Габудуллин Отчет ПМ02. Цели и задачи производственной практики 10
 Скачать 47.14 Kb.
|
|
Содержание Цели и задачи производственной практики 10 1. Требования безопасности труда, пожарной безопасности и охрана труда 11 2. Монтажные работы щитов и пультов управления 14 3. Наладка систем автоматизации и компонентов мехатронных систем 16 4. Наладка систем автоматического управления 18 5. Подборка по справочной литературе необходимые средства измерений и автоматизации с обоснованием выбора 20 6. Выполнение расчет электрических, электронных и пневматических схем измерений по заданным параметрам 22 7. Выполнение контроля, регулирования, питания, сигнализации и отдельных компонентов мехатронных систем по заданным параметрам 24 8. Предмонтажная проверка средств измерений и автоматизации, в том числе информационно-измерительных систем мехатроники 26 9. Наладка аппаратно-программного обеспечения систем автоматического управления и мехатронных систем 29 Список использованных источников и литературы 31 Цели и задачи производственной практикиОзнакомиться с целями и задачами производственной практики:
К работам в качестве наладчика КИП и А допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, обученные безопасным методам работы, прошедшие проверку знаний требований по охране труда, имеющие производственный стаж на указанных работах не менее одного года и имеющие группу по электробезопасности не ниже 4, а также имеющие удостоверение на право производства этих работ, получившие инструктаж на рабочем месте по безопасности при выполнении работ. Наладчик КИП и А обязан: соблюдать правила внутреннего трудового распорядка; знать устройство вводных трансформаторов, подстанций, переходных шкафов, схемы прокладки электрических кабелей, их неисправности и пути их устранения; грамотно эксплуатировать и своевременно проводить профилактические осмотры и ремонты энергетического оборудования; вести контроль за исправным состоянием пусковой и защитной электроаппаратуры, заземления (зануления) КИП И А;. знать и соблюдать правила по охране труда при наладке и ремонте КИП и А объеме выполняемых обязанностей, ежегодно подтверждать 4 группу по электробезопасности; знать порядок проверки и пользования ручным механическим и электроинструментом, приспособлениями по обеспечению безопасного производства работ (стремянки, лестницы и др.), средствами защиты (диэлектрические перчатки и ковры, инструмент с изолирующими рукоятками, индикаторы напряжения, защитные очки); выполнять только ту работу, которая определена инструкцией по эксплуатации оборудования или должностными инструкциями, утвержденными администрацией предприятия, и при условии, что безопасные способы ее выполнения хорошо известны; знать и уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим от электрического тока и при других несчастных случаях; соблюдать инструкцию о мерах пожарной безопасности. При обслуживании КИП и А возможны воздействия следующих опасных и вредных производственных факторов: опасного напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, электрического улара, ожога электродугой; возникновение вредных веществ (которые могут вызвать ожоги тела и глаз, а также отравление организма серной кислотой); пониженной влажности воздуха и повышенной температуры; недостаточной освещенности рабочей зоны; опасности возникновения пожара; падение с высоты персонала при работах на стремянках и лестницах; падение предметов с высоты (инструмента, элементов оборудования). Администрация предприятия обязана обеспечить наладчика, работающего с электрооборудованием спецодеждой, спец. обувью и СИЗ в соответствии с отраслевыми нормами. О каждом несчастном случае на производстве пострадавший или очевидец немедленно извещает непосредственного руководителя. Наладчик КИП И А является ответственным лицом за подготовку рабочего места, включая в том числе, проведение работ без снятия напряжения. За невыполнение данной инструкции виновные привлекаются к ответственности согласно правилам внутреннего трудового распорядка или взысканиям, определенным кодексом законов о труде Российской Федерации.
