ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8645| Title: | Автоматична система підрахунку виробів на конвеєрі |
| Authors: | Базіло, Костянтин Вікторович Довгич, Едуард Русланович |
| Issue Date: | 20-Jun-2022 |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8645 |
| Appears in Collections: | 151 Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології (Робототехнічні системи та автоматизація) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КБР Довгич Е.pdf Restricted Access | КРБ Довгич Е. | 938.69 kB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Зміст
Стор
Технічне завдання .................................................................................. 2
Вступ ....................................................................................................... 5
1 Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного
аналізу існуючих аналогів …………………………………………………….. 7
2 Обґрунтування технічного завдання………………….……………. 12
3 Розробка варіантів структурної та електричної принципової
схеми ………………………………………………….………………………. 14
3.1 Розробка варіантів структурної схеми ............................................ 14
3.2 Розробка принципової електричної схеми ..................................... 18
4 Розрахунок основних елементів схем об’єкта проектування……... 21
4.1 Розрахунок співвідношення швидкості руху стрічки і частоти
для фото чутливої схеми………………………………………………... 21
4.2 Вибір вхідного блоку і розрахунок його параметрів……………. 24
4.3 Розрахунок підсилювача…………………………………………... 27
4.4 Обґрунтування вибору електронного ключа…………………….. 38
4.5 Обґрунтування вибору генератора………………………………... 40
4.6 Вибір числа розрядів для імпульсного лічильника……………… 41
4.7 Розрахунок часу на обчислювальні операції……………………. 42
4.8 Розрахунок точності та надійності приладу……………………… 44
5 Технологічний розділ.......................................................................... 50
5.1 Основи розробки технологічного процесу складання монтажу
радіоелектронної апаратури…………………………………………………… 50
5.2 Аналіз технологічності печатної плати…………...……………… 52
5.3 Проектування в P-CAD 2002…………………………………… 52
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Довгич Е.Р.. Лит. Лист Листов
Провер. Базіло К.В. Автоматична система 3 120
Реценз. підрахунку виробів на конвеєрі
Н. Контр. Тичков В.В. Пояснювальна записка ЧДТУ
Утверд.
5.4 Розрахунок розмірного ланцюжка………………………………. 60
6 Спеціальний розділ............................................................................. 63
6.1 Економічне обґрунтування розробки…………………………… 63
6.2 Охорона праці……………..………………...……………..….… 66
Висновок................................................................................................... 79
Список використаної літератури........................................................... 80
Додаток А "Відомість технічного проекту"........................................
Додаток Б Список нормативної документації.....................................
Додаток В Специфікація і переліки документів……………………...
Додаток Г Розрахунок на ЕОМ………………………………………..
Додаток Д Карти технологічного процесу……………………………
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 4
Вступ
Лічильник оптоелектронний призначений для підрахунку стартерів, які
переміщаються розсипом за допомогою конвеєрної стрічки від декількох
виробничих ліній до місця формування готової партії виробів. Пристрій також
може бути використаний для підрахунку будь-яких однорідних предметів, які
переміщаються конвеєром – як то підшипники, заготівки, курячі яйця на
птахофермі, і у яких є чіткі оптичні границі[1].
В пристрої використано лінійний фото чутливий багато точковий приймач
із зарядовим зв’язком (ФПЗЗ). Приймач являє собою пристосування, яке
складається з розташованих вздовж лінії спостереження 1024 точкових приймачів
фотозображення. Якщо застосувати деяку сукупність сигналів керування,
інформацію про накопичений заряд в кожній точці спостереження можна
послідовно передавати на реєструючий пристрій. В такому випадку ФПЗЗ працює
в якості регістра зсуву, на виході якого амплітуда електричного сигналу
пропорційна кількості зарядів у конкретній точці спостереження. В лінійному
ФПЗЗ виконується начебто розгортання зображення вздовж строки. Таким чином
можна, підсумовуючи безперервну сукупність послідовно відображених строк,
знятих з відповідною частотою (скануючий режим), зробити висновок про форму
об’єкту, який досліджується оптично-електричною системою[1].
Взагалі на основі ФПЗЗ будують матричні формувачі зображення, вони
відрізняються жорстким геометричним растром і малою напругою живлення, до
того ж вони повністю відповідають вимогам телевізійного стандарту.
В лічильнику оптоелектронному, в якому немає потреби отримати якісного
зображення, ФПЗЗ використовуються, щоб отримати найменшу з можливих
похибок при найбільшій чутливості. Отже така якість приймача дає можливість
отримати високу якість отримання високоточного результату обчислень.
Точність отримання необхідно отримати за допомогою сучасних методів,
які втілюються у вигляді електронних обчислюючи блоків.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 5
Сигнал, отриманий з ФПЗЗ для більш надійного зчитування, необхідно
підсилити і видати в схему аналізу і підрахунку загальної кількості імпульсів, Що
належать одному предмету, або сумарному значенню імпульсів від ряду
аналогічних виробів.
В результаті обробки на виході схеми необхідно отримати ціле число
виробів, які пройшли під відліковим пристроєм.
При виконанні таких умов мета, поставлена у технічному завданні,
неодмінно буде досягнута.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 6
1 Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного
аналізу існуючих аналогів
Лічильник для підрахунку штучних виробів, що переносяться конвеєром
може бути організований як за допомогою різних способів реєстрації інформації,
так і декількома варіантами її переносу в самій системі.
Звичайно, при деяких випадках підрахунок може виконуватись
оператором, але на сучасних виробництвах, як зауважувалось в попередньому
пункті, безперервний потік продукції значно продуктивніше і легше
підраховувати, а результати обліку зафіксувати у вихідному пристрої, лічильники
бувають механічними, побудовані на принципі надвисокочастотного
випромінювання, на фотоелементах, фото датчиках (оптичний метод) і ще на
багатьох інших методах.
Розглянемо схеми лічильників на вище перелічених принципах дії[2].
1) Механічний.
Із багатьох конструктивних варіантів для приклада можна запропонувати
натискний, який може реалізуватися чи за допомогою важеля, чи датчика тиску.
Таким чином, при проходженні деталей на відлікову позицію виконується
передача відповідного сигналу на лічильний орган.
Метод надійний, але громіздкий, малопродуктивний і безнадійно
застарілий для приладобудівної галузі.
2) На НВЧ – датчиках.
Цей метод базується на перетворенні НВЧ – сигналів в електричні. Блоки
виділення мінімального сигналу 8 та 10 відрізняються тим, що в блоці 8
виділяється мінімальне значення геометричного параметру предмету в даній
момент часу – статичний параметр, а в блоці 10 – значення предметів, що
рухаються. Причому в блоці 10 стільки фіксуючих елементів, скільки в зоні
підрахунку потенційно може розміститись виробів, які підраховуються[2].
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 7
3 U8
V 2
1 Uo
Umin
5
4 n
6
10
7
11 12
8 9
Рисунок 1.1 – Структурна схема відлікового пристрою на НВЧ – датчиках
та діаграма імпульсів на виході блоку 8 (Авторське свідоцтво G06m7/02 894756)
Метод досить нескладний і точний, але від того, що відлік відбувається за
так званим піковим значенням, можна обраховувати предмети лише специфічної
форми, плоских і таких, що не мають перепадів у поверхні, цей метод не може
бути застосований. У цьому випадку мінімальних сигналів буде стільки, скільки
датчиків припаде на один предмет, який підраховується. Навіть при використанні
селектора можливої похибки, отримані в знаки непередбачуваних шумів[2].
3) На фотоелементі
Блоки елементів налагоджені так, щоб виріб, що контролюється, при
перетині своєю площиною закривав би перший фотоелемент повністю, а другий
лише частково. Виконання такої умови відповідає номінальному значенню. Так як
величина електричного сигналу, що надходить з фотоелемента аварійного
сигналу, пропорційна освітленості його площі, то таким чином можна
контролювати невідповідність розмірів об’єкта у порівнянні з номінальними
розмірами еталонного виробу. Таким чином виявляються об’єкти, які потім
можна класифікувати як брак.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 8
1 4 7 8
3 6
2 5 9
Рисунок 1.2 – Структурна схема відлікового пристрою на фотоелементі
(АС:G06m 7/02 9419999)[3]
На рисунку 1.2 поблочно представлено:
1. Фотоелемент аварійного сигналу;
2. Відліковий фотоелемент;
3. Граничний елемент, що спрацьовує при надходженні електричного
сигналу меншого за номінальний;
4. Граничний елемент, що спрацьовує при надходженні електричного
сигналу, більшого за номінальний;
5,6. Елемент И;
7. Елемент ИЛИ;
8. Блок попередження;
9. Відліковий блок.
В нормальних умовах граничні елементи 3 і 4 не спрацьовують і з виходу
елемента ИЛИ 7 сигнал логічного нуля подається на інверсії вхід елемента И 5 та
на блок попередження 8. Сигнал логічної одиниці з відлікового елемента 2
надходить на відліковий блок 9 через елемент И 5, і виконується відлік одиниці
продукції[3].
В разі надходження об’єктів з площиною більшого/меншого номінального
перекриття елементів 1 і 2, визиває спрацювання тільки граничного елемента 4/3.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 9
Сигнал логічної одиниці з відлікового фотоелемента 2 і фотоелемента аварійного
сигналу 1, граничного елемента 4 через елементи И 6 та ИЛИ 7/ИЛИ 7 вмикає
блок попередження 8 і блокує надходження сигналу на блок 9.
Схема є зручною для підрахунку упорядкованих предметів, які в відлікову
зону надходять послідовно, а для хаотичного розташованих виробів цей метод не
можна застосовувати.
4) На фотодатчиках.
Фотодатчики - це один з типів пристроїв, призначених для позиціонування
об'єкту. Вони поширені всюди і використовуються в нашому щоденному житті.
Вони допомагають, контролювати процес відкриття і закриття гаражних воріт,
безконтактно включати і вимикати воду в раковині, контролювати рух ескалатора,
відкривати двері в супермаркеті, визначати переможця на змаганнях і багато що
інше. Фотодатчики складаються з джерела випромінювання, фотоприймача,
перетворювача сигналу і підсилювача сигналу. Приймач аналізує світловий потік,
що поступив, перевіряє, чи поступив він від джерела випромінювання і передає
відповідний сигнал на підсилювач і далі на виконавчий пристрій. В порівнянні з
іншими типами датчиків, фотодатчики мають ряд переваг. Діапазон дії
фотодатчиків істотно перевершує індуктивні, ємнісні, магнітні і ультразвукові.
Висока чутливістю навіть при мініатюрному виконанні і численні варіанти
конструкцій корпусу дозволяють фотодатчикам вирішувати практично будь-які
завдання.
При наявності об’єкта контролю під датчиками в працездатному стані
після підсилювачів одиничні імпульси, що прийшли через елемент ИЛИ 5 і
вихідний підсилювач 7, призводять до спрацювання блок реєстрації 9. Одночасно
з цим спрацьовує елемент И 6, і його одиничний імпульс, проходячи через
елемент НЕ 8, перетворюється в імпульс логічного нуля. Він не призводить до
спрацювання блока 10, відповідно на його виході сигнал непрацездатності
відсутній. У випадку коли, хоч один із датчиків перебуває у непрацездатному
стані ( у такого датчика на виході спостерігається сигнал логічного нуля), схема
надсилає на ВИХІД сигнал непрацездатності[3].
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 10
1 3
5 7 9
Вихід
2 4 6 8 10
Рисунок 1.3 – Структурна схема відлікового пристрою на фотодатчиках
(АС:G06 m 7/02 495684)[3]: 1,2. Датчики; 3,4,7. Підсилювачі;5. Елементи ИЛИ;
6,10. Елементи И; 8. Елементи НЕ; 9. Блок реєстрації;
В даному випадку два фотодатчика використовуються для контролю
наявності предмета в зоні відліку. Якщо ж використовувати набір фото датчиків
для контролю предметів в конкретній позиції на транспортній стрічці, можна
використовувати цей пристрій для підрахунку кількості однакових виробів в
партії, використовуючи, наприклад, функцію порівняння з еталонним сигналом.
Цей метод має велику чутливість, до того ж можливо використовувати
спеціальні мікросхеми, наприклад типа К1200 ЦЛ…/ЦМ…, в якості фотодатчиків.
Отже в цій оглядовій частині зупиняємось саме на методі, що
використовує фотодатчики. Далі, і надалі використовуючи авторські свідоцтва та
літературні дані, оцінимо рівень нашого приладу, прикинемо структурні схеми
конструктивного рішення.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 11
2 Обґрунтування технічного завдання
Метою розробки пристрою є підвищення його техніко-економічних
показників у порівнянні із існуючим на теперішній час аналогами.
Пристрій також мусить бути зручним у користуванні і якомога точніше
відповідати умовам праці у конкретному цеху для підрахунку напівфабрикатів чи
готових виробів.
Проаналізуємо основні дані для розробки.
Об’єкт контролю – штучні вироби чітко окресленої форми без різних
перепадів поверхні. Отже це або плоскі предмети, або такі, що являють собою
тіла кочення. В даному разі це стартери для люмінесцентних ламп, Які мають
циліндричну форму. Це умова показання обмеження лише на метод, який буде
використовувати для чіткого сприйняття одного виробу на конвеєрі саме як однієї
одиниці продукції. Зафіксувати ж подібний об’єкт контролю на конвеєрі можна
підбираючи тип конвеєра та тип транспортуючої стрічки.
Ширина конвеєрної стрічки і швидкість транспортування об’єктів
контролю накладають обмежену частоту сприйняття і обробки даних пристроєм.
Маючи конкретну швидкість – 0,3 м/с, необхідно підібрати частоту, на якій буде
оброблюватись інформація про вироби в відліковій зоні.
Ширина стрічки – 400 мм – обумовлює використання оптики. Отже за
допомогою оптичної лінзи, Фото об’єктиву, інформація з відлікової зони на всій
ширині стрічки буде проектуватися на фоточутливу схему.
Розміри та вага об’єктів контролю, геометричні і швидкісні
характеристики стрічки чітко окреслюють транспортуючий засіб. Це стрічковий
конвеєр типу ТТЛ, якому притаманний привід з перемінною швидкістю руху
стрічки – 0,3...1,3 м/с, а також використання транспортної стрічки шириною
400,650,800,1000 мм.
Точність підрахунку – 0,05% - обмежує вибір методу обрахунку, а також
вимагає використання найбільш точних видів електронних засобів за швидкістю
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 12
дії і точностними характеристиками. Таким чином, на кожному тисячі виробів
можливо допустити прорахунок в 0,5 одиниці продукції.
