Практика. Практика ПМ01 антипов. 1 Техника безопасности по модулю пм. 01

• Название: 1 Техника безопасности по модулю пм. 01
• Анкор: Практика
• Дата: 14.02.2022
• Размер: 429.5 Kb.
• Имя файла: Практика ПМ01 антипов.doc
• Тип: Реферат; #361881

Содержание

Введение	3
1 Техника безопасности по модулю ПМ.01.	4
2 Чувствительность САУ	7
3 Коммутаторы. Релейные коммутаторы	12
Заключение Список литературы	19 20

Введение

Учебная практика по профилю специальности направлена на формирование у студентов общих и профессиональных компетенций, приобретение практического опыта и реализуется в рамках модуля ПМ.01 Выполнение работ по рабочей профессии «Разработка и компьютерное моделирование элементов систем автоматизации с учётом специфики автоматизации технологических процессов»;

Учебная практика проходила с 9.02.22 по 23.02.22 в ВПК

Задачами учебной практики являются:

• 
  закрепление теоретических знаний профессионального модуля ПМ.01 «Разработка и компьютерное моделирование элементов систем автоматизации с учётом специфики автоматизации технологических процессов»;
  

знакомство с вопросами техники безопасности по модулю ПМ.01.

изучить чувствительность САУ

- изучить коммутаторы, релейные коммутаторы

1 Техника безопасности

Необходимые требований по технике безопасности слесаря контрольно-измерительных приборов и средств автоматики включает в себя следующее:

1. К выполнению работы по профессии слесарь контрольно-измерительных приборов и средств автоматики (далее – слесарь КИПиА), допускаются работники не моложе 18 лет, имеющие необходимую теоретическую и практическую подготовку, прошедшие медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья, прошедшие вводный и первичный на рабочем месте инструктажи по охране труда и обучение по специальной программе, аттестованные квалификационной комиссией и получившие допуск к самостоятельной работе.

2. Слесарь КИПиА, должен периодически, не реже одного раза в год, проходить обучение и проверку знаний требований охраны труда и получать допуск к работам повышенной опасности.

3. Слесарь КИПиА, независимо от квалификации и стажа работы, не реже одного раза в три месяца должен проходить повторный инструктаж по охране труда; в случае нарушения им требований охраны труда, а также при перерыве в работе более чем на 30 календарных дней, он должен пройти внеплановый инструктаж. 4. Слесарь КИПиА должен пройти обучение и проверку знаний норм и правил работы в электроустановках и получить (подтвердить) группу по электробезопасности не ниже III.

5. К работе по ремонту контрольно-измерительных приборов с ртутным заполнением и радиоактивных приборов женщины не допускаются.

6. Слесарь КИПиА, допущенный к самостоятельной работе, должен знать: устройство, принцип работы и способы наладки ремонтируемых и юстируемых приборов, механизмов, аппаратов. Назначение и способы наладки контрольно-измерительных приборов. Правила, нормы и инструкции по охране труда и пожарной безопасности. Правила пользования первичными средствами пожаротушения. Способы оказания первой помощи при несчастных случаях. Правила внутреннего трудового распорядка организации. 7. Слесарь КИПиА, направленный для участия в несвойственных его профессии работах, должен пройти целевой инструктаж по безопасному выполнению предстоящих работ. 8. Слесарю КИПиА запрещается выполнять работы, к которым он не допущен в установленном порядке, а также пользоваться инструментом и оборудованием, с которыми он не имеет навыков безопасного обращения.

9. Во время работы на слесаря КИПиА, могут оказывать неблагоприятное воздействие, в основном, следующие опасные и вредные производственные факторы: — электрический ток, путь которого в случае замыкания на корпус может пройти через тело человека;

— движущиеся и вращающиеся части применяемых электромеханических приборов и систем, а также инструмента, машин, оборудования;

— острые кромки, заусенцы, шероховатости на поверхности инструмента, приборов, оборудования;

— повышенная концентрация паров свинца в воздухе рабочей зоны (при пайке припоями типа ПОС)

— нагретое до высокой температуры жало паяльника и расплавленный припой

— отлетающие (например, от спружинившей проволоки) частицы расплавленного припоя;

— вредные химические вещества, входящие в состав смазок и лакокрасочных материалов;

— повышенный уровень ионизирующего излучения (например, при работе с приборами с источниками ионизирующего излучения);

— недостаточная освещенность рабочего места.

10. Слесарь КИПиА, во время работы должен пользоваться спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов.

11. Для предупреждения возможности возникновения пожара слесарь КИПиА должен соблюдать требования пожарной безопасности сам и не допускать

нарушения этих требований другими работниками; курить разрешается только в специально отведенных для этого местах.