По назначению электрощиты и пульты управления могут быть: оперативные, с которых ведется управление и контроль технологического процесса; неоперативные, предназначенные только для установки аппаратов, приборов и устройств, не используемых непосредственно для управления и наблюдения за технологическим процессом; комбинированные, которые могут выполнять как оперативные, так и неоперативные функции. По конструктивному исполнению электрощиты могут быть: наружной или внутренней установки; напольные и навесные; металлические и пластмассовые; шкафные одно-, двух- и многосекционные с передней, задней и двухсторонними дверьми. Основные работы при монтаже электрощита или пульта управления При монтаже щитов выполняют следующие работы: Транспортировка панелей к месту установки. Распаковка. Сборка металлических конструкций щита. Ошиновка. Монтаж приборов и аппаратов. Монтаж проводов на панелях. Монтаж контрольных кабелей. Разводка и подключение проводов и жил контрольных кабелей. Пуско-наладочные работы. Как правило монтаж проводов на панелях выполняют на заводе. Однако и на месте установки щита электромонтеру приходится часто монтировать провода на панелях. Это вызвано с вносимыми в проект монтажа изменениями, вызванными новыми требованиями, заменой оборудования и другими причинами. Панели транспортируют в вертикальном положении. Для удобства перевозки и подъема отдельных панелей блоков завод снабжает их инвентарными приспособлениями. Инвентарные приспособления свободностоящих панелей и блоков демонтируют после их окончательной установки, а присланных панелей и блоков до их установки. Панели транспортируют в соответствии последовательности монтажа. Вторичные приборы и аппараты, доставляемые отдельно от панелей, подают не щит только после окончания установки панелей. Распаковывать панели следует в закрытых помещениях после окончания всех строительных работ на месте их установки. При распаковке необходимо осторожно, без резких ударов, вскрыть ящик, освободить панель от креплений к дну ящику, снять защитный чехол и другие упаковочные материалы, осмотреть и очистить наружные поверхности от пыли и остатков упаковочного материала. При установке панелей над кабельными каналами в строительном основании должны быть предусмотрены специальные конструкции, на которые их устанавливают и крепят в 3 – 4 точках. Элементы щита расстанавливают согласно проекту, выравнивают их в горизонтальной и вертикальной поверхностях.
Наладка систем автоматизации выполняется после полного окончания строительно-монтажных работ, приемки их рабочей комиссией согласно требованиям СНиП 12-01, настоящего стандарта и СНиП 3.05.07 на действующем оборудовании и при наличии устойчивого технологического процесса. При комплексной наладке осуществляется: определение соответствия порядка отработки устройств и элементов систем сигнализации, защиты и управления алгоритмам рабочей документации с выявлением причин отказа или «ложного» срабатывания их, установка необходимых значений срабатывания позиционных устройств; определение соответствия пропускной способности запорно-регулирующей арматуры требованиям технологического процесса, правильности отработки выключателей; определение расходных характеристик регулирующих органов и приведение их к требуемой норме с помощью имеющихся в конструкции элементов настройки; подготовка к включению и включение в работу систем автоматизации для обеспечения комплексного опробования технологического оборудования; уточнение статических и динамических характеристик объекта, корректировка значений параметров настройки систем с учетом их взаимного влияния в процессе работы; испытание и определение пригодности систем автоматизации для обеспечения эксплуатации оборудования с производительностью, соответствующей нормам освоения проектных мощностей в начальный период; анализ работы систем автоматизации в эксплуатации; оформление производственной документации. Снятие расходных характеристик и определение пропускной способности регулирующих органов следует производить при условии соответствия параметров среды в трубопроводе нормам, установленным стандартом, рабочей документацией или паспортом на регулирующую арматуру. Корректировку установленных рабочей документацией или другой технологической документацией значений срабатывания элементов и устройств систем сигнализации и защиты следует производить только после утверждения заказчиком новых значений. При отсутствии конкретных требований к показателям работы систем автоматизации в рабочей документации определение таких требований осуществляется заказчиком по согласованию с пусконаладочной организацией. Объем и условия выполнения пусконаладочных работ по отдельным системам или их частям определяются в программе, разработанной пусконаладочной организацией и утвержденной заказчиком. В программу включают виды автономных или комплексных испытаний в соответствии с программами и методиками, предусмотренными в составе рабочей документации по ГОСТ 34.201. Виды испытаний и порядок их проведения принимают по ГОСТ 34.603. Результаты проведения пусконаладочных работ и испытаний оформляют протоколом, в который заносятся оценка работы системы, выводы и рекомендации. Реализация рекомендаций по улучшению работы систем автоматизации осуществляется заказчиком.
