Главная Коллекция "Revolution" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Мехатронная система для изготовления печатных плат

Мехатронная система для изготовления печатных плат

Описание технологии изготовления платы управления станком. Выбор двигателя и энергетический расчёт. Построение модулей драйвера и управления, а также разработка управляющих программ. Анализ особенностей конструкции платы управления мехатронной системой.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 01.10.2017
Размер файла 5,9 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

При работе с ПЭВМ оператор может находиться под воздействием электростатического поля. Степень его воздействия на оператора зависит от напряженности и времени воздействия.

Предельно допустимая напряженность электростатического поля на рабочих местах не должна превышать:

при воздействии до 1 часа - 60 кВ/м;

при воздействии от 1 часа до 9 часов - ,

где t - время от 1 до 9 часов.

В случае превышения нормируемого значения напряженности электростатического поля иЭМП должны применяться средства защиты: защитные экраны для мониторов, антистатические покрытия пола и увлажнители, являющиеся частью системы кондиционирования воздуха.

Монитор является источником электромагнитных излучений различных частот, начиная от 50 Гц от трансформаторов питания до ультрафиолетовых и рентгеновских излучений из-за торможения электронов стеклом. Кроме электромагнитного излучения на экране накапливается достаточно мощный статический заряд, но с применением современных мониторов со специальным покрытием эта проблема решена и статический заряд сведен к минимуму.

Блок управления электронными пушками является источником сильного электромагнитного излучения низкой и средней частоты, направленного в сторону, противоположную оператору. Но, в связи с тем, что управляющие напряжения на электродах достигают 25000 В, эти излучения опасны для персонала. При длительном воздействии они приводят к изменению биохимических реакций в крови на клеточном уровне, что вызывает нервное напряжение, раздражительность, стрессовые состояния, влияет на репродуктивную функцию.

Способы уменьшения отрицательного воздействия на оператора электромагнитного излучения от экранов на основе электронно-лучевых трубок:

– установка защитного экрана и экранирование корпуса монитора;

– ограничение времени работы за дисплеем: время непрерывной работы сэкраном в большинстве случаев не должно превышать 1,5 - 2 часа, длительность перерывов для отдыха должна составлять 5 - 15 мин;

– оптимальное расстояние от экрана дисплея до оператора устанавливается в 600-700 мм, но не менее 500 мм, с учетом размеров знаков и символов;

– переход на ЖК-мониторы.

Данные способы позволяют добиться допустимого класса условий труда.

6.1.9 Рентгеновское и ультрафиолетовое излучения

Установлено, что дисплеи излучают рентгеновские лучи с интенсивностью порядка 0,5 миллирентген в час при расположении датчиков в нескольких миллиметрах от поверхности экрана. Нормальным расстоянием считается 30-40 см, и введены нормы на рентгеновское излучение: на расстоянии 5 см от экрана: мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения не должна превышать 7.74х10 А/кг, что соответствует эквивалентной дозе 0,1 мбэр/час (100 мкР/ч.). Ультрафиолетовое излучение также является очень слабым и не причиняет вреда. При работе с ПЭВМ оператору необходимо находиться на приемлемом расстоянии от экрана дисплея (30-40см). Таким образом, на нашем рабочем месте имеем оптимальный класс условий труда.

6.1.10 Напряженность труда

Напряженность трудового процесса оценивают в соответствии с «Гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса».

Оценка напряженности труда профессиональной группы работников основана на анализе трудовой деятельности и ее структуры, которые изучаются путем хронометражных наблюдений в динамике всего рабочего дня, в течение не менее одной недели. Анализ основан на учете всего комплекса производственных факторов (стимулов, раздражителей), создающих предпосылки для возникновения неблагоприятных нервно-эмоциональных состояний (перенапряжения). Все факторы (показатели) трудового процесса имеют качественную или количественную выраженность и сгруппированы по видам нагрузок: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные, монотонные, режимные нагрузки.

Таблица 6.1.7.1 Оценка напряженности трудового процесса

Показатели напряженности трудового процесса

Классы условий труда

Оптимальный

Допустимый

Вредный

1 степени

2 степени

1

2

3

4

5

Интеллектуальные нагрузки:

1.1. Содержание работы

+

1.2. Восприятие сигналов (информации) и их оценка

+

1

2

3

4

5

1.3. Распределение функций по степени сложности задания

+

1.4. Характер выполняемой работы

+

2. Сенсорные нагрузки

2.1. Длительность сосредоточенного наблюдения (% времени смены)

+

2.2.Плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в среднем за 1 час работы

+

2.3.Число производственных объектов одновременного наблюдения

+

2.4. Размер объекта различения (при расстоянии от глаз работающего до объекта различения не более 0,5 м) в мм при длительности сосредоточенного наблюдения (% времени смены)

+

2.5. Работа с оптическими приборами (микроскопы, лупы и т.п.) при длительности сосредоточенного наблюдения (% времени смены)

+

2.6. Наблюдение за экранами видеотерминалов(часов в смену): при буквенно-цифровом типе отображения информации, при графическом типе отображения информации.