12. Слесарь КИПиА обязан соблюдать трудовую и производственную дисциплину.

13. Если с кем-либо из работников произошел несчастный случай, то пострадавшему необходимо оказать первую помощь, сообщить о случившемся руководителю и сохранить обстановку происшествия, если это не создает опасности для окружающих.

14. Слесарь КИПиА, при необходимости, должен уметь оказать первую помощь, пользоваться медицинской аптечкой.

15. Для предупреждения возможности заболеваний слесарю КИПиА следует соблюдать правила личной гигиены, в том числе, перед приемом пищи необходимо тщательно мыть руки с мылом.

16. Не допускается выполнять работу, находясь в состоянии алкогольного опьянения либо в состоянии, вызванном потреблением наркотических средств, психотропных, токсических или других одурманивающих веществ, а также распивать спиртные напитки, употреблять наркотические средства, психотропные, токсические или другие одурманивающие вещества на рабочем месте или в рабочее время.

17. Слесарь КИПиА, допустивший нарушение или невыполнение требований инструкции по охране труда, рассматривается, как нарушитель производственной дисциплины и может быть привлечен к дисциплинарной ответственности, а в зависимости от последствий — и к уголовной; если нарушение связано с причинением материального ущерба, то виновный может привлекаться к материальной ответственности в установленном порядке.

2 Чувствительность САУ

Чувствительность систем автоматического управления - это степень влияния разброса параметров и их изменений в процессе работы на статические и динамические свойства системы управления, то есть на точность, показатели качества, на частотные свойства и др.

Параметры системы управления (коэффициенты передачи и постоянные времени) определяются физическими параметрами составляющих ее элементов (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивностей и т.п.). Величины физических параметров элементов, во-первых, имеют технологический разброс, обусловленный допусками на изготовление элементов, во-вторых, подвержены эксплуатационным изменениям с течением времени, что обусловлено их старением.

Поэтому встает задача оценки работы системы при изменении и разбросе параметров составляющих ее элементов.

Эта задача решается путем количественной оценки чувствительности системы. Для этого требуется описать систему управления уравнениями в нормальной форме, т.е.

 при i=1, 2, ... , n,

где n - порядок системы;

x_i - координаты состояния системы;

f_i - внешние воздействия, прикладываемое к системе;

a_ik - коэффициенты уравнения, определяемые величинами физических параметров составляющих систему элементов.

Изменяющиеся со временем параметры элементов системы в процессе эксплуатации и от разброса при изготовлении обозначим через

a_j (j=1, 2, ... , m).

Тогда уравнение системы можно записать в виде

 при i=1, 2, ... , n.

Решение уравнений определяет координаты системы:

x₁(t), x₂(t), ... , x_n(t), образующие исходное движение системы.

Пусть параметры a_j изменяются на малые величины Da_j , тогда имеем

 ;

. . . . . . . . . .

 .

Рассматривая малые изменения параметров

a_j (j=1, 2, ... , m), получим новые уравнения

 

при i=1, 2, ... , n.

Процесс в той же системе, но с измененными параметрами, определяемый решением уравнений, т.е. 

 , называется варьированным движением.

Возникшее различие в протекании процессов в системе за счет изменения параметров

 при i=1, 2, ... , n

называется дополнительным движением.

При малых отклонениях Da_j эта разность может быть определена следующим образом:

 при i=1, 2, ... , n.

Обозначим

 (j=1, 2, ... , m).

Тогда дополнительное движение будет

 при i=1, 2, ... , n.

Величины 

 , определяемые выражением, представляют собой функции чувствительности i-ой координаты системы по j-ому параметру.

Таким образом, чтобы оценить степень влияния разброса и изменения параметров на координаты системы необходимо определить функции чувствительности по каждой координате от каждого изменяющегося параметра.

В рассматриваемом случае x_i(t) являются координатами состояния системы. Вообще же аналогичные характеристики чувствительности вводятся так же для различных показателей качества системы. Тогда в формуле вместо x_i будет стоять соответствующий показатель качества, а в формуле - вместо Dx_i - изменение этого показателя качества. Функции чувствительности для частотных характеристик будут функциями не времени, а частоты. Если показатели качества выражаются не функциями, а числами, то u_ij называются коэффициентами чувствительности.

Если в качестве изменяющихся параметров a_j выбрать внешние воздействия, то можно получить функции чувствительности системы по отношению к внешним воздействиям.

Определение функций чувствительности производится следующим образом.

Продифференцируем исходное уравнение по изменяющимся параметрам a_j. Тогда получим

 .

