Модернизация робототехнического комплекса 'Ритм-01'

Модернизация робототехнического комплекса 'Ритм-01'

Список сокращений

СУ - система управления

ПО - программное обеспечение

ПР - промышленный робот

ЦПУ - центральное процессорное устройство

УУ - устройство управления

ПТЭ - правила технической эксплуатации

ТБ - техника безопасности

Введение

Промышленная робототехника является одним из новых направлений автоматизации производственных процессов, начало развития, которого в нашей стране относится к последнему десятилетию. Комплексный подход к решению технико-экономических и социальных задач, связанных с внедрением их промышленных роботов , позволил высвободить около 2000 рабочих.

В процессе создания, производства и внедрения ПР приходилось сталкиваться •с решением ряда сложных научно-технических проблем. Получен большой, опыт по разработке робототехнических комплексов и организации автоматизированного производства на базе ПР.

Все эти вопросы, получившие отражение в предлагаемой книге, представляют, по нашему мнению, значительный интерес как для широкого круга специалистов, конструкторов и производственников различных отраслей, которые заняты в настоящее время работой по увеличению производства и широкому применению ПР во всех отраслях народного хозяйства, так и для всех специалистов, работающих в области автоматизации производственных процессов. Современный этап научно-технической революции характеризуется комплексной автоматизацией производства на базе систем машин-автоматов. До недавних пор в основном применяли специализированные автоматы и автоматические линии, незаменимые в массовом производстве, но нерентабельные в условиях серийного и мелкосерийного производства из-за высокой стоимости, а также длительности разработки, внедрения и переналадки их на новую продукцию. Традиционное управляемое вручную оборудование обеспечивает достаточную гибкость производства, но требует применения квалифицированного труда рабочих и имеет низкую производительность.

За последние десятилетия автоматизация основных технологических операций (формообразование и изменение физических свойств деталей) достигла такого уровня, что вспомогательные операции, связанные с транспортировкой и складированием деталей, разгрузкой и загрузкой технологического оборудования, выполняемых вручную либо с помощью существующих средств механизации и автоматизации, являются тормозом как в повышении производительности труда, так и в дальнейшем совершенствовании технологии. Обычными методами с помощью существующих технических средств невозможно автоматизировать сборочные, сварочные, окрасочные и многие другие операции. Все это привело к острым противоречиям между совершенством промышленной техники и характером труда при ее использовании, потребностью в трудовых ресурсах и их фактическим наличием, требованиями интенсификации производственных процессов и ограниченными психофизиологическими возможностями человека. Эти причины социального, экономического и технического характера, ставшие основными сдерживающими факторами в развитии производства и дальнейшем повышении производительности труда, а также современные достижения в создании орудий производства, вычислительной техники и электроники привели к бурному развитию робототехники - отрасли, создавшей и производящей новую разновидность автоматических машин - промышленные роботы.

По замыслу разработчиков эти машины предназначены для замены человека на опасных для здоровья, физически тяжелых и утомительно однообразных ручных работах. Свое название они получили благодаря реализованной в них идеи моделирования двигательных, управляющих и, в некоторой степени, приспособительных функций рабочих, занятых на повторяющихся трудовых операциях по разгрузке-загрузке технологического оборудования, управлению работой этого оборудования, межоперационному перемещению и складированию деталей, а также на различных сборочных, сварочных, окрасочных и других операциях, выполняемых с применением переносных орудий труда. Промышленные роботы оказались тем недостающим звеном, появление которого позволило решать задачи комплексной автоматизации на более высоком уровне, объединяя средства производства предприятия в единый автоматизированный комплекс.

1. Промышленные пневматические роботы

1.1      Классификация и назначение промышленных роботов

Кроме классификации роботов по конфигурации руки широко используются и другие классификационные принципы. Роботы с жесткой и изменяемой последовательностью перемещений. Устройства такого типа, действующие по принципу «взять-положить», хотя, строго говоря, не относятся к роботам, тем не менее часто называются роботами с жесткой последовательностью перемещений. Ход в каждом направлении движения по оси определен установкой механических жестких упоров, а датчики, как правило, представлены конечными выключателями, которые могут воспринимать только конечные точки, а не промежуточные. Такие устройства нельзя перепрограммировать на выполнение новой задачи. Они должны быть заново переналажены и отлажены, как традиционные автоматические механизмы.

Роботы с изменяемой последовательностью перемещений могут выполнять различные задачи или последовательности операций по новой программе. Однако в настоящее время созданы устройства типа «взять-положить», которые включают различные жесткие упоры по соответствующей программе. Например, у робота «МХУ Сеньер» фирмы «АСЕА» установлены на каждой оси семь упоров, каждый из которых может управляться по своей программе, что позволяет выполнять сложные последовательности. Кроме того, конечно, в промышленности всегда существует соблазн относить к роботам любые манипуляционные устройства типа «взять-положить». Роботы со следящей системой и без нее. Роботы с изменяемой последовательностью перемещений должны обладать способностью останавливать отдельный узел руки в любой точке траектории.

Существуют два подхода к решению этой задачи. При простейшем техническом решении контроллер просто посылает энергию к узлу, как только получен сигнал, что руке требуется занять нужную позицию. При использовании некоторых специальных электрических моторов (шаговых двигателей и т. д.). такой подход приемлем, но в целом управление с открытым контуром без обратной связи относительно информации о действительном положении того или иного узла весьма неточно - рука робота может где-нибудь застрять и совсем перестать двигаться. Поэтому во всех роботах, кроме учебных, используют другое решение задачи, которое предполагает размещение на каждом узле сервомеханизма, эффективно контролирующего фактическое положение узла и положение, которое контроллер «хочет», чтобы узел занял, а затем перемещающего руку до тех пор, пока положения не совпадают. Роботы, использующие управление с замкнутым контуром, называются роботами со следящей системой или просто сервороботами. Роботы с позиционными и контурными системами (действующие от точки к точке и по сплошной траектории управления). Два типа контроллеров, используемых в промышленных роботах, обладают следующей особенностью.

У многих роботов первых поколений компьютерной памяти хватало для запоминания лишь дискретных точек в пространстве, по которым должна двигаться рука. Траектория движения руки между этими точками не задавалась, и ее нередко трудно было предсказать. Такие роботы с позиционным управлением еще широко распространены и вполне пригодны для таких работ, например, как точечная сварка. С уменьшением стоимости запоминающих устройств появилась возможность увеличить число запоминаемых точек. Многие изготовители используют термин многоточечное управление, если в компьютерной памяти можно хранить очень большое число дискретных точек. Для некоторых видов работ (покраска распылением и дуговая сварка) необходимо, чтобы рука робота, следуя по траектории, управлялась непрерывно. Такие роботы с контурным управлением в действительности разбивают сплошную траекторию на большое число отдельных близко расположенных друг от друга точек. Положения точек записывают во время программирования или вычисляют при фактическом движении путем интерполяции, например между двумя точками для образования прямой линии. Эти роботы можно рассматривать как естественное развитие систем с позиционным управлением.

Фактически существует «серая зона», в которой системы многоточечного управления могут аппроксимировать сплошную траекторию системы, если рука робота не останавливается в каждой дискретной точке, а плавно проходит через них. Роботы первого, второго, третьего поколений. К роботам первого поколения обычно относят «глухие, немые и слепые роботы», которые нашли широкое распространение на предприятиях. Роботы второго поколения, которые совсем недавно появились в лабораториях, сейчас можно встретить и на заводах. Роботы второго поколения очень похожи на роботы первого поколения. Используют различную сенсорную информацию об окружающей среде, чтобы корректировать свое поведение при выполнении производственной операции (что соответствует наиболее сложному, шестому классу в упомянутой ранее японской классификации роботов). Сенсорные системы включают устройства технического зрения и тактильные датчики, обеспечивающие «ощущение касания».

Некоторые роботы второго поколения называют интеллектными роботами. Но этот термин следовало бы отнести к роботам третьего поколения ,которых нет еще даже в лабораториях. Сейчас только начались исследования по созданию роботов, наделенных «здравым смыслом». Тем не менее такие исследования действительно приведут к созданию так называемых интеллектных роботов, которые будут наделены «чувствами» и способностью распознавать объекты внешнего мира и таким; образом, в перспективе станут в какой-то степени обладать способностью действовать самостоятельно. Несмотря на все многообразие классификационных признаков, существуют «серые зоны». Например, один простой датчик еще не делает устройство роботом второго поколения. Необходимо, чтобы датчик значительно влиял на действия робота. Но что значит «значительно»? Более того, даже принятые определения отличаются друг от друга. Некоторые специалисты относят к первому поколению роботов устройства типа «взять-положить», так что все прочие типы робототехнических устройств оказываются передвинутыми на одно поколение «вверх». Вполне возможно, что в конечном итоге только роботов второго поколения можно будет считать настоящими роботами, относя первое поколение к программируемым устройствам, обычным манипуляторам и т. п.

Каждый вид промышленных роботов имеет свои особенности и должен проектироваться с учетом его назначения. Например, для работ по обслуживанию металлорежущих станков и прессов основным требованием является необходимость обеспечения точности позиционирования в пределах от 0,5 до 2 мм и высокое быстродействие при переходе с одной позиции на другую. Особенно необходимым является быстродействие роботов , обслуживающих прессовое оборудование на операциях штамповки . В этом случае рабочее время пресса составляет от 10 до 20 % всего времени прохождения детали через роботизированную ячейку робот-станок и большая часть рабочего времени затрачивается на операцию перенесения детали .

Промышленные роботы для сборки изделий в последнее время получают все большее применение и отличаются высокой точностью позиционирования деталей. Достижение требуемой точности позиционирования весьма затруднительно из-за погрешностей изготовления деталей, сборки узлов робота, деформаций звеньев под нагрузкой, ошибок системы управления . Сложность исключения таких ошибок ограничивает пока еще применение роботов на сборке мелких узлов. Наиболее перспективным направлением в повышении точности действия роботов является повышение чувствительности схватов на основе применения тактильных (имитирующих осязание) и силовых датчиков .