+

1

2

3

4

5

2.7. Нагрузка на слуховой анализатор (при производственной необходимости восприятия речи или дифференцированных сигналов)

+

2.8. Нагрузка на голосовой аппарат (суммарное количество часов, наговариваемое в неделю)

+

3. Эмоциональные нагрузки

З.1.Степень ответственности за результат собственной деятельности. Значимость ошибки

+

3.2. Степень риска для собственной жизни

+

3.3. Степень ответственности за безопасность других лиц

+

3.4. Количество конфликтных ситуаций, обусловленных профессиональной деятельностью, за смену

+

4. Монотонность нагрузок

4.1. Число элементов (приемов), необходимых для реализации простого задания или в многократно повторяющихся операциях

+

4.2. Продолжительность (в сек) выполнения простых заданий или повторяющихся операций

+

1

2

3

4

5

4.3. Время активных действий (в % к продолжительности смены). В остальное время - наблюдение за ходом производственного процесса

+

4.4. Монотонность производственной обстановки (время пассивного наблюдения за ходом техпроцесса в % от времени смены)

+

5. Режим работы

5.1. Фактическая продолжительность рабочего дня

+

5.2. Сменность работы

+

5.3. Наличие регламентированных перерывов и их продолжительность

+

Общий класс по напряженности труда: труд напряженный 1-й степени

6.2 Обеспечение электробезопасности

Электрические установки, к которым относится практически все оборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведении профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Специфическая опасность электроустановок: токоведущие проводники, корпуса стоек ЭВМ и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя) изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждают человека об опасности. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека. Исключительно важное значение для предотвращения электротравматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок, проведения ремонтных, монтажных и профилактических работ. В зависимости от категории помещения необходимо принять определенные меры, обеспечивающие достаточную электробезопасность при эксплуатации и ремонте электрооборудования.

При выполнении работ по наладке отдельных узлов, блоков в электроустановках до 1000 В необходимо применение определенных технических и организационных мер, таких как: ограждений, расположенных вблизи рабочего места и других токоведущих частей, к которым возможно случайное прикосновение; работа в диэлектрических перчатках или стоя на диэлектрическом коврике; применение инструмента с изолирующими рукоятками, при отсутствии такого инструмента следует пользоваться диэлектрическими перчатками. Работы этого вида должны выполнятся не менее чем двумя работниками.

Потребителям и обслуживающему персоналу электроустановок предъявляются следующие требования: лица, не достигшие 18-летнего возраста, не могут быть допущены к работам в электроустановках; лица не должны иметь увечий и болезней, мешающих производственной работе; лица должны после соответствующей теоретической и практической подготовки пройти проверку знаний и иметь удостоверение на доступ к работам в электроустановках.

В вычислительных центрах (ВЦ) разрядные токи статического электричества чаще всего возникают при прикосновении к любому из элементов ЭВМ. Такие разряды опасности для человека не представляют, но кроме неприятных ощущений они могут привести к выходу из строя ЭВМ. Для снижения величины возникающих зарядов статического электричества в ВЦ покрытие технологических полов следует выполнять из однослойного поливинилхлоридного антистатического линолеума. Другим методом защиты является нейтрализация заряда статического электричества ионизированным газом. К общим мерам защиты от статического электричества в ВЦ можно отнести общие и местное увлажнение воздуха.

6.3 Противопожарная защита

Пожары в вычислительных центрах представляют особую опасность, так как сопряжены с большими материальными потерями. Характерная особенность ВЦ - небольшие площади помещений. Как известно пожар может возникнуть при взаимодействии горючих веществ, окисления и источников зажигания. В помещениях ВЦ присутствуют все три основных фактора, необходимые для возникновения пожара.

Горючими компонентами на ВЦ являются: строительные материалы для акустической и эстетической отделки помещений, перегородки, двери, полы, изоляция кабелей и др.

Противопожарная защита - это комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, на предотвращение пожара, ограничение его распространения, а также на создание условий для успешного тушения пожара.

