Устройство тестового диагностирования субблока входных сигналов от станка

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Автоматизация производственных процессов

Введение

Автоматизация производственных процессов это одно из основных направлений технологического процесса - основы повышения производительности труда, так как позволяет увеличивать производительность технологического оборудования и работоспособность обслуживающего персонала, улучшает качество продукции, повышает безопасность работы, позволяет осуществить новые высокоинтенсивные процессы, недопустимые при ручном управлении.

Автоматизация является качественно новым этапом совершенствования производства. Применение средств автоматизации позволяет увеличить число агрегатов и механизмов, обслуживаемых одним человеком. Применение средств технологической защиты, блокировки и автоматического включения резервных механизмов позволяет автоматизировать и сам процесс ликвидации аварийных положений. Автоматизация приносит наибольший эффект в тех случаях, когда технологи, конструкторы, специалисты по организации и планированию работают в тесном контакте со специалистами по автоматизации. Такая совместная работа предполагает их взаимопонимание, которое может быть достигнуто в том случае, если специалисты различных профилей будут иметь общее представление об автоматизации производственных процессов.

В автоматических устройствах широко применяются средства вычислительной техники. Одним из направлений в автоматических устройствах является создание систем с числовым и программным управлением (СЧПУ).

Одним из составляющих устройств числового программного управления является , блок входных сигналов от станка, выполненный в субблоке SB-448.

1. Проектирование устройства тестового диагностирования субблока

1.1 Описание принципиальной схемы субблока

Блок входных сигналов обеспечивает прием в устройство сигналов от станка. Блок построен на субблоках SB-448, SB-900. Каждый субблок рассчитан на 16 входных сигналов.

При работе с интерфейсом связи со станком ЦП использует поле адресов 167600-167776, 167600 - адрес РС, 167602- 167776- адрес РД. Формат РС (микросхема D27), разряд:

2^{6 -} ПРЕРЫВАНИЕ, пишется и читается ЦП.

Сигнал «К ВУ Н», разряды адреса К ДА07 Н - К ДА12 Н поступают через формирователи (микросхемы D1-D3) на схему селектора адреса (микросхемы D7.1, D13.1, D15), разряды К ДА05 Н, К ДА06 Н на дешифратор блока (микросхема D17) и разряды К ДА01 Н- К ДА04 Н на регистры памяти (микросхемы D23, D22) и дешифратор адреса (микросхемы D8.1 , D14) Разряды А05, А06 используются для выбора конкретного блока.

В регистрах памяти (микросхемы D22, D24) необходимая адресная информация запоминается по сигналу «К СИА Н». С выходов регистров памяти через усилители (микросхемы D29, D31), инверторы (микросхема D7.3) сигналы управления поступают для выбора конкретного блока связи со станком.

Регистр данных (микросхемы D5, D6) используется для передачи данных из канала на магистраль по сигналу «СА-ВЫВОД», микросхемы D9-D12 - для обратной передачи информации.

В интерфейсе формируются сигналы «ВМБ», «ВСБ», усиливаются сигналы «К СБРОС Н», «К ВВОД Н».

Выбор блока входных или выходных сигналов от станка определяется адресом.

Дешифратор выбора субблока(микросхема D33 субблока SB-448) и коммутация перемычек на коммутационных розетках X2 , X3 позволяют вести обращение к любому из шести субблоков.

Сигнал с дешифратора и сигнал «ВВОД» разрешают прохождение (чтение) информации с регистра данных (микросхемы D30, D31) на магистраль.

Если от станка поступил входной сигнал, то он, пройдя через входное устройство, появится на линии MD.

Входное устройство выполнено на микросхемах D1-D16. Применение оптронов в этих микросхемах позволяет осуществить полную гальваническую развязку электрических цепей электроавтоматики станка и цепей устройства.

Согласующие резисторы R1-R16 обеспечивают необходимый ток через контакты реле станка.

Резисторы R17-R32 выбраны из расчета протекания номинального тока через оптрон. Входной ток оптрона приблизительно 10мА.

В случае отсутствия любого из сигналов, способных вызывать прерывание программы , со счетчика (микросхема D17) через дешифратор сброса (микросхема D23) все регистры памяти устанавливаются в единичное состояние.

По приходе входного сигнала (или нескольких одновременно) счетчик будет считать до тех пор, пока код счетчика не совпадет с номером регистра памяти, на который поступил инициативный сигнал, и с мультиплексора не поступит запрещающих сигнал. Сигнал запрета установит регистр ТПР (микросхема D34,1) в нулевое состояние и на выходе микросхемы D24,3 появится сигнал «ТПР». Если процессор в данный момент может удовлетворить требование прерывания, то он отвечает выдачей сигналов «ВВОД» и «ППР». По сигналу «ВВОД» обеспечивается запрет распространения сигнала «ППР» из регистра ППР (микросхема D34.2) через микросхему D36.1.