Простейшие манипуляторы - промышленные роботы или так называемые роботы первого поколения. Их особенностью является действие по наперед заданной программе, изменять которую может лишь человек - оператор путем вмешательства извне в настройку следящих приводов или командо - аппаратов.

Робототехнические системы второго поколения отличаются от роботов первого поколения наличием автоматически управляемой системы, состоящей из комплекта датчиков обратной связи, которые устанавливаются в сочленениях звеньев , а также на деталях схватов, и регистрируя силы взаимодействия, дают возможность имитировать функции органов осязания, а также в соответствии с заранее с заранее разработанными программами и алгоритмами для ЭВМ, которой снабжается робот, обеспечивать приспособляемость робота к внешней обстановке и коррекцию движений «руки» с помощью этой ЭВМ.

Наконец в отличие от роботов второго поколения роботы третьего поколения имеют еще более сложную систему датчиков и систему управления, которые состоят из устройств:

а) заменяющих органы осязания (как и в роботах второго поколения).

б) дальномерных для измерения расстояний до объектов,

в) для получения визуальной информации в виде телевизионных камер со специальными «фильтрами» информации для отбора объектов лишь с теми свойствами, которые представляют интерес в связи с конкретными целями применения робота,

г) ориентации в виде специальных навигационных систем, регистрирующих положение робота относительно некоторых фиксированных точки и направления выбранных, например, на полу помещения, в котором эксплуатируется робот. Разумеется, что в роботах третьего поколения переработка всей получаемой от датчиков информации и выдача команд управления осуществляется с помощью ЭВМ.

Манипуляторы с автоматическим управлением могут использоваться не только для работы во вредных условиях, но и для механизации однообразных и утомительных работ на быстро действующих конвейерах, операциях по перестройке деталей, упаковке изделий и т.п. В этих случаях манипуляторы с автоматическим управлением называют промышленными роботами. Они отличаются от обычных машин - автоматов применением механизмов, образованных из замкнутых кинематических цепей, возможностью быстрой переналадки на выполнение другой программы и широким диапазоном различных пространственных движений рабочих органов. Роботы выполняют управляемым оператором , с управлением по жесткой программе, а также с искусственным интеллектом (интегральный робот ).Он действует целенаправленно без вмешательства человека.

Роботы используют в условиях недоступных или вредных для человека, а также для выполнения тяжелых технологических операций.

1.2 Применение робототехнических комплексов в промышленности

Современное промышленное производство отличается высокой автоматизацией технологических процессов и процессов управления.

Повышение производительности труда и качества продукции существенно зависит от автоматизации производства .Наряду с этим все более расширяются сферы, участие в которых человека является опасным для его здоровья или невозможным по разным причинам. К ним относятся процессы, связанные с производством атомной энергии, с исследованием космического пространства, мирового океана, производство химических активных веществ. Поэтому понятно стремление человека в наибольшей мере использовать машины-автоматы, роботы и манипуляторы.

Промышленными роботами называют автономно действующие машины -автоматы, предназначенные для воспроизведения некоторых двигательных и умственных функций человека при выполнении всевозможных производственных операций и управляемые с помощью автоматически изменяемых программ, составляемых с учетом возможных вариантов функционирования. Промышленные роботы имеют следующие составные части: рабочие исполнительные органы с захватными устройствами, приводные устройства и механизмы для осуществления перемещений исполнительных органов робота в целом, система управления и система датчиков для сбора необходимой информации. Создание и применение промышленных роботов в современном производстве, насыщенном машинами-автоматами различного технологического назначения, создает предпосылки для организации так называемого гибкого ( т.е. быстро перенастраивающего на изготовление новой продукции или реализации новых технологических процессов) производства - цехов автоматов, в которых все технологические и транспортные операции возложены на машины и робототехнические системы.

Промышленные роботы разделяют на вспомогательные и технологические. Вспомогательные промышленные роботы предназначены преимущественно для выполнения вспомогательных операций - загрузка и разгрузка станков. Наибольшее применение они получили на операциях штамповки и механической обработки деталей. Промышленные роботы называют технологическими, если их используют на основных технологических операциях. Это роботы предназначенные для сварки, окраски, сборки узлов машин.

2. Лабораторный пневматический робот «РИТМ-01»

2.1 Назначение робототехнического комплекса «Ритм-01»

Роботы промышленные «Ритм 01» предназначены для автоматизации технологических процессов в листоштамповочном и механосборочном производствах на оптических и приборостроительных предприятиях.

Промышленный робот «Ритм 01» применяется при механообработке в листоштамповочном производстве . Промышленные роботы используются при несложной сборке.

а).Промышленный робот может выполнять следующие функции :

- транспортирование заготовки или полуфабриката из подающего устройства к месту выполнения технологической операции ;

- разгрузку основного технологического оборудования и транспортирования полуфабриката или изделия в приемное, приемно-передающее устройства и т.д.;

- управление рабочими циклами основного и вспомогательного технологического оборудования .

б) Промышленные роботы предназначены для роботы в цеховых закрытых помещениях промышленных предприятий.

2.2 Устройство и работа пневматического робота

Робот промышленный «Ритм-01» представлен в дополнении А представляет собой комплекс, состоящий из манипулятора и устройства программного управления соединенных между собой кабелями: силовыми кабелем датчиков.

Принцип роботы промышленных роботов «Ритм-01» заключается в следующем:

на устройстве производится набор программы путем запаивания диодов на соответствующие позиции печатной платы задания программы ;

при поступлении команды с устройства коммутируются электромагниты соответствующих пневмораспределителей дополнение Б

Пневмораспределители открывают доступ воздуху в пневмоцилиндр соответствующих механизмов проводов, и схват совершает определитель движение; по приходе схвата в заданное положение срабатывают датчики положения сигнал от которых поступает в блок управления устройства , и дается команда на выполнение следующего движения ; конец отработки команд на поворот схвата и зажим-разжим схвата фиксируется по окончанию отработки заданных выдержек времени , формируемых в блоке управления устройства .

Конструкция манипулятора «Ритм 01» представлена на рисунке. Манипулятор «Ритм 01» состоит из следующих сборочных единиц :

рука двухстепенная; механизм сдвига, механизм поворота и подъема, модуль силового управления

Модуль силового управления конструктивно выполнен в виде отдельного блока. Он предназначен для подготовки сжатого воздуха , поступающего из заводской сети и распределения его по пневмоцилиндрам исполнительных механизмов.

Механизм поворота и подъема предназначен для осуществления поворота рук вокруг вертикальной оси манипулятора и перемещения рук в вертикальном направлении .

Механизм сдвига предназначен для перемещения руки в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном продольной оси руки манипулятора. Перемещение производится вправо от исходного положения, при котором ось руки пересекается с осью вращения манипулятора. Ход регулируемый. Максимальная величина хода - 50 мм.

2.3 Описание основных узлов робота

Манипулятор «Ритм 01» состоит из следующих сборочных единиц:

- модуль силового управления

механизм поворота и подъема

консоль

рука двухстепенная

рука одностепенная

Модуль силового управления конструктивно выполнен в виде отдельного блока.

Он предназначен для подготовки сжатого воздуха, поступающего из заводской сети и распределения его по пневмоцилиндрам исполнительных механизмов

Механизм поворота и подъема предназначен для осуществления поворота рук вокруг вертикальной оси манипулятора и перемещения рук в вертикальном направлении

Сборочная единица «Консоль» предназначена для крепления рук манипулятора «Ритм 01»

Сборочные единицы «Рука двухстепенная» и «Рука одностепенная» предназначена для захвата, удержания и ориентации в пространстве объектов обработки.

3. Система управления пневматическим роботом на базе контроллера SIMATIC S7-200

3.1 Структурная схема СУ РТК «Ритм-01»

Рис.1 Структурная схема СУ ПР

На структурной схеме представлены следующие элементы, модуль ЦП CPU 226 и текстовый дисплей TD - 200. Работа всей системы заключается в приёме информационных сигналов от РТК «Ритм 01» и выдача управляющих сигналов на исполнительные механизмы РТК «Ритм 01». Модуль ЦП CPU 226 и текстовый дисплей TD - 200 могут обмениваться между собой информацией в ходе процесса управления и сигналами управления.

3.2 Центральный процессорный модуль CPU - 226

Компактный центральный процессор повышенной производительности служит для решения комплексных задач автоматизации с возможностью подключения до 7 модулей расширения. Оснащен двумя встроенными PPI интерфейсами и обладает расширенными коммуникационными возможностями. Имеет встроенные 24 дискретных входов, 16 дискретных выходов.226 объединяет в своем составе:

Встроенный блок питания =24В/ 400мА для питания датчиков и преобразователей. 2 исполнения, отличающихся напряжением питания и типами выходов. 24 встроенных дискретных входа и 16 дискретных выходов. 2 коммуникационных порта (RS 485), каждый из которых может использоваться: как PPI-интерфейс, используемый для программирования контроллера, подключения устройств человеко-машинного интерфейса (TD 200, OP), организации связи между центральными процессорами S7-200. Скорость передачи данных может устанавливаться равной 9.6/ 19.2/ 187.5 Кбит/с. как MPI-интерфейс, используемый для программирования контроллера и подключения к ведущим MPI-устройствам как свободно программируемый порт с возможностью поддержки прерываний, используемый для организации последовательного канала обмена данными с оборудованием и аппаратурой других производителей. Например, с поддержкой ASCII протокола передачи данных. Скорость передачи данных может устанавливаться равной 0.3/ 0.6/ 1.2/ 2.4/ 4.8/ 9.6/ 19.2/ 38.4 Кбит/с. Для подключения к аппаратуре, оснащенной встроенным интерфейсом RS 232 может использоваться PC/PPI-кабель.

Возможность подключения до 7 модулей расширения EM (из состава серии S7-22x) для ввода-вывода дискретных или аналоговых сигналов.

Входы прерываний, обеспечивающие исключительно быструю реакцию на внешние события.