Необхідно відмітити, що таку точність мусить забезпечувати весь
пристрій, а не окремі блоки. Отже можливо доцільно буде введення конкретного
блоку який би зменшував вірогідність накопичення похибки.
Проектуючи лічильник, необхідно в великій мірі забезпечити його
показники надійності, в оцінці яких необхідно враховувати механічний, тепловий,
хімічний та інші фактори, що впливають на прилад в процесі експлуатації.
Вибираючи конструкцію приладу, особливу увагу необхідно надати її
технологічності. Прилад повинен бути максимально простим з точки його
виготовлення.
Отже, враховуючи всі вище наведені фактори, необхідно спроектувати
оптоелектронний лічильник з максимально високими технічними, технологічними
та екологічними показниками. До того ж, якщо на кожні 2 тисячі виробів одна
деталь може бути пропущена, то на 15 тисяч може не бути підраховано 8 одиниць
продукції. І хоча це досить суттєвий прорахунок, необхідно намагатися досягнути
саме такої похибки.
Всі ці дані дозволяють запропонувати декілька структурних схем приладу,
з яких шляхом оптимізаційного вибору буде обрана схема остаточного варіанту
лічильника.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 13
3 Розробка варіантів структурної та електричної принципової схеми
3.1 Розробка варіантів структурної схеми
На рисунку 3.1 представлена блок-схема, яка відповідає аналогу [19], що
працює наступним чином.
На фотодатчик 5 поступає інформація з відлікової зони конвеєра.
Фотодатчик перетворює її в заряд, який перетикаючи з схеми, у вигляді струму,
підсиленого блоком 7, поступає на аналого-цифровий перетворювач 8. Звісно,
відображатися буде весь рядок, отримана з відлікової зони, але відбитий від
виробу промінь світла буде відображатися у вигляді логічної одиниці, а від
конвеєрного рядка - логічного нуля. За допомогою селекторів 10 та 11 можна
об’єднувати сигнали однакової амплітуди і таким чином в кожній строчці можна
виділити інформацію про присутність / відсутність виробу або виробів у
відліковій зоні. Інформація надходить на фотоприймач імпульсну з частотою, яку
виробляє генератор 1 і передають керуючий пристрій 3 і блок корекції рівня
напруги атенюатор 4. Отже можна по рядку порівнювати плинну інформацію з
попереднього, яка зберігається завдяки лінії затримки 9, а потім передається на
селектор 11. Інформація порівнюється блоком 12 і в разі відмінності різниця
кількості виробів подається на суматор 13. Безпосередньо результат можна
спостерігати на індикаторі 14.
Пристрій калібровки 6 слугує для калібровки показань схеми.
Ця реалізація має одну ваду: під час відсутності імпульсу відлікову зону
може поліпшити деякий виріб, а на його місце надійде наступний. Під час
плинного і попереднього імпульсів число виробів залишиться однаковим. Отже на
суматор інформація про проходження виробу не надходитиме, і відповідно, ми
отримаємо хибну інформацію.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 14
1 3 9
11
2 4 6
5 7 8 10 11
3 ОК
12
13 14
Рисунок 3.1 – Блок-схема оптоелектронного лічильника: 1 генератор,2
блок живлення, 3 керуючий пристрій, 4 атенюатор, 5 фотоприймач, 6 пристрій
калі бровки, 7 підсилювач, 8 АЦП, 9 лінія затримки, 10, 11 селектори, 12
граничний пристрій, 13 суматор, 14індикатор
Оптоелектронний лічильник, блок схема якого представлена на
рисунку 3.2, не має таких недоліків, як попередня. Вона побудована дещо за
іншим принципом: на суматор 16 надсилається не різниця виробів, а число, яке
відповідає кількості виробів, які перетнули відлікову зону.
Взагалі запропонована схема спочатку підраховує площу виробів, а лише
потім за певним принципом інформація про кількість виробів надходить на
суматор.
Існує декілька способів перейти від площі об’єкту до визначення кількості
виробів.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 15
Пристрій працює наступним чином.
За допомоги освітлювальної системи 1 вдається висвітлити об’єкти, які
необхідно підрахувати. Інформація з відлікової зони потрапляє на фото датчик 4,
який сприймає і виробляє інформацію завдяки генератору фази 3. Частота
обробки інформації буде пропорційна тій, що виробляє генератор 5. Далі з фото
датчика в лічильник площі 9 необхідно записати саме площу виробу.
Такий запис забезпечує електронний ключ 6. Отриману площу еталонного
виробу ( еталонну площу) за допомогою керуючого пристрою 10 та логічного
елементу і 12 записують у запам’ятовуючий пристрій 14, звідки цю інформацію
легко постійно викликати на блок підрахунку і корекції 15. Саме цей блок можна
будувати на декількох принципах.
3 5 8 10 12 14
1 4 6 9 11 13 15 16
2 7 18 17
Рисунок 3.2 – Блок-схема оптоелектронного лічильника:1 система
освітлення, 2 джерело живлення, 3 генератор фази, 4 фотодатчик, 5 генератор
імпульсів, 6 електронний ключ, 7 таймер, 8 логічний елемент ИЛИ, 9 лічильник
імпульсів, 12, 13 логічний елемент И, 14 запам’ятовуючий пристрій, 15 блок
підрахунку И корекції, 16 суматор, 17 дешифратор, 18 індикатор
Перший спосіб полягає в тому, що на коректуючий блок (рисунок 3.3)
подається інформація про групу виробів, тобто еквівалент її площі, а далі вона
порівнюється з еталонним показником. Після приходу необхідної кількості
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 16
сигналів, що співпали з еталоном, блок виробляє імпульс приходу одного виробу.
Отже в якості блоку 15 використовується порогів елемент.
Sеталон.
Sгр.
Рисунок 3.3 – Блок розрахунку і корекції
Інший спосіб використовує час, під час якого в відліковій зоні не
знаходиться жодного виробу, для підрахунку групи предметів методи ділення
площі групи на площу еталонного виробу. За виділення такого часу пропонується
використовується таймер неприсутності виробів в відліковій зоні. В якості
обраховую чого пристрою використовується арифметичний дільник. Як відомо,
ділячи таким чином одну площу на іншу ми отримаємо кількісний показник,
причому похибка на відміну від вищенаведеного прикладу не буде
накопичуватись, а рівномірно розподілятиметься на всі вироби в групі.
Проте через цю похибку неможливо отримувати в результаті ділення ціле
число, а саме в такому вигляді бажано отримати результат. Отже необхідно
коректувати вихідний сигнал з арифметичного дільника. Для цього можна
запропонувати метод, наведений в описі авторського свідоцтва G06m 7/00 470835.
Рекомендується залишок помножити на 2, і, якщо цей залишок був більшим за
половину предмета, схема порівняння СП фіксує додатковий виріб, в іншому
випадку число виробів відповідає попередньому цілому числу з результату
ділення.
Основні складаючи частини цього блоку наведені на рисунку 3.4.
Отже цей блок складається з блоку, що здійснює операцію ділення двох
площ, блоків виділення цілої частини БЦЧ, залишку БЗ, блок множення залишку
на 2 х 2 та схема порівняння СП.
Отже остаточно в якості коректую чого блоку 15 можна запропонувати
саме таке рішення завдяки його найкращим точним характеристикам
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 17
SГР БЦЧ SГР на суматор
SСТ
Б3 х2 СП
Рисунок 3.4 – Блок підрахунку і корекції
Далі інформація подається на суматор 16, де до попереднього результату
додається плинний, а далі за допомогою дешифратора 17 інформація про
коректовану кількість виробів надходить на індикатор 18 у вигляді зручному для
прийняття людиною-оператором.
3.2 Розробка принципової електричної схеми
В ході принципової побудови пристрою для підрахунку виробів, що
пересуваються за допомогою конвеєра, була розроблена принципова схема. Ця
схема враховує всі особливості роботи лічильника.
Сигнал розповсюджується з генератора на схемі DD1 та навісних
елементів і кварцу з частотою 3000 кГц. Щоб знизити таку високу частоту до
750 кГц – Саме з такою частотою функціонує фотоприймач на мікросхемі DA1 –
використали як дільник частоти на 4 лічильник DD2. Для створення режимів
трьох фаз, сигналу скиду, сигналу фотозатвора та сигналу “переносу“ застосували
схему DD3, яка виробляє ці сигнали, а за допомогою послідовної лінії затримки у
вигляді одно вібраторів DD4...DD6 та логічних елементів з мікросхеми DD29
можна зсувати за часом 3 фазові сигнали. Після фотоприймача сигнал стає більш
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 18
потужним. Такого ефекту досягли за допомогою схеми з спільним емітером
транзистора, вказаного на принциповій схемі як VT1, додаткові елементи
створюють необхідні умови підсилення сили струму на необхідний коефіцієнт
підсилення та забезпечують можливість позбавитись від наводок і небажаних
завад. Підсилений сигнал надходить на діодні оптопари VD17, VD18. Перш ніж
пустити інформацію з цього електронного ключа на лічильник імпульсів, що
відповідають величині площі виробів, необхідно забезпечити режим роботи
таймера буде сигналізувати в тих випадках, коли у відліковій зоні не буде
спостерігатися виробів. Цей елемент схеми побудований на двох одно- вібраторах
DD7, DD8. Лічильник площі виробу або групи виробів побудований на
мікросхемах DD9…DD12, інформація з яких потрапляє на резистор зсуву DD13,
DD14, а далі за допомогою дешифратора DD15 в десятинному вигляді потрапляє
на блок розрахунку.
Схема живеться від напруги, яку створює струм, в 5,9 та – 27 В. Такі
значення отримаємо від мережі живлення 220 В за допомогою перетворюючих
елементів: трансформатора з трьома виводами, стабілізаторів напруги і навісних
елементів, що забезпечують правильний режим роботи перетворювачів.
Розрахунковий блок елементно побудований так, що при вмиканні мережі
живлення на схему за допомогою тумблера SA1, проводяться процеси, які
проходять за програмою підрахунку і корекції результату обчислення. Блок
побудований на мікросхемах DD22…DD26 і деяких навісних елементів, що
забезпечують правильний режим роботи приладу. Ці елементи можуть
використовуватися в клавішно-обчислюючих пристроях типу побутового
мікрокалькулятора, але замість введення інформації через клавіатуру тут
необхідно апаратно запрограмувати весь процес.
Клавіші комутуються оптронами VD19…VD28. Через перші п’ять
комутуються 10 цифр інформації, а через останні п’ять – 10 операції, які будуть
проводитись із отриманим результатом.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 19
Взагалі програма ділиться на підготовчу частину ы робочу. Підготовча
запускається при підключенні до мережі – за допомогою елементів DD16, DD18, а
також після застосування кнопки SA2, DD17 та тих же логічних елементів. Робоча
частина запускається одно вібратором DD8 – саме при відсутності об’єкта
контролю у відліковій зоні виконується процес підрахунку і корекції раніш
отриманої інформації про прощу виробів. Після проведення цих операції, разом з
передостаннім імпульсом з комутатора на мікросхемах DD19...DD21, на
мікросхему DD27 подається сигнал дозволу висвітлення коректованого
результату обчислення на елементи індикації HL…HL5. Індикатор розрахований
для висвітлення лише цілої частини, саме такий режим роботи забезпечує вибрана
нами схема індикаторного відображення.
Отже у відношенні надійності розроблена принципова схема має відмінні
показники – результат обчислення буде залежати тільки від стану роботоздатності
елементної бази. Відповідно, якщо схема дає неправильний результат обчислення,
це означає, що необхідно провести діагностику елементів електричної схеми.
Досить невеликий набір мікроелементної бази, на якій побудований
оптоелектронний лічильник, дозволяє використовувати цей пристрій як
універсальний прилад для підрахунку виробів конфігурації і параметрів,
зазначених в технічному завданні. Що само по собі має виграш в економічному
плані.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 20
4 Розрахунок основних елементів схем об’єкта проектування
4.1 Розрахунок співвідношення швидкості руху стрічки і частоти для
фото чутливої схеми
Швидкість стрічки за технічним завдання V =0,3 м/с. Частоту ж ми ж
повинні вибрати такою, щоб незалежно від розташування виробу на стрічці
конвеєра відносно початку відлікової зони, площа його мусить сприйматися
однакової в межах допустимої похибки.
Розглянемо два найпростіші випадки, коли виріб надходить у відлікову
зону в горизонтальному(довжина деталі – вздовж вимірювальної ФПЗЗ) чи
вертикальному (довжина – поперек лінійки) вигляді. Щоб у обох випадках
інформація про площу виробу була однаковою, необхідно досягнути рівності
відстаней між одиничними фото – прийомними ячійками в лінійному датчику і
між точками виробу, які послідовно скануються під час проходження об’єкта
відлікової зони.
Таким чином, лінійна фоточутлива мікросхема застосовується як штучно
підібрана за частотою матрична.
Пояснення підрахунку площі виробів наводимо на рисунку 4.1, де в якості
об’єкта для підрахування площини є предмет з геометричними параметрами
4a ⋅5a м 2 , де а – відстань між одиничними фотоприйомними ячійками.
Підрахуємо скільки фото прийомних ячійок припадають на довжину і
ширину виробу.
На довжину припадає кількість ячійок, яку можна знайти з пропорції[7]:
h l
= , (4.1)
N nx
де h – ширина конвеєрної стрічки, h=36 мм;
N- загальна кількість одиничних ячійок, N=1024;
l - довжина виробу, l = 36 мм;
nx - кількість одиничних ячійок, яка припадає на довжину виробу.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 21
1
V
2 a
Рисунок 4.1 – Схема підрахунку площі виробу в горизонтальному і
вертикальному положенні: 1 – виріб, 2 – лінійний фотоприймач
Отже з пропорції можна знайти цікаву для нас величину[7]:
n l ⋅ N
x = ,
h
n 0,036м ⋅1024
x = = 92,16 ≈ 92
0,4м
На ширину припадає кількість одиничних фото прийомних ячійок, яку
також знаходимо з пропорції:
h b
= , (4.2)
N ny
де b- ширина виробу, b=d=21мм;
ny - кількість одиничних ячійок, яка припадає на ширину виробу.