Источниками зажигания в ВЦ могут быть электронные схемы от ЭВМ, приборы, применяемые для технического обслуживания, устройства электропитания, кондиционирования воздуха, где в результате различных нарушений образуются перегретые элементы, электрические искры и дуги, способные вызвать возгорание горючих материалов.

В современных ЭВМ очень высокая плотность размещения элементов электронных схем. В непосредственной близости друг от друга располагаются соединительные провода, кабели. При протекании по ним электрического тока выделяется значительное количество теплоты. При этом возможно оплавление изоляции. Для отвода избыточной теплоты от ЭВМ служат системы вентиляции и кондиционирования воздуха. При постоянной работе эти системы представляют собой дополнительную пожарную опасность.

Одной из наиболее важных задач пожарной защиты является защита помещений от разрушений и обеспечение их достаточной прочности в условиях воздействия высоких температур при пожаре.

При строительстве используются, как правило, кирпич, железобетон, стекло, металл и другие негорючие материалы. Применение дерева должно быть ограниченно, а в случае использования, его необходимо пропитывать огнезащитными составами.

К средствам тушения пожара, предназначенных для локализации небольших загораний, относятся пожарные стволы, внутренние пожарные водопроводы, огнетушители, сухой песок, и т.п.

В зданиях ВЦ пожарные краны устанавливаются в коридорах, на площадках лестничных клеток и входов. Для тушения пожаров на начальных стадиях широко применяются огнетушители.

В производственных помещениях применяются главным образом углекислотные огнетушители, достоинством которых является высокая эффективность тушения пожара, сохранность электронного оборудования, диэлектрические свойства углекислого газа, что позволяет использовать эти огнетушители даже в том случае, когда не удается обесточить электроустановку сразу.

Для обнаружения начальной стадии загорания и оповещения службы пожарной охраны используют системы автоматической пожарной сигнализации (АПС). Кроме того, они могут самостоятельно приводить в действие установки пожаротушения, когда пожар еще не достиг больших размеров. Системы АПС состоят из пожарных извещателей, линий связи и приемных пультов.

Эффективность применения систем АПС определяется правильным выбором типа извещателей и мест их установки. При выборе пожарных извещателей необходимо учитывать конкретные условия их эксплуатации: особенности помещения и воздушной среды, наличие пожарных материалов, характер возможного горения, специфику технологического процесса и т.п.

В соответствии с «Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий» помещения необходимо оборудовать дымовыми пожарными извещателями. В помещениях в начале пожара при горении различных пластмассовых, изоляционных материалов и бумажных изделий выделяется значительное количество дыма и мало теплоты. Объекты ВЦ необходимо оборудовать установками стационарного автоматического пожаротушения.

6.4 Вывод по условиям труда на рабочем месте

Условия труда на рабочем месте инженера-конструктора относятся к напряженным 1-й степени.

Таблица 6.4.1 Оценка условий труда инженера

Факторы

Класс условий труда

Оптимальный

Допустимый

Вредный

Опасный

1

2

3.1

3.2

3.3

3.4

4

Химический

+

Биологический

+

Аэрозоли ПФД

+

Акусти-ческие

Шум

+

Инфразвук

+

Ультразвук воздушный

+

Вибрация общая

+

Вибрация локальная

+

Ультразвук контактный

+

Неионизирующие излучения

+

Ионизирующие излучения

+

Микроклимат

+

Освещение

+

Тяжесть труда

+

Напряженность труда

+

Общая оценка условий труда

+

6.5 Утилизация отходов производства - отработанного электролита

Нейтрализация сернокислотного электролита основана на реакциях взаимодействия H2S03 с нейтрализующими агентами. В качестве последних наибольшее применение нашли кальцинированная сода Na2C03, каустичеcкая сода NaOH, известь СаСОз, гидроксид кальция Са(ОН)2. Реакции с участием указанных реагентов протекают следующим образом:

H2S04 + H2S0 = Na2S03 + C02 + H20, (5.9)

H2S04 + 2NaOH = Na2S04 + 2Н20, (5.10)

H2S04 + CaC03 = CaS04 + С02 + H20, (5.11)

H2S04 + Ca(OH)2 = CaS04 + 2H20, (5.12)

Примечание: гидроксид кальция может быть использован из отходов ацетиленового производства.

В результате реакций (5.9--5.10) образуется растворимый сульфат натрия, а реакций (5.11--5.12)- нерастворимый сульфат кальция (гипс).

При разработке технологии нейтрализации H2S04 с помощью кальцинированной соды важно знать величину растворимости Na2C03 в воде в зависимости от температуры. Соответствующие данные приведены в таблице 5.5.1

Таблица 5.5.1

Как видно из приведенных данных, максимальная растворимость кальцинированной соды имеет место при 40°С. Дальнейшее повышение температуры приводит к некоторому снижению этой величины.