Меняя в левой части порядок дифференцирования и учитывая, получим выражения

 при i=1,...,n; j=1,...,m;

которые называются уравнениями чувствительности. Решение этих уравнений определяет функции чувствительности   .

Рассмотрим функции чувствительности для частотных характеристик. Передаточную функцию разомкнутой системы запишем в виде

W(s) = W(s, a₁, a₂, ... , a_m ),

где a₁, a₂, ... , a_m - параметры системы, имеющие технологический разброс или эксплуатационные изменения.

Тогда амплитудная и фазовая частотные характеристики тоже зависят от этих параметров

А(w) = А(w, a₁, ... , a_m);

y(w) = y(w, a₁, ... , a_m).

Функции чувствительности для амплитудной и фазовой частотных характеристик будут

 ,   , j=1, 2, ... , m.

В результате получим как функции частоты выражения для отклонения частотных характеристик за счет разброса и изменения параметров системы:

 ,   

Определение функций чувствительности производится при проектировании систем с наименьшими изменениями качественных показателей при отклонении значений параметров системы от расчетных.

Пример. Определить функции чувствительности для системы, заданной следующим уравнением

(Tp+1)x(t)=kg(t), где T, k - изменяющиеся параметры.

Решение. Уравнение системы в нормальной форме имеет вид

 .

Введем функции чувствительности

 ,   .

Уравнение чувствительности получим исходя из

 ;

 .

Найдя отсюда u_xk и u_xT, вычислим изменение хода процесса управляемой величины x(t) за счет изменения параметров k и T по формуле

 .

Передаточная функция системы: 

 .

Частотные характеристики: 

 ,   .

Найдем функции чувствительности частотных характеристик по параметру T

 =   ,

 =   .

Отклонения частотных характеристик

DA(w) = u_AT(w)DT, Dy(w) = u_YT(w)DT.

3 Коммутаторы. Релейные коммутаторы
В сетевом пространстве тоже есть свои «распределители», где вместо электропитания пользователи активно передают трафик, пакеты данных и картинки с котиками. Погодите, скажете вы. Разве такие вещи делаются не через роутеры? Зачем тогда нужен коммутатор? Ответ достаточно прост. Роутер (или маршрутизатор) — это устройство, способное обмениваться данными с внешней сетью, оснащенное системой кодировки трафика, IP-телевидением, WPS, и еще массой полезных функций.

Основное, чем отличается роутер от коммутатора, — тем что последний имеет дело только с локальной сетью: домашней либо корпоративной. Таким образом понятия «свитч для интернета» в принципе не существует. Доступ к всемирной паутине пользователи локальной сети могут получить лишь в том случае, если к главному порту коммутатора присоединить роутер в соответствии с рисунком 1. И примерно так это обычно и работает.



Рисунок 1 – Коммутатор способ подключения

Для чего нужен коммутатор и что он делает

Назначение коммутатора в том, чтобы объединять множество разных устройств (компьютеров, принтеров, серверов, МФУ и прочих) в одну общую локальную сеть, позволяя её пользователям обмениваться информацией. В любой сети, даже самой маленькой, где есть несколько устройств, чью совместную работу нужно организовать, требуется коммутатор, который служит своеобразным приемно-сортировочным пунктом, переправляющим пакеты данных от источника к адресату.

Чем отличается коммутатор от концентратора

Концентратор (иначе хаб) занимается тем же самым, что и коммутатор — передает данные по локальной сети. Отличие состоит в том, что хаб рассылает трафик от центральной машины (ПК, сервер) сразу всем компьютерам. Кому надо, тот читает, кому не надо — игнорирует. Однако при этом вероятность перехвата пакетов максимальна и неоправданно высока нагрузка на сеть, из-за чего подобный «широковещательный» способ передачи данных постепенно выходит из употребления.

В случае с коммутатором передача данных ведется адресно. Если в первом случае пакет с информацией получали все ПК в сети (5, 10, 100, 1000), то во втором — всё персонифицировано. Данные, предназначенные для условного Васи, никто кроме него прочесть не сможет. Отсюда второе название коммутатора — switch — или «переключатель», поскольку он, как стрелочник на железнодорожной развязке, переводит стрелки, направляя «состав» с информацией в конкретный пункт назначения.

Принцип работы коммутатора

Основные принципы мы разобрали, так что переходим к конкретным задачам. Алгоритм работы свитчей построен на системе самообучения, чтобы с каждым разом улучшать адресную передачу файлов между всеми устройствами в системе (компьютеры, ноутбуки, оргтехника, принтеры).