З виразу знаходимо[7]:
n b ⋅ N
y = ,
h
n 0,021м ⋅1024
y = = 53,26 ≈ 53
0,4м
Висновок: при горизонтальному розташуванні виріб необхідно
відсканувати 53 рази (еквівалент ширини), при вертикальному 92 рази. Виходячи
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 22
a
з цих даних, розраховуємо частоту сканування при горизонтальному
розташуванні виробу. Час який він буде знаходитись в відліковій зоні, знаходимо:
t b
1 = , (4.3)
ν
де ν - швидкість руху конвеєрної стрічки.
t 0,021м
1 = = 0,07
0,3м / с
Частота при цьому буде дорівнювати[7]:
n
f x =
y , (4.4)
t1
f 53
x = = 757,2 Гц
0,01c
В разі вертикального розташування виробу, час його перебування в
відліковій зоні і частота становитиме[7]:
t l
2 = , (4.5)
ν
t 0,36м
2 = = 0,12с
0,3м / с
n
f y =
x , (4.6)
t2
f 92
y = = 766,7 Гц
0,12c
За рахунок незначної розбіжності при різному розташуванні виробів буде
відмічатися похибка підрахунку площини. Ця похибка враховується і
коректується в блоці підрахунку і корекції. Для зручності вибираємо частоту
сканування f = 750 Гц, його легко отримати за допомогою дільників частоти від
стандартних номіналів генераторів високих частот, наприклад 3 мГц, 6 мГц.
Таким чином ще й усувається явище нестабільності генераторів низьких частот за
рахунок використання кварцових генераторів.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 23
4.2 Вибір вхідного блоку і розрахунок його параметрів
Вхідними блоками у схемі є система освітлення 1 і фотоприймач 4, який
побудовано на лінійному фотоелектричному перетворювачі. Із існуючих
мікросхем в якості лінійного багатоелементного перетворювача вибираємо
кремнієвий фотоелектричний прилад із самоскануванням на принципі переносу
заряду К120ЦЛ1.
Мікросхема працює в діапазоні довгих хвиль від 0,5 до 1 мкм, тобто
охоплює майже весь видимий діапазон світлового випромінення.
Прилад являє собою фото прийомну лінійку, яку було вже зазначено, з
числом елементів N=1024. Інші фотоелектричні паспортні параметри, що
забезпечуються при температурі 20 ± 50 С, наведено нижче [ 6, стор.114; 11,
стор.71]
Вольтова чутливість від джерела
випромінення типа “A”, мВ/лм 2,4
Гранична освітленість, лк 0,25
Напруга сигналу насичення, В 0,3
Глибина модуляції Км, % 40
Нерівномірність чутливості, % 8…20
Нерівномірність напруги тіньового
сигнали сигналу, % 4
Діапазон частот запиту, мГц 0,05…3
Використовуючи наведені дані, необхідно знайти невідомі параметри.
Чутливість мікросхем має вигляд:
U
S(1−δs) = нас (4.7)
Фмакс
де S- вольтова чутливість;
δs −нерівномірність чутливості;
U–напруга сигналу насичення;
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 24
Ф – максимально допустимий світовий потік, яким можна освітлювати
мікросхему.
З цього виразу знайдемо Фмакс :
U
Ф нас
макс = ,
S(1−δs)
Ф 0,4В
макс = = 208,33Лм
2,4 В
⋅10−3 ⋅ (1− 0,2)
Лм
При цьому максимальна освітленість буде дорівнювати:
Ф
E макс
макс = , (4.8)
Sел
де: Sел - площа фото чутливих елементів, S= a×b× N ,
a×b - розмір ячійки, a=b=15 за паспортом.
E 208,33Лм
макс = −6 −6 = 904,21⋅106 Лк
15 ⋅10 ⋅15 ⋅10 м ⋅1024
Із пропорції
U U
(1−δs) ⋅ нас = нас , (4.9)
Eпор Емакс
де Епор - гранична освітленість, знаходимо U пор :
U
U нас
пор = Епор ⋅ ,
Емакс ⋅ (1−δs)
U 0.4В −10
пор = 025Лк ⋅ 6 = 1,4 ⋅10 В
904,21⋅10 Лк ⋅ (1− 0,2)
Отже схема генерує напругу в межах 1.4 ⋅10−10 В .
Якщо зауважити, що виріб має деякий коефіцієнт відбиття світлової
енергії, можна вибрати тип і номінал світильника.
Максимально допустимий світловий потік, який може випромінювати
світильник для сприйняття вибраного мікросхемою, знаходимо за формулою[11]:
Ф ' Ф
= макс , (4.10)
КО
де КО - коефіцієнт відбиття світла, для обраного об’єкта, тобто для
стартера, коефіцієнт відбиття поверхнею КО = 0,7.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 25
Ф ' 208,33Лм
= = 297,6Лм
0,7
Можна розглянути два варіанти. Перший – це спеціальна лампа, в якій
величину волоска металу, а відповідно і світловий потік, що ним випромінюється,
можна регулювати, обираючи відповідну точку на вольт-амперній характеристиці.
Ці лампи застосовуються в авіації і мають досить універсальний спектр
випромінення. Живляться вони джерела постійного струму.
В нашому випадку легше підключити освітлювальний пристрій до тієї ж
мережі струму, що і конвеєр, тобто до загально цехового джерела живлення. За
цим міркуванням вибираємо лампу В 215-225-24. Це вакуумна лампа потужністю
25 Вт, що живеться напругою 215-225 В. Світовий потік, який вона випромінює
Ф '' = 220Лм, що не виходить за межі установленні параметром Ф'. Для надійності
та з міркувань енергозберігаючих факторів цю лампу розміщуємо в спеціальному
світильнику, що буде створювати направлений потік світла на відлікову зону.
Вихідний сигнал від вибраної лампи становитиме[11]:
Евих ⋅UU = макс
вих , (4.11)
Емакс
Поправочна складова (1−δs) не використовується, тому що в вибраному
режимі чутливість буде максимальною. Підставивши в новоутворений вираз
формули (4.8) і (4.10) отримуємо формулу для підрахунку U вих :
Ф ''
⋅К U
U = 0 ⋅ макс
вих (4.12)
Sел Емакс
U 220Лм ⋅0.7 0,4В
вих = −7 2 ⋅ 6 = 0,296 ≈ 0,3В
2,304 ⋅10 м 904,21⋅10 Лк
Завжди на те, що одиничним сигналом буде вважатися будь-який сигнал,
який виявиться граничний, “одиничний”, сигнал. “Одиничний” сигнал
стандартизується для відповідної схеми приладу. Отже, відповідно, підсилюємо
до рівня логічної одиниці не знайдений сигнал U вих = 0,3В, а більш низький. Нехай
це буде сигнал U вих = 0,2В. Він відповідає коефіцієнту відбиття світлового потоку
K '0 (за формулою(4.12)):
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 26
U '
K ' = вих ⋅Sел ⋅ Емакс
0 , (4.13)
Ф' '⋅U макс
К ' 0,3В ⋅ 2,304 ⋅10−7 м 2 ⋅904,21⋅106 Лк
0 = 0,47
220Лм ⋅0,4В
Коефіцієнт відбиття темної, фонової, стрічки складає K 0 = 0,25, до того ж
вона буде знаходитись в області тіні. Отже, нас задовольняє граничний рівничний
рівень U 'вих = 0,2В. Саме його будемо підсилювати до рівня логічної одиниці. Цей
рівень задається наступним блоком, електронним ключем, і дорівнює 1,5В.
Відповідно підсилювач мусить мати коефіцієнт підсилення по напрузі:
K U
u =
"1" , (4.14)
U 'вих
де U "1" - одиничний рівень сигналу на вході електронного ключа
K 1,5B
u = = 7,5
0,2B
4.3 Розрахунок підсилювача
Коефіцієнт підсилення Ku виявився досить невеликим, тому що
попередньо можна зробити висновок, що буде використовуватись лише один
підсилювальний каскад на транзисторі. Необхідно визначитись, який тип
підсилювача являє собою наш каскад. Знайдемо частоту роботи підсилювача.
Якщо схема фотоприймача працює на частоті f=750 Гц, то заряд з кожної
ячійки мусить оброблятися ще з більшою частотою. Знайдемо її[7]:
f1 = f ⋅ N , (4.15)
f1 = 750Гц ⋅1024 = 768 ⋅103 Гц,
а це досить висока частота. Тому зупинимось на підсилювачі імпульсних
сигналів, адже високочастотні підсилювачі розраховані на постійні сигнали.
Методика розрахунку подібних підсилювачів викладена в посібнику [ 7,
стор.95-106].
Імпульсні підсилювачі служать для підсилення імпульсних сигналів
різноманітної форми, який мають досить широкий спектр. Обмеження смуги
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 27
пропускання підсилювача призводить до викривлення форми вихідного імпульсу
у порівнянні із вхідним.
Параметрами, що характеризують ці викривлення, є тривалості ланок
фронту tф і спаду tc , спад вершини імпульсу ∆U і вскид на вершину імпульсу ∆U.
Вимоги, що пред’являються до tф , tc , та ∆U, залежать від конкретних умов, ы в
багатьох випадках імпульс вважають задовільним, якщо виконується умова:
tф ≈ tc ≈ (0,1− 0,2) ⋅ tu , (4.16)
де tu - тривалість імпульсу,
t 1
u = , (4.17)
f1
t 1 −6
u = = 1,3 ⋅10 с
768 ⋅103 Гц
tф ≈ tc ≈ 1,3 ⋅107 с,
відносний спад вершини імпульсу:
δ ∆U
= ≤ 0,05 − 0,1 (4.18)
U вих.і
а відносний вскид на вершині імпульсу
∆U
δ в =
в ≤ 0,01 (4.19)
U вих
В імпульсному підсилювачі можна зменшити викривлення форми
вихідного імпульсу, якщо застосовувати в ньому частотну корекцію в області
низьких та високих частот. Саме підсилювач з такою корекцією будемо
використовувати.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 28
C ф
Rф E к
R1 Rк C р 2 '
C р 1 '
VT 1
Rэ " C э ''
R2
Uв х C н '
Rн '
Rэ ' C э '
Рисунок 4.2 – Схема однокаскадного імпульсного підсилювача з корекцією
фронту і вершини імпульсу
Uвих
∆Ul з корекцією
без корекції
t
0
tф.кор
tф
Рисунок 4.3 – Форма вихідного імпульсу підсилювача без корекції і з
корекцією
Корекція в області низьких частот виконується ФНЧ - Rф ,Сф , а на високій
частоті емітерним частотозалежним від’ємним зворотнім зв’язком, що
створюється резистором Rэ" та конденсатором Cэ" . До того ж від’ємний зворотній
зв’язок можна вводити, лише маючі запас по підсиленню. Цей запас по
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 29
Uвих.u
підсиленню досягається вибором коефіцієнта підсилення струму бази h21Э ;
більшого за необхідне значення h21Э.потріб.
В імпульсному підсилювачі із корекцією намагаються зменшити
тривалість фронтів в 1,3 – 1,4 рази, тому можна записати вираз для тривалості
імпульсу:
t
t 2,2 ⋅τ 'в h
ф.кор ≈
ф ≈ = 1,8[τ h21э +С h R '⋅ 21эпотріб
к 21э н ] (4.20)
1,35 1,35 h21э
Із цього співвідношення отримуємо наступний вираз для попереднього
вибору транзистора:
f 0,288
h21э ≥ , (4.21)
tф.кор −1,8Ск ⋅ Rн '⋅h21эпотр
де tф.кор - задана тривалість фронту в підсилювачі з корекцією;
tф.кор ⟨tф , тому зручно прийняти t −7
ф.кор = 1⋅1⋅10 с;
Cк - ємність колекторного переходу транзистора;
Rн ' - опір навантаження перемінному колекторному струму;
h21эпотр - потрібний коефіцієнт підсилення струму бази, знаходимо за
формулою:
U
h ≥ n вих.і R
⋅ вх.э
21эпотр ⋅Кз (4.22)
U вх.і Rн
U вих.і ,U вх.і - відповідно, напруга імпульсу на вході і виході підсилюючого
каскаду;
Rвх.э - вхідний опір, ВЧ – транзисторів;
Rвх.э ≈ h11э = 500 ÷ 2000 Ом; приймаємо Rвх.э = 1000 Ом;
Кз - коефіцієнт запасу, Кз = 1,2 ÷1,3 , приймаємо Кз = 1,2;
Rн - опір навантаження, виходячи з умов наступного блоку, що
розташований після фотоприймача і підсилювача, приймаємо Rн = 750 Ом.
h 1,5В 1000Ом
21эпотр ≥ ⋅ ⋅1,2 = 12
0,2В 750Ом
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 30
Приймаємо h21потр = 15
Вибираємо транзистор КТ 312 А, його Ск = 4пФ.
R ⋅ R
Rн '= к н (4.23)
Rк + Rн
За методикою розрахунку [ стор.98] при Rн = 0,5 −1кОм
Rк ≈ (1÷ 2) ⋅ Rн
Rк = 1,5 ⋅750Ом = 1125Ом,
приймаємо Rк = 1,2кОм.
R ' 1200Ом ⋅750Ом
н = = 461,5Ом
(1200 + 750)Ом
f 0,288
21э ≥ −7 −12 = 5741855,7Гц
1⋅10 с −1,8 ⋅ 4 ⋅10 ф ⋅ 461,5Ом ⋅15
приймаємо f h = 6МГц.
21э
Вибраний же транзистор має f h ≥ 80МГц , отже задовольняє цій умові.
21э
Найбільш докладні дані про транзистор КТ 312 А наводимо нижче в таблиці 4.1.
Під час корекції фронту імпульсу на його вершині може з’явитися вскид
∆U в . Елементи зворотного зв’язку вибирають відповідно до виразів:
h − h
R "= h R' ⋅ 21э 21эпотр.
