Шлагбаумдарға қосылатын шығыстардың типтері

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:

7

8

9

10

Аңдатпа

Бұл дипломдық жобада автокөлік станциясының автоматты жүйесі

қарастырылады. Автокөлік аумағына кіретін және шығатын диспетчерлік

пунктің структурлық сұлбасы өңделді. Автоматтандыру бағдарламасы Step 7

құрылғысымен жазылды. Бағдарлама визулизациясы ProTool/Pro ортасында

жүзеге асырылған.

Жүйені ендірудің экономикалық тиімділігінің өлшеулері есептелінді.

Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде зиянды заттардың атмосфераға

шығарылуы есептелінді және өрт қауіпсіздігі қарастырылды.

Аннотация

В данном дипломном проекте рассматривается система автоматизации

автопарковочной станции. Разработана структурная схема диспетчерского

пункта въезда и выезда на территорию парковки. Программа системы

автоматизации была разработана в среде Step 7. Визуализация программы

реализована с помощью среды ProTool/Pro.

Проведен расчет экономической эффективности от внедрения системы.

По безопасности и жизнедеятельности рассчитывается количество выбросов

вредных газов в атмосферу от автотранспорта и организация пожарной

безопасности.

Мазмұны

11

Кіріспе

1 Бөлім. Автоматтандыру объектісінің мінездемесі

1. 1 Технологиялық процестің сипаттамасы

1. 2 Техникалық жабдықтардың мінездемесі

1. 2. 1 Came Gard 2500 автоматты шлагбаумы

1. 2. 2 УКДП-01-I кіріс/шығыс бағаны

1. 2. 3 VEK M2H индукционды көлік детекторы

1. 3 Дипломдық жұмыстың мақсатымен есептердің қойылымы

2 Бөлім. Автотұрақ бекетінің технологиялық процестерін

автоматтандыруын құру

2. 1 Микропроцессорлық жабдықты таңдау

2. 2 Символдар кесетесін құру және жабдықтың конфигурациясы

2. 3 Simatic Manager симуляторында программаның жұмысы

2. 4 Диспетчерлік пункті визуалдау және SCADA жүйесін толық

жүзеге асыру

2. 5 Online режиміндегі диспетчерлік пункт

3 Бөлім. Өміртіршілік қауіпсіздігі

3. 1 Автокөліктерден шығатын зиянды заттарды есептеу

3. 2 Санитарлы қорғаныс аймағының шекарасын анықтау

3. 3 Автотұрақ бекетінің өрт қауіпсіздігін ұйымдастыру

4 Бөлім. Жобаның технико - экономикалық незгіздемесі

4. 1 Инвестициялық жобаның бағасы

4. 2 Өзін - өзі өтеу уақытын анықтау

Қорытынды

Әдебиеттер тізімі

А қосымшасы

Б қосымшасы

12

7

8

8

Кіріспе

Күн сайын адам қауымінің өсуіне және олардың қажеттіліктерінің

артуына байланысты автоматтандырың өндіріс орындары мен күнделікті

өмірдегі маңызы артып бара жатыр. Соңғы жылдары табиғи ресурстардың

неғұрлым азайуы, сонымен қатар бүкіл әлемдік ауа райының өзгеруі және жер

бетіндегі адам саның өсуі автоматандырудың маңызын арттырды және оның

қолдану аясын кеңейтіп жатыр.

Адам үшін ойлап табылған автоматтандыру техникаларының санының

артуы адам өмірінің қауіпсіздігінің маңызын жоғарылатуда, өмір сүру

сапасын арттырады, сонымен қатар еңбек шарттарының жақсаруына үлкен

ықпал жасайды.

Адам өміріндегі автоматтандыру

қосымшаларының бірі

“автоматтандырылған автотұрақ” болып табылады. Қазіргі заманда автокөлік

мобилділікпен еркіндіктің синониміне айналды. Әлемде адам санының өсуі

автокөліктердің де өсуіне әкеліп отыр. Соның себебінен автокөлік қоятын

тұрақтардың тапшылы байқалады. Бұл көпнесе үлкен қалалармен аудандарда

жобалаушылар, архитекторлар және құрысшылардың

негізгі шешетін

мәселеріне айналды. Автотұраққа опррын бөлу және оның тиімділігін арттыру

негізгі мәселе болып табылады.

Бұл жағдайда тек қана қолмен басқарылатын ғана емес, сонымен қатар

автоматты басқару жүйесі бар автотұрақтардың маңызы артып отыр.

Автотұрақ бекетін автоматтандыру үлкен көлемдегі көліктер үшін, сонымен

қатар аз көлемді көліктер үшін де жақсы шешім болып табылады. Біз

қарастырып отырған автокөліктерге арналған автотұрақ бекеті қазіргі заманғы

ең дамыған құралдармен жабдықталған. Автотұрақ жобасы кіруді және

шығуды бағаналармен автоматты түрде басқара алады, жапсарсыз төлеу

карталарын беруді қадағалайды, сонымен қатар автокөліктерге видео бақылау

жасайды және автотұрақ аумағындағы бос немесе бос емес орындарының

санағын жургізіп отырады. Осы жолмен автотұрақ

автокөлік құралдарына бақылауды жузеге асырады.