По сигналу «ППР» формируется сигнал «СИП» на микросхеме D24.4 , который разрешает прохождение вектора прерывания с регистра (микросхема D32) в магистраль. Код вектора прерывания определяется состоянием счетчика и положением перемычек на коммутационной розетке X2.

С задержкой на время срабатывания микросхем D29.2, D23 с дешифратора сброса (микросхема D23) осуществляется очистка установленного регистра памяти. Схема готова к продолжению обслуживания инициативных сигналов.

Процессор воспринимает вектор прерывания и снимает сигналы «ВВОД» и «ППР». По снятии сигнала «ППР» разрешается дальнейший опрос регистров памяти. Блок снимает сигнал «СИП».

Цикл работы повторяется. Алгоритм работы блока обеспечивает последовательный опрос регистров памяти в случае прихода нескольких сигналов одновременно.

Резисторы R33 - R40, конденсаторы С1-С8 совместно с триггерами Шмитта (микросхемы D19-D22) обеспечивают устранение дребезга контактов выходных реле станка в течение 10mS.

Так как блок входных сигналов выполнен на унифицированном субблоке SB-448 , то обеспечение работы схемы для случаев прихода неинициативных или инициативных сигналов достигается за счет перемычки на плате субблока .

Если субблок работает с сигналами, не вызывающими прерывание программы, то перемычка между контактами 8 и 9 разъема X2 подключается к источнику напряжением +5В. В этом случае регистры ППР и СИП установлены в единичном состояние, а сигнал «СИП» идет высоким уровнем.

Сигналы «СИП», «ТПР», «ППР», сформированные в субблоках SB-448, через субблок SB-059 передаются в канал ЭВМ.

Работа субблока SB-900 аналогична работе субблока SB-448 без прерывания.

1.2 Описание элементной базы

Микросхема К155КП7

Представляет собой селектор-мультиплексор на восемь каналов со стробированием. Условное обозначение микросхемы в соответствии с рисунком 2.

1-4 - входы информационные D3-D1

5 - выход Y1

6 - выход Y2

7 - вход разрешения

8 - общий

9 - вход C

10 - вход B

11 - вход A

12-15 - входы информационные D7-D4

16 - напряжение питания

Рисунок 2 - Условное обозначение К155КП7

Микросхема К155КП7 представляет собой селектор-мультиплексор на восемь каналов со стробированием. В зависимости от установленного на входах A,B,C кода разрешает прохождение сигнала на выходы Y1 и Y2 только от одного из восьми информационных входов D0-D7, при этом на входе стробирования V должно быть установлено напряжение низкого уровня. При высоком уровне напряжения на входе V выход Y1 устанавливается в состояние низкого уровня напряжения, а выход Y2 соответственно в состояние высокого уровня. Основные параметры микросхемы приведены в таблице 1. [1, стр. 75]

Таблица 1 - Основные параметры микросхемы К155КП7
Параметры	Значение
Номинальное напряжение питания, В	5±5%
Выходное напряжение низкого уровня, В	0.4, не более
Выходное напряжение высокого уровня, В	2.4, не менее
Входной ток низкого уровня, мА	-1.6, не более
Входной ток высокого уровня, мА	0.04, не более
Ток потребления, мА	48, не более

Микросхема К155ТМ2

Представляет собой два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту тактового сигнала. Условное изображение микросхемы в соответствии с рисунком 3.

1 - инверсный вход установки "0" R1;

2 - вход D1;

3 - вход синхронизации C1;

4 - инверсный вход установки "1" S1

5 - выход Q1;

6 - выход инверсный Q1;

7 - общий;

8 - выход инверсный Q2;

9 - вход Q2;

10 - инверсный вход установки "1" S2;

11 - вход синхронизации C2;

12 - вход D2

13 - инверсный вход установки "0" R2;

14 - напряжение питания;

Рисунок 3 - Условное обозначение К155ТМ2

Таблица 2 - Основные параметры микросхемы К155ТМ2

Параметры	Значение
Номинальное напряжение питания, В	5±5%
Выходное напряжение низкого уровня, В	0.4, не более
Выходное напряжение высокого уровня, В	2.4, не менее
Напряжение на антизвонном диоде, В	-1.5, не менее
Входной ток низкого уровня, мА по входам 2,4,10,12 по входам 1,3,11,13	-1.6, не более -3.2, не более
Входной ток высокого уровня, мА по входам 2,12 по входам 4,3,11,10	0.04, не более 0.08, не более
Входной пробивной ток, мА	1, не более
Ток короткого замыкания, мА	-18…-55
Ток потребления, мА	30, не более
Потребляемая статическая мощность на один триггер, мВт	78,75, не более
Время задержки распространения при включении, нс	40, не более
Время задержки распространения при выключении, нс	25, не более
Тактовая частота, мГц	15, не более