э 21б H (4.24)
h21эпотр ⋅ h21э
де h21б знаходимо за формулою перерахунку:
h
h = 21э
21б , (4.25)
1+ h21э
h 30
21б = = 0,968
1+ 30
Rэ"= 0,968 ⋅ 461,5Ом 30 −15
⋅ = 14,89Ом
15 ⋅30
Приймаємо Rэ"= 15Ом
κτ (R "−R )
С э вх.б
э"= , (4.26)
Rэ"⋅Rвх.б
к - поправочний коефіцієнт, к = 2 ÷ 3 , приймаємо к=2
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 31
Таблиця 4.1 – Характеристики транзистора КТ312А
Характеристика Значення
Максимальні Типові Мінімальні
Зворотній стум колектора
(U к = 2 0В), І КБО ,мкА 10 0,2
Зворотн ій стум емітера
(U э = 4 В), ІЭБО,мА 10 0,1
Гранична напруга транзистора
( І
Э = 7,5мА),U КЭО ,В 20
ГР
Напруг а насичення U КЭ
НАС ,
(І К = 2 0мА, ІЭ = 2мА)В 0,8 0,18
Напруг а насичення U БЭ
НАС ,
(І К = 2 0мА, ІЭ = 2мА)В 1,1 0,83
Модуль коефіцієнта передачі струму
на ВЧ ( h21Э ) (U K = 10В, І
Э = 5мА,
f = 20мГц) 8 4
Статич ний коефіцієнт передачі струму
в схем і h21Э (U K = 2В, ІЭ = 20мА) 100 30 10
Ємніст ь колекторного переходу
U K = 10В, f = 2мГц),СК ,пФ 5 3,5
Ємніст ь емітерного переходу
U K = 1 В, f = 2мГц),СЭ ,пФ 20
Постій на часу ланки зворотнього
зв’язку на ВЧ
(U
K = 10В, ІЭ = 5мА, f = 2мГц),τ К ,пс 500
Rвх.б - вхідний опір бази:
h
Rвх.б =
11э , (4.27)
h21э
R 1000
вх.б = = 33Ом
30
С " 2 ⋅1,3 ⋅10−7 ⋅ (33−15)Ом
= = 9,45 ⋅10−9
э ф
33 ⋅15Ом2
Приймаємо Сэ"= 10нф
Зважаючи, що Rэ = Rэ '+Rэ", Rэ ' знайдемо після підрахунку опору Rэ
Для цього необхідно розрахувати режим спокою транзистора.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 32
Амплітуду імпульсу колекторного струму, необхідного для отримання
заданої амплітуди вихідного імпульсуU вих.і , знаходимо за формулою:
U
Ι = вих.і
кі , (4.28)
Rн '
15В
Ι кі = = 3,3мА
461,5Ом
Потім відповідно до умов, наведених нижче, знаходимо допоміжні на
характеристиках транзистора. Умови такі:
Ι кА = 0,5Ι кі + Ι з , (4.29)
де Ι з = (0,5 ÷ 0,3) ⋅ Ι кі , приймаємо Ι з = 0,25, Ι кі = 0,81мА
| U КЭА |= 0,5 ⋅U вих.і +U з , (4.30)
U з = (1,5 ÷ 2)⋅ | U КЭнас | , за таблицею | U КЭнас |= 0,18В,
Отже U з = 2⋅ | U КЭнас |= 0,36В
Ι з ,U з - струм і напруга запасу.
Ι кА = 0,5 ⋅3,3 ⋅10−3 А + 0,81⋅10−3 А = 2,46мА
| U КЭА |= 0,5 ⋅1,5В + 0,36В = 1,11В
Отже це координати точки А на вихідних характеристиках транзистора.
Геометрично знаходимо точки П і Б.
мА Іб
5В
0,9 Uкэ=0
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4 Б
0,3
0,2
ІБП=0,1 n
0,4 0,6=UБЭ 0,8 1,0 Uэб,В
Рисунок 4.4 – Вхідні характеристики транзистора
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 33
Маємо дані:
ΙКП = 1,2мА;U КЭП = 1,9В;Ι БП = 0,1мА;ΙКБ = 5мА;U БЭП = 0,6В
Обраховуємо значення опору:
ΕК − | U
R = КЭП | −ΙКП ⋅ RК
э , (4.31)
ΙКП + Ι БП
де ΕК - електрорушійна сила від джерела живлення, приймаємо ΕК = 15В
П – точка спокою;
А, Б – допоміжні
мА Ік
30 1 мА
25 0,8 мА
20 0,6 мА
15 0,4 мА
10 0,2 мА
5 Іб=0,1мА Uкэ
Ікп
0 5 10 15
А П В
Б
Рисунок 4.5 – Вихідні характеристики транзистора
R 15В −1,9В −1,2 ⋅10−3 А ⋅1,2 ⋅103Ом
э = = 8,97кОм
(1,2 + 0,1) ⋅10−3 А
Приймаємо Rэ = 9,1кОм
Інші резистори знаходимо за формулами:
R U
2 =
2 , (4.32)
Ιділ
U 2 =| U БЭП | +ΙЭП ⋅ RЭ , (4.33)
Ιділ - струм дільника,
Ιділ = 10 ⋅ Ι БП , (4.34)
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 34
Ιділ = 10 ⋅0,1мА = 1мА,
U 2 = 0,6В + (1,2 + 0,1) ⋅10−3 А ⋅9,1⋅103Ом = 12,43В;
R 12,43В
2 = 1⋅10−3 = 12,43кОм
А
Приймаємо R2 = 12кОм
R Ε −U
= К 2
1 , (4.35)
Ιділ + Ι БП
R 15В −12,43В
1 = = 2,34кОм
(1+ 0,1) ⋅10−3 А
Приймаємо R1 = 2,4кОм
Отже RЭ '= RЭ − RЭ"= 9100 −15 ≈ 9100Ом
Коефіцієнт підсилення каскаду знаходимо:
R '
КU = h н
21Э ⋅ , (4.36)
Rвх.э
КU = 30 ⋅ 461,5Ом /1000Ом = 13,8
Але нам необхідно під коректувати значення КU , щоб до 1,5В
підсилювався лише сигнал U вх = 0,2В
З виразу (4.14):
К ' 1,5
U = = 7,5
0,2
Тоді з виразу (4.36):
R '
R н
вх.э = h21э ⋅
Ku '
R 461,5Ом
вх.э = 30 ⋅ = 1846 ≈ 1,8кОм
7,5
Відповідно необхідно коректувати значення елементів Сэ" та тих, що далі
будуть розраховані
R' 1800
вх.э = = 60Ом
30
2 ⋅1,3 ⋅10−7
С" с ⋅ (60 −15)Ом
Э = = 1,3 ⋅10−8ф
КОР 60 ⋅15
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 35
Отже С"Э приймаємо як 12 нф.
КОР
Тепер маємо вхідний опір каскаду:
Rвх.э ⋅ R1 ⋅ R Rвх.э =
2 ,
Rвх.э ⋅ R1 + Rвх.э + R2 + R1 ⋅ R
(4.37)
2
R 1,8 ⋅103 ⋅ 2,4 ⋅103 ⋅12 ⋅103
вх.э = = 947Ом
1,8 ⋅ 2,4 ⋅106 +1,8 ⋅12 ⋅106 + 2,4 ⋅12 ⋅106
Як і в випадку з Rэ ,що складається із двох опорів R'э та R"э ,так і
RΚ = R∑ − Rф не відокремлювало цих двох опорів.
R∑ ⋅ (5 ÷10) ⋅ t
R u
ф = , (4.38)
τ н + (5 ÷10) ⋅ tu
τ н - постійна часу схеми в області НЧ.
1 1 1 1
= + + , (4.39)
τ н τ с 'э τ ср1 τ ср2
де τ с 'э ,τ ср1 ,τ ср2 - постійна часу на НЧ для різних конденсаторів.
τ c 'э = Сэ '⋅Rвх.б , (4.40)
τ ср1 = Ср1 ⋅ Rвх , (4.41)
τ ср2 = Ср2 ⋅ (RΚ + RН ), (4.42)
Ср1 = Ср2 = Ср знаходимо з умови:
t
С u 1 1
р ≥ ⋅ ( + , (4.43)
δСр Rвх RК + RН
δСр - відносний вскид від конкретного конденсатора, знаходимо з умови:
δСЭ δ
= −1 ≈ 3÷ 4 (4.44)
δСр δСр
С 1,3 ⋅10−7 с 1 1
р ≥ ⋅ ( + ) = 2,04 ⋅10−12Ф
0,01 947Ом (1200 + 750)Ом
Приймаємо Ср1 = Ср2 = Ср = 2пФ ,
CЭ '= 5 ⋅C р2 = пФ
τ С 'Э = 10 ⋅10−12ф,60Ом = 6 ⋅10−10 с
τ Ср1 = 2 ⋅10−12ф,947Ом = 1,9 ⋅10−9 с
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 36
τ Ср2 = 2 ⋅10−12ф,1950Ом = 3,9 ⋅10−9 с
τ ( 1 1 1
= + + )−1
Н −10 −9 −9 = 4,08 ⋅10−10 с
6 ⋅10 с 1,9 ⋅10 с 3,9 ⋅10 с
R 1200Ом ⋅7,5 ⋅1,3 ⋅10−7 с
ф = = 897,18Ом
4,08 ⋅10−10 +1,3 ⋅10−7
Приймаємо Rф = 910Ом
Отже RΚ = R∑ − Rф = (1200 − 910)Ом = 290Ом
Приймаємо RΚ = 300Ом
І нарешті, знаходимо Сф :
С τ
ф = H , (4.45)
RΚ
С 4,08 ⋅10−10 c
ф = = 1,36 ⋅10−12ф
300Ом
Приймаємо Сф = 2пФ
Таким чином, для підсилювача застосовуються такі елементи:
транзистор КТ312А;
резистор: RH :МЛТ − 0,125 − 750Ом ± 2%,
R1 :МЛТ − 0,125 − 2,4кОм ± 2%,
R2 :МЛТ − 0,125 −12кОм ± 2%,
RЭ ':МЛТ − 0,125 − 9,1кОм ± 2%,
RЭ":МЛТ − 0,125 −15кОм ± 2%,
Rф :МЛТ − 0,125 − 910кОм ± 2%,
RК :СП2 − 5 − 0,5 −10Ом ÷100кОм
конденсатори: CH ': КД1−М −1300 − 70пФ ± 5%
CЭ ': КД1−М − 700 −12пФ ± 5%
Ср1 = Ср2 = Сф : КД1− П −120 − 2пФ ± 5%
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 37
4.4 Обґрунтування вибору електронного ключа
Блок електронного ключа, функціонально забезпечуючи прихід на
лічильник лише сигналу про освітленні вироби – тобто підсилені імпульси
засвітлених ячійок фотоприймача, побудований на основі авторського свідоцтва
G01 R 29/02 1422186, цифрового вимірювача тривалості імпульсу[3]
Вх ід 2 +U 0 1
Вх ід 1 5
4 6
2
3
Рисунок 4.6 – Цифровий вимірювач тривалості імпульсу:1-Джерело
постійної напруги; 2-Лічильник імпульсів; 3-Струмозадаючий резистор; 4-
Генератор еталонних імпульсів; 5,6- Діодні пари – оптрони
Джерело постійної напруги 1 призначено для формування напруги
зміщення UO на фотодіодах оптопар, з’єднаних послідовно і упорядкована
генератором еталонних імпульсів 4, що виробляє періодичні імпульси зразкової
частоти, є базовим елементом в роботі ключа. Лічильник 2 призначений для
підрахунку імпульсів в імпульсної послідовності і формування на виході коду, що
відповідає числу підрахованих імпульсів.
Робота вимірювача заснована на властивості складеної із двох послідовно і
упорядковано розміщених оптопар мінімізувати струм, що через нього проходить.
Таким чином, в ланці, що складена з фотодіодів першого 5 і другого 6 оптопар,
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 38
Ви х і д
протікає струм, що відповідає генерованого світловим потоком струму,
найменшого по величині.
До того ж на одному з оптопар немає імпульса, то це сприймається
лічильником як відсутність сигналу, адже мінімальний сигнал буде дорівнювати
нульовому значенню струму. Якщо на обох оптопарах є вихідний сигнал,
лічильник обраховує імпульси, що пропорційні найменшій із двох тривалості
імпульсів.
Uімп
t
UG/ч
t
1,3мкс
Рисунок 4.7 – Часові епюри на першій і другій оптопарах
За даним принципом можна підрахувати саме кількість співпадаючих
імпульсів, а не тільки тривалість імпульсів, використовуючи еталонний,
зразковий, імпульс.
До того ж якщо частота після підсилювача у сигналів буде не
коректована, важливо лише, щоб співпадала хоч частина двох цих
еталонів.
Величина опору 3 залежатиме від того, яким струм нам необхідно
пропустити через ланку. В якості генератора еталонного сигналу використовуємо
вихід після дільника частоти, це полегшить підрахунок, бо в саме такому випадку
обидва сигнали будуть співпадати по частоті, а значить на лічильнику імпульсів
буде відображатися істина площа виробів, Інакше вона була б пропорційною цій
площі.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 39
В якості оптопар вибираємо діодну мікросхему АОД 101 А. За даними [14,
стор.120,121] ця оптопара із випромінювача з арсеніду галію та приймача з
кремнію має час наростання та спаду при вхідному струмові І вх = 20мА приблизно
100 нс, що відповідає частоті в 10 мГц. Ця інформація нас задовольняє. Вхідна
напруга таких мікросхем не більше 1,5 В, а саме до такого значення була
підсилена напруга з фотоприймача за допомогою лічильника.
Імпульсний лічильник вибираємо з серії К561. Це двоічний
лічильник, кількість яких вибирається з міркувань числа розрядів, які необхідні
для запису площі групи виробів у двоічному коді.
4.5 Обґрунтування вибору генератора
Як вже зазначалося вище, набагато надійніше отримувати частоту від
кварцового генератора.
С1
R1 R2
DD 1 . 1 C2 DD 1 . 2 DD 1 . 3
1 1 1 Ви х і д
B1 C3
Рисунок 4.8 – Кварцовий генератор
На рисунку 1 [21, стор.61] наведена схема досить простого автогенератора
на логічних ТТЛ елементах, частота коливань якого стабілізується кварцовим
резонатором. Генератор побудовано на елементах DD1.1 та DD1.2, охоплених для
забезпечення м’якого самозбудження від’ємного зворотного зв’язку по
постійному струму через опори R1 та R2 . Конденсатори C1 ,C2 призначені для
усунення паразитної генерації на частотах, що відрізняються від частоти
послідовного резонансу кварцового резонатора B1 , а конденсаторC3 призначений
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 40
для точної частоти генерації в межах декількох десятків герц. Елемент DD1.3 –
буферний, підключений для зменшення впливу навантаження на стабільність
частоти генератора.
DD1.1 – DD1.3 – мікросхема К555 ЛЕ1.
За рекомендаціями для частот 3 – 4 мГц (нам необхідно встановити
частоту в 3 мГц) приймається:
R1 = R2 = 1кОм ;
С1 = 47пФ;
C3 - підстроєний конденсатор з номіналом 15...100 пФ, конкретне
положення (отже й номінал) якого установлюється за допомогою перевірочних
засобів, наприклад осцилографа.
4.6 Вибір числа розрядів для імпульсного лічильника
Отже щоб вибрати розрядність лічильника імпульсів, в даному разі тільки
кількість лічильників уже вибраного типу К156 ИЕ14, кожен з яких розрахований
на 4 розряди.
Якщо стартери випускаються трьома автоматами з продуктивністю 5 тисяч
виробів за зміну, то за хвилину на стрічці конвеєра виявиться така кількість
виробів:
N 15000
хв = , (4.52)
τ З ⋅60
де τ З - тривалість зміни, τ З = 8 год.
N 15000
хв = = 31,25виробів / хв
8 ⋅60
За секунду:
N N хв
сек = , (4.53)
60
N 31,25
сек = ≈ 0,5виробів
60
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 41
При деякій імовірності автомати можуть виготовити по виробу одночасно,
тоді у відліковій зоні буде знаходитись 3 об’єкти контролю.