Перед началом работы свитч создает таблицу коммутации, привязывая каждому порту тот MAC-адрес, от которого запитывается конкретное устройство. При первичном подключении таблица пустая, а коммутатор обучается процессам, параллельно записывая данные в табличку и определяя основной хост (головную систему).

В дальнейшем, если на один из портов поступит сигнал для определенного MAC, который ассоциируется у свитча с одним из портов, информация сразу же полетит конечному адресату. Если же MAC и порт не связаны, а фрейм прилетел — его разбросают по всем свободным портам, таким образом определив нужный. Чем больше портов коммутатора занято, тем ниже загрузка, выше скорость передачи, меньше задержки.

Типы коммутаторов

Современные устройства можно разделить на три ключевых категории:

• 
  неуправляемые (Unmanaged);
  
• 
  настраиваемые (Smart);
  
• 
  управляемые (Managed).
  

Неуправляемые, как можно определить из названия, работают по схеме «включил, подключил и забыл». Иным словами, они работают как классические сетевые удлинители, добавляя владельцу недостающее число Ethernet-портов. Такое решение отлично показывает себя в домашних условиях (организация сети, подключение умной техники, разводка IP-камер) и небольших офисах до 10 машин. Техника нетребовательна, но выдержать большой трафик неспособна. Да и проверить систему, если что-то где-то произойдет на линии, будет непросто.

Настраиваемые разработаны как раз под корпоративный сегмент с возможностью отслеживания трафика для каждого конкретного порта. Благодаря им можно отслеживать и поддерживать протоколы топологии, транковать и настраивать различные параметры VLAN, если железо это позволяет. Калибровка базовая, но зачастую и этого хватает.

Управляемые, как вы поняли, самые технологичные и умные. Для них предусмотрено автоматическое и ручное управление. Системный администратор может мониторить каждый порт, снимать статистику по трафику, отслеживать количество ошибок до определенного устройства. Для крупной сетевой компании это огромный плюс. Особенно, если кто-то любит посидеть на торрентах, и не признается в этом.

В действительности, типология коммутаторов значительно сложнее. Коммутаторы также подразделяются по уровням и положению в иерархии сети. И могут иметь разные характеристики и функции. Но всё это — темы для отдельных обзоров.

Если у вас еще остались вопросы по характеристикам и функциям коммутаторов, вы всегда можете задать их нашим специалистам. Закажите консультацию, и мы предоставим вам всю требуемую информацию.

Разрабатывая описанные ниже релейные устройства, автор стремился обеспечить минимальное их энергопотребление. Мы надеемся, что читатели найдут им самые различные применения. Описанные ниже экономичные устройства я уже много лет использую в своей практике. Одно из них автоматически "заземляет" антенну при отключении питания трансивера, другое - установлено в переключателе диапазонов. Схема устройства, включающего нагрузку и выключающего ее по фронту и спаду входного напряжения, показана в соответствии с рисунком 2. Подобные коммутаторы нагрузки, собранные на электромагнитных реле, предельно просты, но из-за длительности включенного состояния реле их среднее энергопотребление весьма значительно. Одним из способов повышения экономичности коммутатора может быть использование так называемых дистанционных переключателей.



Рисуно 2 - Схема устройства, включающего нагрузку и выключающего ее по фронту и спаду входного напряжения

При подаче входного напряжения (его роль здесь играет напряжение питания) происходит быстрая зарядка конденсатора С1 через диод VD3, обмотку А-Б дистанционного переключателя К1 и диод VD1. Зарядный импульс вызывает срабатывание переключателя и коммутацию исполнительных цепей (они на схеме не показаны).

В таком состоянии устройство может находиться сколько угодно долго, потребляемый им ток зависит от сопротивления резистора R1 и не превышает 4 мА. Ток, потребляемый коммутатором в момент включения, равен примерно 70 мА и вычисляется как результат деления разности между напряжением питания и падением напряжения на диодах VD1, VD3 на сопротивление обмотки дистанционного переключателя (в рассматриваемом случае 150 Ом).

Длительность импульса тока включения дистанционного переключателя К1 tвкл=RобмС1. Оно должно быть большим или равным минимальному времени срабатывания реле (гарантированное время tcpаб согласно ТУ для переключателя РПС45 - 10 мс, на практике оно на 20...30 % меньше).

При отключении входного напряжения конденсатор С1 начинает разряжаться через резистор R1, эмит-терный переход транзистора VT1 и диод VD2.

В результате транзистор открывается и разрядный импульс конденсатора протекает по обмотке В-Г дистанционного переключателя К1 через диод VD2. Дистанционный переключатель возвращается в исходное состояние.