Микросхема К155ИЕ5

Представляет собой двоичный счетчик. Условное обозначение микросхемы в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4 - Условное обозначение К155ИЕ5

1 - вход счетный С2

2 - вход установки 0 R0(1);

3 - вход установки 0 R0(2);

4,6,7,13 - свободные;

5 - напряжение питания +U_п;

8 - выход Q3; 9 - выход Q2;

10 - общий; 11 - выход Q4;

12 - выход Q1; 14 - вход счетный C1;

Основные параметры микросхемы представлены в таблице 3. [1, стр. 54]

Таблица 3 - Основные параметры микросхемы К155ИЕ5
Параметры	Значение
Номинальное напряжение питания, В	5±5%
Выходное напряжение низкого уровня, В	0.4, не более
Выходное напряжение высокого уровня, В	2.4, не менее
Напряжение на антизвонном диоде, В	-1.5, не менее
Входной ток низкого уровня по входам установки в 0, мА	-1.6, не более
Входной ток низкого уровня по счетным входам С1 и С2, мА	-3.2, не более
Входной ток высокого уровня по входам установки в 0, мА	-0.04, не более
Входной ток высокого уровня по счетным входам С1 и С2, мА	0.08, не более
Ток входного пробивного напряжения по входам установки в 0 и счетным входам С1 и С2, мА	1, не более
Ток потребления, мА	53, не более
Время задержки распространения при включении по счетному входу С1, нс	135
Время задержки распространения при выключении по счетному входу С1, нс	135
Ток короткого замыкания, мА	-18…75

Каждая ИС состоит из четырех JK-триггеров,образуя счетчик делитель на 2 и 8. Установочные входы обеспечивают прекращение счета и одновременно возвращают все триггеры в состояние низкого уровня (на входы R0(1) и R0(2) подается высокий уровень). Выход Q1 не соединен с последующими триггерами. Если ИС используется как четырехразрядный двоичный счетчик, то счетные импульсы подаются на С1, а если как трехразрядный - то на вход С2.

1.3 Логический анализ схемы блока

Дешифратор предназначен для преобразования двоичного кода в напряжение логического уровня, появляющееся в том выходном проводе, десятичный номер которого соответствует двоичном коду.

В субблоке SB-448 дешифратор выполнен в микросхеме К155ИД4. Она представляет собой два дешифратора, принимающих двухразрядный код адреса. Условное обозначение в соответствии с рисунком 5 [1, стр. 130]

Рисунок 5

14 - инвертирующий вход

1,15 - входы расширения

14 - не инвертирующий вход

4,5,6,7,9,10,11,12 - выходы

16 - напряжение питания

8 - общий

На входы 1G, 2G приходит напряжение низкого уровня с селектора адреса, это свидетельствует о том, что происходит работа с адресами 173000₍₈₎...173016₍₈₎, тогда на выбранную ножку поступит напряжение низкого уровня.

На входы А, В, 1С, 2С подаётся адрес с микросхемы D31 и далее происходит выборка выходной ножки.

субблок диагностирование стенд

1.4 Построение временных диаграмм работы блока

Временная диаграмма выработки сигнала ТПР в соответствии с рисунком 6.

Рисунок 6

1.5 Построение проверяющей тестовой последовательности

Тестовая последовательность работы дешифратора в таблице 6.