Їх сумарна площа:
Sгр = 3 ⋅ Sод = 3 ⋅ nx ⋅ ny , (4.54)
Sгр = 3 ⋅92 ⋅53 =14628сигналів
Це відповідає старшому розряду у двоїчному коді як 213 . Для надійності
можна було б обрати 14 – розрядний лічильник, але вважаючи на те, що
мікросхема К561 ИЕ14 містить в собі 4 розряди, вибираємо 4 таких послідовно
з’єднаних мікросхеми.
Отже ми резервуємо 16 розрядів на площу групи Sгр , що дозволяє нам
обраховувати не тільки кількість стартерів для формування партії, але і деякі інші
вироби.
В якості вихідного індикатора вибираємо п’ятирозрядний елемент
індикації.
4.7 Розрахунок часу на обчислювальні операції
Операцію обчислення і корекції блок 15 зможе розпочати після сигналу
дозволу таймера блока 7. Таймер побудований на мікросхемах К155АГ1 і
виставлений на час спрацювання – 2 строки просвіту між групами виробів на
конвеєрі.
Найменший час, за який операцій повинні бути виконані обчислюємо за
формулою:
t n
ΟΣ = t1 + , (4.55)
f
де t - найменший час проходу виробом відлікової зони (пункт 1.4.1);
n - час на 2 строки просвіту;
f
n = 2; f = 750 Гц (розділ 1);
tΟΣ = 0,07c 2
+ = 0,0727с
750Гц
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 42
За цей час виконуються такі операції – наведемо алгоритм обчислення і
корекції:
Робоча частина:
1. Занесення площі групи S гр з зовнішнього пристрою на робочий регістр;
2. Виклик еталонної площі Sод з 2-го регістра пам’яті: П → Х ,2 ;
3. Операція ділення: ÷ ;
4. Зберігання (дублювання) інформації: Β ↑ ;
5. Виділення дробової частини: Κ,{x};
6. Виклик “2”з 1-го регістра пам’яті: П → Х ,1;
7. Операція множення: X;
8. Виділення цілої частини: K[X ];
9. Облік вмісту робочих регістрів: ↔ ;
10. Виділення цілої частини: K[X ];
11. Операція додавання: +;
12. Виклик попереднього результату обчислення із 3-го регістру
пам’яті: П → Х ,3;
13. Операція додавання результатів: +;
14. Запис результату в 3-й регістр пам’яті (одночасно він висвітлюється
на індикаторі): П → Х ,3
Якщо кожна з 14-ти операцій триває 5 ⋅10−3 c, то вся програма
14 ⋅5 ⋅10−3c = 0,07 с,
таким чином, під час проходження наступної групи виробів відлікової зони
інформація про попередні вироби буде не тільки обраховуватись і коректуватись,
але й вже відображатись на п’ятирозрядному індикаторі.
Щоб інформація про наступну групу відобразилась повністю, під час
виконання першої операції на лічильник площі надсилається імпульс скиду. Отже,
очистивши елементи накопичення інформації практично після проходження 2 x
строк “просвіту” можна підрахувати площу нової групи.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 43
Наведемо підготовчу частину програми, яка включає в себе занесення
константи (“2”) і Sод :
1 Занесення еталонної площі S в 2-й регістр пам’яті:
од П → Х ,2 ( по
проходженню еталонного виробу);
2 Занесення “2” в 1-й регістр пам’яті: П → Х ,1
4.8 Розрахунок точності та надійності приладу
Розрахунок надійності
Сучасні прилади і пристрої, що застосовуються для контролю і
регулювання технологічних процесів, повинні не тільки точно функціонувати, але
й бути надійними у роботі[8].
Під надійністю розуміється якість виробу виконувати задані функції,
зберігати у часі значення експлуатаційних показників в заданих межах, що
відповідають установленим режимам та умовам використання, технічного
обслуговування, ремонту, зберігання та транспортування.
Надійність – це комплексна властивість, і в залежності від призначення
об’єкта фона може містити чотири складових: безвідмовність, ремонтоздатність,
зберігаємість, довговічність.
Для того, щоб створити ту чи іншу складову надійності, достатньо повно і
в цілому зробити аналіз відповідної випадкової величини міститься в законі в
законні іі розподілення.
Для розроблюваного оптоелектронного лічильника немає даних, які
підтверджують іі працездатність. Однак, враховуючи те, що прилад
складатиметься із серійно виготовлених елементів, для яких відомі статичні
параметри надійності, виконаємо приблизний розрахунок надійності виробу в
цілому[8].
Приблизний розрахунок надійності ведеться за експоненціальним законом
імовірності, оскільки саме таке розподілення відповідає більшості елементів
пристрою, при цьому приймається ряд припущень:
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 44
- відмова будь-якого елемента приладу призводить до відмови пристрою в
цілому, тобто враховуємо елементи лише основної функціональної ланки;
- відмова елементів приладу є випадковими і незалежними процесами;
- інтенсивність відмов усіх елементів приладу не залежить від часу, тобто
не враховуємо старіння елементів;
- імовірність безвідмовної роботи кожного елемента описується
експоненціальним законом.
За ГОСТ 13216 – 76 для відновлення роботи виробу з експоненціальним
законом розподілення часу безвідмовної роботи показником є або імовірність
безвідмовної роботи, або напрацювання на відмову.
1
Τсер = (4.56)
λсер
де - Τсер - час напрацювання на відмову;
λсер - номінальна інтенсивність відмов оптоелектронного лічильника,
1/год.
λ
t
t1 t2
Рисунок 6.1 – Залежність інтенсивності відмов від часу
Основним часовим показником є період нормальної експлуатації, для
якого імовірність безвідмовної роботи визначається за формулою:
Ρ(t)=е−λt (4.57)
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 45
Для більшості приладів, елементи які працюють в умовах постійної
інтенсивності відмов, імовірність безвідмовної роботи може бути визначена за
допомогою формули:
Ν
Ν − Σ ⋅λіt (4.58)
Ρ=Π⋅Ρ е і=1
і=1 і=
де N – кількість елементів у приладі;
λ - інтенсивність відмов і-го елемента.
і
Визначимо надійність лічильника. За таблицею [ 20, стор.754] визначаємо
інтенсивність відмов окремих деталей.
Таблиця 4.1 – Значення інтенсивності відмов різних елементів приладів
Елемент. З’єднання Кількість, шт. Інтенсивність відмов, 1/год
λ ⋅10−6 λ 0сер ⋅10−6 λ −6
0 max 0 min ⋅10
Прокладка резинова 1 0,07 0,05 0,01
З’єднання механічне 7 2,0 0,02 0,01
Паяння 120 0,005 0,004 0,0002
Вимикач 2 0,4 0,14 0,04
Діод 14 1,4 0,2 0,1
Ізоляція 10 0,08 0,05 0,03
Кабель 1 0,17 0,02 0,0002
Конденсатор 19 - 1,6 -
Резистор 24 - 2,2 -
Транзистор 1 0,55 0,3 0,25
Примітка: Вплив умов експлуатації враховують поправочним коефіцієнтом Κλ ,
λ = λ0 ⋅Κ λ , (4.59)
який приймає такі приблизні значення: в лабораторних умовах – 1; в стаціонарних
надійних умовах – 10; на автомобільному транспорті – 25; на літальних апаратах –
120…1000.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 46
Відповідно до виробничих умов, при яких експлуатується
оптоелектронний лічильник Κλ =10.Розрахуємо надійність приладу при
значеннях часу t р = 8год , t р '= 168год ,
де t р - час використання пристрою при роботі в нормальному позмінному
режимі;
t р ' - час використання пристрою упродовж тижня, пробне включення.
λ0сер = (1⋅0,05 + 7 ⋅0,02 +120 ⋅0,004 + 2 ⋅0,14 +14 ⋅0,2 +10 ⋅0,05 +1⋅0,02 +19 ⋅1,6 + 24 ⋅ 2,2 +
+1⋅0,3) ⋅10−6 = 87,77 ⋅10−6 год−1
λ = 10 ⋅87,77 ⋅10−6 год−1 = 877,7 ⋅10−6
сер год−1
Середній час напрацювання на відмову:
1
Τ = = 1139,34год
877,7 ⋅10−6 год−1
Імовірність безвідмовної роботи приладу при використанні його під час
восьмигодинної зміни становить:
Ρ = e(−8⋅8,777⋅10−4 )
8 = 0,9993
Імовірність безвідмовної роботи під час пробного включення:
Ρ (−168⋅8,777⋅10−4 )
168 = e = 0,8639
Розрахунки надійності підтверджуються програмою zrvdp.bat, де
обчислювалася надійність роботи пристрою за час восьмигодинної зміни.
За даними можна зробити висновок про надійну роботу оптоелектронного
лічильника при нормованій його роботі.
Розрахунок точності
В процесі розробки апаратури завжди намагаються досягти найбільшої
точності. Але враховуючи те, що прилад складається із реальних блоків, які
мають практичні точностні параметри, можна говорити про досягнуту точність. ЇЇ
оцінюють за формулою[8]:
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 47
N
δ пр = ∑δ 2
і , (4.60)
і=1
де δ і - точність блоку приладу.
Оптоелектронний лічильник складається в основному з блоків, що
пов’язанні з електронікою. Отже точність таких блоків висока.
Зробимо аналіз пристрою по блокам, а тоді за вищенаведеною формулою
підрахуємо сумарну точність.
Таблиця 4.2 – Похибки блоків оптоелектронного лічильника
Назва блоку, причина похибки Похибка, %
Блок живлення, невизначеність напруги 0,2
Генератор частоти 0,02
Генератор фази 0,02
Фотодатчик, нерівномірність чутливості 8
Підсилювач 0,01
Елементи логіки 0,01
Електронний ключ 0,01
Лічильник площі 0,01
Керуючий пристрій 0,01
Таймер 0,01
Блок підрахунку і корекції 0,02
Суматор 0,01
Дешифратор 0,01
Індикатор 0,01
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 48
Враховуючи те, що похибки до блоку підрахунку і корекції
відображаються і на талонній площі, і на площі групи виробів, підрахуємо
спочатку похибку блоків, які в таблиці знаходяться вище БПК.
δ 'пр = (0,2)2 + 2 ⋅ (0,02)2 + 82 + 6 ⋅ (0,01)2 = 8,0026 0
0
Припустимо, що після блоку підрахунку ця похибка в 1000 разів
зменшується, отже сумарна похибка пристрою складатиме:
δ пр = (0,008)2 + (0,02)2 + 3 ⋅ (0,01)2 = 0,028 0
0
Отримана похибка задовольняє прийняту в технічному завданні похибку в
0,05%. Таким чином, задана точність досягнута.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 49
5 Технологічний розділ
Технологія – це про виготовлення виробів заданої якості в поставленій
виробничою програмою кількості та в задані строки при найменший собівартості.
Для забезпечення найменшої собівартості розробляють технологічні
процеси, які потребують найменших затрат живої та матеріалізованої праці.
Робота по створенню технологічних процесів включає в себе[13-17]:
- аналіз вихідних даних для розробки техпроцесу;
- підбір діючого типового, групового технологічного процесу або пошук
аналога одиночного процесу;
- вибір вихідної заготовки та методів її виготовлення; складання
технологічного маршруту обробки;
- розробку технологічних операцій;
- вибір засобів механізації та автоматизації елементів процесу та
внутрішньо цехових засобів транспортування;
- призначення і розрахунок режимів обробки;
- визначення вимог техніки безпеки;
- оформлення технологічних процесів та ін.
Технологічні процеси будуються по окремим методам їх виконання. В
даному випадку необхідно розробити і обґрунтувати технологічний процес
складання і монтажу печатної плати.
5.1 Основи розробки технологічного процесу складання монтажу
радіоелектронної апаратури
Технологічні процеси складання та монтажу містить етапи[13-17]:
- заготівку монтажних проводів, зачистку, зарівнювання і лудження їх
кінців, попереднє розташування і в’язку жгутів, підготовку до пайки виводів
радіодеталей і т.і.,
- складання шасі, тобто підготовку цього до монтажу (кріплення на шасі
деталей та вузлів);
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 50
- закріплення монтажних проводів та кінців радіодеталей на контактних
пелюстках;
- пайку або електрозварку з’єднань;
- контроль якості виконаних робіт;
В умовах серійного і масового виробництва широко застосовується
ескізно-операційна технологія складання і монтажу РЄА.
Ескізно-операційна технологія передбачає розчленування всього процесу
складання і монтажу РЄА на окремі прості операції, на яких використовується
виконавці більш низької кваліфікації, ніж виконавці всього процесу. Вона дає
змогу підвищити продуктивність, покращеної якості випускаємої продукції, а
також зниженню розрядності праці.
При розробці ескізно-операційна технологія на кожну операцію
складається технологічна карта, яка містить ескіз, короткий опис праці, перелік
деталей і використаних матеріалів.
Ескіз повинен показувати ту частину складання чи монтажу, яка
виконується на даній операції.
Короткий опис праці, який дається в технологічній карті, повинен
вказувати об’єм і послідовність її виконання. До того ж він пояснює деякі деталі
складально-монтажного процесу, який важко показати на ескізі.
Під час розробки операції процес роблять рівними або кратними по
тривалостям, що дає змогу швидкому переходу на серійний або масовий поточний
метод виробництва.
Проектуванню ескізно-операційної технології передує розробка
розгорнутої технологічної відомості послідовності складання і монтажу на ряд
послідовних елементарних робіт – технологічних переходів.
Технологічна відомість дозволяє швидко формувати технологічні операції
необхідної трудомісткості, визначити номенклатуру необхідного обладнання,
інструменту, допоміжних матеріалів, а також полегшує визначення загальної
трудомісткості складально-монтажних робіт[13-17].
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 51
Проектування технологічного процесу складання і монтажу РЄА ділять на
наступні етапи:
- вивчення приладу і технологічне допрацювання його конструкції і схеми;
- складання і монтаж еталонного зразка приладу;
- розчленування процесу складання і монтажу на операції;
- розробка ескізно-операційних технологічних карт складання і монтажу.
5.2 Аналіз технологічності печатної плати
- Технологічність – це поняття, яке включає в себе сукупність якостей і
характеристик, які відображають оптимальне вирішення конструктивної,
технологічної і технологічної думки щодо виготовлення деталі[13-17].
- Плата за своїми показниками відповідає ряду нормативних документів.
Габаритні розміри самої плати 120×185мм 2 ,що відповідає умові, за якою розміри
плати повинні бути кратними 5. Крок координатної сітки 1,5 – це також зручно
для процесу розміщення ЕРЕ.