скоростных счетчика (30 кГц) с параметрируемыми входами разрешения работы и сброса, 2 независимых входа для подключения инкрементальных датчиков позиционирования с двумя последовательностями импульсов, сдвинутых на 90њ (20 кГц).

Имитатор входных сигналов (опциональный), позволяющий имитировать переключателями входные сигналы контроллера и производить отладку программы. 2 потенциометра, подключенных к АЦП контроллера, позволяющих производить установку цифровых параметров. Например, уставок счетчиков или таймеров.

импульсных выхода (до 20 кГц), используемых для решения задач позиционирования, частотного управления двигателями, а также управления шаговыми двигателями. Подключение двигателей должно производиться через соответствующие усилители. Съемный опциональный модуль часов реального времени, используемый для управления процессами во времени, снабжения сообщений временными отметками и т.д. Съемный опциональный модуль EEPROM-памяти, используемый для быстрого программирования контроллера (установкой запрограммированного модуля памяти) и архивирования данных. Съемный опциональный модуль батареи, позволяющий сохранять данные (состояния флагов, таймеров и счетчиков) при перерывах в питании в течение 200 дней. Без этого модуля данные в памяти контроллера могут сохраняться только в течение 5 дней. Для сохранения программы модуль батареи не нужен.

3.3 Текстовый дисплей TD -200

Текстовый дисплей 200 (TD200) . текстовый дисплей и интерфейс оператора для программируемых логических контроллеров семейства S7-200.

Возможности TD 200:

. Отображение сообщений, читаемых из ЦПУ S7-200.

. Позволяет регулировать указанные программные переменные.

. Обеспечивает возможность принудительной/не принудительной установки точек ввода/вывода.

. Обеспечивает возможность установки даты и времени в ЦПУ, имеющее часы реального времени.

. Предоставляет меню и подсказки на шести языках (английском, немецком, французском, испанском, итальянском и китайском).

. Предоставляет несколько наборов символов для поддержки английского, восточно-европейских, славянских и китайского языков.

Питание TD200 подается или от ЦПУ S7-200 через кабель TD/CPU, или от отдельного источника питания. TD 200, при подключении к одному или более

ЦПУ S7-200, является ведущим устройством. TD 200 также может работать с любым другим ведущим устройством в сети. Несколько TD 200 могут работать с одним или несколькими ЦПУ S7-200, подключенными к той же самой сети.

Использование режима Display Message ("Отображение сообщений")

По умолчанию TD 200 использует режим "Отображение сообщений". Если включить TD 200, он входит в режим "Отображение сообщений" и остается в нем до тех пор, пока не перейдем в режим "Меню". Если в течение минуты не была нажата какая-либо клавиша, то 200 возвращается из режима меню в режим отображения сообщений.

Рис. 2

Доступные функции

Режим "Отображение сообщений" позволяет сделать следующее:

. просмотреть разрешенные сообщения

. редактировать значения

. подтвердить сообщение.

В режиме "Отображение сообщений" на дисплее нет курсора. Курсор появляется только при нажатии клавиши. Чтобы появился курсор, следует нажать клавишу со стрелкой ВВЕРХ или ВНИЗ.

Просмотр сообщений

Если разрешено отображение сообщений, количество которых больше, чем может отобразить дисплей, TD 200 показывает одно или два (в зависимости от размера сообщения) сообщения с самым высоким приоритетом, а во второй строке, в качестве самого правого символа, будет мигающая стрелка вниз. Это говорит о том, что для просмотра доступно несколько сообщений. Для просмотра дополнительных сообщений, выполняются такие действия:

. При нажатии клавиши DOWN (ВНИЗ). TD 200 отобразит следующее сообщение(я) с более низким приоритетом.

. При нажатии клавиши со стрелкой ВВЕРХ. TD 200 отобразит следующее сообщение(я) с более высоким приоритетом.

. При нажатии клавиши (кроме стрелки ВВЕРХ или ВНИЗ). TD 200 выйдет из режима "Отображение сообщений".

Редактирование значений

С помощью TD 200 можно изменять значения, внедренные в сообщение. Оператор использует клавиши со стрелками ВВЕРХ, ВНИЗ и ENTER (ВВОД) для выбора сообщения и редактирования переменных.

Для редактирования переменной :

. Клавишами со стрелками ВВЕРХ или ВНИЗ выбирается сообщение, нужно установить курсор на первом символе сообщения.

. При нажатии ENTER (ВВОД), курсор переместится к последнему значащему (самому правому) символу первой редактируемой переменной в сообщении.

. Если переменная защищена паролем, требуется ввести пароль из 4-х цифр и нажать ENTER (ВВОД).

.При нажатие стрелки ВВЕРХ или ВНИЗ, служит для увеличения или уменьшения переменной. (Удерживание клавиши со стрелкой ВВЕРХ или ВНИЗ ускоряет операцию увеличения или уменьшения.)

Перемещения курсора к следующей цифре, осуществляется с помощью SHIFT ВВЕРХ (влево) либо SHIFT ВНИЗ (вправо).

Сброс переменной в 0, осуществляется с помощью SHIFT ENTER (ВВОД).

. Записать нового значения переменной в ЦПУ осуществляется с помощью клавиши ENTER(ВВОД).

В тот же момент измененное значение будет записано в ЦПУ, а соответствующий бит окончания редактирования установится в 1. Если не редактировать переменную или отменить редактирование, нажав ESC, TD 200 не сбрасывает бит вывода сообщения. TD 200 сбрасывает бит вывода сообщения, только когда записать последнюю редактируемую переменную в ЦПУ.

Клавиши со стрелками ВВЕРХ и ВНИЗ, указывающие сообщения с более высоким и более низким приоритетом (если такие есть), блокируются на время редактирования. Их функции восстанавливаются, когда редактирование окончено или отменено. Если в сообщении несколько редактируемых переменных, курсор перемещается к следующей переменной. После того как все переменные в сообщении отредактированы, бит вывода этого сообщения в ЦПУ сбрасывается. На следующем цикле обновления сообщение исчезает с дисплея. При нажатии ESC, можно в любой момент прервать редактирование. Это повлечет повторную загрузку сообщения из ЦПУ и отображение переменных, хранящихся в ЦПУ. После окончания редактирования любое значение, которое было передано ЦПУ, отобразиться; любое значение, которое было изменено, но не сохранено, будет заменено предыдущим (первоначальным) значением. Если прервать редактирование, курсор устанавливается на самой левой позиции сообщения. (Сообщение не исчезает с экрана до тех пор, пока операции редактирования не будут выполнены и данные не будут записаны в ЦПУ.) если сообщение требует подтверждения, оно вновь начинает мигать, так как редактирование не закончено.

Подтверждение сообщения

Некоторые сообщения требуют подтверждения. При установлении курсора и нажатие клавиши ENTER (ВВОД), сообщение будет подтверждено. Сообщение останется на дисплее до тех пор, пока не будет подтверждено. Сообщения, не требующие подтверждения или редактирования, заменяются сообщениями с более высоким приоритетом, если они есть в

ЦПУ S7.200.

Использование режима "Меню"

Режим "Меню" TD 200 позволяет посмотреть все сообщения, информацию о состоянии ЦПУ S7.200, посмотреть и установить дату и время в ЦПУ по часам реального времени, принудительно устанавливать входы/выходы, установить пароль и изменять настройки TD 200. В режим "Меню" можно войти, при нажатии клавиши ESC, когда курсор находится в самой левой позиции строки. TD 200 сразу отображает первый пункт меню, (если защита паролем отключена). Если защита паролем включена, TD 200 отображает приглашение для ввода пароля (четырехзначное целое от 0000 до 9999). Чтобы увидеть первый пункт меню, введите пароль.

Пункты меню

Пункты меню, доступные в режиме "Меню":

. View Messages (Просмотр сообщений)

. View CPU Status (Просмотр состояния ЦПУ)

. Force I/O (Принудительная установка входов/выходов) (если разрешено в блоке параметров)

. Set Time and Date (Установка даты и времени) (если разрешено в блоке параметров)

. Release Password (Защита паролем) (если включено)

. TD 200 Setup (Настройка TD 200)

Выбор пунктов меню

Для выбора пункта меню, Требуется перемещения по списку доступных пунктов при помощи клавиш со стрелками ВВЕРХ и ВНИЗ. Когда желаемый пункт отображен на экране, требуется выбрать при помощи клавиши ENTER (ВВОД).

Выход из режима меню

При нажмете ESC во время отображения одного из пунктов меню, TD 200 выйдет из режима "Меню". Также TD 200 автоматически выходит из режима "Меню" и возвращается в режим "Отображение сообщений", если не будут использоваться никакие клавиши более одной минуты. Messages (Просмотр сообщений)

При помощи пункта меню View Messages (Просмотр сообщений) можно последовательно посмотреть все сообщения и обработать значения, сохраненные в ЦПУ S7.200. Чтобы отобразилось второе (и последующие) сообщение от программируемого логического контроллера требуется нажать клавишу со стрелкой ВВЕРХ или ВНИЗ.

Доступ к меню

Для доступа к пункту меню View Messages (Просмотр сообщений), требуется выполнить следующие действия.

Для перехода между сообщениями, хранящимися в ЦПУ S7.200, служат клавиши со стрелками ВВЕРХ и ВНИЗ. В этом режиме нельзя редактировать значения. Можно редактировать значения только в режиме отображения сообщений.CPU Status (Просмотр состояния ЦПУ)

С помощью пункта меню View CPU Status (Просмотр состояния ЦПУ) можно контролировать состояние RUN/STOP (ПУСК/СТОП) ЦПУ S7.200 и проверять ЦПУ на критические и некритические ошибки. Сначала TD 200 показывает режим ЦПУ, а затем последовательно критические и некритические ошибки.

Текстовый дисплей TD 200 отображает сообщение об ошибке, только если ошибка присутствует в ЦПУ S7.200. ЦПУ классифицирует ошибки на критические ошибки и некритические ошибки.

Доступ к меню

Для доступа к пункту меню View CPU Status (Просмотр состояния ЦПУ) требуется выполнить следующие действия.