Таблица 6

Входы	Выходы
ВК	УВ	А1	А2	А3	А4	В1	В2	В3	В4	С1	С2	С3	С4
0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	х	х	х	х
0	0	1	0	0	0	0	1	1	1	х	х	х	х
0	0	0	1	0	0	1	0	1	1	х	х	х	х
0	0	1	1	0	0	0	0	1	1	х	х	х	х
0	0	0	0	1	0	1	1	0	1	х	х	х	х
0	0	1	0	1	0	0	1	0	1	х	х	х	х
0	0	0	1	1	0	1	0	0	1	х	х	х	х
0	0	1	1	1	0	0	0	0	1	х	х	х	х
0	0	0	0	0	1	1	1	1	0	х	х	х	х
0	0	1	0	0	1	0	1	1	0	х	х	х	х
0	0	0	1	0	1	1	0	1	0	х	х	х	х
0	0	1	1	0	1	0	0	1	0	х	х	х	х
0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	х	х	х	х
0	0	1	0	1	1	0	1	0	0	х	х	х	х
0	0	0	1	1	1	1	0	0	0	х	х	х	х
0	0	1	1	1	1	0	0	0	0	х	х	х	х
0	1	х	х	х	х	1	0	0	0	0	1	1	1
0	1	х	х	х	х	0	1	0	0	1	0	1	1
0	1	х	х	х	х	1	1	0	0	0	0	1	1
0	1	х	х	х	х	0	0	1	0	1	1	0	1
0	1	х	х	х	х	1	0	1	0	0	1	0	1
0	1	х	х	х	х	0	1	1	0	1	0	0	1
0	1	х	х	х	х	1	1	1	0	0	0	0	1
0	1	х	х	х	х	0	0	0	1	1	1	1	0
0	1	х	х	х	х	1	0	0	1	0	1	1	0
0	1	х	х	х	х	0	1	0	1	1	0	1	0
0	1	х	х	х	х	1	1	0	1	0	0	1	0
0	1	х	х	х	х	0	0	1	1	1	1	0	0
0	1	х	х	х	х	1	0	1	1	0	1	0	0
0	1	х	х	х	х	0	1	1	1	1	0	0	0
0	1	х	х	х	х	1	1	1	1	0	0	0	0

1.6 Разработка диагностического стенда для проверки субблока

Блок диагностики представляет собой «электронный осциллограф», в соответствии с рисунком 7. Он используется для проверки логического 0 или 1 в любой части схемы, для этого необходимо его питание, подсоединения общего разъема к плате и контакта щупа с исследуемым участком цепи. Если в момент контакта щупа на участке цепи, будет логическая единица, то загорится светодиод VD3, если 0, то VD4.

Рисунок 7 - Блок диагностики

Элементная база блока диагностики

- D1 - 4 логических элемента И-НЕ например 564ЛА7

- VD1, VD2 диод КД502

- VD2, VD3 светодиод АЛ101А

- VD4, VD5 транзистор КТ315

- R1 сопротивление 1 МОм

- R2, R3 сопротивление 2 кОм

- R4, R7 сопротивление 100 Ом

- R5, R6 сопротивление 500 Ом

U_R=U_П-U_ПР (1)

где U_R - падение напряжения на резисторе, В;

U_ПР - падение напряжения на светодиоде, В;

U_П - напряжение питания, В.

R_5,6 = U_R / I_ПР (2)

где R - сопротивление резистора, Ом;

U_R - падение напряжения на резисторе, В;

I_ПР - прямой ток светодиода, А.

P = I_ПР ² • R (3)

где P - мощность резистора, Вт;

I_ПР - прямой ток светодиода, А;

R - сопротивление резистора, Ом.

U_R = 5 - 2,8 = 2,2 В

R = 22 / 0,01 = 220 Ом

P = 0,01 ² • 220 = 0,022 Вт

I_пот.ст = I_пот.D1* n₁ + I_{пот. D2*} n₂ + I_{пот. VD*} n₃ (4)

где I_пот.ст - ток потребления стенда, мА;

I_{пот. D1} - ток потребления микросхем К589АП26, мА;

n₁ - общее количество микросхем К589АП26;

I_{пот. D2} - ток потребления микросхем К155ЛА3;

n₂ - общее количество микросхем К155ЛА3;

I_{пот. VD} - ток потребления светодиодов, мА;

n₃ - общее количество светодиодов

I_пот.ст = 130 _* 4 + 4,4 _* 1 + 10 _* 20 = 724 мА

1.7 Разработка программы для проверки субблока

Программа служит для проверки субблока SB-448 на стойке ЧПУ.

