Наладка и монтаж системы автоматизированного измерения избыточного давления и вакуумного давления.
Заказать уникальную курсовую работу- 46 46 страниц
- 21 + 21 источник
- Добавлена 13.04.2020
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 4
1. Анализ состояния вопроса 5
1.1 Единицы измерения давления 5
1.2 Классификация датчиков давления 6
1.3 Основные методы измерения давления 15
2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 18
2.1 Выбор методов построения автоматизированных систем контроля 18
2.2 Структурная схема автоматизированной системы измерения давления 19
2.2 Анализ аналогового тракта 22
2.3 Требования к качеству контроля и управления 33
2.4 Оценка метрологических характеристик 36
3. Монтаж и наладка автоматизированной системы измерения давления 38
3.1 Выполнение монтажа автоматизированной системы 38
3.3 Техника безопасности при монтаже оборудования 42
3.3 Техника безопасности при выполнении наладочных работ 42
Заключение 46
Список литературы 47
Сборка схемы.Контроль параметров собранной схемы.Монтажные схемы — это чертежи, показывающие реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта, изображённого на схеме. Такие схемы чертят для монтажа многих видов радиоаппаратуры и не только, с помощью монтажных схем, например, собирают электрические шкафы. Монтажная схема представляет собой список радиодеталей, узлов и компонентов, но они не соединяются между собой дорожками, на выводах этих элементов указывается маршрут. Маршрут – это буквенно-цифровое обозначение на схеме, обозначается на выводах элементов и указывает на то, с каким другим элементом эта цепь должна соединяться. При монтаже удобно работать с двумя схемами: монтажной и принципиальной электрической схемой.Перед монтажными работами необходимо иметь в наличии схему, весь комплект измерительной аппаратуры, а также исправный инструмент и оборудование для пайки. Обычно для межблочных и межприборных соединений, а также для релейных и низкочастотных устройств и цепей используют мягкий многожильный провод, увязанный в жгут. Для навесного монтажа и монтажа на платах применяют луженый или посеребренный одножильный провод.При монтаже проводов изоляцию с концов кабелей удаляют специальным инструментом. Не допускается наращивать провода скручиванием с последующей пайкой. Выводы навесных резисторов и конденсатов паяют на расстоянии не менее 8-15 мм от их корпуса. Выводы полупроводниковых приборов изгибают и паяют на плате на расстоянии не менее 10 мм от их корпуса, обеспечивая тем самым достаточный теплоотвод.При монтаже транзисторов базовый вывод подключают первым. При включении транзистора в схему, находящуюся под напряжением, сначала присоединяют базу, затем эмиттер, а потом коллектор. Поляризованные детали (полупроводниковые диоды) монтируют, соблюдая полярность.Навесные детали удаляют друг от друга и других токонесущих поверхностей не менее 2 мм. Монтируют навесные элементы так, чтобы надписи номиналов и маркировка были хорошо видны.Инструменты для монтажных работ1. Комбинированные плоскогубцы, или пассатижи - это самая распространенная разновидность шарнирно-губцевого инструмента, которая используется для фиксации и скрепления различных предметов. Пассатижи необходимы и при работе с кабелями, при резке или пайке проводов. Качество материала, из которого сделаны плоскогубцы – это основной показатель их прочности. Плоскогубцы бывают для разных типов нагрузок и отличаются некоторыми особенностями:для электромонтажных работ с различными видами кабелей могут использоваться пассатижи с круглой или острой формой рабочей части;любые виды плоскогубцев могут иметь или не иметь режущие элементы плоскости для отсекания проволоки; специальные виды плоскогубцев могут быть предназначены как для монтажных, так и для специальных или регулировочных работ.2. Инструмент для удаления изоляции, может иметь несколько конструктивных видов. Его выбор зависит от типа кабеля и от его площади сечения. Данные виды инструмента необходимы при решении трудоемких задач по прокладке кабеля, поскольку значительно снижают временные затраты на их выполнение. Сегодня, когда в строительном супермаркете можно купить минитрактор, райдер или любое другое садовое или строительное оборудование, нелишним будет напомнить, что инструмент для снятия изоляции одинаково эффективен и при проведении электромонтажа в доме, и при ремонте проводки электроинструмента или бытовой техники.3. Современные технологии электромонтажа обусловили появление принципиально новых инструментов, использование которых может говорить об уровне качества проведенных работ. Кроме нескольких десятков видов наборов для опрессовки кабелей, существует около ста видов отдельных инструментов для различных опрессовочных работ.4. Набор отверток и шуруповерт будут необходимы при проведении любых электромонтажных работ, связанных с установкой распределительных коробок, счетчиков и выключателей.