Приведем пример расчета количества кальцинированной соды на нейтрализацию H2S04. Примем объем сливаемого электролита, равный 100л плотностью 1,200г/см3, приведенной к 30°С. В одном литре электролита плотностью 1,200г/ содержится 346г моногидрида серной кислоты, следовательно, в 100л -- 34,6кг H2S04. Согласно реакции (5.9) на нейтрализацию 1г-моля H2S04 расходуется 1,081г-моля Na2C03. Следовательно, для нейтрализации 34,6 кг H2S04 потребуется 38,2кг кальцинированной соды.

Таким же образом может быть рассчитан расход каустической соды и извести. Согласно реакциям (5.10 и 5.11) на нейтрализацию г-моля H2S04 расходуется 0,408 и 1,222г-моля NaOH и СаС03 соответственно.

Как видно, наименьший расход на нейтрализацию серной кислоты обеспечивает использование каустической соды. Однако для практического выбора нейтрализующего агента необходимо учитывать его доступность и стоимость.

Согласно приведенной на рисунке 5.1 схеме слив электролита из аккумуляторов осуществляется в приемные емкости, объем которых зависит от количества перерабатываемых аккумуляторов. Приемные емкости могут быть выполнены из любого кислотостойкого пластика (винипласта, стеклопластика и др.) или футерованы рольным свинцом. После заполнения приемной емкости электролит с помощью насоса перекачивается в емкость для отстоя (осветления). Отстой электролита производится с целью осаждения частиц шлама, состоящего в основном из диоксида свинца, то есть частиц положительной активной массы аккумуляторов. Отстой ориентировочно продолжается в течение суток.

В зависимости от объема нейтрализуемого электролита и организации производства могут быть использованы попеременно наполняемые две или три приемные емкости, в которых может осуществляться также и его отстой. При приготовлении раствора реагента в емкость первоначально заливается вода, а затем небольшими порциями вводится расчетное количество нейтрализующего агента. Раствор агента вводится при периодическом перемешивании деревянной или пластиковой мешалкой.

Процесс нейтрализации контролируется с помощью универсальной индикаторной бумаги по величине водородного показателя.

Сливную емкость (отстойник) и нейтрализатор по мере накопления шламов очищают от осадков. Осадки направляются на металлургическую переработку. Следует учесть, что процесс нейтрализации сернокислотного раствора происходит с большим выделением тепла. Поэтому выбор объема нейтрализующего раствора должен осуществляться с учетом его разогрева. Нейтрализованный электролит направляется в стоки.

Содержание компонентов в нейтрализованном растворе не должно превышать следующих показателей: соединения свинца -- 0,1мг/л; взвешенные частицы -- до 50мг/л. РН раствора должен быть равным 6, 5ч8, 0.

Для перекачки сернокислотного электролита из одной емкости в другую могут использоваться центробежные насосы серии «КМХ», производимые АО «НИИ ТЭМ» (г. Чайковский Пермской обл.). Насосы пригодны для перекачки серной кислоты любой концентрации при температурах от 1 до 70°С.

Список литературы

1. А. Б. Белов Микроконтроллеры AVR в радиолюбительской практике, Санкт-Петербург 2007.

2. Ю. И. Конев Электронная техника в автоматике, Москва 1986

3. Ф. Н. Покровского Практическое руководство по расчётам схем в электронике, справочник в 2-х томах. Москва энергоатомиздат 1991.

4. Э. С. Окснер, Мощные полевые транзисторы и их применение. Москва 1985.

5. Вольфганг Трамперт, Измерение, управление и регулирование с помощью AVR-микроконтроллером, практическое руководство. МК-Пресс, Киев 2006.

6. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. М.: изд. Дом «Додека21 век», 2001

7. Кокорев Ю. А., Жаров В.А., Торгов А. М., Расчет электромеханического привода: Учеб.пособие / Под. ред. В.Н. Баранова. - М.: Изд-во МГТУ, 1995.

8. Кокорев Ю.А., Жаров В.А., Торгов А.М. Расчет электромеханического привода. Издательство МГТУ им.Н.Э. Баумана, 1995

9. Карпенко Б.К. Шаговые электродвигатели. М.: Энер_гоатомиздат, 1990.

10. Мактас М. Я. Восемь уроков по P-CAD 2001

11. А. С. Уваров PCAD 2002 и SPECCTRA. Разработка печатных плат Солон-Пресс, 2003 г.

