Дипломная работа: Система управления роботизированным температурным зондом промышленной печи

Конструкция рабочего стула должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения; мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития переутомления

Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600 - 700 мм, но не ближе 500 мм. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100 - 300 мм от края, обращенного к пользователю или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности.

Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы: группа А - работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом: группа Б - работа по вводу информации; группа В - творческая работа в режиме диалога с ЭВМ. Для видов трудовой деятельности устанавливается 3 категории тяжести и напряженности работы с ВДТ и ПЭВМ (приложение15), которые определяются: для группы В - по суммарному времени непосредственной работы с ВДТ и ПЭВМ за рабочую смену, но не более 6 часов за смену.

Продолжительность непрерывной работы с ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов. При восьми часовой рабочей смене и работе на ВДТ и ПЭВМ регламентированные перерывы следует устанавливать:

- для В категории работ через 1,5-2,0 часа от начала рабочей смены и через 1.5-2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 20 минут каждый или продолжительностью 15 минут через каждый час работы.

При двенадцати часовой рабочей смене регламентированные перерывы должны устанавливаться в первые 8 часов работы аналогично перерывам при восьми часовой рабочей смене, а в течение последних 4 часов работы, независимо от категории и вида работ, каждый час продолжительностью 15 минут.

Основное достоинство разрабатываемого устройства, что из-за сравнительно низкой скорости передачи больших файлов данных, есть возможность проводить перерывы в работе во время обмена информацией. А также проводить программное прогнозирование и индикация (световая или звуковая), о ходе процессов.

5.3 Пожарная безопасность при эксплуатации микроконтроллеров

Опасность возникновения пожара относится к чрезвычайным ситуациям. Возникновению пожара в лаборатории на этапе изготовления может способствовать

- наличие большого количества электронных устройств и радиоэлектронной аппаратуры;

- контакт нагретой части паяльника с воспламеняющимся материалом;

- короткое замыкание и перегрузка электрической цепи;

- в процессе эксплуатации аппаратуры пожар может возникнуть в результате

сильного нагревания и излучения тепла деталями, которые могут воспламенить близлежащие элементы, изготовленные из легко воспламеняющихся материалов;

- при загорании трансформаторов, дросселей и резисторов, когда через них проходит ток, превышающий допустимую величину; при выгорании шин питания на платах в результате ухудшения изоляции;

- при коротком замыкании, вследствие чего происходит пробой деталей и возникает электрическая дуга

- курение в не установленном месте.

В микроконтроллере пожарную опасность создают элементы электронной схемы и соединительные провода. Особую опасность представляют блоки микроконтроллера, в которых находятся высокие уровни напряжения и тока. Действующие радиотехнические детали разогреваются электрическим током нагревающие воздух и соседние детали, поэтому необходимо проводить принудительное охлаждение путем циркуляции воздуха, а также увеличить площадь теплового рассеяния сильно нагреваемых деталей.

Пожароопасные изоляционные материалы: лаки, краски, пластмассы, эмали. Изоляционные материалы не теплостойки: при повышении температуры возможно плавление этих материалов и выделение горючих веществ. Предпочтительно применение несгораемых веществ.

Правильный выбор проводов (выбор сечения токоведущих жил, марки провода, вида изоляции), профилактические осмотры, ремонт и испытания позволяют предупредить возникновение короткого замыкания. Для защиты сетей от перегрузок необходимо применять плавкие предохранители, тепловые электромагнитные реле.

Одной из основных мер предотвращения пожара в электроустановках является правильный выбор аппаратуры защиты. Наиболее часто при токовых перегрузках в электросетях применяются плавкие предохранители и воздушные автоматические переключатели. В предохранителях находятся плавкие вставки, которые при значениях тока в цепи предельно допустимого расплавляются и отключают потребителя от источника электроснабжения. Калиброванные плавкие предохранители выпускаются промышленностью. Применение самодельных предохранителей категорически запрещается. Автоматические выключатели размыкают электрическую цепь в случае короткого замыкания или перегрузки сети с помощью электромагнитных, тепловых или комбинированных расщепителей. Поскольку плавкие предохранители и автоматические выключатели могут быть источниками искрообразования, их следует помещать в закрываемые шкафы из несгораемых материалов.

Для предупреждения пожара необходимо проводить организационные, эксплуатационные и технические мероприятия: обучение работающего персонала правилам техники безопасности, проведение инструктажа, периодическая проверка состояния электропроводки, недопущение перегрева аппаратуры, запрещение курения в не установленных местах; оставление без присмотра работающих электроприборов, особенно паяльника, и т. д. При соблюдении этих требований вероятность возникновения пожара значительно снижается.