Весь инструмент с изолируемыми рукоятками, который используется при электромонтажных работах, относится к основным средствам защиты. В соответствии с Правилами безопасной эксплуатации электроустановок (ПБЭЭП), к такому инструменту и его использованию предъявляется ряд требований. Самые простые из них – это хранение инструмента для электромонтажных работ в отдельной сумке или чехле, назначение которых – защита от внешних воздействий. Кроме этого, раз в полгода инструмент проходит обязательный осмотр, цель которого – выявление механических повреждений. Раз в год инструмент с изолированными рукоятями подвергается специальным испытаниям в условиях электротехнической лаборатории, где его проверяют на устойчивость к длительному воздействию повышенным напряжением. Результаты испытаний заносятся в специальный журнал, где каждому защитному средству соответствует определённый номер, наносимый на корпус.3.2 Наладка работы системы автоматизацииОтказ – событие, заключающееся в полной или частичной утрате изделием работоспособности. Состояние работоспособности регулятора характеризуется двумя составляющими: функционированием и ожиданием. Отказы в работе систем автоматики подразделяются на постепенные и внезапные. Постепенные отказы связаны с изнашивание, внезапные отказы характеризуются резким изменением технических характеристик регулятора.Существуют пять типов отказов:Конструкторские отказы – связаны с конструкторскими недоработками.Схемныеотказы – неправильный выбор основных технических параметров.Отказы деталей – бывают из-за низкой надежности деталей или неправильных режимов их использования.Технологические отказы – из-за несовершенства технологического процесса сборки, монтажа и регулировки в условиях испытаний.Эксплуатационные отказы связаны с неправильным выбором типа регулятора, отклонений по монтажу и эксплуатации, недостаточной квалификацией персонала.Возможные неисправности в схеме можно контролировать тестером или прозвонкой.Часто встречающиеся неисправности электрических и электронных схем:Непропаянные участки. Повторно осуществить пайку.Неисправный элемент. Выпаять из схемы и заменить его исправной деталью.Неисправная проводка. Также заменяют неисправный участок.Некачественная изоляция. Заменить неисправный участок изоляции.3.3 Техника безопасности при монтаже оборудованияК работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование. Проходы между агрегатами должны быть шириной не менее 0,8 м. Рабочие смотровые площадки, лестницы, площадки лестниц должны иметь ограждения.Оборудование непрерывных технологических линий должно иметь электрическую блокировку на случай аварийной остановки. Меры безопасности при ремонте и чистке оборудования.Перечень работ в условиях повышенной опасности, на которые выдается наряд – допуск, должен быть утвержден главным инженером предприятия.Подготовка оборудования к ремонту и чистке осуществляется сменным персоналом под руководством мастера смены.Ремонтный персонал должен быть проинструктирован о содержании работ, мерах безопасности, оказании первой помощи пострадавшим. Работники, не прошедшие инструктаж, к работе не допускаются.Наиболее эффективным средством улучшения микроклимата является автоматизация и механизация всех процессов, связанных с нагревом поверхностей.Весь персонал работающий в электроустановках должен иметь группу по техники безопасности. В электроустановках до 1000В группы с I-IV. В электроустановках выше 1000В группы с III-V.3.4Техника безопасности при выполнении наладочных работОбщие требования безопасности:Работник должен выполнять работу только ту, которая поручена администрацией.К самостоятельной работе на оборудовании допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское обследование, прошедшие вводный инструктаж, первичный на рабочем месте и обучение безопасным приемам и методам труда в течении 2-3 смен. Один раз в три месяца проводится повторный инструктаж.