Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2012 в 20:00, дипломная работа
Работа посвящена разработке программно-аппаратного комплекса, предназначенного для обеспечения и поддержания заданной температуры узлов блока путем регулирования скорости вращения вентиляторов, а также для мониторинга температуры контролируемых узлов.
Меры: Для защиты от поражения электрическим током осуществляется защитное заземление оборудования, устанавливаются устройства защитного отключения, провода изолируются (Rиз > 0.5МОм).
В помещении не применяются реактивы, в состав которых входят горючие вещества.
Выводы: В соответствии с СП 4.13130.2009 помещение по взрывопожароопасности относится к категории Д – помещение без повышенной опасности.
Меры: - установить автоматические пожарные сигнализации
- оборудовать
помещение автоматическими сист
- оснастить
оборудование устройствами
- эвакуационные
мероприятия: разместить на
В технологическом процессе пайки печатной платы используется ПОС-61, предназначенный для фиксации элементов на печатной плате.
Анализируя используемые в процессе пайки материалы, можно сделать вывод, что данный технологический процесс сопровождается выделением в воздух помещения вредных веществ, самым опасными из которых являются свинец и выделяемый флюсом газообразный хлор.
Согласно ГОСТ 12.1.007-88 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» в зависимости от степени токсичности все ядовитые вещества разделены на 4 класса. Проанализируем токсичные вещества, выделяющиеся в процессе пайки печатной платы модуля, и их воздействия на организм человека. Данные по предельно допустимым концентрациям и классам опасности веществ берутся из ГН 2.2.5.1313-03.
Газообразный
хлор по степени воздействия на организм
относится ко 2-му классу опасности
(ГН 2.2.5.1313-03). Пары хлора носят выраженное
токсическое действие. Хлор относится
к веществам с
Выводы: Концентрации газообразного хлора в воздухе рабочей зоны превышают значения ПДК в несколько раз.
Меры: Для защиты от вредных воздействий токсичных веществ на здоровье человека и окружающую среду необходимо использовать систему вентиляции комбинированная (общая приточно-вытяжная и местная в виде бортовых отсосов).
Тепловая облученность постоянных и непостоянных рабочих мест согласно «Санитарным нормам микроклимата производственных помещений. № 4088-86» при облучении 50% и более поверхности тела человека не должна превышать , при облучении поверхности тела ¾ и при облучении не более 25% поверхности тела ¾ . Допустимая облученность на постоянных рабочих местах зависит от температуры источника теплового потока и температуры воздуха на рабочем месте. Низкотемпературные источники ( ) вызывает нагрев кожи больше, чем высокотемпературные ( ).
При интенсивности теплового потока до допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне следует принимать по ГОСТ 12.1.005-88. При интенсивности теплового потока более в холодный и переходный периоды года температуру воздуха на рабочем месте следует принимать более низкой, чем нормируемая температура воздуха :
¾ коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха в помещении.
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
1,0 | |
1,25 |
1,05 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
Допустимые нормы сочетания температуры и скорости движения воздуха в производственных помещениях на постоянных рабочих местах, подверженных воздействию теплового облучения интенсивностью и выше, при суммарной длительности облучения 15-30 минут и более следует принимать в соответствии с таблицей.
Категория работ |
Температура воздуха в рабочей зоне |
Температура струи, 0С, при интенсивности потока кВт/м2. | |||||
0,35 |
0,7 |
1,4 |
2,1 |
2,8 | |||
I |
До 28 0С |
1 2 3 3,5 |
28 - - - |
24 28 - - |
21 26 28 - |
16 24 26 27 |
- 20 24 25 |
II |
До 28 0С |
1 2 3 3,5 |
27 28 - - |
22 24 27 28 |
- 21 24 25 |
- 16 21 22 |
- - 18 19 |
III |
До 28 0С |
2 3 3,5 |
25 26 - |
19 22 23 |
16 20 22 |
- 18 20 |
- 17 19 |
При этом интенсивность
теплового облучения
Допустимые значения скорости движения воздуха , и температуры , струи приточного воздуха при входе в рабочую или обслуживаемую зону помещения определяют:
где ¾ коэффициент перехода от нормируемого значения скорости движения воздуха к ее максимальному значению в струе.
¾ допустимое отклонение температуры струи от нормируемого значения , при ассимиляции избытков теплоты. В производственных помещениях в зоне прямого действия струи и вне зоны прямого действия струи .
Варианты размещения рабочих мест |
при работах категории | |
I |
IIа, IIб, III | |
В зоне прямого воздействия струи воздуха в пределах участка: ¾ начального ¾ основного |
1 1,4 |
1 1,8 |
Температура воздуха в помещении зависит от температуры поверхностей , окружающих человека, которые определяют конвективный и лучистый теплообмен человека с окружающей средой. Для оценки влияния температур поверхностей введено понятие радиационной температуры:
где ¾ коэффициент облученности человека и поверхностей с температурами .
