Введение
Автоматизация является качественно новым этапом в совершенствовании производства. Основные обязанности человека в этом случае – наблюдение за параметрами процесса и выполнение внештатных операций. Применение средств автоматизации позволяет увеличить число агрегатов и механизмов, обслуживаемых одним человеком. Основные операции, которые выполняет человек в этом процессе – включение и отключение агрегатов, а в случае возникновения нештатных ситуаций – отключение регулятора и принятия на себя функции регулирования. Для этого он пользуется средствами дистанционного управления механизированными приводами различных регулирующих органов применение средств технологической защиты, блокировки и автоматического включение резервных механизмов позволяет автоматизировать и сам процесс ликвидации аварийных положений.
Автоматизация производственных процессов развилась по пути замены тяжелого физического труда человека работой механизмов. Механизация ручных операций на производственных предприятиях создала предпосылки для передачи технологическим регуляторам операций по управлению производственными процессами.
При автоматизации одной области промышленности возникает потребность в перенастройке технологии, аппаратуры и организации в смежной области. Автоматизация приносит наибольший эффект в тех случаях, когда технологи, конструкторы, специалисты по организации и планированию работают в тесном контакте со специалистами по автоматизации. Такая совместная работа предполагает их взаимопонимание, которое может быть достигнуто лишь в том случае, если специалисты различных профессий будут иметь общие представления автоматизации производственных процессов.
Таким образом, автоматизация работы оборудования включает: механизацию тяжелых работ и трудоемких процессов, дистанционное управление, автоматизацию непрерывных процессов, автоматическое регулирование по заданной программе.
К функциям контроля за состоянием объектов относят: технологическая защита, блокировка, автоматическое включение резерва, технологическая сигнализация.
Сигнализация автоматически подает сигнал при срабатывании защиты, блокировки , а так же при включении резерва и служит для привлечения внимания дежурного персонала к месту возникновения неисправности.
Контролем за состоянием объекта управления называется процесс получения информации. Основной задачей системы автоматического контроля является измерение параметров объекта управления и сравнения текущих значений с допустимыми, регистрация значений параметров и их текущих отклонений от заданных , сигнализация возникновения нештатных ситуаций. По расстоянию от объекта до средств автоматического контроля системы бывают сосредоточенного, дистанционного и телемеханического контроля. Системы сосредоточенного контроля размещают в непосредственной близости от объекта управления. Системы дистанционного контроля размещают на определенном расстоянии от объекта управления, они содержат специальные средства предварительной обработки для передачи контролируемых параметров по линиям связи. Системы телемеханического контроля позволяют осуществить беспроводную связь с объектом управления.
Применение отдельных видов автоматизации не освобождает персонал от выполнения ряда ручных операций и не позволяет сократить численность персонала до возможного минимума. Поэтому полный эффект от автоматизации достигается лишь при комплексном использовании всех ее средств в разумном сочетании.[1]
В данном курсовом проекте будет рассмотрена система охранной сигнализации. Разработано: описание технологии монтажа данной системы, инструкция по монтажу, регулировке и ремонту системы охранной сигнализации.
1.1 Назначение и состав устройства
Это устройство является многофункциональным и может использоваться для охраны автомобиля, квартиры или гаража. При срабатывании сигнализации включается звуковой сигнал. Устройство имеет встроенный источник питания и в аварийной ситуации является энергонезависимым. Вся схема устройства вместе со звуковым сигналом выполнены в одном корпусе.
При охране автомобиля устройство работает с двумя типами внешних датчиков:
а) для дверей (датчики открывания дверей или датчик механических колебаний) — включает звуковой сигнал с задержкой 6 секунд;
б) для закрытого капота и багажника — мгновенное включение звукового сигнала.
Владелец автосторожа при срабатывании сигнализации по звуку легко может определить группу датчиков, сработавших во время охраны.
Схема автосторожа обеспечивает после включения охраны задержку 12±2 секунд для выхода из машины и 6±1 секунд при входе в автомобиль для отключения сигнализации скрытно установленным тумблером S1 до срабатывания звукового сигнала.
Схема подключения автосторожа обеспечивает блокировку системы зажигания (второй парой контактов тумблера S1) на все время охраны вне зависимости от срабатывания датчиков.
В охранном устройстве предусмотрена светодиодная индикация режима срабатывания датчиков сигнализации, что удобно при установке и эксплуатации, так как является индикатором нормальной работы всей схемы.