Лица, не прошедшие проверку знаний к самостоятельной работе, не допускаются. Проверка знаний проводиться в комиссии раз в год.При нарушении работником требований, изложенных в инструкциях по охране труда, проводится внеплановый инструктаж.Все работающие обязаны соблюдать трудовую дисциплину, правила внутреннего трудового распорядка.При несчастном случае следует, выключить оборудование, оказать помощь пострадавшему, сообщить о случившемся администрации. Сохранить обстановку происшествия если это не создает опасность для окружающих.При обнаружении пожара или загорания немедленно сообщить об этом администрации завода, приступить к тушению очага пожара имеющимися средствами пожаротушения (огнетушитель, песок) принять меры для вызова к месту пожара должностного лица.Требования безопасности перед началом работы:Проверить наличие и исправность оградительных и предохранительных устройств, средств индивидуальной защиты, привести их в порядок.Требования безопасности во время работы:Работы производить в соответствии с технологическим процессом.Перед каждым включением оборудования убедиться, что его пуск не угрожает опасностью. Отключается оборудование от эл. сети:-при регулировке и настройке;-при уходе даже на короткое время;-при временном прекращении работы;-при перерыве в подаче электроэнергии;-при обнаружении неисправности;-при смене оградительных и предохранительных устройств, чистке и уборке.При аварийной ситуации: Выключить оборудование.Вывесить табличку о неисправности оборудовании и сообщить об этом администрации.Не приступать к работе на данном оборудовании до полных устранений неисправности.Большое влияние на срок службы изоляции оказывают также всякого рода механические повреждения, возникающие, например, из-за недостаточных радиусов изгибов проводов, чрезмерных растягивающих усилий при прокладке и монтаже проводов, вибрации и т. д. Значительное влияние на состояние изоляции оказывают климатические условия: температура, влажность, давление воздуха. В производственных условиях воздух содержит различные примеси: газы, пары, пыль и т. п., вредно влияющие на изоляционные материалы электроустановок. Пары химически активных веществ разрушительно действуют на изоляцию, понижают ее электрическое сопротивление. Не проводящая электрический ток пыль сама по себе не ухудшает качество изоляции, однако, обладая, как правило, большой гигроскопичностью, при осаждении на поверхности изоляции создает дополнительную проводимость, а в некоторых случаях может явиться причиной пробоя изоляции. Токопроводящая пыль создает еще более неблагоприятные условия для работы изоляции, так как может привести к перекрытию изоляции электрической дугой, короткому замыканию проводников или замыканию на корпус.В соответствии с ПУЭ величина сопротивления изоляции для электродвигателей переменного тока, машин постоянного тока, измерительных трансформаторов и других электроустановок не нормируется, так как сопротивление изоляции электрооборудования в значительной степени зависит от ее запыленности, увлажненности и температуры. Критерием для суждения о том, допустима ли эксплуатация изоляции в данном состоянии, служит сравнение текущего значения сопротивления изоляции с его первоначальным значением, измеренным перед вводом оборудования в эксплуатацию. Сопротивление считается недостаточным, если после очистки и просушки оборудования оно ниже первоначального на 30 и более процентов, или ниже 0,5 МОм В производственномпомещениие имеется электроустановка трехфазного тока в сети с заземленной нейтралью. Междуфазное напряжение составляет 380В. Следуя рекомендациям ПУЭ, выбираем в качестве защитной меры зануление. Определяющим моментом для разработки данной системы являются требования безопасности, определяемые стандартами. Требования безопасности к оборудованию, определяемые образованием ряда опасных и вредных производственных факторов, изложены в соответствующих стандартах.Производить работы в области высоких температур и давлений без ограждений, экранов. Устранять мелкие дефекты приборов и регуляторов без их отключения. Снимать характеристики регулирующих органов без соответствующего разрешения и оформления в оперативном журнале. Снимать датчики, встроенные в технологическое оборудование. ЗаключениеВ рамках аналитического и проектного разделов было проведено знакомство с объектом разработки, систематизация сведений по рассматриваемой тематике.