Наладка систем автоматического управления выполняется после составления проекта автоматизации предприятия или отдельного объекта. Данный процесс предполагает полную организацию задействованной в производстве системы автоматического управления. Наладка АСУ ТП подразумевает подключение всех устройств, вычислительных приборов к шкафам автоматики, пультам управления. В результате слаженной деятельности монтажной бригады происходит наладка всего производственного или технического процесса. Устанавливается полный автоматический порядок действий. Управление АСУ на производстве или объекте позволяет контролировать любые технологические процессы, существующие на предприятии. Данная система дает возможность организовать полный автоматический контроль работающих агрегатов, грамотно дозировать исходный материал, сократить количество забракованной продукции, контролировать работу задействованного в процессе оборудования. В процессе наладки осуществляется проверочный запуск всей системы автоматического управления объекта. Проверяется рабочий статус установленного программного обеспечения, упрощающего процедуру автоматического управления. Тестируется оборудование и ПО. Наладка устройств, измерительных и вычислительных агрегатов помогает произвести тестовый запуск с последующим беспроблемным включением всего комплекса в целом. На этом же этапе можно указать выполнение сервисного обслуживания и возможный технический ремонт установленного измерительного оборудования, ПО. Управление АСУ дает возможность сократить число поломок, предотвратить и предупредить появление аварийных ситуаций. В случае обнаружения проблемы, например, резервуар с жидкостью в насосной станции дал течь, система подаст сигнал тревоги. Своевременная наладка оборудования даст полный автоматический контроль за возможными аварийными и нестандартными ситуациями. При наступлении подобного случая будет запущен аварийный процесс работы. А своевременное реагирование поможет устранить причину поломки, провести плановое восстановление резервуара и предотвратить возможную аварию. Наладка и грамотное управление объектами дает возможность организовать безопасный запуск всех устройств цепочки. Это упрощает конечную сдачу объекта заказчику.
Для оптимального выбора средств измерений необходимо обладать следующими исходными данными: номинальным значением измеряемой величины; величиной разности между максимальным и минимальным значением измеряемой величины, регламентируемой в нормативной документации; сведениями об условиях проведения измерений. Средства автоматизации, которые будут осуществлять ведение процесса, должны быть выбраны технически грамотно и экономически обосновано. Конкретные типы автоматических устройств выбираются с учетом особенностей объекта управления и принятой системы управления. В первую очередь принимается во внимание такие факторы, как пожаро- и взрывоопасность, агрессивность и токсичность сред, число параметров, участвующих в управлении, и их физико-химические свойства, а также требования к качеству контроля и регулирования. Выбор конкретных типов автоматических устройств проводится из следующих соображений: для контроля и регулирования одинаковых параметров применяются одинаковые автоматические устройства, тем самым облегчается их приобретение, настройка, ремонт и эксплуатация; отдается предпочтение автоматическим устройствам серийного производства; при большом числе одинаковых параметров контроля применяются многоточечные приборы и приборы централизованного контроля; при автоматизации сложных технологических процессов используются вычислительные и управляющие приборы; класс точности приборов соответствует технологическим требованиям; для местного контроля применяются простые и надежные приборы, так как они используются в неблагоприятных условиях; для автоматизации технологических аппаратов с агрессивными средами устанавливаются специальные приборы. Для измерения большей части технологических параметров в условиях внедрения АСУТП применяют комплекс приборов. Комплекс включает в себя приборы измерения температуры, уровня, расхода, давления и др. для внесения регулирующего воздействия в объект управления используются регулирующие и отсечные клапаны.