1000/32737

1002/200

1004/160776

1006/1774

1010/12737

1012/20 установление переписи

1014/160776

1016/110211

1020/42737

1022/20 сброс переписи

1024/160776

1026/206 возврат на строку 1050

1030/12702

1032/161000

1034/12702 40 122

1036/40

1040/12700 1000 R0

1042/1000

1044/4637 переход на 1000

1046/1000

1050/5201 R1+1

1052/77004 R0-1

1054/204 возврат из п/п

1056/12700 6 R0

1060/6

1062/111302 R3 R2

1064/4637 переход на 1000

1066/1000

1070/5201 R1+1

1072/5203 R3+1

1074/77006 R0-1

1076/204 возврат из п/п

1100/12766 организация стека

1102/100

1104/4437 обращение к п/п через R4 и переход на 1050

1106/1030

1110/12737

1112/177777 L- на 167630

1114/167656

1116/12703 L- в R3

1120/167602

1122/12701 161250 R1

1124/161256

1126/4437 переход на 1056

1130/1056

1132/13701 177562 R2

1134/177562

1136/22701

1140/115

1142/1373 возврат в начало

1144/12737

1146/0 0 на 167630

1150/167630

1152/12703

1154/167350

1156/12701

1160/161350

1162/4437 переход на 1056

1164/1056

1166/13761 177562 R1

1170/177562

1172/22701 сравнение

1174/116

1176/1373 возврат в начало

1200/12737

1202/52525

1204/167602

1206/12703

1210/167630

1212/12701 161430 R1

1214/161450

1216/4437 переход на 1056

1220/1056

1222/13761 177562 R1

1224/177562

1226/22701 сравнение

1230/117

1232/1373 возврат в начало

1234/12737

1236/25252 обратный заброс R162650

1240/167602

1242/12703 зебра R3

1244/167602

1246/12701 161550 R1

1250/161556

1252/4437

1254/1056

1256/13701 173562 R1

1260/173562

1262/22701 сравнение

1264/120

1266/1373 вывод в ноль

1270/

Для запуска программы следует открыть ячейку 1000 и записать в неё первую строку программы, перейти к следующей ячейке и последовательно ввести всю программу. Далее набрать 1000 и нажать на клавишу «G».

1.8 Разработка инструкций по работе на спроектированном стенде и с разработанной программой

1.8.1 Первичная наладка с использованием УЧПУ 2С42

1.8.2 Проверить, что с УЧПУ полностью снято напряжение

1.8.3 Установить блок SB-454 в разъём стойки

1.8.4 Включить УЧПУ;

1.8.5 Привести УЧПУ в рабочее состояние;

1.8.6 Ввести УЧПУ в режим отладки;

1.8.7 Ввести программу для проверки SB 454;

1.8.8 Ввести команду 200G;

1.8.9 Нажать клавишу P

1.8.10 Наблюдать на экране УЧПУ вывод содержимого ячеек 173000₈ - 173016

1.8.11 В случае, какого либо отклонения содержимого ячеек от заданного, следует считать его неработоспособным.

1.8.12 Выключить УЧПУ

Неисправный блок проверить более детально на диагностическом стенде.

Наладка с использованием диагностического стенда

При работе на стенде необходимо выполнять следующие инструкции

1.8.2.2 Убедится в исправном заземлении стенда

1.8.2.3 Подключить проверяемый субблок (элементами к стенду);

1.8.2.4 Подключить блок питания (БП) в сеть 220В

1.8.2.5 Произвести первое включение ("проверка на дым"), включив переключатель "Сеть". 1.8.2.6 Если присутствует дым или запах гари, то отключить источник питания от сети и проверить все элементы на короткое замыкание

1.8.2.7 Нажать на кнопку "Сброс КСИПН"

1.8.2.8 Установить переключатель S17 в режим "Ввод адреса"

1.8.2.9 С помощью переключателей S1-S16 задать адрес

1.8.2.10 Включить переключатели "КВУН" и "КСИАН"

1.8.2.11 Установить переключатель S17 в режим "Вывод"

1.8.2.12 Проследить значения светодиодов VD1-VD16 и "КСИПН" в соответствии с тестовой последовательностью

1.8.2.13 Установить переключатель S17 в режим "Ввод"

1.8.2.14 Нажать на кнопку "Сброс КСИПН" и установить переключатели "КСИАН" и "КВУН" в положение "0"

1.8.2.15 Выключить стенд и отсоединить проверяемый субблок

1.8.2.16 Отсоединить БП от сети 220В

Если значения светодиодов не совпадают с тестовой последовательностью, то воспользоваться логическим пробником (подключив его соответствующим клеммам стенда) и проверить все элементы и цепи. Найти неисправность и устранить её. Затем повторить проверку субблока в соответствии с инструкцией.

1.9 Техника электробезопасности и промышленной санитарии на рабочем месте

При организации рабочих мест руководствуются следующими принципами, изложенными в ГОСТ 12.2.061-81.

Конструкция рабочего места обеспечивает удобную рабочую позицию для человека, что достигается регулированием положения кресла, высоты и угла наклона подставки для ног при ее применении или высоты и размеров рабочей поверхности ( конкретные рекомендации даны в ГОСТ 12.2.032-78).

Основным опасным производственным фактором при выполнении ремонтных работ на электроустановках является возможность поражения электротоком

Для безопасного выполнения работ необходимо помнить и выполнять основные правила:

- Руки должны быть чистыми и сухими, так как величина тока, проходящего через человека, зависит от состояния кожи, а также площади соприкосновения с токоведущими частями (грязь и влага ее увеличивают).

