Автоматизация станка ленточнопильного модели СЛП 600 ЭПС

7.1 Безопасность труда

7.1.1 Анализ безопасности проектируемого комплекса

Проектируемый объект предназначен для изготовления из стволовой древесины хвойных и лиственных пород бруса, обрезной (необрезной) доски.

Конструкция установки состоит в следующем. Пила ленточная, верхняя часть которой закрыта в целях безопасности кожухом рабочего модуля, натянута на шкивы. Во время работы шкивы посредством электродвигателя приводят пилу во вращение. Перемещая каретку при помощи пульта управления оператора каретка с рабочим модулем устанавливается на нужный уровень распила. После чего осуществляется распил бревна в горизонтальном направлении. Поворот бревен происходит при помощи кантователя. Рабочее напряжение установки составляет 380 В. Род тока питающей сети - переменный 3-х фазный, частота тока 50 Гц. Потребляемая мощность 9 кВт.

Комплекс достаточно автоматизирован, чтобы его мог эксплуатировать один человек.

Исходя из габаритных размеров комплекса габариты производственного помещения должны быть не менее : семнадцати метров в длину, восьми метров в ширину и двух с половиной метров в высоту.

Электрошкаф, металлоконструкции комплекса должны быть подключены к заземлению, места подключения обозначены соответствующими знаками заземления. Сопротивление заземления не должно превышать 0,1 Ом

(см . с.20, /11/) . Запрещается эксплуатировать объект с неисправленным электрооборудованием. Наличие напряжения, подведенного к электрооборудованию, должно подтверждаться сигнальной лампой на электрошкафу. Провода, кабель соединяющий электродвигатель, пост управления с электрошкафом не должны иметь повреждений изоляции. При перемещении каретки с рабочим модулем токопровод должен исключать повреждение питающего кабеля.

Полотно ленточной пилы представляет собой опасность при несоблюдении правил осторожности. Ни в коем случае не допускается приближение оператора или каких-либо его органов на опасное расстояние к работающей пиле. При обрыве пилы выключить питание, сменить пилу. Установка пилы должна производиться в рукавицах. Запрещается включать комплекс с установленной ленточной пилой при снятых крышках ограждений. Время торможения ленточной пилы не должно превышать 6 секунд. Рекомендуется исключить попадание атмосферных осадков на комплекс. Запрещается при пилении перемещать каретку с рабочим модулем в направлении, противоположном пилению (на себя) во избежании схода пилы со шкивов. При возникновении во время работы нештатной ситуации необходимо остановить каретку с рабочим модулем не сдавая ее на себя, выключить электродвигатель кнопкой “Стоп” и устранить причину, вызвавшую нештатную ситуацию. Запрещается работа комплекса без защитных кожухов. При пилении необходимо следить за положением головок прижимов и упоров, исключая их попадание в зону резания пилы, а также исключить касание конструкций элементов каретки и рабочего модуля бревна.

К работе с комплексом допускаются лица, прошедшие инструктаж и обучение по установленной программе, не моложе 18 лет, пригодные по состоянию здоровья.

При монтаже, эксплуатации, техническом обслуживании должны соблюдаться требования настоящего раздела и дополнительно : требования

- ГОСТ 12.2.003-74 Оборудование производственное. Общие требования по безопасности.

ГОСТ 12.2.007-75 Изделия электротехнические. Требования к защитному заземлению.

По сравнению с базовым вариантом спроектированный комплекс является более безопасным в плане безопасности труда, это истекает из ряда следующих причин : в базовом варианте происходит ручное натяжение пилы что является неточным и часто приводит к обрыву пилы в отличие от системы автоматической натяжки в спроектированном варианте. Уменьшается риск травмирования при падении бревна в силу применении кантователя в проекте в отличие от ручного поворота в базовом варианте.

Для предотвращения возгорания опилок необходимо регулярно делать уборку рабочего помещения (не менее одного раза за смену). Вследствие легко воспламеняемости древесины курение в рабочем помещении запрещено. В рабочем помещении обязательно должны присутствовать средства тушения пожара - огнетушитель, песок.