Устройство питается от аккумулятора автомобиля, но в случае аварийной ситуации (при его отключении) схема автоматически переключается на встроенный резервный источник питания, при этом потребляемый ток в режиме ОХРАНА не превышает 0,5 мА.
При охране квартиры или гаража электропитание устройства осуществляется от встроенного источника питания, которым является блок из шести элементов А316 или аккумуляторов НКГЦ-0,45, при этом ток потребления в режиме ОХРАНА не превышает 0,5 мА и элементы питания обеспечат работу устройства в режиме ОХРАНА не менее одного года (если не срабатывал звуковой сигнал).
Работает устройство с двумя линиями от датчиков:
а) датчик двери — включает звуковой сигнал с задержкой 6 секунд;
б) датчик закрытого окна или вторых дверей — включение звукового сигнала мгновенно.
Схема сторожа обеспечивает после включения режима охраны задержку в 12 секунд для выхода из квартиры и 6 секунд при входе — для отключения сигнализации до срабатывания звукового сигнала.
Электрическая схема собрана на четырех микросхемах КМОП серии, что обеспечивает малое потребление тока, и состоит из триггера на элементах D1.1...D1.3, генератора на частоту около 500 Гц — D2.2 и D2.3, счетчика тактовой частоты D3 и схемы селекции временных интервалов на микросхеме D4. Транзисторы VT1 и VT2 позволяют усилить ток в нагрузке, которой является внутренний малогабаритный динамик (ЗГДШ-14-4), а также может подключаться внешний источник сигнала — гудок автомобиля.
В схеме сигнализации имеется светодиодная индикация режима срабатывания датчиков, что является показателем работы.
Особенностью приводимой схемы является отсутствие электролитических конденсаторов, что позволяет повысить ее надежность и расширить диапазон рабочих температур для устройства охраны.[2]
1.2 Условия эксплуатации
Все внешние воздействия можно разделить на климатические, механические и радиационные.
К климатическим воздействиям относятся температура окружающей среды, влажность, атмосферное давление и наличие в атмосфере активных веществ.
К механическим воздействиям относятся вибрация, удары, линейное ускорение, невесомость (для данной системы механические воздействия не допускаются).
К радиационным воздействиям относятся космическое излучение, излучение от атомных двигателей, реакторов и др.
По условиям эксплуатации различают аппаратуру, работающую в нормальных условиях, наземную и бортовую.
На данную сигнализационную систему будут оказывать большое влияние климатические воздействия, и применение данной системы может осуществляться только в нормальных условиях.
Для нормальных условии, обеспечиваемых в закрытых отапливаемых помещениях, характерно поддержание определенного узкого диапазона изменения температуры, влажности, давления, отсутствие газов, кислот, микроорганизмов, пыли, механических воздействий, излучения выше допустимого.
Наибольшее влияние на работу аппаратуры оказывает температура окружающей среды, так как от номинала температуры или ее изменения в разной степени зависят свойства всех материалов и элементов.
Повышение температуры окружающей среды вызывает нестабильность работы полупроводниковых приборов и микро электронных устройств, увеличение сопротивления проводниковых материалов и ухудшение параметров изоляции, вплоть до полного отказа аппаратуры.
Понижение температуры отрицательно влияет на работу электромеханических устройств и радиоэлектронной аппаратуры, особенно при значительных перепадах температуры — термоударах.
Повышенная относительная влажность воздуха и непосредственное воздействие атмосферных осадков приводит к ухудшению характеристик изоляционных материалов, появлению коррозии металлов.[3]
1.3 Принцип действия
В момент включения питания схемы на выходах счетчика D3 устанавливается (цепью СЗ, R4) лог. "0". Это обеспечивает появление лог. "1" на выводе D4/10 и лог. "0" на D1/3. При этом будет работать автогенератор и связанный с ним счетчик до момента времени, пока на выводе D3/2 не появится "1". Если ни один из датчиков не сработал, то через 12 секунд появится лог. "1" на выводе D1/3 — генератор остановится. С этого момента устройство будет находиться в режиме ОХРАНА, и срабатывание датчиков приведет к переключению триггера на элементах D1.1...D1.3 (на выводе D1/4 появится лог. "1", а на выводе D1/3 — "0"), что приведет к продолжению работы генератора и счетчика, а на выходной нагрузке через 6 секунд появится звуковой сигнал.
Все элементы схемы, кроме светодиода HL1, тумблера S1, динамика ВА1, резистора R5, элементов питания и датчиков, размещены на односторонней печатной плате размером 110х45 мм. При этом потребуется сделать шесть объемных перемычек.