Результатом данного курсового проекта является анализавтоматизированной системы измерения избыточного давления и вакуумного давления. Методологическую и теоретическую основу исследования составляют практические разработки и концепции авторов по управлению микроклиматом с использованием телекоммуникационных технологий.Рассмотренная система избавляют от необходимости контроля и управления параметрами давления на технологическом объекте. В ходе выполнения работы были проанализированы существующие системы управления параметрами,выявлены их достоинства и недостатки.Список литературыМакаров И.М.. Лохина В.М. Интеллектуальные системы автоматического управления. ISBN 5-9221-0162-5. - М.: ФИЗМАТЛИТ; 2001. - Сс. 15-22.Крыштафович А.Н. Формирование базы знаний организации: теоретические основы, практические методы. - Минск: Банкаусивестк. ЖШВЕНЬ. 2008 август. №22 (432). - Сс.. 38-42.Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.В.А. Лашин конспект лекций по дисциплине «МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ». РГРТУ. Рязань 2007Кравченко А.В. 10 устройств на AVR микроконтроллерах Книга 1 – М.:Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.Кестер У. Аналогово-цифровое преобразование: Под ред. У. Кестера М.: Техносфера, 2007. 1016 с.; ил.Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогово-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 – М. ДОДЭКА , 1996 г., 384 с.Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1992. –240 с.Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 1998 г., 400 с.Белов А. В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR: шагаем от «чайника» до профи. Книга. — СПб.: Наука и Техника, 2013. — 528 с.: ил. Иванов П.Ю., Дульский Е.Ю., Худоногов А.М. Современные направления развития систем мониторинга // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 12. С. 146–154Кравченко А.В. 10 устройств на AVR микроконтроллерах Книга 1 – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.Объем и нормы испытаний электрооборудования. РД 32.45-51.300-97, 6-е изд.Сафарбаков, А. М. Основы технической диагностики : учеб.пособие для студентов / А. М. Сафарбаков, А. В. Лукьянов, С. В. Пахомов. - Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2006. - 215 с.Э.Т. Романычевой . Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой. - М.: Радио и связь, 1989. - 448 с.Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.Правила устройства электроустановок : официальное издание : утв. от 12.06.05 : введ. в действие 23.07.85. - Москва : НЦ ЭНАС, 2017. - 944 с. - Текст : непосредственный.Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т.1. – М.: КУбК-а, 1996. - 512с.Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги : Справочник. Т.2. – М.: КУбК–а,1996. – 640с.
1. Макаров И.М.. Лохина В.М. Интеллектуальные системы автоматического управления. ISBN 5-9221-0162-5. - М.: ФИЗМАТЛИТ; 2001. - Сс. 15-22.
2. Крыштафович А.Н. Формирование базы знаний организации: теоретические основы, практические методы. - Минск: Банкаусивестк. ЖШВЕНЬ. 2008 август. №22 (432). - Сс.. 38-42.
3. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.
4. В.А. Лашин конспект лекций по дисциплине «МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ». РГРТУ. Рязань 2007
5. Кравченко А.В. 10 устройств на AVR микроконтроллерах Книга 1 – М.:Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.
6. Кестер У. Аналогово-цифровое преобразование: Под ред. У. Кестера М.: Техносфера, 2007. 1016 с.; ил.
7. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогово-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 – М. ДОДЭКА , 1996 г., 384 с.
8. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.
9. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1992. –240 с.
10. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.
11. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 1998 г., 400 с.
12. Белов А. В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR: шагаем от «чайника» до профи. Книга. — СПб.: Наука и Техника, 2013. — 528 с.: ил.
13. Иванов П.Ю., Дульский Е.Ю., Худоногов А.М. Современные направления развития систем мониторинга // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 12. С. 146–154
14. Кравченко А.В. 10 устройств на AVR микроконтроллерах Книга 1 – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.
15. Объем и нормы испытаний электрооборуд¬ования. РД 32.45-51.300-97, 6-е изд.