- ЕРЕ розміщується рівномірно по площині плати, що збалансовує об’єм
конструкції в цілому, а також не створюється загострень щодо теплових
перевантажень. Відстань від міста розташування елементів до краю плати строго
регламентована і складає від 5-ти до 15-ти міліметрів.
- Елементи скомпоновані за груповим призначенням. Це полегшує їх
відшукування в процесі ремонту та обслуговування. До того ж їх розташування
сприяє економічному використанню провідних матеріалів.
- Отже за міркуванням технологічності печатна плата, що відображена на
кресленні ЗП81.013.201.002.02СБ, відповідає усім поставленим до неї вимог.
5.3 Проектування в P-CAD 2002
Програма PCB(Printed Circuit Board) P - CAD 2002 призначена для
автоматизованого проектування друкованих плат.
Розробка шаблону для друкованої плати
Розробка шаблону для конструювання друкованих плат в програмі РСВ
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 52
багато в чому схожа на розробку шаблонів в інших програмах пакету.
Шари друкованої плати
Уточнимо, що звичайне поняття шарів використовується для позначення
слойности друкованої плати(як готового виробу), ці шари називатимемо
конструктивними шарами або шарами друкованої плати. Крім того, в програмі P -
CAD є своє поняття шарів, яке включає не лише шари друкованої плати, але безліч
додаткових, виконуючих допоміжні, технологічні, проектні або інші функції.
Називатимемо їх Шари проекту. Цих шарів завжди більше, ніж конструктивних.
Саме на Шарах проекту виконується розробка друкованої плати. Це встановлені
шари. У будь-якому проекті за умовчанням програмою встановлені 11
обов'язкових шарів проекту, до яких може бути додані ще 988 шарів(загальна
кількість не може бути більше 999).
Рисунок 5.1 - Вибір діючого шару
В процесі роботи, вирішуючи конкретну задачу, ви можете виводити на
робоче поле будь-які встановлені шари у будь-якому поєднанні, це видимі шари.
Їх склад і кількість може оперативно змінюється користувачем в процесі роботи.
З усіх видимих шарів активним може бути тільки один, який ми
називатимемо таким, що діє(Current - поточний). Вибір і включення діючого шару
може робитися безпосередньо під час роботи, вибираючи потрібний у вікні Select
Layer(див. рис. 5.1).
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 53
Варіанти організації роботи з друкованою платою
Тепер можна приступити безпосередньо до роботи над друкованою платою,
початок якої має декілька варіантів, наприклад, на «чисте» робоче поле
«поштучно» виводиться усі елементи з бібліотек, виконується їх розставляння,
з'єднання електричними зв'язками, а у кінці малюються контури друкованої плати. І
лише після цього виконується трасування.
Викреслювання компонентів
Клацніть по кнопці Place Component(Розміщення компонента), відкриється
відповідне діалогове вікно, в якому можна вибрати необхідний елемент з додатків-
бібліотек.
Клацаючи по назвах в списку Component Name, можна вибрати необхідний
компонент і при цьому побачити в малому вікні Pattern(Посадочне місце) його
графічний образ.
Якщо необхідної бібліотеки серед встановлених не виявилось, те клацніть
по кнопці Library Setup(Установка бібліотеки) і виберіть одну або декілька нових, а
кнопка Query(Запитальник) дозволяє здійснити пошук елементу схеми у
бібліотеках за певними критеріями.
Розробка посадочного місця засобами програми РСВ
Перший варіант реалізується прийомами, які зводяться до
створення(малюванню) посадочного місця в програмі РСВ. Це можна зробити на
будь-якій стадії роботи над проектом.
Наприклад, розробимо посадочне місце для транзистора КТ361.
Нове посадочне місце можна створювати безпосередньо на місці його
розміщення або на будь-якому вільному місці, щоб потім змістити його на
потрібне місце.
Корпус транзистора і посадочне місце для нього показані на рисунку
5.2. У транзистора вивід має прямокутний переріз 0,8x0,15 мм, для якого потрібний
металізований отвір діаметром 1,2 мм. Його нескладно розробити самостійно.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 54
Рисунок 5.2 - Реальний об'єкт(елемент друкованої плати) і його посадочне
місце
Включіть сітку проектування 2,5 мм і, клацнувши по кнопці Place
Pad(Установка ЭДМ), виведіть на робоче поле усі отвори. Графічний образ
транзистора, на якому у отворів показані їх номери, що відповідають виводам
транзистора на електричній схемі, намалюйте на шарі Top Assy(Верхній графічно)
і на закінчення обов'язково нанесіть точку прив'язки і «пустушку» {RefDes} (див.
рис. 5.3).
Рисунок 5.3 - Вид готового посадочного
Введення ліній зв'язку
Це умовні лінії, що наносяться на робочому полі і сполучаючі виводи
компонентів відповідно до електричної схеми. Розташування елементів, наявність
або відсутність контура плати на лінії зв'язку не впливає.
Лінії зв'язку можуть виконуватися двома способами: автоматично,
перенесенням з намальованої раніше електричної схеми, або вручну. На практиці ці
варіанти можуть поєднуватися.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 55
Компонування елементів
Наступний етап роботи пов'язаний з раціональним розміщенням усіх
елементів схеми на площі(поле) друкованої плати. Поняття «раціональне» можна
трактувати дуже широко: починаючи з чисто суб'єктивного розуміння(чи видіння)
ідеальної конструкції і закінчуючи об'єктивними і технічно обґрунтованими
нормами і вимогами. Для другого випадку можна прийняти наступний критерії:
• розміщувати елементи так, щоб отримати мінімальну сумарну довжину
усіх ланцюгів;
• мінімальна відстань між елементами, функціонально пов'язаними один з
одним;
• мінімальна довжина зв'язків для певних класів ланцюгів(наприклад,
високочастотні або чутливі до перешкод);
• розміщення окремих елементів з урахуванням доступу до них для
регулювання або заміни;
• розміщення елементів з урахуванням вимог конструкції(елементи
передніх панелей, з'єднувачі, органи управління);
• облік тепловиділення елементів, у тому числі необхідність в радіаторах
охолодження, забезпечення природної конвекції і т. д.;
• облік розмірів і форми плати, витікаючих з конкретних місць установка і
кріплення плати;
• облік місць кріплення друкованої плати;
• облік технологічних обмежень на складання пристрою(допустимі
конструктивні проміжки між суміжними елементами);
• облік висоти конкретних елементів з умов розміщення готової(зібраною)
плати в пристрої.
Ручне трасування провідників
Безпосередньо перед трасуванням друкарських провідників знадобляться
деякі установки і налаштування в програмі.
1. Встановіть в Рядку стану нові кроки сіток, призначені для різного
використання :
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 56
• сітку, використовувану при трасуванні. Крок цієї сітки залежить від
мінімальної ширини друкарських провідників і допустимих проміжків(в цілому це
залежить від класу точності плати по ГОСТ 23.751-86). Крім того, крок трасування
повинен складати частину від основного кроку. Приймемо третій клас точності
друкованої плати, для якого встановимо сітку 0,625 мм;
• сітку для малювання графічних об'єктів для складального креслення або
виконання маркіровок, наприклад, методами офсетного друку. Для цієї мети
рекомендується сітка 0,25 мм;
• сітку розміщення компонентів на друкованій платі. Ця сітка визначає
щільність компонування елементів і конструктивні проміжки між ними. Велика
сітка невиправдано збільшує ці проміжки. Рекомендований крок - 0,5 мм.
2. Встановіть розмір ширини друкарського провідника. Це здійснюється в
Рядку стану у відповідному вікні. Мінімальні і номінальні розміри залежать від
прийнятих конструктивно-технологічних норм на друковану плату. Встановимо
ширину 0,3 мм.
3. Встановіть стиль(розмір) перехідного отвору. Очевидно, що це
потрібно для плат, в яких передбачаються міжшарові переходи. Якщо ви
заздалегідь не створите стиль перехідного отвору, то при переході з шару на шар
програма автоматично встановить перехідний отвір з параметрами «за
умовчанням». Цей отвір має діаметр 0,457 мм і контактний майданчик 1,016 мм.
Розробка власного перехідного отвору здійснюється в діалозі Options Via
Style(Установка стилю перехідного отвору). Програма виводитиме на робоче поле
той стиль отвору, який буде вибраний у момент закриття діалогу. Працюючи з
учбовою схемою, ви можете не встановлювати стиль перехідного отвору, оскільки
учбова плата одношарова
4. Зробіть усі шари, призначені для трасування, видимими. Невидимі
шари в трасуванні не беруть участь. Тому якщо ви проектуєте одношарову
друковану плату, то відключите невживаний шар.
5. Клацніть по кнопці Route Manual(Ручне трасування). Після цього в рядку
стану з'явиться текст, що вказує на включений режим ортогональности.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 57
6. Встановіть бажаний режим ортогональности натисненням на
клавішу «О».
7. Щоб використати при трасуванні Т-подібні стики друкарських
провідників, необхідно в діалозі Options Configure на вкладці Route встановити
прапорець у вікні Т-Route by Default(Т-подібне трасування за умовчанням).
8. Зробіть оптимізацію ліній зв'язку. Для цього виконаєте: МН -« Utils ->
Option Nets(Оптимізація ланцюгів). У діалозі(на цьому етапі роботи), що відкрився,
встановите прапорець у вікні Auto(Автоматично). Оптимізації в цьому випадку
будуть піддані тільки лінії зв'язки, які будуть прокладені найкоротшим шляхом.
Якщо в процесі трасування і конструювання плати ви змінили положення
елементів, то оптимізацію можна повторити. При цьому раніше прокладені
друкарські провідники залишаться незмінними. Для плат, в яких є присутніми
мікросхеми, можна використати оптимізацію з перестановкою логічних частин.
9. Встановіть видимим і таким, що діє тільки шар Bottom(Нижній). В цьому
випадку трасування на шарі Тор(Верхній) виконуватися не буде.
10. Включіть режим ортогональности Ortho=45.
Напівавтоматичне розміщення елементів
У цьому режимі трасування робиться не лише швидше, але і не припустимо
помилок.
Ці засоби трасування можуть працювати тільки з платами, на які нанесені
лінії зв'язків. Ця процедура припускає, що ми скористаємося бібліотеками, що
включають необхідні посадочні місця і зробимо завантаження в програму файлу
переліку ціп Запустите програму РСВ, відкрийте шаблон і виконайте: МН -«
Utils(Службові програми) -> Load Netlist(Завантаження переліку ланцюгів).
Відкриється відповідний діалог.
Клацнувши по кнопці Netlist Filename(Ім'я файлу переліку ланцюгів),
знайдіть і відкрийте файл переліку ланцюгів з розширенням .net. Ім'я цього файлу
з'явиться поряд з кнопкою.
Для вирішення простих завдань, коли на робочому полі немає ніяких
заздалегідь розміщених елементів, можна в цьому діалозі зберегти усі установки за
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 58
умовчанням і клацнути по кнопці ОК. Програма почне процес перетворення, який
відображатиметься на робочому полі.
Напівавтоматичне трасування
Приступаючи до напівавтоматичного(інтерактивною) трасування, ви
повинні заздалегідь ввести в проект конструктивно-технологічні параметри, інакше
кажучи, правила трасування, а також в проекті мають бути присутніми лінії зв'язку.
Тоді ви можете спільно з програмою в діалоговому режимі зробити трасування
друкарських провідників. У цьому варіанті за конструктором зберігається творча
основа, а комп'ютер і програма надають йому посильну допомогу, в основному
відстежуючи дотримання конструктивних і технологічних норм.
Клацніть по кнопці Route Interactive(Напівавтоматичне трасування). Так
само як і при ручному трасуванні, підведіть покажчик миші до початку траси і
клацніть ЛК. Програма висвітить увесь ланцюг і сама встановить ширину
друкарського провідника відповідно до «Правил трасування», в яких ви записали
параметри провідників.
Кожен провідник в цьому режимі можна трасувати цілком(від одного ЭДМ
до іншого) або окремими ділянками(фрагментами). При цьому кожен фрагмент
ланцюга(чи увесь ланцюг цілком) можна трасувати двома способами:
• клацнути ЛК по контактних майданчиках на кінцях трасованого ланцюга.
програма прокладе друкарський провідник найкоротшим шляхом з дотриманням
усіх встановлених норм;
• трасувати спільно з програмою. Для цього слід клацнути ЛК по
одному з контактних майданчиків і, не відпускаючи кнопку, вести покажчик
миші по можливому шляху трасування, при цьому лінія зв'язку показуватиме
загальний напрям для трасування. Програма «на очах» стане прокладати трасу з
урахуванням усіх записаних правил і норм, а від покажчика миші завжди
тягнутиметься «висвічена» лінія зв'язку до чергового контактного майданчика.
Таким чином провідник можна довести до наступного контактного майданчика,
постійно спостерігаючи за процесом і коригуючи його по ходу справи, і тільки у
кінці відпустити кнопку миші. В результаті ділянка ланцюга(чи увесь ланцюг)
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 59
буде намальована.
Трасування шин
Якщо ви використовуєте шинні структури, т. е. групу провідників, що йдуть
паралельно, то для їх трасування рекомендується використати інструмент Route
Bus, який дозволяє прокласти відразу декілька провідників.
Клацніть по кнопці Route Bus(Трасування шин), виберіть усі ланцюги, що
утворюють шину, і виконаєте трасування так же. як і у разі трасування поодинокого
провідника.
Контури друкованої плати
Контури друкованої плати будуються за допомогою ліній в шарі Board.
5.4 Розрахунок розмірного ланцюжка
Цей пункт необхідний для дотримання взаємозамінності і стандартизації
ЕРЕ, що використовується на печатній платі[13-17].
Крок координатної сітки обумовлює розташування отворів під виводи
ЕРЕ. Необхідно встановити допуск на відстань між цими отворами, а також ЕРЕ
схеми.
Покажемо це на прикладі 14-виводної мікросхеми, наприклад DD4, і 16-
виводної мікросхеми DD2.
Відстані між виводами у обох мікросхем по 3 мм, причому мікросхеми
знаходяться одна відносно іншої на відстані 9 мм. Допуски між виводами
однакові, а мікросхеми розташовані вздовж лінії довжиною 50 мм.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 60
ΑΣ
DD 2 DD 4
ΑDD2 ΑΧ ΑDD4
Рисунок 5.4 – Схема обчислення допусків замикаючої ланки:ΑΣ ,ΑDD2 ,ΑDD4 -
складові ланки,ΑΧ - замикаюча ланка
Розмірною ланкою у відповідністю з ГОСТ 16319 – 70, називається
сукупність розміщених по замкненому контуру геометричних розмірів, які
безпосередньо впливають на точність одного із розмірів контуру. Якщо в таку
сукупність входять розміри одної деталі, ланка називається детальною, а якщо
розміри декількох деталей – складальною.