- Нельзя лезть в блок сразу двумя руками или одной рукой при этом касаться токопроводящей поверхности (металлического корпуса устройства), так как степень поражения электрическим током зависит от пути его прохождения. Наиболее опасным является путь тока от руки к руке -- через область сердца и легких.

- Ремонт с заменой деталей необходимо выполнять при отключении питания устройства от сети 220В. Для полной уверенности в этом лучше вытащить сетевую вилку из розетки (выключатель может сломаться в самый неожиданный момент).

- После выключения питания конденсаторы в устройстве могут еще некоторое время сохранять заряд, который вы получите при случайном касании цепей. Для исключения такой возможности выводы высоковольтных конденсаторов закорачиваются через резистор примерно 100 Ом (закорачивание выводов короткозамыкающей перемычкой может их повредить).

- При первоначальном включении устройства следует соблюдать осторожность, так как диоды и электролитические конденсаторы при неправильном включении полярности или превышении режимов могут взорваться. При этом конденсаторы взрываются не сразу, а сначала некоторое время греются.

- Не рекомендуется оставлять без присмотра включенные и еще не настроенные устройства -- это может вызвать пожар.

- Безопасным для человека в обычных условиях является источник тока с напряжением до 36В, поэтому для монтажа элементов лучше использовать паяльник с рабочим напряжением, не превышающим это значение.

- При работе с паяльником нельзя стряхивать с жала остатки расплавленного припоя: его брызги могут попасть в глаза или на тело и вызвать травму. Осторожность необходима и при вытаскивании выводов элементов при отпайке. Паяльник должен иметь подставку, которая исключает случайное касание горячих частей руками, а также скатывание его на стол.

- При длительной работе с паяльником воздух в комнате насыщается вредными для организма парами свинца и олова. Поэтому помещение следует регулярно проветривать.

Если же вы все же по неосторожности попали под напряжение или стали свидетелем такого случая, то надо как можно скорее освободиться от контакта с токоведущим проводником, любым способом разомкнув цепь. Последствия поражения зависят от времени нахождения человека под напряжением.

Особо внимательным надо быть при настройке схем, не имеющих электрической развязки от сети 220В (не имеющих понижающих напряжение трансформаторов). В этом случае подключение измерительных приборов лучше выполнять при отключенной схеме.

Ремонтный персонал, осуществляющий ремонтно-эксплуатационное обслуживание действующих электроустановок, должен быть старше 18 лет и аттестован на право выполнения электротехнических работ. Аттестация ремонтного персонала проводится ежегодно. Лица показавшие неудовлетворительные знания правил безопасного выполнения работ на электроустановках от выполнения самостоятельного ремонта оборудования отстраняются

2. Организационная часть

2.1 Планировка рабочего места наладчика

При планировке рабочего места наладчика необходимо соблюдать требования эргономики.

Работа с какими-либо устройствами, их обслуживание должно быть приближено к возможностям среднего человека.

При разработке рабочего стола наладчика следует учитывать оптимальные размеры и углы наклона рабочих поверхностей. Оптимальные размеры в соответствии с рисунком 12. На нем также приведены оптимальные зоны для наблюдения за процессами и использования органов контроля

Рисунок 12

Следует различать органы управления, используемые при эксплуатации устройства и органы управления, используемые при проведении регламентных работ на устройстве.

Ручки основных (оперативных) органов управления рекомендуется размещать на передней панели устройства. Органы настройки, с помощью которых осуществляется регулировка и настройка при производстве ремонта, а также проведении регламентных работ, могут быть размещены на любых панелях, в том числе и внутри устройства, при условии обеспечения легкого доступа к этим органам.

Органы управления, расположенные на задней стенке устройства (стенда, блока и т.п.) должны при работе с ними находится в поле зрения оператора. Узлы и устройства управления, подвергающиеся периодической проверке, должны быть доступны и удобны для осмотра.

Для приведения в действие органов ручного управления многократного действия должно затрачиваться минимальное усилие, но эти усилия не должны снимать у оператора четкости в осязании движения или срабатывании органа управления. Предельные значения усилий обычно оговариваются в технических требованиях изделия.

Рядом с органами ручного управления, настройки и контроля рекомендуется делать надписи или обозначения, указывающие назначение и действие этих органов. В необходимых случаях указывается эпюра сигнала. Кнопочные органы ручного управления должны располагаться в порядке, совпадающем с последовательностью рабочих операций на устройстве управления.