5.4 Защита окружающей среды

В настоящее время вопросы окружающей среды являются одними из наиболее важных. Основным направлением по защите окружающей среды стала разработка малоотходных технологий и технологий по переработке и утилизации отходов, поэтому большие требования предъявляются к экологичности конструкций устройств, к снижению их вредных воздействий на окружающую среду. При этом ущерб среде обитания считается недопустимым, если он может существенно ухудшить существование людей данного или последующих поколений.

Задачи охраны окружающей среды должны решаться применительно к конкретным ситуациям и техническим средствам современного производства. Данный проект разработан с учетом вышеприведенного положения.

При изготовлении микроконтроллерного устройства управления есть вероятность попадания в атмосферу паров свинца и пыли. Свинец, при испарении припоя, попадает в воздух, пыль образуется при обработке элементов, сверлении плат и т. д. С целью очистки воздушного пространства от пыли и паров свинца в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 - защита атмосферы - целесообразно применять сухие пылеулавливатели и использовать систему вытяжной вентиляции. В частности, для очистки относительно небольших газовых потоков, с мелкозернистой пылью, используют тканевые фильтры, выполненные в виде рукавов или мешков, внутрь которых подается очищаемый газ, который затем рассеивается в атмосфере. Устройство локализации вредных паров представляет собой вытяжную вентиляцию. Во всех системах очистки атмосферы используют аппараты очистки вентиляционных выбросов.

Разрабатываемое устройство выполнено на современной элементной базе, что обеспечивает системе надежность в работе и длительный срок службы. В конструкции нет блоков, вредно влияющих на окружающую среду. Возникающие при работе электромагнитные поля незначительны и не несут пагубного действия. Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий специалистов многих направлений науки. Наиболее активной формой защиты является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам.

Таким образом, разрабатываемая система не оказывает больших физических, биологических или психофизиологических воздействий на окружающую среду, чем существующие аналоги. Основным негативным явлением при изготовлении и эксплуатации данного устройства является опасность поражения электрическим током. Следовательно, при правильной сборке и эксплуатации, устройство имеет довольно длительный срок службы и является почти экологически чистым, за исключением некоторых этапов сборки. Проектируемое устройство полностью отвечает современным требованиям экологичности.

ГЛАВА 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТРОЙСТВА

6.1 Оценка технического уровня изделия

В некоторых случаях, когда к оценке ТУ системы удается привлечь несколько экспертов она осуществляется по методу весовых коэффициентов с помощью одного числа:

; (6.1)

где Т_У - обобщающая количественная характеристика технического уровня изделия; P_i- численное значение i-го параметра этого изделия; B_i - весовой коэффициент, характеризующий относительную значимость i-го параметра изделия, С - количество показателей качества.

Выделим 4 основных параметра изделия:

-точность,

- доступность,

- быстродействие,

- надежность.

Эксперт оценивает важность i-го показателя технического уровня (качества) по шкале относительной значимости в диапазоне от 1 до 10 (таблица 4).

Таблица 5. Относительной значимости

Коэффициент весомости каждого параметра системы рассчитывается по формуле

где r - количество специалистов - экспертов; X_im - оценка важности i-го параметра m-го эксперта по относительной шкале значимости; С-количество показателей качества.

Проведем оценку для каждого показателя.

Точность:

Доступность:

Быстродействие:

Надежность:

Численное значение i-го параметра этой системы может быть приведено к безразмерному виду при помощи формул:

где P_ci - безразмерный показатель качества (БПК) для тех параметров, при увеличении абсолютных значений которых возрастает обобщающий показатель технического уровня; P_ni - БПК для параметров, увеличение абсолютных значений которых ведет к уменьшению обобщающего показателя ТУ; P_кр , P_пр - показатели ТУ изделий-аналогов, сравниваемых с разрабатываемым; P_i - показатель разрабатываемого изделия (системы).

;

где Т_У - обобщающий показатель технического уровня изделия.

Полученная оценка технического уровня изделия, в сравнении с имеющимися аналогами, высока. Это является залогом конкурентоспособности товара. Высокая экспертная оценка поможет занять на рынке более устойчивые позиции, для последующего развития.

6.2 Расчет расходов на разработку и проектирование

Составим план работ на выполнение этапов разработки устройства с помощью ленточного графика (таблица 5).

Основная зарплата работников рассчитывается исходя из разряда исполнителя, объема работы и часовой ставки. Часовая ставка равна отношению месячной ставки к среднечасовому месячному фонд времени, который равен 176 часа.

Основная заработная плата работников, задействованных в разработке устройства, приведена в табл. 7.

Рассчитаем часовые тарифные ставки сотрудников занятых при проектировании.

Таблица 6. Этапы разработки системы и объемы работ

Оклад первого разряда примем равным 2625 руб

Часовая тарифная ставка технического руководителя - 16 разряда

(262516)/176 = 42000/176 = 238,63 руб/час.

Часовая тарифная ставка инженера - 11 разряда

(262511)/176 = 28,875/176 = 164,06 руб/час.