Уровень наиболее распространенных вредных факторов на рабочем месте комплекса может достигать следующих значений :

запыленность - 6 мг/м3 (по ГОСТ 12.1.005-93) ;

уровень шума - при холостом ходе - 97-115 дБ,

при резании- 101 -120 дБ (по ГОСТ 20445-95) ;

интенсивность пылеобразования - общая- 75-36 кг/ч, пыль с размером частиц >200 мкм- 26-12,5 кг/ч (по ГОСТ 12.1.005-93) ;

параметры вибрации - на рабочем месте в производственном помещении при непрерывном воздействии в течение рабочего дня (8ч) - (при частоте 40 Гц) -

амплитуда (пиковое значение) перемещения при гармонических колебаниях- 0,0113 мм, среднеквадратичное значение колебательной скорости- 2мм/с /12/;

Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего назначения в системе комбинированного (в помещениях с естественным светом)- при газоразрядных лампах- 150-500 лк, - при лампах накаливания- 50-100 лк /13/ .

Оптимальные условия микроклимата : оптимальная норма температуры- в холодный и переходный периоды года- 20-23 оС, в теплый период- 22-25 оС;

относительная влажность- 60-40%;

скорость движения воздуха- не более 0,2 м/с.

7.1.2 Автоматизация профессионального отбора и подготовки операторов с использованием ПЭВМ

В целях отбора и подготовки операторов комплекса была разработана контрольно-обучающая программа, позволяющая при помощи ПЭВМ определить степень подготовки лиц, допускаемых к работе с комплексом. Программа построена в виде теста. Последовательно задается ряд вопросов, по совокупности ответов на которые можно сделать вывод о готовности или неготовности к работе с комплексом. В случае не готовности оператора есть возможность повысить уровень его подготовленности путем выполнения работы над ошибками. Блок-схема алгоритма программы представлена на рис.11.Текст программы содержится в приложении 1.

7.2 Экологическая безопасность и охрана окружающей природной среды

7.2.1 Экологический анализ проекта

В целом проектируемый комплекс является относительно экологически чистым объектом в силу характера технологического процесса распила древесины. В силу того, что используются электродвигатели, а не двигатели внутреннего сгорания, вредных выбросов в окружающую среду практически нет. Основным фактором, определяющим воздействие деревообрабатывающих цехов на окружающую среду, является пыль.

7.2.2 Расчет валового выброса вредных веществ в атмосферу

Количество древесной пыли, поступающей в атмосферу за год (валовой выброс) определяется по формуле (32) /14/,

MВЫД. = 3,6KT(1-j) (32)

где :

MВЫД. - количество пыли, т/г10-3 ;

K - удельные выделения пыли комплексом, К = 0,313 г/с /14/;

Т - фактический годовой фонд времени работы оборудования, Т = 1920 ч.;

j - степень очистки воздуха пылеулавливающим оборудованием (в долях единицы), j = 0,98.

По формуле (32) получаем MВЫД. = 3,60,3131920(1-0,98) = 43,27 т/г.

Исходя из проделанных выше расчетов можно сделать вывод о том, что в конструкции комплекса должны быть предусмотрены приемники для улавливания отходов и средства очистки выбросов. Характеристики рекомендуемого отсасывающего устройства /15/ : число приемников- 1; скорость воздуха в отсасывающей трубе- 15-16 м/с; минимальный диаметр отсасывающей трубы- 0,13 м . Рекомендуемый фильтр для очистки выбросов- рукавный фильтр типа ФРКН, характеристика которого приведена на с.258, /15/

7.3 Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций

7.3.1 Анализ вероятных ЧС

На предприятии, где будет эксплуатироваться проектируемый комплекс, существует возможность возникновения следующих чрезвычайных ситуаций :

пожар; проявление случаев терроризма, диверсии; стихийные бедствия, такие как наводнение, ураган; а также существует угроза химической, бактериологической, ядерной атаки и прочее. Вследствие того, что сырьем для изготовления изделий проектируемым комплексом служит древесина и в силу легко воспламеняемости этого материала наиболее вероятная чрезвычайная ситуация, которая может произойти при работе - это возникновение пожара.

7.3.2 Расчет эвакуационных путей и разработка плана эвакуации людей при пожаре

В зданиях предприятия, которое будет эксплуатировать проектируемый комплекс должны быть предусмотрены конструктивные, объемно-планировочные и инженерно-технические решения, обеспечивающие в случае пожара : возможность эвакуации людей независимо от их возраста и физического состояния наружу на прилегающую к зданию территорию до наступления угрозы их жизни и здоровью вследствие воздействия опасных факторов пожара; возможность спасения людей; возможность доступа личного состава пожарных подразделений и подачи средств пожаратушения к очагу пожара, а также проведения мероприятий по спасению людей и материальных ценностей; нераспространение пожара на рядом расположенные здания, в том числе при обрушении горящего здания; ограничение прямого и косвенного материального ущерба, включая содержимое здания и само здание, при экономически обоснованном соотношении величины ущерба и расходов на противопожарные мероприятия, пожарную охрану и ее техническое оснащение.

