приймально-здавальні випробування; 
- забезпечити своєчасне навчання і перевірку знань працівників з питань 
електробезпеки. 
На малих підприємствах за неможливості чи недоцільності створення 
електротехнічної служби власник, на договірних засадах, доручає 
електротехнічним службам споріднених підприємств або фізичним особам, які 
мають відповідну підготовку, забезпечення справного стану і безпечної 
експлуатації електроустановок. 
Фахівці служби охорони праці зобов’язані контролювати безпечну 
експлуатацію електроустановок і повинні мати групу IV з електробезпеки. 
Працівники, що обслуговують електроустановки повинні мати відповідну 
професійну підготовку, групу з електробезпеки, підтверджену посвідченням 
встановленої форми (I...V), і не мати медичних протипоказань і вікових 
обмежень щодо можливості виконання роботи в електроустановках. 
Під час виконання службових обов’язків працівник повинен мати при собі 
посвідчення. За відсутності посвідчення або за прострочених термінів чергової 
перевірки знань працівник до роботи не допускається. Чергові перевірки знань 
працівників, що обслуговують електроустановки, проводяться кожні 12 місяців. 
За вимогами і заходами безпеки роботи в електроустановках поділяються 
на три категорії: 
- зі зняттям напруги; 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 48 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
- без зняття напруги на струмопровідних частинах або поблизу них; 
- без зняття напруги на безпечній відстані від струмопровідних частин, 
що перебувають під напругою. 
До робіт, що виконуються зі зняттям напруги, відносяться роботи, 
що проводяться в електроустановці, в якій зі струмопровідних частин 
знято напругу і доступ в електроустановки, що перебувають під напругою, 
унеможливлено. 
До робіт, що виконуються без зняття напруги на струмопровідних 
частинах та поблизу них, належать роботи, що проводяться безпосередньо на цих 
частинах або на відстанях від цих частин, менших безпечних. 
До робіт без зняття напруги на безпечній відстані від струмопровідних 
частин, що перебувають під напругою, належать роботи, при виконанні яких 
випадкове наближення людей, інструменту чи механізмів на меншу за безпечну 
відстань до цих частин є неможливим. 
Безпечні відстані від струмопровідних частин, що перебувають під 
напругою, відповідно до ДНАОП 0.00-1.21-98 наведені в табл. 5.4. 
Роботи в електроустановках за вимогами щодо організації їх безпечного 
виконання поділяються на такі, що виконуються: 
- за нарядами-допусками; 
- за розпорядженнями; 
- в порядку поточної експлуатації. 
 
Таблиця 5.4 - Безпечні відстані до струмопровідних частин, що 
перебувають під напругою, м 
Відстань від людини, Відстань від 
Напруга, кВ інструментів, механізмів, не 
огороджень, не менше менше 
До 1:   
- на ПЛ; 0,6 1,0 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 49 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
- в решті електроустановок не нормується 1,0 
6-35 0,6 1,0 
110 1,0 1,5 
150 1,5 2,0 
220 2,0 2,5 
 
Роботи, що виконуються за нарядами-допусками, оформлюються 
нарядом встановленої форми, в якому вказується місце робіт, їх обсяг, особи, 
відповідальні за безпечну організацію і виконання робіт, склад бригад та заходи 
безпеки. 
Роботи, що виконуються за розпорядженнями, реєструються в 
спеціальному журналі. При цьому встановлюється час виконання робіт, їх 
характер і організаційно-технічні заходи безпеки відповідно до чинних вимог. 
Роботи, що виконуються в порядку поточної експлуатації, реєструються 
в журналі реєстрації цих робіт. 
На підприємствах наказом затверджується перелік робіт, які виконуються 
за нарядами, за розпорядженнями та в порядку поточної експлуатації і 
призначаються особи, відповідальні за безпечну організацію і безпечне 
виконання цих робіт. 
Під час виконання робіт за нарядами-допусками і розпорядженнями 
такими особами є: 
- працівник, який видає наряд чи розпорядження; 
- працівник, який дає дозвіл на підготовку робочого місця; 
- працівник, який готує робоче місце; 
- працівник, який допускає до роботи; 
- керівник робіт; 
- працівник, який наглядає за безпечним виконанням робіт; 
- члени бригади. 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 50 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
ДНАОП 0.00-1.21-98 регламентує вимоги щодо обов’язків, рівня 
професійної підготовки зазначених вище працівників, їх групи з електробезпеки 
та заходи і засоби безпечного виконання робіт в електроустановках залежно від 
їх особливостей. 
  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 51 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Висновки 
 
Автоматизація виробництва - комплексний процес, якому необхідно 
приділяти постійну увагу, через те що змінюються об’єкт виробництва, обсяг 
випуску, технології, що застосовуються, оброблювальне та допоміжне 
обладнання, засоби контролю та діагностування, обчислювальної техніки нових 
типів і поколінь. 
Повна автоматизація має такі переваги: 
- підвищення ефективності використання обчислювальної техніки за 
рахунок централізованого використання ЕОМ та інтегрованого програмного 
забезпечення; 
- високий рівень орієнтації виробництва з дотриманням графіка 
виробництва, термінів постачання, зменшенням незавершеного виробництва; 
- широке використання стандартних і уніфікованих деталей і скорочення 
за рахунок цього термінів проектування та виготовлення виробів; 
- рівномірність виконання виробничих добових, недільних, місячних, 
квартальних і річних планів; 
- надійності та стабільності роботи обладнання діагностуванням його 
стану та контролем якості вироблюваної продукції. Вона сприяє підвищенню 
загальної культури виробництва та потребує координації роботи всіх підрозділів 
і служб, що беруть участь у проектуванні, технологічній підготовці та 
виробленні продукції. 
  
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 52 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
  
 
 
Список використаної літератури 
 
1. Папушин Ю. Л., Білецький В. С. Основи автоматизації гірничого 
виробництва. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2007. — 168 с. 
2. Іванов А. О. Теорія автоматичного керування: Підручник. — 
Дніпропетровськ: Національний гірничий університет. — 2003. — 250 с. 
3. Проць Я. І. Автоматизація неперервних технологічних процесів: 
Навчальний посібник для технічних спеціальностей вищих навчальних закладів 
— Тернопіль : ТДТУ ім. І. Пулюя — 2008. — 239 с. 
4. Бочков В. М. Обладнання автоматизованого виробництва: підручник — 
Львів —  2015. — 404 с. 
5. Грищук Ю. С. Мікропроцесорні пристрої — Харків: Харківський 
політехнічний інститут — 2007. — 55 с. 
6. Тонкошкур О. С.  Мікроконтролерні пристрої: навчальний посібник — 
Дніпро: Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара —  2011. 
— 264 с. 
7. Євстифеєв О. В. Мікроконтролери AVR сімейства Mega. Керівництво 
користувача. – Видавництво «Додэка-XXI», 2007. — 592 с. 
8. ПрокопенкоВ. С. Програмування мікроконтролерів Atmel на мові C – 
МК-Прес, Київ 2011. – 54с. 
9. Пуховський Є. С. Проектування гнучких виробничих систем 
машинобудування – НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря 
Сікорського», Київ 2017 – 113с. 
10. Глушков В. М. Енциклопедія кібернетики, т.1 – Київ 1973 – 125с. 
 
Арк. 
СКРС83.022.103.001ПЗ 53 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата