ВВЕДЕНИЕ 6
1 Постановка задачи 7
1.1 Описание выполняемых функций 7
1.2 Анализ технического задания 8
2 Технический раздел 9
2.1 Построение структурной схемы 9
2.2 Разработка принципиальной схемы 9
2.2.1 Выбор микроконтроллера в качестве блока обработки информации 10
2.2.2 Схема электрическая принципиальная измерительного блока 13
2.2.3 Схема электрическая принципиальная блока генератора с излучателем 14
2.2.4 Схема электрическая принципиальная блока цифровой обработки 16
2.2.5 Схема электрическая принципиальная блока формирования выходного
сигнала 17
2.2.6 Схема электрическая принципиальная блока преобразования питания 19
3 Конструкторский раздел 20
3.1 Разработка блоков «Электронного помощника оператора» 20
3.2. Разработка узлов печатных 20
4 Разработка программного обеспечения 23
4.1 Принципы и методы программирования ИЦАИП. Структура ПО ИЦАПП 23
4.2 Методика отладки ПО ИЦА1111 25
4.3 Описание и обоснование методов отладки ПО ИЦАПП 26
5 Организационно-экономический раздел 28
5.1 Сетевое планирование 28
5.2 Построение сетевого графика 28
5.3 Расчёт параметров событий сетевого графика 32
5.4 Расчёт параметров работ сетевого графика 33
5.5 Расчёт параметров СГ в целом 36
5.6 Расчет производственных затрат на проведение ОКР 37
5.7 Расчёт заработной платы 41
5.8 Накладные расходы 41
5.9 Расчет итоговых затрат 42
5.10 Расчет экономического эффекта от производства изделия 42
6 Охрана труда 43
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов, источником которых
является спроектированное устройство 43
6.2 Анализ условий эксплуатации проектируемого устройства 43
6.3 Обеспечение безопасности устройства 44
6.4 Требования к эргономичности 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 47
ПРИЛОЖЕНИЕ А 49
Опыт эксплуатации технических систем, таких как производственные станки, находящихся под управлением оператора показал, что человек не всегда в состоянии самостоятельно уследить за правильной работой станка.
Воздействие внешних факторов, таких как высокие показатели температуры, влажности; запыленность воздуха, солнечная радиация усиливают усталость оператора, снижают внимание, контроль за приборами и аварийной сигнализацией. Аварийные режимы работы системы - выявляются несвоевременно, с опозданием.
Ошибочные действия оператора выводят из строя дорогостоящие агрегаты и узлы, а так же к браку производимой продукции.
Возникла необходимость автоматизировать управление системой аварийной останови оборудования. На оператора при этом возлагается контроль за исправной работой системы управления.
В процессе эксплуатации оборудования выявляется необходимость мониторинга параметров работы агрегатов и узлов оборудования объекта.
Это привело к задаче создания устройства «Индуктивный цифро-аналоговый преобразователь перемещения», отвечающий за преобразование перемещения края металлического листа в электрический сигнал для обеспечения работы системы автоматического управления.
Данному устройству присвоено наименование «Индуктивный цифроаналоговый преобразователь перемещения» (сокращенно ИЦАНН).
ИЦАНН предназначен для того, чтобы:
а) повысить безопасность и упростить эксплуатацию оборудования;
б) своевременно обнаружить неисправность и предотвратить выход из строя агрегатов и узлов, а так же предотвратить брак продукции;
в) автоматически, независимо от действий оператора, предотвратить аварийные ситуации и поломку оборудования, совместно с автоматической системой управления оборудованием.
Разработанное устройство индуктивный цифро-аналоговый преобразователь перемещения позволяет осуществлять управление исполнительным устройством.
С использованием в качестве блока управления микроконтроллера архитектуры ARM Cortex-M0 LPC822M101JDH20 и программного продукта для этого процессора обеспечивается высокая надёжность проводимых проверок, т.е. получения достоверных результатов.
Конструктивные и схемотехнические решения выполнены с учётом современных направлений в разработках радиоэлектронной аппаратуры. Компактная конструкция блока (размеры) позволяет легко разместить устройство используя приспособления для крепежа в удобном месте.
Разработан комплект конструкторской документации на изготовление устройства.
С помощью разработанного устройства управления исполнительным устройством человек полностью исключается из процесса регулировки работающего оборудования. Оператору необходимо только следить за критическими ситуациями.
Разработаны мероприятия по охране труда при эксплуатации изделия.
Рассчитаны экономические показатели. Так, себестоимость одного комплекта изделия при мелкосерийном производстве составляет 50300 руб., а срок окупаемости разработки около 0,7 года с начала разработки системы.