Просмотр критических и некритических ошибок

Если присутствуют критические и/или некритические ошибки, чтобы просмотреть их, выполняются следующие действия.

Сообщения о критических ошибках

Далее следует список возможных сообщений о критических ошибках в порядке их важности:

. FATAL WATCHDOG TIMEOUT (Таймаут сторожевого таймера)

. FATAL CHECKSUM ERROR (Ошибка в контрольной сумме)

. FATAL EEPROM FAILURE (Неисправность ЭППЗУ)

. FATAL MC FAILURE [MC . карта памяти] (Неисправность карты памяти)

. FATAL RUNTIME ADDR ERROR (Ошибка адреса (на этапе выполнения))

Сообщения о некритических ошибках

Далее следует список возможных сообщений о некритических ошибках в порядке их важности:

. NON.FATAL DIVIDE BY ZERO (Деление на ноль)

. NON.FATAL QUEUE OVERFLOW (Переполнение очереди)

. NON.FATAL I/O ERROR MOD x [x = номер модуля] (Ошибка модуля ввода/вывода)

Сообщение NON.FATAL I/O ERROR MOD x отображает номер отказавшего модуля ввода/вывода. В случае нескольких отказов, это сообщение отображается несколько раз, один раз для каждого отказавшего модуля. В соответствии с техническими требованиями

ЦПУ к модулям расширения, модули нумеруются от нуля до шести. Отказы в модулях ввода/вывода ЦПУ отображаются как модули C.

. NON.FATAL RUNTIME PROG ERR (Ошибка программы (на этапе выполнения))

Некритическими ошибками выполнения программы могут быть:

Косвенная адресация

Ошибки настройки и функционирования HSC

Попытка некорректного выполнения команды (ENI, DISI, или HDEF)

подпрограммой обработки прерывания

Ошибки вложенности подпрограмм

Ошибки данных TODW

Ошибки одновременного использования XMT и RCV I/O (Принудительная установка входов/выходов)

Пункт меню Force I/O (Принудительная установка входов/выходов) доступен только при разрешении данного пункта меню в настройке TD 200, хранящейся в ЦПУ. Пункт меню Force I/O (Принудительная установка входов/выходов) позволяет принудительно устанавливать сигналы входов, выходов, и отменять принудительную установку сигналов для всех входов и выходов. В ЦПУ S7.200 можно устанавливать защиту паролем для функции принудительной установки входов/выходов. Текстовый дисплей TD 200 читает из ЦПУ уровень прав доступа. Если функция принудительной установки защищена паролем, то TD 200 запросит пароль ЦПУ.

Доступ к меню

Для доступа к пункту меню Force I/O (Принудительная установка входов/выходов) выполняются следующие действия.

Ввод пароля

Для ввода пароля выполняется следующее.

Требуется повторить эти действия для восьми символов пароля. Для паролей, содержащих меньше восьми символов, используются пробелы (символ по умолчанию), которые вводятся при нажатии клавиши ENTER (ВВОД) на неиспользуемых (остальных) символах. После ввода восьмого символа, TD 200 позволяет легально установить связь с ЦПУ. Если пароль неправильный, TD 200 покажет сообщение.

Корректировка пароля

Требуется нажать ESC и повторить действия для ввода пароля.

Выбор подпункта пункта Force I/O (Принудительная установка входов/выходов)

После ввода правильного пароля входим в меню Force I/O (Принудительная установка входов/выходов). Меню Force I/O (Принудительная установка входов/выходов) позволяет принудительно устанавливать значения входов, выходов или отменять принудительную установку значений для всех входов и выходов. Для выбора подпункта пункта Force I/O (Принудительная установка входов/выходов) требуется выполнить следующие действия.

. Перемещайтесь по следующим пунктам при помощи клавиш со стрелками ВВЕРХ и ВНИЗ.

INPUTS? (Принудительно установить входы) OUTPUTS? (Принудительно установить выходы) ALL I/O? (Отменить принудительную установку всех

входов/выходов)

. Когда желаемый пункт появится во второй строке дисплея, требуется нажать клавишу

(ВВОД).

Установка и отмена принудительного определения точек ввода/вывода

. Курсор будет в самой правой позиции адреса входов/выходов.

Для смены состояния принудительной установки входов/выходов, требуется выполнить следующие действия.

. Для смены адресов входов/выходов на желаемые значения используем кнопку со стрелкой ВВЕРХ или стрелкой ВНИЗ. Вторая строка дисплея покажет состояние принудительной установки для текущего адреса.

. После выбора желаемого адреса, требуется нажать ENTER (ВВОД), чтобы переместить курсор на вторую строку.

. Требуется нажать кнопку со стрелкой ВВЕРХ или ВНИЗ для смены состояния принудительной установки на одно из нижеследующих: FORCED (Нет принудительной установки входов/выходов) ON (Принудительная установка входов/выходов

включена) OFF (Принудительная установка входов/выходов

выключена)

. После выбора желаемого состояния, требуется нажать ENTER (ВВОД), чтобы записать состояние в ЦПУ S7.200. Курсор возвращается к адресу входов/выходов.

Пункт меню Set Time and Date (Установка даты и времени ЦПУ)

Пункт меню Set Time and Date (Установка даты и времени) доступен лишь в том случае, если пункт меню time.of.day (время дня) (TOD) в настройке TD 200 был разрешен, и используется ЦПУ, который поддерживает часы реального времени. Если настройки не позволяют изменять время или если ЦПУ не поддерживает часы реального времени, нельзя изменять дату или время ЦПУ.

Доступ к меню

Если разрешено меню TOD и используется ЦПУ, поддерживающее часы реального времени, открывается доступ к меню установки даты и времени, выполнив следующие действия.

TD 200 читает текущие дату и время из ЦПУ и отображает их. Первая строка содержит дату и время. Вторая строка . день недели.

Редактирование даты и времени

После чтения времени из ЦПУ S7.200 курсор устанавливается на поле день.месяца.

Для изменения даты и времени выполните следующее.

. Клавиши со стрелками ВВЕРХ или ВНИЗ служат для увеличения или уменьшения значения поля, в котором находится курсор.

. При нажмите ENTER, если значение верно. Затем курсор перейдет в следующее поле. Password (Отключение пароля)

Пункт Release Password (Отключение пароля) появляется только тогда, когда был установлен пароль для TD 200. Пункт Release Password (Отключение пароля) позволяет оператору закончить или приостановить редактирование и вернуть TD 200 к режиму защиты паролем. Прежде чем будет позволено какое-либо редактирование, должен быть заново введен пароль. Текстовый дисплей TD 200 также имеет 2-х минутный тайм-аут, после которого пароль автоматически отключается, таким образом, восстанавливая защиту паролем. Если клавиатура неактивна (клавиши не были нажаты) в течение 2 минут, TD 200 выдаст оператору приглашение снова ввести пароль перед редактированием.

Восстановление защиты паролем

После окончания редактирования, требуется выполнение следующих действий, чтобы закончить сеанс редактирования и вернуться к режиму защиты паролем изменяемых переменных (чтобы внести дополнительные изменения, должен заново быть введен пароль):

200 Setup (Настройка TD 200)

Меню TD 200 Setup (Настройка TD 200) позволяет установить сетевой адрес панели TD 200 и ЦПУ S7-200, адрес блока параметров (хранящегося в области памяти V центрального процессора), а также скорость передачи данных. Сетевые адреса позволяют подключать TD 200 к сети с несколькими ведущими (master) и ведомыми (slave) устройствами. Ввод адреса расположения блока параметров TD 200 позволяет подключать несколько устройств TD 200 к одному ЦПУ.

Установка сетевого адреса панели TD 200

Меню настройки позволяет изменять сетевой адрес панели TD 200. (По умолчанию, адрес панели TD 200 равен 1). Требуется выполнение следующих действий для того, чтобы изменить сетевой адрес TD 200:

Установка сетевого адреса ЦПУ

Меню настройки позволяет изменить сетевой адрес ЦПУ. (По умолчанию, адрес ЦПУ равен 2.) Требуется выполнение следующих действий для того, чтобы изменить сетевой адрес центрального процессора:

промышленный робот пневматический программный

Ввод адреса блока параметров

Меню TD 200 Setup (Настройка TD 200) позволяет определить адрес размещения блока параметров (или ссылки на область памяти, где хранится блок параметров) в области памяти V центрального процессора. Адрес блока параметров по умолчанию равен V0. Можно установить любой адрес от V0 до V999. Требуется выполнение следующих действий для того, чтобы изменить адрес размещения блока параметров (или адрес размещения ссылки на блок параметров) в области памяти V центрального процессора:

Установка скорости передачи данных

Меню TD 200 Setup (Настройка TD 200) позволяет изменять скорость передачи данных для панели TD 200. Можно выбрать любую из двух скоростей: 9600 бод (9.6 Кбод) или 19.2 Кбод. Требуется выполнение следующих действий для того, чтобы изменить скорость передачи данных панели TD 200:

Установка максимального адреса станции

Меню TD 200 Setup (Настройка TD 200) позволяет установить высший сетевой адрес для панели TD 200. Установка этого значения показывает TD 200, сколько сетевых адресов необходимо просматривать при поиске других ведущих устройств в сети. По умолчанию, значение максимального адреса равно 31. Это означает, что TD 200 сканирует адреса от 0 до 31 при поиске других ведущих устройств в сети. Значение этого параметра следует изменять только в том случае, когда количество ведущих устройств в сети превышает 32.

Требуется выполнение следующих действий для установки максимального сетевого адреса для TD200:

Установка GAP фактора

Меню TD 200 Setup (Настройка TD 200) позволяет установить GAP фактор для панели TD 200. Это значение показывает панели TD 200, как часто следует проверять наличие других ведущих устройств в сети. По умолчанию, это значение равно 10, что заставляет панель TD 200 проверять наличие других ведущих устройств каждые 10 сообщений.