Блок-схема алгоритма программы тестирования

Рис.11.

Пути эвакуации должны быть выполнены в соответствии с требованиями СниП 23-05-97. Предельно допустимое расстояние от наиболее удаленной точки помещения до ближайшего эвакуационного выхода, измеряемое по оси эвакуационного пути, должно быть ограничено в зависимости от численности эвакуируемых, геометрических параметров помещений и эвакуационных путей. Эвакуационные пути не должны включать лифты и эскалаторы, а также участки, ведущие : через коридоры с выходами из лифтовых шахт, через лифтовые холлы и тамбуры перед лифтами, если ограждающие конструкции шахт лифтов, включая двери шахт лифтов, не отвечают требованиям, предъявляемым к противопожарным преградам.

Высота горизонтальных участков путей эвакуации должна быть не менее 2 м (см. /13/), ширина горизонтальных участков путей эвакуации и пандусов должна быть не менее : 1,2 м - для общих коридоров; 0,7 м - для проходов к одиночным рабочим местам; 1,0 м - во всех остальных случаях.

План эвакуации людей при пожаре из помещения предприятия, эксплуатирующего проектируемый комплекс представлен на рис.12.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В проекте был проведен анализ тенденций развития системы управления на базе микропроцессорной техники, проведен анализ системы управления на основе декомпозиционных методов, в результате чего была выбрана система управления на основе микроконтроллера Atmel. Произведено конструирование устройства натяжения ленточной пилы, спроектировано конструктивное решение размещений датчиков в механизме подъема (опускания) рабочего модуля и в механизме поворота заготовки. Были разработаны элементы информационного обеспечения, выполнен расчет технико-экономических показателей проекта. При внедрении комплекса в производство проект окупится через четыре года. Освещен раздел безопасности и экологичности объекта, где уделено внимание охране и безопасности труда при эксплуатации комплекса, произведен расчет валового выброса вредных веществ в атмосферу.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Белов А.В.//Автоматизация и современные технологии. 1999. №7. с.21.

2. Макаров Л.И.//Приборы и системы управления. 1999. № 10. с.52.

3. Http://www.atmel.com/ .

4. Http://www.mcs.corp.miem/edu.uk

5. Хвощь С. Т. и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления : Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. - 640с.

6. Зак Е.А. Волоконно-оптические преобразователи с внешней модуляцией. - М.: Радио и связь, 1988. - 80 с.

7. Кузнецов В.П., Иванов А.А. Методические указания к выполнению лабораторной работы “Исследование оптикоэлектронного световодного преобразователя малых перемещений” по курсу “Информационно-измерительные устройства систем управления” для студентов специальностей 0636 и 2103. Курган, КМИ, 1989. - 26с.

8. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, диоды импульсные, оптоэлктронные приборы : Справочник/А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев, В.В. Мокряков и др.; Под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1988. - 592 с.

9. Носов Ю.Р. Оптоэлектронника. - М.: Радио и связь, 1989. - 360 с.

10. Прикладная оптика : Учеб. пособие для приборостроительных специальностей вузов /Л.Г. Бебчук, Ю.В. Богачев, Н.П. Заказнов и др.; Под общ. ред. Н.П. Заказного. - М.: Машиностроение, 1988.- 312 с.

11. Черняев Е.П. Технология пиломатериалов. - М.: Машиностроение, 1989. - 375 с.

12. Http://www.woodmizer.ru

13. Об итогах работы Госгортехнадзора России в 1999 г. и мерах по реализации Федерального закона “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” и других нормативных правовых актов Российской Федерации. //Безопасность труда в промышленности, 2000. № 3. с.6.

14. Станки ленточнопильные, ленточнопильные с фрезерными головками моделей СЛП - 600. Технические условия НО 5204-98 ТУ. ОАО “Курганмашзавод”, 1997 - 30 с.

15. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН245-71.

16. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - М.: Энергоатомиздат, 1985.- 824 с.

17. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при деревообработке (на основе удельных показателей). НИИАтмосфера. Фирма “ИНТЕГРАЛ”, 1997г. -20 с.

18. Безопасность производственных процессов: Справочник / С. В. Белов. - М.: Машиностроение, 1985. - 448 с.

19. Allan R. Innovative software, hardware propel networks for personal computers// Electronic Design. 1984. Vol, 32, N 19. P. 140-152.