12. Э. Ц. Саврушев P-CAD 2006. Руководство схемотехника, администратора библиотек, конструктора Бином-Пресс, 2009 г.

13. Разевиг В.Д. «Схемотехническое моделирование с помощью программы Micro-Cap» 2003 г.

14. Полубинская Л.Г., Федоренков А.П. Autodesk Inventor 2008 Эксмо

15. Валерия Коммисарова. Программирование драйверов для Windows

16. Пей Ан. Сопряжение ПК с внешними устройствами

17. Солдатов В.П. Программирование драйверов Windows

18. В. Кулаков. Программирование на аппаратном уровне

19. А. Кривилев. Основы компьютерной математики с использованием системы MATLAB. М.: Лекс-Книга, 2005

20. В. Дьяконов. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения. Полное руководство пользователя. (2-е изд.) М.: СОЛОН-Пресс, 2004

21. А. Новгородцев. Расчет электрических цепей в MATLAB. С-Пб: Питер, 2004.

22. С.Герман-Галкин. Линейные электрические цепи: Лабораторные работы. (с дискетой) Корона принт. 2002.

23. Б.Андриевский, А.Фрадков. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB. CПб.: Наука. 1999.

24. Шампайн Л. Ф., Гладвел И., Томпсон С. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений с использованием MATLAB: Учебное пособие. 1-е изд. СПб.: Лань, 2009

25. Чарльз Генри Эдвардс , Дэвид Э. Пенни. Дифференциальные уравнения и краевые задачи: моделирование и вычисление с помощью Mathematica, Maple и MATLAB. 3-е издание. Киев.: Диалектика-Вильямс, 2007.

26. И. Черных. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. М.: ИД Питер, 2007

27. Шаумян Г. А. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. -- В.: Высшая школа, 1987

28. Вайнер Я. В., Дасоян М. А. Технология электрохимических покрытий. -- Л.: Машиностроение, 1982.

29. Печатные схемы в приборостроении, вычислительной техники и автоматике / А. Т. Белевцев, И. В. Борисов, П. И. Буловский, Л. Н. Московкин. -- Москва: Машиностроение, 1983.

30. Васильев В. И., Евтеев Ф. Е. Технологическая подготовка производства радиоаппаратуры. -- Л.: Энергия, 1981.

31. Пирогова Е. В. Проектирование и технология печатных плат. М.: Форум - Интра-М, 2005.

32. Цыгин Н. Конференция по печатным платам в С.-Петербурге // Электронные компоненты. 2001.

33. Галецкий Ф. П. Характеристика современных технологий печатных плат // Технологическое оборудование и материалы. 2000.

34. www.wikipedia.ru

35. http://www.pcports.ru/ - СОПРЯЖЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ

36. http://ironfelix.ru/ - железный феникс

37. http://www.123avr.com/ - самоучитель по AVR

38. http://model.exponenta.ru - моделирование в среде MATLAB

39. http://roboforum.ru/ - форум по робототехнике

40. http://www.radiokot.ru/ - форум по электронике

41. http://www.gaw.ru/ - переведённая на русский язык документация

42. http://www.datasheetcatalog.com/

43. http://www.purelogic.ru/ - станки ЧПУ

44. http://www.laborant.ru/

45. http://www.pcad.ru/

46. http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/marker/package/qfp.htm - база библиотек PCAD

Список использованной литературы к экономической части.

47. К.А.Грачевой, Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов технологического профиля,учебное пособие,МГТУ им.Баумана,1992 г.

48. М.И.Ипатов. Организационно-экономическая часть дипломных проектов конструкторского профиля, МГТУ им. Баумана, 1990 г.

49. С.В.Смирнова, Организационно-экономическая часть дипломных проектов исследовательского профиля, МГТУ им. Баумана, 1988 г.

50. Скворцов. Организационно-экономические вопросы дипломного проектирования.

Список использованной литературы к разделу «Охрана труда и экология»

51. Руководство Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии

и классификация условий труда», 2005.

52. Приказ от 31 августа 2007 г. №569 Министерства здравоохранения

и социального развития Российской Федерации «Об утверждении порядка проведения аттестации рабочих мест по условиям труда».

53. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений:Санитарные правила и нормы».

М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.

54. СН 2.2.4./2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и территории жилой застройки».

55. СаНПин 2.2.2.1340-03 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным

электронно-вычислительным машинам (ЭВМ)

и организации работы». - М.: Информационно-издательский центр

Госкомэпиднадзора России, 2003.

56. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

М.: Госстрой . - 1995.

57. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

58. СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях».

Размещено на Allbest.ru

...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2025, ООО «Олбест» Все наилучшее для вас