Значение 1 означает, что TD 200 будет проверять наличие других ведущих устройств после вывода каждого сообщения. Требуется выполнение следующих действий, чтобы установить GAP-фактор для TD 200:

Регулирование контрастности дисплея

Меню TD 200 Setup (Настройка TD 200) позволяет отрегулировать контрастность дисплея для панели TD 200. Контрастность дисплея позволяет пользователю оптимизировать дисплей для различных углов наблюдения и условий освещенности. Значение контрастности по умолчанию - 12. Значения больше 12 делают дисплей темнее. Значения меньше 12 делают дисплей светлее. Требуется выполнение следующих действий для установки контрастности дисплея панели TD 200.

4. Промышленное ПО SIMATIC

4.1 Описание инструментальных средств программирования

Промышленное ПО SIMATIC является основой для разработки всех систем автоматического управления, созданных на базе изделий SIMATIC. Это программное обеспечение предоставляет пользователю полный комплект инструментальных средств, необходимых для всех этапов разработки и эксплуатации системы управления. Программное обеспечение SIMATIC является интегрированным:

·    Все данные сохраняются централизованно. Они могут вводиться только один раз, после чего становятся доступными для всех программных компонентов.

·              Символьные имена, присвоенные переменным проекта в таблице символов, могут использоваться всеми инструментальными средствами.

·              Управление всеми инструментальными средствами и компонентами проекта осуществляется централизованно.

Основу промышленного программного обеспечения составляют стандартные инструментальные средства:

·    STEP7 - пакет программирования для всех систем автоматизации SIMATIC, за исключением S7-200.

·              STEP7 Lite - функционально усеченная версия STEP7 для программирования систем автоматизации SIMATIC S7-300 <#"551284.files/image016.gif">

Рис. 3 Примеры программных элементов LAD

Рис.4 Пример сегмента LAD в «трехмерном» представлении

Ограничения компоновки

Редактор LAD определяет сегмент в соответствии с принципом «главного звена». Это самая верхняя ветвь, которая начинается непосредственно на левой несущей (питающей шине) и должна завершаться катушкой или блочным элементом. В этомзвене могут быть расположены все элементы LAD. В параллельных ветвях, которые не берут начало на левой несущей (питающей шине), иногда действуют ограничения в зависимости от тех или иных программных элементов. Дополнительные ограничения определяют следующее: элемент LAD не может быть «замкнут накоротко» с «пустой» параллельной ветвью, и «ток» не может протекать через элемент справа налево (параллельная ветвь должна быть замкнута на ветвь, в которой она была разомкнута). Все остальные правила, применяемые к компоновке особых элементов LAD, обсуждаются в соответствующих главах. При использовании блочных элементов в качестве программных элементов можно: программировать единственный в сегменте блочный элемент;

скомпоновать блочные элементы в Т-ветви в ветвях, которые начинаются на левой несущей (питающей шине);

сгруппировать блочные элементы в последовательности путем подключения выхода ENO блочного элемента к входу EN следующего блочного элемента;

включить блочные элементы параллельно в ветвях на левой несущей (питающей шине) посредством выхода ENO.

С помощью компоновки блочных элементов вы можете определять сигнальные состояния выходов ENO: если выходы ENO закрываете (заделываете) катушкой, то «ток» течет в катушке при условии, что все блочные элементы сработали без ошибок в последовательном соединении, или один из блочных элементов закончил обработку без ошибок в случае параллельного соединения.

Разработка прикладной программы пользователя

Рассмотрим методику создания прикладной программы пользователя для созданной системы управления на базе контроллера серии серии S7-200 и текстовый дисплей TD - 200.

В качестве примера рассмотрим последовательность создания программы, в ходе выполнения которой робототехнический комплекс «Ритм - 01» выполняется следующий набор действий:

- по нажатии клавиши F1 на текстовом дисплее, РТК «Ритм - 01» поднимается вверх;

- нижняя рука робота выдвигается в перед;

- поворот захвата кисти нижней руки робота по часовой стрелке;

сжатие захвата нижней руки;

поворот захвата нижней руки робота против часовой стрелки;

поворот РТК «Ритм - 01» против часовой стрелки (вправо);

опускание РТК «Ритм - 01» вниз;

разжатие захвата нижней руки;

нижняя рука робота задвигается назад;

поворот РТК «Ритм - 01» по часовой стрелке (влево);

Дополнительно поставим следующие требования к программе: по нажатию клавиши F2 на текстовом дисплее TD - 200 необходимо остановить выполнение программ. Для дальнейшего перевода робота в исходное положение необходимо нажать клавишу F3.

Для дальнейшего решения необходимы данные об исходном положении РТК «Ритм - 01» и соответствие выхода Qij контроллера и выполняемые роботом действия.

Итак РТК «Ритм - 01» занимает следующее исходное положение:

РТК «Ритм - 01» в нижнем положении (опущен);

РТК «Ритм - 01» повернут влево

руки (верхняя и нижняя) задвинуты назад;

захваты рук робота разжаты;

упор не поднят;

Таблица соответствия выходов контроллера выполняемых роботом действий приведена в ПРИЛОЖЕНИИ (Г )

Для написания прикладной программы пользователя составим ее блок - схему алгоритма по сформулированному выше условию.

Блок-схема алгоритма программы приведена в ПРИЛОЖЕНИИ (Д)

Описание алгоритма программы

Согласно блок-схеме алгоритма программы сначала проверяется нажатие клавиши F1 текстового дисплея TD - 200.

Если клавиша не нажата, то система остается в режиме ожидания. При условии нажатия клавиши F1 последовательно выполняются команды, реализующие заданную последовательность действий. В БСА программы присутствуют блоки задержки времени. Наличие блоков задержки обусловлено конечной длительностью технологической операции, (например, подъем, поворот РТК «Ритм - 01» и т.д. выполняемой РТК «Ритм - 01» ).

В ходе выполнения указанной последовательности действий, программа должна также постоянно контролировать нажатие клавиши F2 - клавиша остановки программы. Если клавиша F2 не нажата, то программой выполняются данные, если нажата - то робот останавливается в предыдущем положении и остается не подвижным.

Как видно из БСА, для перевода РТК «Ритм - 01» в исходное положение следует нажать клавишу F3 на текстовом дисплее TD - 200.

В соответствии с БСА программы, теперь можем разработать прикладную программу пользователя.

Разрабатываем программу в среде Step 7 MicroWin (программное обеспечение фирмы SIEMENS позволяющее программировать контроллеры фирмы SIEMENS серии S7 - 200).

Для программирования текстового дисплея используется утилита TD - 200 Designer.

Листинг разработанной программы приведен в ПРИЛОЖЕНИИ (Ж)

Работа программы заключается в следующем.

Программа проверяет какие клавиши на текстовом дисплее нажаты. Если нажата клавиша F1, то программа выполняет действия, приведенные в условии примера на БСА программы.

Если нажата клавиша F2, то происходит остановка робота, а на выходы Q контроллера подаются сигналы низкого логического уровня (уровень «логический ноль»).

Если после этого нажать клавишу F3, то РТК «Ритм - 01» перейдет в исходное положение.

Из особенностей программы опишем порядок формирования сигнала для выполнения определенной технологической операции. Изначально формируем «управляющее слово» (кодовую комбинацию, определяющую, на какой выход Q контроллера подается сигнал логической «1») и записываем его в ячейку памяти MW. Далее в программе считываем это слово и подаем каждый его бит на определенный соответствующий выход контроллера. Для выполнения следующего действия, формируем соответствующие «управляющее слово» и при помощи подпрограммы на выбранные выходы Q контроллера сигналы высокого уровня (сигналы логической «1»). Дальнейшие действия аналогичны.

Таким образом, сформировав «управляющее слово» и выдав его на выходы контроллера, представляется возможность программно управлять работой пневмораспределителей, а значит и работой РТК «Ритм - 01» в целом.

5. Вопросы экономики

.1 Производственная структура основных фондов. Значение анализа структуры основных фондов

Основные фонды промышленного предприятия объединения) представляют собой совокупность материально-вещественных ценностей, созданных общественным трудом, длительно участвующих в процессе производства в неизменной натуральной форме и переносящие свою стоимость на изготовленную продукцию по частям по мере износа.

Существует несколько классификаций основных фондов.

В зависимости от характера участие основных фондов в сфере материального производства они подразделяются на:

производственные основные фонды функционируют в процессе производства, постоянно участвуют в нем, изнашиваются постепенно, перенося свою стоимость на готовый продукт,пополняются они за счет капитальных вложений,

непроизводственные основные фонды предназначены для обслуживания процесса производства, и поэтому в нем непосредственно не участвуют, и не переносят своей стоимости на продукт, потому что он не производится; воспроизводятся они за счет национального дохода.

Несмотря на то, что непроизводственные основные фонды не оказывают какого - либо непосредственного влияния на объем производства, рост производительности труда, постоянное увеличение этих фондов связано с улучшением благосостояния работников предприятия, повышением материального и культурного уровня их жизни, что в конечном счете сказывается на результате деятельности предприятия.

Основные фонды - важнейшая и преобладающая часть всех фондов в промышленности (имеются в виду основные и оборотные фонды, а также фонды обращения). Они определяют производственную мощь предприятий, характеризуют их техническую оснащенность, непосредственно связаны с производительностью труда, механизацией, автоматизацией производства, себестоимостью продукции, прибылью и уровнем рентабельности.

Согласно существующей классификации основные фонды промышленности по своему составу в зависимости от целевого назначения и выполняемых функций подразделяются на следующие виды:

здания,

сооружения,

передаточные устройства,

машины и оборудование,в том числе:

силовые

рабочие

измерительные и регулирующие предметы

вычислительная техника

прочие

транспортные средства,

инструменты,

производственный инвентарь и принадлежности,

прочие основные фонды( рабочий скот, многолетние насаждения).