Устанавливаются следующие значения положений и направлений движения ручек органов электрического управления:

- Положение ручки вверх или вправо (например, тумблер), или кнопка нажата, означает включено

- Положение ручки вниз или влево, или кнопка отжата (отпущена) означает выключено (отключено)

- Установка ручек поворотом по часовой стрелке означает увеличение регулируемого параметра.

- Установка ручек поворотом против часовой стрелки означает уменьшение регулируемого параметра.

- Направление вращения или другого перемещения ручек, как правило должно совпадать с движением индикаторов, наблюдаемых оператором, например с движением стрелки приборов

На измерительных и индикаторных приборах рекомендуется помещать цветовые метки, ограничивающие нормальный рабочий режим, порог измерений или показаний. В необходимых случаях - предельные и опасные их значения.

Надписи на индикаторах должны быть видны без подсветки.

Чем сложнее конструкция устройства, тем строже требования к простоте обслуживания.

Зоны основных движений человека в соответствии с рисунком 13.

Рисунок 13

А1 - зона легкой доступности, обзор без поворота головы;

А2 - зона максимальной досягаемости;

Б - зона сравнительно легкой доступности, обзор с поворотом головы;

В - для доступности зоны требуется движение всей руки;

Г - для досягаемости зоны требуется поворот туловища.

Ломаная линия - возможное положение в плане трех вертикальных панелей одного щита или пульта. При большем количестве вертикальных панелей, взаимное расположение их может соответствовать ломаной линии, ограничивающей с внешней стороны зоны А, Б, В и Г [2, c120]

2.2 Размещение стендового оборудования на рабочем месте

Для удобства работы на рабочем столе должны размещаться кассы для деталей, которые служат для хранения крепежа (гаек, болтов, винтов, шайб и т.п.) и монтируемых радиодеталей. Кассы могут иметь разную форму.

Инструмент располагается по ящикам стола в строгом порядке по группам его применения. Нельзя хранить в одном ящике измерительный, монтажный, сборочный и слесарный инструменты.

С правой стороны устанавливается паяльник (или паяльная станция). Подставку для паяльника изготавливают вместе с коробкой, разделенной на два отделения: для флюса и припоя. Для включений паяльника на рабочем месте устанавливают колодку с несколькими штепсельными гнездами на 42В и ~220В, к которым подводят напряжения от разных отводов трансформатора.

Для предохранения монтируемого прибора от механических повреждений на рабочем месте (на столе) укладывают коврик из губчатой резины.

Для хранения легко воспламеняющихся жидкостей (спирт, лак, клей) используют металлический ящик.

Стул должен вращаться вокруг собственной оси, и иметь возможность настраиваться по высоте, а также должен иметь удобную спинку. [2, c140]

Размещение стендового оборудования на рабочем месте представлено на чертеже. В соответствии с рисунком 14 представлен пример размещения оборудования наладчика и разработанного диагностического стенда



Рисунок 14

1 - Испытуемый блок стойки УЧПУ

2 - Блок диагностики

3 - Блок питания

4 - Осциллограф

5 - Блок управления и блок индикации.

6 - Ящики хранения документации, инструмента и радиодеталей

7 - Установочный разъем для субблока SB-448

2.3 Определение площади рабочего места

Во время работы наладчика оптимальное расстояние от переднего края стола до спинки стула 0,5 м. При определении площади рабочего места необходимо учитывать припуск по 0,5 м по боковым краям стола, 0,5 м зазора между стеной и задним краем стола и 0,5 м от наружной части спинки стула, находящегося в рабочем положении.

Площадь рабочего места рассчитывается по формуле (5)

S p.m. = L p.m. * H p.m., (5)

где S p.m. - площадь рабочего места, м²;

L p.m. - длина рабочего места, м;

H p.m. - ширина рабочего места, м.

Длина рабочего места определяется по формуле (6)

L p.m. = Lc+2L1, (6)

где Lc - длина стола, м;

L1 - припуск по боковому краю стола, м.

Ширина рабочего места определяется по формуле (7).

H p.m. = Нс + Н1 + Н2 + Н3 (7)

где Нс - ширина стола, м;

Н1 - расстояние между передним краем стола и спинкой стула, м;

Н2 - припуск от наружной части спинки стула, м;

Н3 - Зазор между стеной и задним краем стола, м.

Длина стола, представленного в данном проекте, равна 1,5 м, ширина 0,6м.

L p.m. = 1,5 + 2*0,5 = 2,5м

H p.m. = 0,6+0,5+0,5+0,5 = 2,1 м

S p.m. = 2,5 * 2,1 = 5,25 м².