Існує декілька методів розрахунку розмірних ланок: метод повної
взаємозамінності; групової взаємозамінності; метод пригонки; метод регулювання
компенсатора.
Задачу вирішуємо методом повної взаємозамінності.
Величини мікросхем вздовж лінії[13-17]:
l = n ⋅3+ l1 ⋅ 2 , (5.1)
де n – кількість виводів у мікросхеми;
l1 - відстань від крайнього виводу до краю мікросхеми.
lDD2 = 8 ⋅3+ 3 ⋅ 2 = 30мм;
lDD4 = 7 ⋅3+ 3 ⋅ 2 = 27мм;
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 61
Встановлюємо допуск на мікросхеми:
δ DD2 = 0,3мм; δ DD4 = 0,27мм, допуску на сумарний відрізок, вздовж якого
розташовуються дві мікросхеми δΣ = 0,5мм.
Координати середин полів допусків: ∆0DD2 = 0,15мм; ∆0DD4 = 0,135мм;
∆0∑ = 0,25мм.
Координати полів допусків невідомого поля ∆0 X знаходимо за формулою:
∆0∑ = ∆0DD4 +∆0 X +∆0DD2 ; (5.2)
∆0 X = 0,25 − 0,15 − 0,135 = −0,035мм.(δ 0 X ≈ 0 ÷ 0,07мм)
Приблизно такі ж допуски будуть мати і отвори під виводи мікросхеми.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 62
6 Спеціальний розділ
6.1 Економічне обґрунтування розробки
У цьому дипломному проекті розглядається розробка автоматичної
системи підрахунку виробів на конвеєрі. Перед введенням нового приладу у
виробництво маркетинговою службою підприємства був проведений аналіз
ринку збуту цього приладу. У ході його проведення були сформульовані
бажання споживачів дотичних технічних й експлуатаційних характеристик
нового варіанта приладу. Введені поліпшення можуть привести до скорочення
витрат часу на збирання й налагодження, поліпшення якості обслуговування
споживача, а також удосконалиться зовнішній вигляд самого приладу. Беручи
до уваги такі висновки маркетингового аналізу, було ухвалене рішення про
налагодження виробництва на випуск нового варіанта приладу.
Зроблено необхідні науково-дослідні роботи, розроблена конструкторська
документація, виготовлені досвідчений зразок і проведені його випробування.
Результати випробувань підтвердили очікуване поліпшення ряду
експлуатаційних показників нового приладу. За рахунок використання більше
сучасних: елементної бази й технічних рішень:
- збільшується: продуктивність приладу, термін служби приладу;
- зменшується: витрата часу й засобів на технічне й ремонтне
обслуговування, енергетичне споживання.
Для підприємства-виробника перехід на випуск нового варіанта приладу
буде ефективним тільки в тому випадку, якщо підприємство від продажу нових
приладів буде мати прибуток.
Далі будуть приведені розрахунки, що дозволяють кількісно визначити
економічні показники проектування та виготовлення акустичного реєстратора
глибини під кораблем.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 63
Таблиця 6.1- Розрахунок вартості основних матеріалів
Одиниця Кіль- Сума
№ п/п Назва обладнання, матеріалів
виміру кість витрат грн.
1. Перелік обладнання:
1.1 Радіоелементи та матеріали шт - 543
2. Перелік програм:
2.1 Програма «Proteus» шт 1 6190
Всього: 6 833,26
Загальна вартість матеріалів 6 833,26 грн.
Розрахунок допоміжних витрат
Для розрахунку допоміжних витрат використовуються дані таблиці 8.5.
Таблиця 8.2 - Нормування допоміжних витрат
№ Назва Одиниця Сума витрат, грн.
Кількість
П/П матеріалів виміру За одиницю Загальна
1 Припій кг 0,07 1750 122,5
2 Флюс , Ф3 л 0,192 360 69,12
3 Спирт л 0,05 140 7
4 Хлорне залізо Упаковка 1 120 120
5 Лак л 0,05 450 22.5
Всього : 341,12
Розраховується вартість електроенергії що споживається в процесі обробки
плати[18].
Визначаються витрати електричної енергії на освітлення по формулі (6.1) .
W місце.осв. = Р освітлення × Т витр. 6.1)
W місце.осв. = 0,24 × 13,17 = 3,16 кВт×год.
Р освітлення = 0,24 кВт
Т витр. – час витрачений з приладом.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 64
Визначаються витрати електричної енергії на електричний дриль по
формулі (6.2) .
Wел.дриль = Р освітлення × Т витр. (6.2)
Wел.дриль = 0,9 × 1.239= 1,1151 кВт×год
Р ел.дрелі = 0,9 кВт
Т витр. – час витрачений з приладом.
Визначаються витрати електричної енергії на паяльник по формулі (6.3)
Wел.паяльн. = Р освітлення × Т витр. (6.3)
Wел.паяльн. = 0,04 × 3,008 = 0,12 кВт × год
Р паяльника = 0,04 кВт
Т витр. – час витрачений з приладом.
Загальні витрати електричної енергії визначаються по формулі (6.4)
Wзаг.= Wміс.осв.+Wел.дрел.+Wел.паяльн. (6.4)
Wзаг.= 3,16+1,1151+0,12=4,431 кВт
Визначається вартість використаної електричної енергії по формулі (6.5)
Вел.ен= Wзаг × Тел. енергії. (6.5)
де Тел.енергії - тариф за ел. енергію 0,9 грн./кВт × год.
Вел.ен =4,431 × 0,9 =39,88грн.
Розрахунок прямих витрат виконуватимемо за даними таблиці 6.3.
Таблиця 6.3 - Розрахунок прямих витрат
№ п/п Назва статей витрат Сума витрат, грн. Примітка
1 Прямі матеріальні витрати
1.1 Сировина, матеріали 6 833,26 Таблиця 8.1
1.2 Допоміжні матеріали 341,12 Таблиця 8.4
1.3 Електроенергія 39,88 Вел.ен.
Всього: 7 114
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 65
Отже, прямі витрати на розробку та виготовлення автоматичної системи
підрахунку виробів на конвеєрі складають 7 114 грн.
6.2 Охорона праці
Аналіз небезпек та шкідливостей, які виникають на робочих місцях
працівників виробничої дільниці
В даній роботі розробляється проект автоматичної системи підрахунку
виробів на конвеєрі. Розробка системи проводиться на підприємстві, на якому
також виготовляється велике різноманіття радіо- та електротехнічних пристроїв
та їх вузлів, які складаються з багатьох різноманітних складових. Деякі пристрої
розробляються на виробничій дільниці підприємства, де також проводиться
ремонт та налагодження обладнання, що експлуатується на підприємстві. Ця
дільниця є складовою загального цеху і виділена в окреме приміщення.
Приміщення знаходиться на першому поверсі двоповерхового будинку.
Розміри приміщення 5,5х3,2х4,5 м, тому площа приміщення становить 17,6 м2, а
об’єм - 79,2 м3. Оскільки на дільниці існує п'ять постійних робочих місць, можна
зробити висновок, що площа, що приходиться на одного працюючого становить
3,52 м2, а об'єм - 15,84 м3. Розміри приміщення не відповідають вимогам
нормативних документів щодо площі приміщення, але відповідають щодо об'єму.
Стіни і стеля кімнати мають світлий пастельний колір з матовою фактурою,
підлога вкрита світлим лінолеумом, що забезпечує зручність прибирання від
пилу.
Підприємство за свої кошти організовує проведення попереднього (при
прийнятті на роботу) і періодичних (протягом трудової діяльності) медичних
оглядів працівників, зайнятих на важких роботах, роботах із шкідливими чи
небезпечними умовами праці або таких, де є потреба у професійному відборі, а
також щорічного обов'язкового медичного огляду осіб віком до 21 року,
відповідно Наказу №246 МОЗ України від 21.05.2007.
На підприємстві до виконання монтажних робіт з використанням свинцевих
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 66
припоїв допускаються особи яким виповнилось 18 років, які пройшли медичний
огляд, навчання за спеціальністю, навчання безпечним методам роботи на протязі
6-10 змін, інструктаж з техніки безпеки і пожежної безпеки, які вивчили
технологічний процес на виконання даної роботи.
З усіма працівниками перед допуском до роботи проводять вступний та
первинний інструктажі згідно типового положення про навчання з питань
охорони праці (ДНАОП 0.00-4.12-05). 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 вступного 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.
Природне і штучне освітлення нормується згідно ДБН В.2.5-28-2018 в
залежності від характеристики зорової праці, найменшого розміру об'єкта
розрізнення, розряду і підрозряду зорової роботи, фону і контрасту об'єкта з
фоном. Згідно цього на дільниці передбачені наступні види виробничого
освітлення: природне, штучне і суміжне.
Природне освітлення бічне - світло проникає в приміщення через чотири
вікна з розмірами 1,5х2 м. Відповідно КПО на робочих місцях становить 18-22%,
що задовольняє умови ДБН В.2.5-28-2018.
Штучне освітлення застосовується при недостатності природного
освітлення або відсутності його (у темний час доби). За призначенням штучне
освітлення належить до робочого.
Характер зорової праці відноситься до високої точності, що відповідає ІІІ
розряду та підрозряду – б. Згідно ДБН В.2.5-28-2018 штучна загальна освітленість
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 67
при даній роботі повинна бути не менша 300 лк. Загальне штучне освітлення
створюється 4 люмінесцентними світильниками, які створюють на робочих місці
фактичний рівень освітлення в 320 лк, що відповідає ДБН В.2.5-28-2018.
З п'ятьох робочих місць одне забезпечене персональним комп’ютером.
Монітор розміщено так, щоб світлові відблиски з вікна не заважали роботі.
Відстань від екрану монітора до очей становить не менше 50 см. Поза за роботою
на комп’ютері вільна, що забезпечується регулюванням висоти та нахилом крісла.
Робота за комп’ютером ведеться відповідно до рекомендацій безпечної роботи з
комп’ютером згідно ДСанПіН 3.3.2.007-98.
Важливе значення мають фактори мікроклімату в робочому приміщенні, так
як вони безпосередньо впливають на здоров’я та самопочуття працівників. За
категорією праці робота на даному робочому місці відноситься до фізичної
роботи середньої тяжкості - ІІа. Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 нормативні значення
основних факторів мікроклімату наступні:
Температура повітря:
- в теплий період року – 21-23 °С (допустима – 18-27 °С);
- в холодний період року – 18-20 °С (допустима – 17-23 °С).
Вологість повітря:
- в теплий період року – 40-60 %;
- в холодний період року – 40-60 %.
Швидкість руху повітря:
- в теплий період року – 0,3 м/с (допустима – 0,2...0,4 м/с) ;
- в холодний період року – 0,2 м/с (допустима – менше 0,3 м/с) .
Фактичні значення даних параметрів мають такі значення:
- температура повітря в теплий період року становить – 24-25 °С, в
холодний період року – 20-23 °С .
- вологість повітря знаходиться в межах – 45-55 %.
Швидкість руху повітря як в теплий так і в холодний період року не
перевищує 0,1 м/с. Таким чином, всі параметри мікроклімату як в теплий так і в
холодний період року задовольняють ДСН 3.3.6.042-99.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 68
Ці параметри підтримуються за допомогою автономного кондиціонера LG.
Також за допомогою цього кондиціонера забезпечується приплив свіжого чистого
повітря ззовні, яке розбавляє забруднене повітря робочої зони, відповідно ДБН
В.2.5.67-2013. На дільниці в холодний період року функціонує система
централізованого водяного опалення, яка відповідає ДБН В.2.5.67-2013. Система
опалення складається з секції з 3-х радіаторів типу KORAD, встановлених під
вікнами вздовж стіни.
При виконанні робіт з ручної пайки елементів друкованих плат на робочих
місцях монтажників можливі виділення: парів кадмію і свинцю; при промиванні
паяних плат - парів спирту етилового; при знежирюванні плат перед
приклеюванням - парів спирту етилового та бензину; при обпалюванні з
фторопластовою ізоляцією - парів фторопласту. Випаровування цих речовин дуже
негативно впливають на здоров'я працюючих. Тому на дільниці розміщено
декілька витяжних пристроїв, під'єднаних за допомогою системи повітроводів до
загальної цехової механічної системи вентиляції. А саме, витяжні панелі
розташовані на робочих місцях монтажників та регулювальників.
Система вентиляції правильно спроектована, змонтована та відповідає усім
санітарно-гігієнічним вимогам відповідно ДБН В.2.5.67-2013. Концентрації усіх
речовин, що виділяються у повітря робочої зони відповідають ДСТУ-Н Б А.3.2-
1:2007. Роботи з ручної пайки елементів друкованих плат на робочих місцях
монтажників відповідають НАОП 1.4.32-2.87-81 «Паяння свинцево-олов’яними
припоями. Вимоги безпеки».
Джерелами шуму на дільниці є маніпулятор, станок трафаретного друку та
кондиціонер. Рівень шуму від цих приладів не перевищує 65 дБА, що відповідає
ДСН 3.3.5.037-99. Зовнішніми джерелами шуму є вентилятори загально цехової
системи вентиляції. Але перегородка, яка відділяє дільницю від загального цеху,
повністю ізолює робочі місця на дільниці від джерел підвищеного рівню шуму,
що забезпечує рівень шуму в нормативних межах відповідно ДСН 3.3.6.037-99.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 69
Існуюче на дільниці обладнання не створює підвищеного рівня вібрації на
робочих місцях, тому рівень загальної та локальної вібрації на дільниці відповідає
ДСН 3.3.6.039-99.
Рівень інфрачервоного випромінювання від обладнання цеху не перевищує
гранично-допустимих рівнів відповідно ДСН 3.3.6.042-99.
Рівні електромагнітного випромінювання на робочих місцях від існуючого
обладнання не перевищують нормативних значень відповідно ДСН 3.3.6-096-
2002.
Усі робочі місця, зокрема робочі столи та стільці, правильно спроектовані
та розташовані в приміщенні, мають усі необхідні складові та геометричні
розміри, що відповідають ДСТУ 8604:2015.
Електропроводка на дільниці прихованого типу, що захищає працюючих в
від дотику до оголених проводів напругою 220 В при механічному руйнуванні
проводки. Приміщення відноситься до 3 типу: приміщення без підвищеної
небезпеки. Тобто немає таких небезпечних факторів: високої відносної вологості
повітря (перевищення 75% протягом тривалого часу); високої температури
повітря (більше 35 °С протягом тривалого часу); струмопровідного пилу;
струмопровідної підлоги; хімічно активного середовища. Обладнання,
встановлене в приміщенні живиться напругою 220В і споживає потужність понад
2000 Вт. Обладнання має металевий корпус, тому під'єднано до цехової системи
захисного заземлення згідно ДСТУ Б В.2.5-82:2016.