Каждая группа состоит из множества разнообразных средств труда. В группе здания выделяют три подгруппы: производственные здания, непроизводственные здания и жилье. Сооружения делятся на подземные, нефтяные и газовые скважины, горные выработки. К передаточным устройствам относят трубопроводы и водопроводы. Силовые машины это турбины, электродвигатели. Рабочие машины и оборудование подразделяются в зависимости от отраслей использования. Инструменты и инвентарь учитываются в составе основных фондов только в том случае, если они служат больше одного года и стоят больше 1 млн. руб.( если меньше - то это уже малоценные и быстроизнашивающиеся предметы и включаются в состав оборотных фондов).

Здание и сооружения производственного назначения, передаточные устройства, машины и оборудование, транспортные средства формируют основные фонды производственного назначения.

Соотношение отдельных групп основных фондов в их общем объеме представляет собой видовую( производственную) структуру основных фондов. В зависимости от непосредственного участия в производственном процессе производственные основные фонды подразделяются на: активные(обслуживают решающие участки производства и характеризуют производственные возможности предприятия) и пассивные(здания, сооружения, инвентарь, обеспечивающие нормальное функционирование активных элементов основных фондов).

В основном, масса производственных основных фондов в промышленности сосредоточена в активной части.

Видовая структура основных фондов различна в отраслях промышленности. Например, доля зданий в общей стоимости основных фондов наиболее велика в пищевой промышленности (44%), сооружений - в топливной промышленности(17%), передаточных устройств - в электроэнергетике (32%), машин и оборудования - на предприятиях машиностроительного комплекса (45% и свыше ).

О видовой структуре основных фондов промышленности России можно судить по следующим данным:

Состав и структура основных фондов зависят от особенностей специализации отрасли, технологии и организации производства, технической оснащенности. Структура основных фондов может быть различна по отраслям промышленности и внутри отдельной отрасли в связи с теми же причинами.

ОФ - средства труда, которые многократно используются в процессе производства, перенося свою стоимость на стоимость готовой продукции. В процессе производства они не меняют вещественно-натуральной формы. К ОФ относят средства труда стоимостью свыше 100-кратной величины МОТ и сроком службы более 1 года.

Исключения: с/х машины, скот, строительный инструмент, которые относятся к ОФ независимо от их стоимости.

К ОФ относятся:

.Здания и сооружения (все виды ограждений и т.д.).

.Передаточные устройства (трубопроводы, ЛЭП).

.Машины и оборудование.

.Измерительные и регулирующие приборы.

.ЭВМ.

.Транспортные средства.

.Производственный и хозяйственный инвентарь.

.Рабочй и продуктивный скот

.Многолетние насаждения.

ОФ бывают производственные и непроизводственные; активные и пассивные.

Активная часть непосредственно воздействует на продукт и определяет масштабы производства продукции.

Пассивная - способствует процессу производства.

Соотношение между активной и пассивной частями - технологическая структура.

Возрастная структура ОФ: до 5 лет, 5-10 лет, старше 10 лет.

5.2 Организационные формы предприятий

Законодательство Украины о предприятиях оперирует такими понятиями, как организационные формы, виды и категории предприятий. Каждое из них употребляется для классификации предприятий за определенными признаками.

Организационная (организационно-правовая) форма предусматривает классификацию предприятий в зависимости от форм собственности, определенных Конституцией Украины и Законом Украины "О собственности", и способов размежевания в предприятиях отдельных форм собственности и управление имуществом. Юридическое значение этого заключается в учете в законодательстве, т.е. в Законе Украины "О предприятиях в Украине" и специальных законах, особенностей правового положения предприятий отдельных видов.

Вообще организационная форма и вид определяют субъекта, который имеет право присваивать результаты деятельности предприятия. С точки зрения организационной формы ст. 2 Закона Украины "О предприятиях в Украине" выделяет такие виды предприятий: частные, коллективные, хозяйственные общества, предприятия, основанные на собственности объединения граждан, коммунальные, государственные (в том числе казенные). Следует иметь в виду, который согласно действующему на момент созданию предприятий законодательства в Украине были созданы и действуют до этого времени и другие виды предприятий: индивидуальные, семейные, общие (в том числе с иностранными инвестициями) предприятия.

Частное предприятие - это организационно-правовая форма предприятия, основанного на собственности физический лица.

Определение частное, кроме формы собственности, выражает главную особенность правового положения предприятий этой организационной формы. Согласно законодательству Украины владелец в данном разе вместе с тем есть и предпринимателем, т.е. собственность и управления имуществом в частном предприятии не разграничиваются.

Определение коллективное означает, что предприятие принадлежит коллективу совладельцев (основателей, участников), которые действуют как один субъект права коллективной собственности. Правосубъектность владельца (в данном разе коллектива или группы владельцев, организованных в коллективное предприятие с правами юридического лица) реализуется через юридическое лицо - предприятие, которое владеет, пользуется и распоряжается имуществом согласно своему уставу (статьи 6, 20 и 21 Закона Украины "О собственности"). Это вид негосударственного юридического лица. Право коллективной собственности в коллективном предприятии непосредственно осуществляют его органы управления - вышестоящий орган управления (общее собрание или конференция) и правление. Итак, коллективное предприятие, пока оно действует, - это объект права собственности соответствующего юридического лица. Его основатели и участники являются владельцами долей (паев, вкладов) в имуществе предприятия.

Иначе определяет понятие коллективного предприятия Закон Украины "О собственности", согласно которому видов коллективных предприятий столько же, сколько субъектов права коллективная собственность названа в ст. 20 Закона Украины "О собственности": коллективные предприятия (например, предприятие, приватизированное трудовым коллективом государственного предприятия и не преобразованное на другой вид; коллективное сельскохозяйственное предприятие); акционерное или другое уставное хозяйственное общество (статьи 25 и 26 Закона); производственный кооператив (ст. 24 Закона; предприятие, которое основано на собственности объединения граждан (например, профсоюзное - ст. 28 Закона); предприятие религиозной организации (ст. 29 Закона); предприятие, созданное хозяйственным объединением (ст. 27 Закона).

Специфическим видом коллективного предприятия есть также арендное предприятие (ст. 22 Закона Украины "О собственности"). Государственное предприятие представляет собой организационно-правовую форму предприятия, основанного на государственной собственности. Определение государственное указывает, что данное предприятие имеет особенности правового положения сравнительно с негосударственными предприятиями. Эти особенности обусловлены способом отмежевания функций владельца от функций управления имуществом в государственном предприятии. Самое государственное предприятие как имущественный комплекс является объектом права государственной собственности. Предприятию как субъекту права это имущество принадлежит на праве полного хозяйственного ведения. Это право уже, чем право собственности. Объем его зависит от целевого назначения соответствующего имущества. Государственное предприятие владеет, пользуется и распоряжается этим имуществом "на свое усмотрение, совершая относительно него любые действия, которые не противоречат действующему законодательству и уставу предприятия". Поскольку государственное предприятие является субъектом права полного хозяйственного ведения имуществом, а не субъектом права собственности, относительно государственных предприятий действует специальная категория - правовой режим имущества государственных предприятий (ст. 37 Закона Украины "О собственности"). Она означает, что государственные предприятия руководствуются специальными правилами учреждения, образование их имущества при учреждении, определение целей и предмета деятельности (уставы государственных предприятий разрабатываются на основании Типичного устава государственного предприятия, утвержденного 22-28 апреля 1993 г. Минэкономики, Минтруда, Минфином и Фондом государственного имущества Украины), управление имуществом, распределения прибыли и т.п..

Государственные предприятия как субъекты одной формы собственности (организационной формы) делятся на виды: а) государственные предприятия, основанные на государственной собственности; 6) государственные предприятия, основанные на республиканской (Автономной Республики Крым) собственности; в) казенные предприятия. Все эти предприятия - государственные юридические лица.

Особым видом предприятия, основанного на государственной собственности, есть казенное предприятие. Имущество, которое есть в государственной собственности и закрепленное за казенным предприятием, принадлежит ему не на праве полного хозяйственного ведения а на праве оперативного управления. Осуществляя право оперативного управления, казенное предприятие владеет и пользуется указанным имуществом. Распоряжаться закрепленным за ним на праве оперативного управления государственным имуществом, которое принадлежит к основным фондам предприятия, казенное предприятие может лишь с разрешения органа, уполномоченного управлять соответствующим государственным имуществом. Особенности распоряжения другим имуществом казенного предприятия определяются в его уставе.

Важное значение для правового регулирования деятельности казенных предприятий имеют постановления Кабинета Министров Украины "О преобразовании государственных предприятий в казенные" от 30 июня 1998 г. № 987, которой определен перечень государственных предприятий, которые должны быть преобразованы на казенные; "О типичном уставе казенного предприятия" от 16 июня 1998 г. № 914, которой утвержден Типичный устав казенного предприятия, и "О некоторых вопросах управления казенными предприятиями" от 22 июля 1998 р. № 1129, которой, в частности, утверждено Положения о составлении плана развития казенного предприятия и Положение о составлении финансового плана казенного предприятия.

Совместное предприятие - где организационная форма предприятия, основанного по законам Украины на базе объединения имущества разных форм собственности (так называемая смешанная форма собственности). Совместные предприятия, как правило, имеют форму хозяйственных обществ, т.е. є субъектами права коллективной собственности.

Основателями совместных предприятий могут быть юридические лица и граждане Украины, других государств. В зависимости от этого есть два вида совместных предприятий: а) обычные (национальные) совместные предприятия; б) совместные предприятия с иностранными инвестициями.

Совместное предприятие с иностранными инвестициями - это предприятие (организация) любой организационно-правовой формы, созданное согласно законодательству Украины, иностранная инвестиция в уставном фонде которого, за его наличия, составляет не меньше 10 процентов. Предприятие получает статус предприятия с иностранными инвестициями со дня зачисления иностранной инвестиции на его баланс. Правовое положение и деятельность таких предприятий, кроме Закона Украины "О предприятиях в Украине", регулируется законами Украины "О режиме иностранного инвестирования" от 19 марта 1996 г. и "О внешнеэкономической деятельности" от 16 апреля 1991 г.