Приближенно радиационная температура может быть определена по формуле:
где ¾ площади поверхностей с температурами .
Исходя из установленных правил пожарной безопасности, для лабораторных помещений рекомендуется использовать тепловые пожарные извещатели марки ДПС-038.
Площадь защищаемого помещения составляет
FПОМ = 100 м2
Площадь, защищаемая одним
извещателем, определяется с учетом
допустимого времени
, где
Z – высота установки извещателя, м;
K – постоянная времени извещателя, мин;
Qn – порог срабатывания извещателя, Cº;
Qo – максимальная рабочая температура в помещении до возникновения пожара, Cº;
Ve – линейная скорость распространения пожара, м/мин;
(для производственного помещения – 1 м/мин)
B – постоянная, зависящая от условий горения и пожарной нагрузки;
τДОП – допустимое время срабатывания.
Для выбранного пожарного извещателя ДПС-038:
K=0,1 мин;
Qn=70 Cº.
Величину постоянной B для пожара в начальной стадии в закрытых помещениях можно определить по формуле:
, где
η – коэффициент недожога (принимаем равным 0,95);
M – весовая скорость выгорания, кг/(м2·с); M=0,012 кг/(м2·с)
Qnp – низшая теплота сгорания, Дж/кг; Qnp=13,8·106 Дж/кг
n – число направлений распространения пожара;
d – ширина очага пожара (в начальной стадии принимаем равной 0,3 м), м.
По расчетным данным строим график зависимости защищаемой площади от допустимого времени обнаружения пожара.
Рис. 26 График зависимости защищаемой площади от допустимого времени обнаружения пожара.
Затем производится выбор защищаемой площади с учетом допустимого времени обнаружения пожара.
В случае лабораторных помещений тип пожара определяется по ГОСТ Р 50898-96 как ТП-5, для которого время срабатывания пожарных извещателей не должно превышать 240 с. Таким образом, фактическая площадь, защищаемая извещателем, равна:
FФ = 38 м2
Отсюда количество извещателей, необходимых для защиты помещения, равно:
N=FПОМ/FФ = 2,63,
т.к. N целое то возьмём N=3
Выводы
Улучшение условий труда на производстве в значительной степени зависит от правильной, научно обоснованной организации и проведения мероприятий по оздоровлению воздушной среды.
В данной части дипломного проекта рассматривались аспекты охраны труда и окружающей среды в цеху где есть установка пайки волной.
В начале был проведён анализ условий труда в цехе. В ходе анализа было выявлено следующее:
Показатели микроклимата помещения цеха не соответствовали оптимальным параметрам санитарных норм. Для устранения несоответствия было предложено использовать промышленную комбинированную систему приточно-вытяжной вентиляции.
В процессе пайки волной печатных плат происходит выделение в окружающее пространство вредных веществ. В результате анализа был установлен их перечень, даны краткие описания их воздействий на организм человека. Для каждого из веществ были приведены предельно допустимые концентрации и определён класс опасности.
Освещение и параметры шума в помещении находятся в норме. Были предложены меры по поддержанию этих параметров в норме.
По опасности поражения электрическим током помещение относится к 1 классу опасности (без повышенной опасности), по взрыво-пожароопасности – к категории Д (помещения без повышенной опасности).
В расчётной части была разработана система пожарной сигнализации, произведен расчет площади защищаемой пожарным извещателем.
В рамках проекта проанализированы возможные технические решения для построения системы контроля и поддержания температуры. Выбор базовых микросхем осуществлялся исходя из соображений доступности на рынке рассмотренных микросхем, а также набору необходимых параметров: поддержка USB, наличие ШИМ. Наиболее подходящим является контроллер АТ89С5131 фирмы Atmel.
Разработана структурная схема блока, в которой определены основные его узлы и разрядности шин.
На основе структурной схемы и технического описания программируемого контроллера АТ89С5131 была разработана электрическая принципиальная схема блока, которая отображает взаимодействие датчиков температуры, микроконтроллера и вентиляторов.
На следующем этапе был разработан алгоритм работы блока, а также программа для контроллера AT89C5131 на основе данного алгоритма. С целью управления параметрами также было разработано программное обеспечение, работающее под операционной системой Windows XP.
Для разработанной системы были рассчитаны надежность и мощность устройства. Надежность устройства в полной мере удовлетворила требованиям технического задания. Расчет мощности показал, что блок без вентиляторов потребляет небольшую мощность и может свободно питаться от шины USB, в то время как для питания вентиляторов необходимо подключения внешнего питания.
Тестирование запрограммированного устройства показало, что блок выполняет возложенную на него функцию и удовлетворяет требованиям технического задания.
Результатом проекта стал блок контроля и поддержания температуры, который позволяет автоматически регулировать скорости вращения вентиляторов в соответствии с заданными значениями температуры, а также проводить мониторинг контролируемой системы.
Информация о работе Устройство контроля и поддержания температуры