Інструктаж з техніки електробезпеки складений враховуючи ДНАОП 0.00-
1.32-01, ДСТУ EN 60204-1:2015, ДСТУ Б В.2.5-82:2016 та ПУЕ.
Відповідно до НАПБ А.01.001-2014 «Правила пожежної безпеки в Україні»
на дільниці зокрема та на підприємстві в цілому розроблені відповідні заходи
щодо забезпечення пожежної безпеки:
- визначені обов’язки посадових осіб щодо забезпечення пожежної
безпеки;
- призначені відповідальні, які пройшли навчання і перевірку знань з
пожежної безпеки, за пожежну безпеку окремих приміщень;
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 70
- встановлений протипожежний режим та визначені місця для куріння,
застосування нагрівальних електроприладів;
- розроблені й затверджені загальнооб’єктові інструкції про заходи
пожежної безпеки;
- розроблена схема евакуації людей із цеху на випадок пожежі.
За вибухопожежонебезпечністю приміщення дільниці відноситься до
категорії В (тверді горючі та важкогорючі речовини і матеріали (в тому числі пил
та волокна), речовини та матеріали, здатні при взаємодії з водою, киснем повітря
або одне з одним горіти, за умови, що приміщення, в яких вони знаходяться
(використовуються), не належать до категорії А та Б).
Для ліквідації невеликих осередків пожежі на дільниці передбачені
первинні засоби пожежогасіння - порошкові вогнегасники ВП-5У, в кількості 4
штук, які розміщені в легкодоступних місцях.
План евакуації розташований на стіні з вільним доступом до нього. Ширина
шляху евакуації становить не менше 1 м, а дверей евакуаційного виходу – не
менше 0,8 м при висоті проходу не менше 2 м. Евакуаційні шляхи утримуються
вільними та не захаращеними (ДБН В.1.1.7-2016).
Для протипожежного захисту приміщення застосовується пожежна
автоматика у відповідності з ДБН В.2.5.56-2014. В приміщенні встановлені
теплові автоматичні оповіщувачі ИП-105 в кількості 6 штук, встановлені на стелі.
Отже, в результаті проведеного аналізу можна відмітити недосконалість
існуючої системи пожежної сигналізації, замінюючи теплові оповіщувачі ИП-105
на димові, для більш швидкого та надійного сповіщення про початок пожежі.
Модернізація системи пожежної сигналізації дільниці
Пожежа – неконтрольоване горіння зовні спеціального вогнища, що завдає
матеріального збитку. Небезпечними чинниками, що впливають на людей при
пожежі, є: відкритий вогонь і іскри, підвищена температура повітря, предметів,
токсичні продукти горіння, дим, знижена концентрація кисню, обвалення і
пошкодження будівель, споруд, установок, вибухи.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 71
Згідно з ДСТУ Б В.1.1-36:2016 залежно від характеристики речовин і їх
кількості, що використовуються або одержуваних у виробництві, виробничі
будівлі і склади по вибуховій, вибухопожежній і пожежній небезпеці поділяються
на категорії А, Б, В, Г і Д.
Пожежонебезпечною зоною називається простір всередині і зовні
приміщень, в межах якого постійно або періодично звертаються горючі речовини
і в якому вони можуть знаходитися при нормальному технологічному процесі або
при його порушеннях.
Категорія В – пожежонебезпечні виробництва, тверді речовини і матеріали,
що згоряють. Зони класу П-IIа – зони, розташовані в приміщеннях, в яких
звертаються тверді горючі речовини.
На даній дільниці причина пожежі носить електричний характер. До причин
електричного характеру відносяться коротке замикання, іскріння і статична
електрика.
Для попередження пожежі проводяться заходи: організаційні,
експлуатаційні, технічні і режимні.
До організаційних заходів відносяться: навчання працюючих пожежній
безпеці: проведення інструктажу, бесід, лекцій і т.і.
Експлуатаційні заходи передбачають правильну експлуатацію машин,
внутрізаводського транспорту устаткування і правильний зміст будівель і
територій.
До технічних заходів відноситься дотримання протипожежних норм і
правил при пристрої опалювання, вентиляції, устаткування.
До заходів режимного характеру відноситься заборона куріння в
невстановлених місцях, виробництва зварювальних робіт в пожежонебезпеч-них
зонах.
Одним з технічних заходів є установка пожежної сигналізації, яка
призначена для швидкої і точної передачі повідомлення про пожежу і місце його
виникнення, приведення в дію засобів пожежогасіння, централізованого
управління пожежними підрозділами і оперативного керівництва гасінням
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 72
пожежі. Різні системи електричної пожежної сигналізації (ЕПС) призначені для
виявлення самої початкової стадії пожежі (загоряння) і повідомлення про місце
його виникнення.
Оскільки приміщення лабораторії відноситься до категорій В і П-IIа воно
повинне бути обладнано автоматичною пожежною сигналізацією.
Основні елементи ЕПС: оповісники (датчики), змонтовані по території або в
будівлях об'єктів, призначених для повідомлення про пожежу, приймальні
апарати (станції), що забезпечують прийом сигналів від оповісників, лінійні
мережі або кабелі, які з′єднують оповісники з приймальними апаратами, джерела
електроживлення.
Датчики можуть бути ручними або автоматичними. Ручні датчики
виконуються у вигляді кнопок, які встановлюються в коридорах і на сходових
майданчиках.
Автоматичні датчики залежно від чутливого елемента і чинника пожежної
небезпеки, що визначає їх спрацьовування, поділяються на: теплові, димові,
світлові, комбіновані. Теплові реагують на підвищення температури повітря
навколишнього середовища. Димові реагують на появу диму. Світлові реагують
на появу і випромінювання ультрафіолетового проміння у відкритому полум'ї.
Комбіновані реагують на тепловий і димовий чинники.
На дільницях з електронним устаткуванням найдоцільнішим є вживання
димових оповісників.
Оповісники пожежні димові призначені для знаходження осередків
загорання, які супроводжуються появою диму, застосовуються для захисту
закритих приміщень різних споруд. Працюють в широкому діапазоні напруг,
виробляють оптичний сигнал контролю працездатності.
Площа, контрольована одним точковим димовим пожежним оповісником, а
також максимальна відстань між оповісниками, оповісниками і стіною,
визначається по таблиці 5.1, але не повинні перевищувати величин, вказаних в
технічній документації на оповісники.
В приміщеннях шириною не більше 3 м відстань між точковими
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 73
оповісниками по довжині приміщення допускається збільшити до 15 м, при цьому
відстань від першого і останнього оповісників до стіни повинне бути не більше
7,5 м.
До приладів пожежно-охоронної сигналізації відносяться: оповісники
пожежно-димові оптичні ІП212-5СУ „ДІП-3СУ”, ІП212-5СВ „ДІП-3СВ”,
оповіщувач пожежний оптико-електронний димовий „ІП212-46”, оповіщувач
пожежний димовий „ІП212-26”, оповіщувач пожежний тепловий „ІП103-9”,
прилад охоронно-пожежний „Рубін-2”, прилад охоронно-пожежний – базова
модель серії – „Рубін-18А” та інші.
Таблиця 6.4 – Розміщення пожежних оповісників
Схема квадратного розміщення Схема трикутного розміщення
оповісників оповісників
Висота Максимальна Максимальна
приміщення, Площа, відстань, м Площа, відстань, м
що контрольована контрольована від
захищається, одним між від одним між оповіс-
м оповісником, оповіс- оповіс- оповіс-
м2 никами ника до оповісником,
м2 никами ника
стіни до
стіни
До 3,5 До 86 9,0 4,5 До 105 11,0 3,2
Понад 3,5 до
6,0 -˝- 70 8,5 4,0 -˝- 90 10,4 3,0
Понад 6,0 до
10,0 -˝- 65 8,0 4,0 -˝- 80 9,8 2,8
Понад 10,0
до 12,0 -˝- 55 7,5 3,5 -˝- 70 9,2 2,6
Оповіщувач пожежний оптико-електронний димовий „ІП212-46”: нова
конструкція оптичної камери, з горизонтальною протяжкою диму, яка покращує
відношення сигнал/шум. Вбудований мікроконтролер забезпечує процедуру
самотестування при включенні (дивіться рисунок 5.1).
Основні технічні дані:
- маса не більше, без розетки - 360 г, з розеткою - 410 г;
- габаритні розміри, без розетки - 121х82 мм, з розеткою - 121х90 мм;
- чутливість оповіщувача дБ/м - 0,05-0,2 дБ/м;
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 74
- інерційність спрацьовування не більше 5 сек;
- строго фіксований час скиду - від 1 до 2,5 сек;
- кількість пошкоджень для видачі сигналу тривоги - 4;
- робота в шлейфах з напругою - від 9 до 27 В;
- внутрішній опір оповіщувача в стані «ТРИВОГА» (при струмі
20 мА) - не більше 500 Ом;
- максимальний струм оповіщувача в стані «ТРИВОГА» - 22 мА;
- максимально допустима освітленість в місці установки оповіщувача -
12000 лк;
- середнє напрацювання на відмову - 60 тис. год;
- діапазон робочих температур - від мінус 30 °С до 60 °С;
- гарантійний строк - 2,5 роки.
Оповіщувач пожежний димовий «ІП212-26»: призначений для знаходження
загорання, яке супроводжується появою диму в закритих приміщеннях споруд,
будівель. Подає оповіщення «Пожежа» на прийомно-контрольні прилади в
режимі добової неперервної роботи.
Рисунок 6.1 - Оповіщувач пожежний димовий «ІП212-46»
Пожежний приймально-контрольний охоронний пристрій (ППКОП)
«Оріон-2Т» (в подальшому - прилад) призначений для прийому сигналів від
охоронних та пожежних оповісників (шлейфів сигналізації) або інших ППКОП,
перетворення сигналів, видачі оповіщень для безпосереднього сприйняття
людиною, подальшої передачі оповіщень по зайнятої або виділеної (в залежності
від встановлених параметрів в енергонезалежній пам'яті) телефонної лінії на
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 75
дільниці ОБ'ЄКТ-АТС, включення звукових та світлових оповісників. Прилад
дозволяє під'єднати до двох шлейфів, в які також можуть бути ввімкнені
оповісники з вихідним реле або геконом.
Технічні характеристики:
1. Живлення приладу: мережа змінного струму 220В (+22В, -33В), частотою
(50±1) Гц.
2. Резервне живлення приладу: джерело постійного струму напругою від
10,8 В до 13,2 В.
3. Споживана потужність (без врахування споживання зовнішніх світлових
та звукових оповісників), не більше 15 Вт.
4. Струм, який споживається від резервного джерела живлення в усіх
режимах роботи (без врахування споживання додаткових блоків, зовнішніх
оповісників), не більше 95 мА (в охоронному режимі) або 60 мА (в пожежному
режимі).
5. Час роботи від вбудованого акумулятора ємністю 2,3 A⋅год в черговому
режимі - не менше 24 годин; в режимах «Пожежа», «Тревога» - не менше 4 годин.
Час відновлення акумулятора не більше 20 годин.
6. Режими роботи приладу задаються при програмуванні енергонезалежної
пам'яті. Усі часові параметри встановлюються в діапазоні 10-90 сек. з кроком 10
сек. і точністю +20%.
7. Керування приладом відбувається з вбудованої клавіатури.
8. Прилад знаходиться в черговому режимі при сумарному опорі шлейфа і
виносного елемента від 2,31 кОм до 4,20 кОм.
9. Середнє напрацювання на відмову ППКОП не менше 20000 год.
10. Середній термін дії не менше 10 років.
11. Габаритні розміри не більше - 215x175x65мм.
12. Маса без акумулятора не більше - 1,8 кг
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 76
Рисунок 6.2 - Пожежний приймально-контрольний охоронний
пристрій «Оріон-2Т»
Місце розміщення станції пожежної сигналізації визначається ДБН В.2.5-
56-2014. Згідно цього документа самим оптимальним варіантом розміщення
станції пожежної сигналізації є організація на об'єкті пожежного поста з
цілодобовим спеціально виділеним черговим персоналом.
У разі неможливості організації пожежного поста, але за наявності будь-
якого цілодобового чергового персоналу, станція пожежної сигналізації
встановлюється в приміщенні, де постійно знаходиться черговий персонал, якщо
умови навколишнього середовища відповідають кліматичному виконанню станції
пожежної сигналізації.
Обов'язковою вимогою до цього варіанту розміщення станції є наявність
телефонного зв'язку з пожежною охороною. Місце розташування світлозвукового
сигнального пристрою: за наявності на об'єкті постійного чергового персоналу – в
районі постійного знаходження чергового персоналу; за відсутності постійного
чергового персоналу на об'єкті – у головного входу в об'єкт.
Згідно ДБН В.2.5-56-2014 за ступенем забезпечення надійності
електропостачання електроприймачі пожежної сигналізації слід віднести до
першої категорії незалежно від категорії електропостачання будівлі, де є пожежна
сигналізація.
Електроприймачі I категорії повинні забезпечуватися електроенергією від
двох незалежних взаємно резервуючих джерел живлення і перерва їх
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 77
електропостачання при порушенні електропостачання від одного джерел
живлення може бути допущений лише на час автоматичного відновлення
живлення.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 78
Висновок
В ході розробки дипломного проекту були повністю досягнуті поставленні
задачі для системи підрахунку виробів на конвеєрі. За точністю, надійністю,
робочими характеристиками: швидкістю роботи, малою потужністю споживання
електроенергії пристрій перевищує свій аналог.
До того ж він легко ремонтується, складений із 2-х плат і оптичної
системи, при цьому обслуговуючий персонал і операторський персонал при
значному покращенні техніко-економічних характеристик може бути на розряд -
два нижчий за персонал пристрою аналога.
Що стосується впливу вібрації, то похибка від такого фактору буде
незначна, адже вібрації не можуть вплинути на результат обчислення площі
значним чином: зміщення при поштовхах у порівнянні із геометричними
розмірами деталей дуже малі. Через те, що відбувається корекція і результатом
буде число виробів, то вібрація може впливати лише на надійність роботи
системи. Для збільшення надійності пристрій треба установлювати на прокладки з
гуми, таким чином вони будуть працювати в якості демпфера.
За безпекою розроблена система підрахунку виробів на конвеєрі також
відповідає усім поставленим вимогам.
Аркуш
ЗП63.022.201.001 ПЗ
Зм. Аркуш № докум. Підпис Дата 79