16. Сафарбаков, А. М. Основы технической диагностики : учеб.пособие для студентов / А. М. Сафарбаков, А. В. Лукьянов, С. В. Пахомов. - Ир¬кутск : Изд-во ИрГУПС, 2006. - 215 с.
17. Э.Т. Романычевой . Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/Э.Т. Романычева, А.К. Иван¬ова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой. - М.: Радио и связь, 1989. - 448 с.
18. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.
19. Правила устройства электроустановок : официальное издание : утв. от 12.06.05 : введ. в действие 23.07.85. - Москва : НЦ ЭНАС, 2017. - 944 с. - Текст : непосредственный.
20. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т.1. – М.: КУбК-а, 1996. - 512с.
21. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги : Справочник. Т.2. – М.: КУбК–а,1996. – 640с.
Вопрос-ответ:
Какие единицы измерения применяются для давления?
Для измерения давления применяются различные единицы, такие как паскали (Па), бары (bar), миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.), технические атмосферы (ат), килограммы на квадратный сантиметр (кг/см²) и другие.
Какие основные методы измерения давления существуют?
Основные методы измерения давления включают: механический метод с использованием мембранных или поршневых датчиков; электрический метод с использованием датчиков, основанных на изменении электрических свойств под действием давления; пьезорезистивный метод, основанный на изменении сопротивления полупроводника под действием давления; емкостной метод, основанный на изменении емкости конденсатора при изменении давления; оптический метод, основанный на изменении пропускания света через прозрачный материал при изменении давления.
Какая структурная схема может быть у автоматизированной системы измерения давления?
Автоматизированная система измерения давления может иметь следующую структурную схему: датчик давления для преобразования физической величины в электрический сигнал, усилитель сигнала для усиления и фильтрации сигнала, аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналогового сигнала в цифровой, микроконтроллер для обработки и передачи данных, источник питания для питания системы. Также может присутствовать блок отображения и управления, который предназначен для отображения и управления измерениями давления.
Какие требования к качеству конструкции и наладке системы измерения давления?
Система измерения давления должна обладать высокой точностью и стабильностью показаний, а также иметь низкую погрешность измерений. Конструкция системы должна быть надежной, легкой в установке и обслуживании. При наладке системы необходимо обеспечить правильную калибровку датчиков давления, а также проверить работоспособность всей системы.
Какие методы построения автоматизированных систем контроля можно использовать?
Для построения автоматизированных систем контроля можно использовать различные методы, такие как методы на основе микроконтроллеров, программируемых логических контроллеров, компьютерных систем, дискретно-логических интегральных схем и другие. Выбор метода зависит от требований к системе, специфики контролируемого процесса и доступных ресурсов.
Какие единицы измерения давления существуют?
Существуют различные единицы измерения давления, такие как паскали (Па), бары (бар), атмосферы (атм), миллиметры ртутного столба (мм рт.ст.).
Какие методы измерения давления используются?
Основные методы измерения давления включают механические, электрические и электронные методы. Механические методы основаны на изменении объема газа или жидкости под воздействием давления, электрические методы используются при применении пьезорезистивных, пьезометрических или пьезоэлектрических датчиков, а электронные методы включают использование электронных сенсоров и преобразователей для измерения давления.
Какова структурная схема автоматизированной системы измерения давления?
Структурная схема автоматизированной системы измерения давления включает в себя датчики давления, сигнальные каналы, преобразователи и систему управления. Датчики давления измеряют физическую величину давления и преобразуют ее в электрический сигнал. Сигнальные каналы передают сигналы от датчиков к преобразователям, которые преобразуют электрический сигнал и усиливают его. Система управления обрабатывает полученные данные и принимает решения на основе них.
Какие требования к качеству конструкции можно выделить при разработке автоматизированной системы измерения давления?
При разработке автоматизированной системы измерения давления необходимо учитывать следующие требования к качеству конструкции: точность измерений, стабильность показаний, надежность работы, долговечность, устойчивость к внешним воздействиям (вибрации, пыли, влаге), экономичность, возможность удаленного мониторинга и управления.