Решение любой задачи по расчету электрической цепи следует начинать с выбора метода, которым будут произведены вычисления. Как правило, одна и та же задача может быть решена несколькими методами. Результат в любом случае будет одинаковым, а сложность вычислений может существенно отличаться. Для корректного выбора метода расчета следует сначала определиться к какому классу относится данная электрическая цепь: к простым электрическим цепям или к сложным. К простым относят электрические цепи, которые содержат либо один источник электрической энергии, либо несколько находящихся в одной ветви электрической цепи. Ниже изображены две схемы простых электрических цепей. Первая схема содержит один источник напряжения, в таком случае электрическая цепь однозначно относится к простым цепям. Вторая содержит уже два источника, но они находятся в одной ветви, следовательно, это также простая электрическая цепь. Расчет простых электрических цепей обычно производят в такой последовательности: 1. Сначала упрощают схему последовательно преобразовав все пассивные элементы схемы в один эквивалентный резистор. Для этого необходимо выделять участки схемы, на которых резисторы соединены последовательно или параллельно, и по известным формулам заменять их эквивалентными резисторами (сопротивлениями). Цепь постепенно упрощают и приводят к наличию в цепи одного эквивалентного резистора. 2. Далее подобную процедуру проводят с активными элементами электрической цепи (если их количество более одного источника). По аналогии с предыдущим пунктом упрощаем схему до тех пор, пока не получим в схеме один эквивалентный источник напряжения. Рассмотренный выше метод расчета электрических цепей при анализе больших и разветвленных цепей приводит к неоправданно трудоемким расчетам, поэтому редко применяется. Более широко используется метод контурных токов, позволяющий значительно сократить количество уравнений. При этом вместо токов в ветвях электрической цепи определяются так называемые контурные токи при помощи второго закона Кирхгофа. Таким образом, количество требуемых уравнений будет равняться числу независимых контуров. Если бы мы вели расчёт цепи по методу законов Ома и Кирхгофа, то необходимо было бы решить систему из пяти уравнений. Для расчёта по методу контурных токов необходимо всего три уравнения.
В современных мехатронных системах, как правило, используется иерархия «сверху – вниз», когда нижний уровень полностью подчинен вышестоящим. Рассмотрим иерархию управления, типичную для мехатронных (в частности, робототехнических) систем. Интеллектуальный уровень – высший уровень управления в системе. Назначение этого уровня – принятие решений о движении механической системы в условиях неполной информации о внешней среде и объектах работ. Например, рассмотрим ситуацию, когда мобильный робот при движении в трубопроводе получает информацию от системы технического зрения о наличии препятствия. Возможные следующие постановки задачи движения: остановить движение и вернуться в исходную позицию; определить тип и характеристики препятствия и убрать обнаруженный объект; продолжить исполняемое движение, игнорируя наличие внешнего объекта. Функции интеллектуального уровня в современных мехатронных системах обычно выполняет человек – оператор либо мощный компьютер верхнего уровня управления. Стратегический уровень управления предназначен для планирования движений мехатронной системы. Планирование движений предполагает разбиение задачи движения, поставленной интеллектуальным уровнем, на последовательность согласованных во времени элементарных действий и формализацию целей управления для каждого из этих действий. Примерами элементарных действий мобильного робота может служить: вывод рабочего органа в заданную позицию; захват предмета; тестовое движение для определения сил реакции со стороны объекта; транспортировка объекта и возвращение робота в исходную позицию. Формализация целей управления означает, что для каждого из элементарных действий должны быть записаны математические соотношения, выполнение которых обеспечивает успешное выполнение действия. Для технологических роботов на стратегическом уровне решается задача геометрического планирования движения рабочего органа. Стратегический уровень выдает информацию о плане движения и целях управления в форме команд управления движением. Важно подчеркнуть, что структура и форматы языков управления движением существенно отличаются от универсальных языков программирования (типа С++, Паскаль и т. п.), хотя отдельные операторы могут совпадать (например, операторы задания цикла и логические функции). Тактический уровень выполняет преобразование команд управления движением, поступающих со стратегического уровня управления, в программу управления, которая определяет законы согласованного движения во времени всех звеньев механического устройства с учетом технических характеристик блока приводов (в первую очередь ограничений на обобщенные скорости, ускорения и силы). На тактическом уровне необходимо определить обобщенные координаты манипулятора, которые соответствуют желаемым декартовым координатам характеристической точки схвата. Для этого должна быть решена обратная задача о положении манипулятора. Для управления скоростью движения программа управления строится как результат решения обратной задачи о скорости рабочего органа. Для реализации данных алгоритмов устройство компьютерного управления должно выполнять в реальном времени следующие основные функции: прием информации от стратегического уровня в форме команд управления движением; прием и обработку информации от датчиков положения манипулятора о текущей конфигурации для расчета элементов матрицы Якоби; обращение матрицы Якоби; умножение обратной матрицы Якоби на вектор-столбец программной скорости рабочего органа; выдачу программы управления на исполнительный уровень. Исполнительный уровень управления предназначен для расчета и выдачи управляющих сигналов на блок приводов мехатронной системы в соответствии с программой управления с учетом технических характеристик силовых преобразователей. Для иерархических систем управления в мехатронике действует принцип, согласно которому по мере продвижения от высших к низшим уровням управления понижается интеллектуальность системы, но повышается ее точность. При этом под «интеллектуальностью» понимается способность системы приобретать специальные знания, позволяющие уточнить поставленную задачу и определить пути ее решения, а под «неточностью» – неопределенность в операциях по решению данной задачи.
Предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации предусматривает проведение внешнего осмотра, подготовительных работ и проверку основных характеристик аппаратуры. Внешний осмотр включает в себя: проверка комплектности по сопроводительным документам; проверка соответствия приборов (тип, исполнение и т.п.) требованиям проекта; проверка наличия клейм и пломб завода изготовителя; проверка внешних повреждений. Подготовительные работы: удаление или ослабление элементов крепления применённых на время транспортировки; проверка состояния электроконтактных поверхностей; установка проверяемого прибора в рабочее положение; подбор аппаратуры для проверки характеристик прибора; сборка проверочной схемы; подготовка к работе различных механизмов и приборов; обеспечение нормальных условий в месте проведения работ; проверка сопротивления изоляции герметичности и т.д. Проверка основных характеристик аппаратуры, например: для измерительного преобразователя – установка начального значения выходного сигнала, проверка основной погрешности выходного сигнала; для регулирующего прибора – лабораторная проверка технического состояния и измерение параметров, статическая и динамическая настройка и т.д. и т.п. Проверке не подлежат основные характеристики термоэлектрических термометров, термометров сопротивления, пирометров, ротаметров, индукционных преобразователей расхода, датчиков состава и свойств среды, пускорегулирующей аппаратуры Для проверки характеристик приборов и средств автоматизации необходимо иметь, например: источник питания, образцовую измерительную аппаратуру, имитатор значений измеряемого параметра, устройство для проверки дополнительных устройств приборов (позиционно-регулирующих сигнализирующих и т.п.), оснастку для установки крепления приборов Образцовая измерительная аппаратура должна удовлетворять требованию: предельный допуск абсолютной погрешности образцового прибора при максимальных знаниях входного сигнала диапазон измерения входного сигнала (нормирующее значение) предельный допуск абсолютной погрешности поверяемого прибора постоянная величина Для измерительных преобразователей образцовые средства измерения должны отвечать условию
Наладка систем автоматического управления выполняется после составления проекта автоматизации предприятия или отдельного объекта. Данный процесс предполагает полную организацию задействованной в производстве системы автоматического управления. Наладка АСУ ТП подразумевает подключение всех устройств, вычислительных приборов к шкафам автоматики, пультам управления. В результате слаженной деятельности монтажной бригады происходит наладка всего производственного или технического процесса. Устанавливается полный автоматический порядок действий. Управление АСУ на производстве или объекте позволяет контролировать любые технологические процессы, существующие на предприятии. Данная система дает возможность организовать полный автоматический контроль работающих агрегатов, грамотно дозировать исходный материал, сократить количество забракованной продукции, контролировать работу задействованного в процессе оборудования. В процессе наладки осуществляется проверочный запуск всей системы автоматического управления объекта. Проверяется рабочий статус установленного программного обеспечения, упрощающего процедуру автоматического управления. Тестируется оборудование и ПО. Наладка устройств, измерительных и вычислительных агрегатов помогает произвести тестовый запуск с последующим беспроблемным включением всего комплекса в целом. На этом же этапе можно указать выполнение сервисного обслуживания и возможный технический ремонт установленного измерительного оборудования, ПО. Управление АСУ дает возможность сократить число поломок, предотвратить и предупредить появление аварийных ситуаций. В случае обнаружения проблемы, например, резервуар с жидкостью в насосной станции дал течь, система подаст сигнал тревоги. Своевременная наладка оборудования даст полный автоматический контроль за возможными аварийными и нестандартными ситуациями. При наступлении подобного случая будет запущен аварийный процесс работы. А своевременное реагирование поможет устранить причину поломки, провести плановое восстановление резервуара и предотвратить возможную аварию. Наладка и грамотное управление объектами дает возможность организовать безопасный запуск всех устройств цепочки. Это упрощает конечную сдачу объекта заказчику. Безопасность прежде всего.
|