Иностранное предприятие - это организационно-правовая форма предприятия с местонахождением в Украине, созданного как субъект права согласно законодательству иностранного государства, имущество которого полностью находится в собственности иностранных граждан, юридических лиц или государства. Определение иностранное (иностранная собственность) означает, что предприятие подчиняется разным юрисдикциям. Порядок создания и внутренней деятельности иностранного предприятия регулируется законодательством страны, которой оно принадлежит. Законодательство Украины не регулирует этих отношений. Вместе с тем условия регистрации и деятельности иностранного предприятия в Украине регулируются украинским законодательством, т.е. на иностранные предприятия вообще распространяется национальный правовой режим хозяйственной деятельности. Кроме форм и видов законодатель применяет для классификации предприятий понятия категории (ст. 2 Закона Украины "О предприятиях в Украине").

Категория означает технико-экономическую (не юридическую) классификацию предприятий (независимо от форм собственности) согласно объемам хозяйственного оборота предприятия и численности его работников. За этим признаком различают малые и прочие (средние, большие) предприятия.

Количество работающих, за которой предприятие относят к категории малых, дифференцированно в зависимости от областей народного хозяйства:

в промышленности и строительстве - до 200 человек;

в других областях производственной сферы - до 50 человек;

в науке и научном обслуживании - до 100 человек;

в областях непроизводственной сферы - до 25 человек;

в розничной торговле - до 15 человек.

Малые предприятия выделены в самостоятельную категорию с целью развития малого бизнеса путем предоставления им определенных льгот, преимуществ и т.п.. С юридической стороны, важным есть то, что особенности их создания и деятельности устанавливаются как общим законодательством Украины о предприятиях, так и специальным законодательством Украины о предприятиях этой категории.

Особенности правового положения малых предприятий, кроме специальных статей Закона Украины "О предприятиях в Украине", урегулированные еще и постановлением Совета Министров УССР "О мероприятиях по созданию и развитию малых предприятий" от 22 сентября 1990 г. в редакции от 19 октября 1991 г. Как указано в ст. 28 Закона Украины "О предприятиях в Украине", государство стимулирует развитие малых предприятий Украины: предоставляет льготы при налогообложении, получении государственных кредитов, создает фонды содействия развития малых предприятий и др.

5.3 Расчет себестоимости модернизации робототехнического комплекса «Ритм - 01»

Для расчета себестоимости модернизации робототехнического комплекса «Ритм - 01» произведем оценку затрат и экономическую эффективность создания готового продукта .

Затраты на модернизацию робототехнического комплекса «Ритм - 01» и оформление документации группируются по следующим статьям :

. Материалы и комплектующие изделия .

. Основная заработная плата.

. Дополнительная заработная плата.

. Отчисления от заработной платы на социальные мероприятия .

. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

.Общепроизводственные расходы.

. Административные расходы.

. Расходы на сбыт.

5.3.1 По статье « Материалы и комплектующие изделия»:

Цены на материалы и комплектующие изделия взяты из прайс-листов соответствующих фирм та предприятий и сведены в таблицу №1

Таблица № 1

5.3.2 Статья «Основная заработная плата»

Расходы на основную заработную плату ( З о) рассчитываем по формуле :

З о = Т * Ч * К * А

где Т - суммарная трудоемкость разработки продукта ( час ), определяется экспертным путем исходя из фактически затраченного времени на производство и наладку продукта .

В данном случаи Т= 30 дней * 8 час. = 240 час.

Ч - средняя часовая тарифная ставка одного рабочего , задействованного в производстве продукта грн.\ час.

Ч = 4,5 грн.

К - коэффициент трудового участия ( разрядности ) К= 1,3

А - количество работников задействованных в производстве А= 4 чел.

тогда

З о = Т * Ч * К * А = 240 * 4,5 * 1,3 * 4 = 5616 грн.

5.3.3 Статья « Дополнительная заработная плата » (10 -30 % от З о)

З д = З о * Кд \ 100

где Кд - процент дополнительной заработной платы Кд = 10 %

З д = З о * Кд \100 = 5616 * 10 \100 = 561,6 грн.

5.3.4 Статья « Отчисления от заработной платы»

на эту статью отнесены отчисления от заработной платы 36,9 %

в том числе :

на обязательное государственное пенсионное страхование - 33,2 % ;

государственное страхование от несчастных случаев - 0,9 %;

обязательное государственное социальное страхование на случаи безработицы - 1,3 %;

отчисления в связи с временной утратой работоспособности и затратами, обусловленными рождением ребенка и похоронами - 1,5 %.

Н с. з . = З о + З д ) * 36,9 % = (5616 + 561,6)* 36,9 % = 2279,5 грн.

5.3.5 Статья «Общепроизводственные расходы» ( ОПР )

Эта статья представляет собой расходы ,связанные с управлением подразделением, расходы на служебные командировки сотрудников подразделения, амортизационные отчисления и т.д. и определяются они в размере 120-240 % от основной заработной платы . ( берем в расчет 120 % ).

Определяем ОПР = З о * % ОПР= 5616 * 120% = 6739,2 грн.

Сумма статей 5.3.1 - 5.3.5.составляет производственную себестоимость продукта .

Статья «Административные расходы» (АР) определяются в размере 140-200 % от основной заработной платы ( берем расчет 140 % ) .

АР= Зо * % АР= 5616 * 140 %= 7862,4 грн.

Статья «Расходы на сбыт» включает расходы на рекламу и предреализационную подготовку продукта . Ориентировочно определяются в размере 5-10 % от производственной себестоимости.

Определяем производственную себестоимость :

Производственная с \ с = 13508,7 + Зо + Зд + Нсз + ОПР = 13508,7 + 5616 + 561,6 +2279,5 + 6739,2 =28705 грн.

тогда расходы на сбыт составляют :

Производственная себестоимость * 5%= 28705 * 5% =1435,2 грн.

Сумма статей 5.3.1.- 5.3.7. составляют полную себестоимость продукта

Калькуляция себестоимости разрабатываемого продукта сводится в таблицу:

Расчет цены продукта производим по схеме «себестоимость плюс прибыль» по формуле :

Ц опт. = С + П

где С - себестоимость разрабатываемого продукта ;

П - величина прибыли.

С = Производственная с \ с + Расходы на сбыт = 28705 + 1435,2 = 30140,2 грн.

Прибыль определяется исходя из норматива рентабельности производства продукции :

R = ( П \ С) * 100 %

где R- рентабельность продукции 9продукта0 ,принимается в размере до 25 %.

R= 10 %

Тогда оптовая цена определяется

Ц опт. = С + ( R * С \ 100 ) = 30140,2 + (10 * 30140,2\ 100)=33154,2 грн.

Определяем розничную цену разрабатываемого продукта :

Ц розн . = Ц опт. * 1,2 = 33154,2 * 1,2 = 39785 грн.

где 20 % НДС

Проведен расчет полной себестоимости и цены модернизации робототехнического комплекса «Ритм 01» для автоматизации технологических процессов в листоштамповочном и механосборочном производствах на оптических и приборостроительных предприятиях.

Цены на оборудование взяты из прайс-листов фирмы Siemens. Аналогов данной разработки не найдено.

6. Охрана труда

.1 Анализ опасных и вредных факторов

.1.1 Опасные и вредные факторы

При модернизации робототехнического комплекса «Ритм - 01», к основным вредным и опасным факторам, что влияют на людей, можно отнести:

·  Запылённость

·        шум и вибрация

·        отравления вредными порами

·        Опасность поражения электрическим током

·        Пожарная опасность

6.1.2 Опасные и вредные факторы при обработке материалов

При модернизации (монтаже) робототехнического комплекса «Ритм - 01» использовались материалы: оргстекло, текстолит, метал. Обработка которого производилась при помощи механического и электрического инструмента (дрель, болгарка, заточная машина, напильник и т. п.). В процессе обработки материалов возможно появление следующих опасных и вредных факторов:

- запыленность воздуха рабочей зоны.

Надо иметь ввиду, что пыль, которая образуется при обработке материалов вредна для здоровья. Поэтому для защиты органов дыхания применялся респираторы ШБ-1 «Лепесток» ГОСТ 12.4.028-76 а для защиты глаз применялись защитные очки 02 (У,В,Д) ГОСТ Р12.4.013-97

- шум и вибрация

При работе с электроинструментом создается большое количество шума. В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, а также от индивидуальных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие. Шум, даже когда он невелик (при уровне 50 - 60 дБА), создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Для защиты органов слуха использовались наушники.

Уровень звукового давления в помещении не должен превышать 85 дБА.

Так же при работе с ручным электроинструментом общее время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочего времени. При этом длительность непрерывного влияния вибрации, включая микро-паузы, не должна превышать 15 - 20 минут.

6.1.3 Опасные и вредные факторы при работе с органическим растворителем дихлорэтаном

При модернизации робототехнического комплекса призводилось склеивание оргстекла с использовался органический растворитель дихлорэтан. Вдыхание паров дихлорэтана оказывает на организм оглушающие и парализующие действия. Нужно избегать попадания его на руки, особенно на участки с повреждением кожного покрова (свежие раны, царапины). Во время работы с дихлорэтаном нельзя курить или принимать пищу. Работать с дихлорэтаном нужно в хорошо проветриваемом помещении. Для защиты от попадания дихлорэтана на руки применялись резиновые перчатки, для защиты органов дыхания от паров дихлорэтана применялся респиратор РУ-60 М ГОСТ 12.4.041-89 при концентрациях вредных веществ, не превышающих 10-15 ПДК.

6.1.4 Опасные и вредные факторы при пайке

При работе с электрическими паяльниками следует соблюдать меры защиты от поражения электрическим током:

. Ручка паяльника должна быть сухой и не должна проводить электрический ток. Руки должны быть сухими. Небрежное обращение с электрическим током может привести к ожогам, поражением им, и нарушением работы сердца, органов дыхания, что может привести к смерти.

. Ежедневно перед началом работы необходимо проверять целостность розетки, вилок, заземления, изоляцию проводов. Начинать работать нужно тогда, когда вы убедитесь в исправности электрооборудования.