Таким образом расчетная площадь рабочего места наладчика принимается 5,25 м². Это число может быть использовано для определения площади помещения для группы наладчиков. Но, несмотря на рассчитанные размеры нужно учитывать, что наладчику необходимо место для:

- хранения личных вещей

- стендового и другого профессионального оборудования

- сумки для инструмента для работы вне своего помещения

- стола для слесарных и других работ по изготовлению плат (отрезка, сверление и травление)

Заключение

В настоящее время автоматизация все больше и больше охватывает производства на всей территории страны. В связи с этим требуется все больше высококвалифицированного персонала на каждом предприятии. Введение стендового оборудования позволяет использовать для работ по наладке менее квалифицированный труд. Поскольку применение, к примеру, разработанного стенда позволяет отказаться от использования более дорогостоящего осциллографа, что уже упрощает работу. Работать со стендовым оборудованием должен человек имеющий допуск по электробезопасности 2 группы, и владеющий профессией наладчика ЧПУ 3 разряда.

Разработанный стенд позволяет за короткое время провести полную диагностику субблока SB-448 УЧПУ 2С42. Он позволяет ввести субблок в абсолютно любой режим, так как любым входом субблока можно управлять непосредственно выключателем.

Для удобства наладчика стенд разделен на отдельные блоки, каждый из которых может функционировать раздельно.

Разработан алгоритм поиска неисправности для УЧПУ:

- При подозрении дефекта SB-448 наладчик должен принести к стойке со своего рабочего места блок индикации;

- Далее действия по инструкции первичной наладки;

- При подтверждении теории о неисправности этого субблока, наладчик снимает блок со стойки УЧПУ и относит его на своё рабочее место;

- На рабочем месте наладчик возвращает блок индикации в состав стенда;

- Дальнейшие действия наладчика описаны в инструкции по наладке с использованием блоков стенда;

- При подтверждении неисправности блока необходимо продолжая тестирование ограничивать область неисправности. Здесь будет

необходим блок диагностики, показывающий при контакте щупа с любым участком схемы логический ноль или единицу.

Блок диагностики является универсальным он подходит для работы с любой электронной техникой с напряжением питания +5 В. Также он подходит для проверки генераторов прямоугольных импульсов и тому подобного.

Основываясь на обучении и различной литературе, хочется сформулировать задачи автоматизации:

Применение прогрессивных технологических процессов - в частности, новых методов обработки, открывает широкие возможности по повышению эффективности производства. Повышению эффективности серийного производства способствует укрупнение программы выпуска изделий за счет организации специализированных производств по изготовлению однотипных изделий, узлов и деталей. Автоматизация технологического процесса обработки должна быть комплексной: от получения заготовки до сборки готового изделия. Только в этом случае производственный процесс будет единой системой, позволяющей наилучшим образом использовать все производственные ресурсы - материальные и человеческие

Увеличение производительности оборудования - может быть получено путем использования многоинструментальной обработки и концентрации операций на станке. Применение высокоавтоматизированного оборудования, оснащенного устройствами автоматической смены инструмента, средствами автоматической подналадки и размерного контроля, автоматической загрузки деталей и их закрепления - может обеспечить существенное сокращение вспомогательного времени. Одним из путей повышения производительности остается и применение рациональных режимов обработки. Также повысить производительность можно путем уменьшения времени на наладку и настройку УЧПУ. Соответственно применяя стендовое оборудование для этого. Ведь стенд позволяет наладчику выполнить наладку определенного устройства в частности субблока УЧПУ в 3 - 4 раза быстрее, чем, если бы он использовал только осциллограф.

Минусом данного стенда можно считать его не универсальность, хотя блок диагностики и может использоваться в любой электронике, остальные функциональные блоки предназначены специально для субблока выходных сигналов SB-448.

В идеале у каждого наладчика должны быть в наличии стенды для проверки, наладки, контроля и испытаний оборудования, на котором этот человек специализируется. Ведь если иметь наладочное оборудование на всю УЧПУ 2С42, то её срок службы продлится еще на много лет, при своевременной наладке каждого блока износ деталей, в общем будет сведен к минимуму.

Список литературы

1 В.Л. Шило "Популярные цифровые микросхемы" Справочник. -М.: Радио и связь, 1987

2 Пособие наладчика ЧПУ/ Под редакцией профессора С.Н. Куликова. - Москва, 1986 год.

3 Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник/ Перельман Б.Л., Шевелев В.И. - «НТЦ Микротех», Москва 1998 год.

4 И.В. Захаров "Техническое обслуживание и эксплуатация микро-ЭВМ "Электроника-60М". - М.: Машиностроение, 1989

Размещено на Allbest.ru