20. Mahan S.R. Extended processing unit expand MP computing power// EDN. 1999. Vol. 29. N 24. P.139-155.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Листинг программы управления программируемого контроллера

;распределение памяти

;20h,21h,22h - буфер клавиатуры 22h - следует обрабатывать

;бит 14-4 - сигнал от датчика натяжения пилы

; бит 7-0 - сигнал от датчика вертикального перемещения модуля ; бит 14-4 - сигнал от датчика угла поворота заготовки

;30h - счетчик для индикаторов

;h48 - счетчик секунд до включения аварийного звонка

;h53 - буфер для АЦП

;h54,h55,h56,h57,h58,h59,h5A,h5B - буфера

;h5C - какой канал АЦП просматривается

LJmp _Start

;LJmp _Int0 ;3

db b11101011 ;0 Смещение 26

db b10001000 ;1 27

db b10110011 ;2 28

db b10111010 ;3 29

db b11011000 ;4 2A

db b01111010 ;5 2B

db b01111011 ;6 2C

db b10101000 ;7 2D

db b11111011 ;8 2E

db b11111010 ;9 2F

db b00000000 ;" " 10 30

;--------------------------------------------------------------

_Start: clr A

mov A,#$P1

cpl A

mov A,#$P0

mov A,#$P2

mov A,#$P3

clr A

mov 8,ron0

mov 119,ron2

;инициализация таймеров

mov b00100001,#$TMOD

mov b01010000,#$TCON ;разрешение работы T0 и T1

mov 169,#$TH1 ;169,скорость RS-232

mov b10001000,#$IE ;прерывание по Т1

;инициализация COM SMOD=0, div=87

mov hFF,#h20 ;идет

mov hFF,#h21 ;сброс

mov hFF,#h22 ;клавиатуры

_Main: LCall _DrawScr ;освежаем индикатор

LCall _TestKey

LCall _ClearKey

LJmp _Main

;------------------------------------------------------------

;программа обновляет содержимое дисплея

_DrawScr: mov #h41,A

mov A,ron7 ;режим работы

mov h31,ron0

anl h0F,A ;выделили номер режима

jz _DrawScr0 ;режим 1

;-----------------------------------------------------------------

;определение общего статуса системы

;ron0 -

mov #$P0,A

mov A,[ron1] ;результаты работы АЦП

mov ron2,A

mov A,ron1

sjmp _DrawA

setb 1D ;прошел 1 тик для АЦП

jz _DrawAC ;пора менять канал АЦП

xrl 5,A

jz _DrawACP ;пора читать показания

_push #$DPL

mov h26,#$DPL

mov DPTR,A

_DrawP2:

;отобразим результат

mov A,#$P0

clrb A7 ;A1=0 порт A

clrb A6 ;A0=0

setb B6

clrb B6 ;сформировали ЗАПИСЬ

setb B6

;перебор разрядов

mov ron5,A

mov A,#$P0

clrb A7 ;A1=0 порт В

setb A6 ;A0=1

setb B6

clrb B6 ;сформировали ЗАПИСЬ

setb A7 ;A1=1 порт C

clrb A6 ;A0=0

setb B6

clrb B6 ;сформировали ЗАПИСЬ

setb B6

mov hFF,#$P0

setb A4

clrb A4 ;запуск АЦП

_DrawE: ret

;------------------------------------------------------------

;ведет сканирование клавиатуры

_ReadKey: mov h30,ron0 ;выбранный разряд индикатора

mov [ron0],A

anl 07,A ;номер канала мультиплексора

out A,Con ;управляющий сигнал

mov A,ron2 ;бит с номером клавиши

mov h20,ron1 ;буфер клавиатуры

mov [ron1],A

anl ron3,A ;сбросили бит выбранной клавиши

jnbb A1,_ReadKey2 ;если она не нажата

orl ron2,A ;если нажата - установим бит

_ReadKey2:mov A,[ron1] ;запомним

ret

;------------------------------------------------------------

;обработчик дребезговой клавиатуры

_TestKey: mov h20,ron1 ;буфер клавиатуры

mov [ron1],A

mov A,ron2

jz _TestKey3 ;состояние статично

;состояние менялось, запомним новое

mov ron2,A

mov A,[ron1]

_TestKeyEnd:ret

;проверка на изменения

jz _TestKeyEnd ;состояние не менялось давно

;что-то изменилось

mov [ron1],A

anl ron2,A ;теперь свеженажатые клавиши = 1

jz _TestKeyEnd ;нет свеженажатых

jbb 1F,_TestKeyEnd ;нельзя обрабатывать

mov b00011000,#$PSW ;выбрали банк RON номер 3

LCall _Draw

LCall _ReadKey

pop #$PSW

pop #$ACC

retr

Размещено на Allbest.ru

...