. При пайке свинцово-содержащими припоями выделяются пары, содержащие соединения свинца, хлористый водород, оксиды углерода, которые, попав в организм человека, вызывают отравление, поражение слизистой оболочки глаз и кожи.

Поэтому помещение, где проводится монтажные работы, должны быть снабжены общей вентиляцией и общей вытяжкой.

Во время работы:

. Для поддержания деталей во время пайки необходимо пользоваться пинцетом, плоскогубцами или салфеткой.

. Во время работы руки должны быть сухими.

. При работе с паяльником необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

- не следует проверять температуру паяльника и электрооборудования на ощупь;

остерегаться брызг припоя;

легко воспламеняющиеся жидкости необходимо держать в закрытой таре.

6.1.5 Опасные и вредные факторы при окрасочных работах

При покраске робототехнического комплекса «Ритм - 01» применялась краска ПФ - 024 в аэрозольной упаковке растворителем которой является уайтспирит,

Применялся респиратор РУ-60М для защиты органов дыхания от вредных паров краски.

6.1.6 Электробезопасность

Робототехнический комплекс работает от однофазной сети 220 В, и заземлен в соответствии с ГОСТ 12.1.009-76.

Мероприятия по охране труда :

- обеспечение недоступности к токоведущим частям путем закрытия ;

заземление ;

защитное отключение при помощи предохранителя на максимальный ток нагрузки 4А;

6.1.7 Пожарная безопасность

Источниками возникновения пожара являются:

-остановка аппарата и его пуск;

курение в недозволенных местах;

-источники зажигания, связанные с электрической энергией;

-перегрузка сетей и устройств, которая ведёт за собой сильный разогрев токоведущих проводников и загорание изоляции.

В производственном помещениях применяются углекислотные огнетушители ОУ-2, достоинством которых является высокая эффективность тушения пожара, сохранность электронного оборудования, диэлектрические свойства углекислого газа, что позволяет использовать эти огнетушители даже в том случае, когда не удается обесточить электроустановку сразу.

Воздействие пожара на человека может вызвать неблагоприятные последствия: ожоги, удушье и отравление дымом, а также смерть.

Пожарная безопасность обеспечивается системой предотвращения пожара, системой противопожарной защиты, организационно-техническими мероприятиями.

Система предотвращения пожара и противопожарной защиты в совокупности исключат воздействия на людей опасных факторов пожара, имеющих значение, превышающие допустимые.

Требования регламентированы ГОСТ 12.1.004-91.

6.2 Расчет защитного заземления

РТК «РИТМ - 01» питается от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 вольт. Поэтому для безопасной работы с оборудованием и во избежание поражения электрическим током, его необходимо заземлить. Рассчитаем заземляющее устройство.

Для расчета заземляющего устройства необходимо следующее:

·   защищаемый объект - стационарный;

·   характеристика объекта - напряжение сети до 1000 В, исполнение сети с глухозаземленной нейтральютип заземляющего устройства - вертикальный;

·   размер заземлителя - l в = 2,5 м - длина стержня, d = 6 см - диаметр стержня, b п = 5 см - ширина полосовой стали, глубина заложения заземлителей h в = 0,5 м;

·   расположение заземлителей - вертикальное в один ряд.

Грунт - суглинок, климатическая зона - четвертая.

Рисунок - Схема размещения заземлителей

1 В соответствии с ПУЭ, ПТБ, ПТЭ допускаемое сопротивление растеканию тока в заземленном устройстве R з = 4 Ом, для сети до 1000 В с изолированной и глухозаземленной нейтралью.

2 Определяем расчетное удельное сопротивление грунта:

r расч = r изм * Ψ,

где r изм - удельное сопротивление грунта, определенное в результате измерений (выбирается в зависимости от типа грунта по таблице 1.2 [ ]),

r изм = 1*104 Ом*см;

Ψ - коэффициент сезонности, который учитывает замерзание или высыхание грунта (выбирается по таблице 1.3 [ ]), Ψ = 1,3.

r расч = 130 Ом*м.

3 Определяем сопротивление растеканию тока для единичного углубленного заземлителя, расположенного ниже поверхности земли на 0,5-0,8 м (применяется для стационарных установок):

в = 0.366 * rрасч / l в * (lg ((2*l в )/ d) + 0.5 * lg((4*t + l в)/( 4*t - l в))),

где r расч - расчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м;в - длина вертикального стержня, м;- диаметр стержня, м;

t - расстояние от поверхности грунта к середине длины вертикального стержня, м.

Определим расстояние от поверхности земли до середины стержня:

t = h в + l в / 2,

t = 0,5 + 2,5/2 = 1,75 (м).

Сопротивление растеканию тока единичного углубленного заземлителя:

R в = 0,366 *130/2,5*( lg(2*2,5/0,06)+0.5* lg((4*1,75+2,5)/(4*1,75-2,5)))=

= 39,65 (Ом).

. Определяем необходимое число стержней без учета коэффициента экранирования:

n ' = R в / R з = 39,65/4 = 9,9110

. Определяем расстояние а между вертикальными стержнями:

а = k* l в ,

где k - коэффициент кратности; для заземлителей, расположенных у поверхности земли, рекомендуется принимать k = 3, а для углубленных стационарных заземлителей рекомендуется принимать k = 1:

а = 2,5*1= 2,5 (м).

. Определяем необходимое число стержней с учетом коэффициента использования (таблица 1.4 [ ]):

n = n ' /ηв

Для этого находим отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине: а/l в = 1. По таблице определяем ηв = 0,59.

n = 10/0,59 = 17.

. Определяем расчетное сопротивление растеканию тока при принятом числе стержней n:

расч.в = R в / (n*ηв ) = 39,65/(17*0,59) = 3,95 (Ом).

. Определяем длину горизонтальной полосы:

lг =1,05*а*(n-1),

где n - количество вертикальных стержней;

а - расстояние между вертикальными стержнями.

lг = 1,05*2,5*(17-1) = 42 (м).

9 Сопротивление растеканию тока горизонтальной полосы равно:

Rг = 0.366 * rрасч. / lг *( lg (2* lг2 )/ (t1 * b п)),

где r расч - расчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м;

lг - длина горизонтальной полосы, м;

t1 - расстояние от поверхности грунта к середине ширины горизонтальной полосы, м. t1 = 0,525 м.п - ширина горизонтальной полосы, м. b п = 0,05 м.

Rг = 0.366 * 130/42*(lg(2*422)/(0,525*0,05)) = 5,81 (Ом).

. Определяем коэффициент экранирования hп для соединяющей полосы при отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине равном 1 и числе вертикальных стержней равном 17 (таблица 1.4 [ ]).

hп = 0,48.

. Определяем расчетное сопротивление растеканию тока в соединяющей полосе (с учетом коэффициента экранирования):

расч.г = R г / (n п * hп),

где n п - количество соединительных полос;

hп - коэффициент экранирования соединяющей полосы.

расч.г = 5,81/(1*0,48) = 12,1 (Ом).

. Определяем эквивалентное сопротивление группового заземлителя:

R = 1/ (R расч.в-1 + R расч.г-1)= 1/((1/3,95) + (1/12,1)) = 2,98 » 3 (Ом).

Откуда видно, что условие R » R з выполняется. Следовательно, подобранные стержни (их количество, геометрические размеры, глубина заложения в грунт, порядок размещения) и соединительная полоса отвечают требованиям, при которых сопротивление растеканию тока группового заземлителя будет не большим от нормативного значения.

Заключение

Робототехнический комплекс «Ритм - 01» в общем случае предназначен для автоматизации технологических процессов в листоштамповке и механосборке

В нашей работе робототехнический комплекс «Ритм - 01» используется в учебных целях для проведения лабораторных работ по предмету системы программного управления. Причем программирование выполняемых роботом действий и управление роботом осуществлялось при помощи морально устаревшей системы управления МКП - 1.

В ходе выполнения дипломной работы была поставлена задача замены старой системы управления на более новую, современную. Входе работы в качестве основных структурных элементов системы управления были выбраны: программный контроллер серии S7 - 200, коммуникационный модуль EM 277 для связи с контроллером через сеть PROFIBUS, текстовый дисплей TD - 200 для связи с оператором.

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 помог решить задачу управления и регулирования системы автоматизации. На его основе была создана эффективная система управления , робототехническим комплексом «Ритм01».

Одним из преимуществ S7 - 200 является невысокая стоимость. SIMATIC S7-200 позволил решать широкий спектр задач управления от замены простых релейно-контактных схем до построения автономных систем управления.

Устройство человеко-машинного интерфейса (текстовой дисплей TD200 ) - маленькое, компактное устройство, которое обеспечивает все необходимые компоненты для связи с помощью интерфейса с S7-200 CPU. Программирование дисплея TD200 было произведено с помощью пакетов STEP 7 Micro/Win. Реализована новая СУ, которая позволяет эффективно управлять роботом.

Список литературы

1.   Техническая документация Siemens. Каталог ST 70 2003/2004. «Комплексная автоматизация производства».

2.      Техническая документация робототехнического комплекса «Ритм 01»

.        ГОСТ 7.1-84. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления. - Взамен ГОСТ 7.1-76; Введ. 01.01.86. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 78 с.

4.   Основи охорони праці: Навчальний посібник / За ред. Я. І. Бедрія.―3-тє вид., переробл. і доп. ― Львів: «Магнолія плюс» ,видавець СПД ФО В.М.Піча, 2004. ― 240 с.

5.      Охрана труда в машиностроении / Под ред. Е.Я.Юдина, С.В.Белова - М: Машиностроение, 1983.

6.   Электротехнический справочник: В 3 т. /Под общ. ред. В.Г.Герасимова и др. Т.1. Общие вопросы. Электротехнические материалы- М.: Энергоатомиздат, 1985.- 488с.

7.      Экономика предприятия. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. /Под редакцией А. А. Фастовец/ - К.: НМЦ, 2000.

.        Экономика предприятия. С. И. Мельник. Киев-1999.

.        Экономика предприятия. Под общей редакцией доктора экономических наук, профессора Л. Г. Мельника. Сумы «Университетская книга» 2002.