В устройстве использован дистанционный переключатель РПС45, паспорт РС4.520.755-17. В случае его отсутствия подойдут переключатели этого же типа с паспортом РС4.520.755-09 или РС4.520.755-04 (сопротивление каждой из обмоток 220+44 Ом). Все они с двумя группами контактов на переключение.

Описанный коммутатор может быть использован, в частности, вместо обычного электромагнитного реле в тех случаях, когда непрерывное или суммарное время пребывания его обмотки под напряжением превышает предельно допустимое по ТУ (например, для реле РЭС60 - 100 ч).

Если дистанционный переключатель заменить двумя электромагнитными реле К1 и К2, включив их вместо его обмоток, А-Б и В-Г соответственно, устройство будет реагировать срабатыванием на короткое время реле К1 на подачу, а реле К2 - на снятие входного напряжения. Таким образом, с контактной группы каждого реле можно снимать одиночные импульсы: с К1.1 - при подаче входного напряжения, а с К2.1 - при снятии. Оба реле одинаковы - РЭС60, паспорт РС4.569.435-02.01 (или РС4.569.435-12.01) с обмоткой сопротивлением 270+40 Ом. Емкость конденсатора С1 для этого случая - 20 мкФ.

Длительность импульсов можно определить по формуле т=RобмС1. В рассматриваемом варианте длительность импульсов равна 5+1,5 мс.

Если выходные импульсы необходимо сформировать в одной цепи, подойдет коммутатор на одном реле в соответствии с рисунком 3. При подаче входного напряжения импульс тока зарядки конденсатора С1, протекающего через обмотку реле К1 и диод VD1, вызывает срабатывание реле К1. Транзистор VT1 в это время закрыт падением напряжения на диоде VD1. По мере увеличения напряжения на конденсаторе ток через обмотку реле К1 уменьшается, оно отпускает якорь, возвращаясь в исходное состояние.



Рисунок 3 - Коммутатор на одном реле

При отключении входного напряжения питания конденсатор С1 начинает разряжаться через резистор R1, эмиттерный переход транзистора VT1 и обмотку реле К1 (диод VD1 закрыт падением напряжения на эмит-терном переходе).

В результате транзистор открывается и импульс тока разрядки конденсатора снова заставляет реле сработать. Время, на которое включается реле в обоих случаях, определяет произведение Ro6мC1. В узле использовано реле РЭС60 с указанными выше номерами паспорта. Подойдут также реле РЭС80, паспорт ДЛТ4.555.015-01 (или ДЛТ4.555.015-06), либо РЭС49, паспорт РС4.569.425 П2 (или РС4.569.02-01), с одной группой переключающих контактов.

Во всех описанных устройствах можно использовать практически любые транзисторы структуры n-p-п со статическим коэффициентом передачи тока более 100. Конденсатор С1 следует выбрать с минимально возможным током утечки, например, К52-1, К52-9, К53-1. Выбор остальных элементов не критичен.

Коммутаторы могут работать и при входном напряжении 24...27 В, нужно только подобрать соответствующие дистанционный переключатель К1 (или реле) и транзистор. Так, для устройства по схеме на рис. 1 потребуется переключатель РПС45, паспорт РС4.520.755-10 (или РС4.520.755-05), с сопротивлением обмоток 820±160 Ом или два реле РЭС60, паспорт РС4.569.435-10.01 (или РС4.569.435-15.01, РС4.569.436 П2), с сопротивлением обмотки 1700+255 Ом.

Транзистор КТ3117А надо заменить на КТ603Б, КТ608Б, КТ815А (либо транзистор из сборки К1НТ251). Емкость конденсатора следует уменьшить до 20 мкФ либо пересчитать, исходя из требуемой длительности выходных импульсов.

Заключение
Учебная практика по профилю специальности направлена на формирование у студентов общих и профессиональных компетенций, приобретение практического опыта и реализуется в рамках модуля ПМ.01 «Разработка и компьютерное моделирование элементов систем автоматизации с учётом специфики автоматизации технологических процессов»

Узнал и изучил что представляет собой чувствительность САУ.

Изучил устройство и способы подключения коммутатора и релейных коммутаторов.

Список литературы

1. 
   Евгенев Г. Б. и др.] Основы автоматизации технологических процессов и производств: учебное пособие : в 2 т. ; под ред. Г. Б. Евгенева. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016.
   
2. 
   Пантелеев В.Н., Прошин В.М.— Основы автоматизации производства: учебник для учреждений нач. проф. образования / 5-е изд., перераб. — М. : Издательский центр «Академия», 2018. — 208 с.
   
3. 
   Шишмарев В.Ю Автоматизация технологических процессов: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /. — 7е изд., испр. — М. : Издательский центр «Академия», 2017. — 352 с.