13

аумағындағы барлық

1 Бөлім. Автоматизация объектісінің мінездемесі

1. 1 Технологиялық процестің сипаттамасы

Бастапқы күйде шлагбаум жабық болады және орнатылған баған

пернені басқан кезде ешқандай әрекет жасамайды, автоматты режимді қосқан

кезде кіретін және шығатын жерлерде орнатылған қызыл индекаторлар

жанады. Автотұраққа кірер кезде клиент кіріс бағанына тоқтайды, сол кезде

фотокамераны іске қосатын датчик іске қосылады, содан соң автокөліктің

орнын бекітетін датчик іске қосылады, жүйе бағанды белсенді күйге

ауыстырады және жасыл индекатор жанады, бұл жағдайда қызыл индектор

өшіп қалады. Жүйе автотұрақтағы бос орындар санын тексереді, егер бос

орын болмаса, онда кіріс бағаны өшіп қалады. Егерде бос болып жатса, онда

бос орын барлығы жайында тексеру аяқталғынын білдіретін датчик іске

қосылады, жапсарсыз карта беріледі, сонан соң шлагбаум ашылады.

Шлагбаумнан өткен соң автокөлік орынын білдіретін бекіткіш датчик іске

қосыладыда, жабылу жайлы сигнал беріледі, содан кейін шлагбаум автоматты

түрде жабылады. Егерде шлагбаумда орнатылған қауіпсіздік датчигінің

жұмыс істеу аумағында бір кедергілер пайда болса, мысалы: автокөлік немесе

өтіп бара жатқан адам, онда шлагбаумның жабылу автоматты түрде тоқтайды.

Кіріс бағаны 30 секунд бойы белсенді күйде болады.

Клиенттің автотұрақ аумағынан шыққан кезінде фотокамераны іске

қосатын датчик қосылады, содан кейін автокөліктің орнын бекітетін датчик

іске қосылады, ол шығыс бағанын белсенді жағдайға келтіреді және жасыл

индектор жанады, содан кейін жүйе жапсарсыз картаны тексереді, егер

барлығы дұрыс болып оқу датчигі іске қосылса, онда шығу бағанында

орнатылған шлагбаум ашылады.

Автокөлік өткеннен кейін автокөліктің орынын бекітетін датчик іске

қосылады және жабылуға сигнал жіберіледі, содан кейін шлагбаум автоматты

түрде жабылады. Егер шлагбауымда орнатылған қауіпсіздік датчигінің

аумағында бір кедергілер пайда болса, мысалы: автокөлік немесе өтіп бара

жатқан адам, онда шлагбаум автоматты түрде тоқтайды. Шығу бағаны 30

секунд бойы белсенді күйде болады. “Стоп” пернесі барлық процесті кез -

келген уақытта тоқтады. Сонымен қатар қосу пернелері арқылы тиісті

механизмдерді қосатын, қолмен басқару режимі қарастырылған (1. 1 және 1. 2

суреттеріне қараңыз) .

14

1. 1cурет - Шынайы кіріс/шығысы бар автотұрақтың автоматтандырылған

жүйесінің сұлбасы

1. 2 cурет - Ақылы автотұрақтың стуктуралық сұлбасы

15

1. 2 Техникалық жабдықтардың мінездемесі

1. 2. 1 Came Gard 2500 автоматты шлагбаумы

Came Gard 2500 автоатты шлагбаумының 2, 5 метр ұзын таяқшасы бар,

өте тиімді және ыңғайлы жабдық. Ол жеке және қоғамдық автотұрақтарға

басқа автокөліктердің кіруін шектейтін бірден - бір жабдықтардың бірі.

Бақару болгының көмегімен мыналарды реттеуге болады: шлагбаум

таяқшасының ашылып/жаьбылуын; шлагбаум таяқшасының жылдамдығын

баяулату режимінде реттеу; шлагбаум таяқшасының жолында кедергілерді

анықтау. Came Gard 2500 шлагбаумы екі түрде шығарылады: оң және сол

және қазіргі замандағы ең мықты шлагбаумдардың талаптарына сай (1. 1

кестесінде көрсетілген) . ZL 37 басқару блогын қолдану екі шлагбаумның

синхронды түрде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, сонымен қатар екі

шлагбауымды бақару бір блог арқылы жүзеге асырылады. Егерде электір көзі

болмаса, онда Came Gard шлагбаумының таяқшасын қолмен жығып немесе

көтеруге болады. Came Gard шлагбаумы оңай құрастырылады, сонымен қатар

неше түрлі гаммалы аксессурлар қолданылған: әр түрлі қимадарғы таяқшалар,

лампалар және жарықтандырғыш апаратуралар, тіректер, қауіпсідік

қондырғылары. Қазіргі заманның осы тектес жабдықтарына қойылытын

талаптардың бәріне жауап береді (1. 3 суретке қараңыз) .

1. 3 cурет - Came Gard 2500 шлагбаумы

1. 1 кестесі - Came Gard 2500 шлагбаумының техникалық мінездемесі

Масса

Шлагбаум габариты (вхшхг)

Таяқша габариты:

Кернеу көзі

Кернеу көзі

Пайдаланатын ток

39, 5 кг

1007х265х275

60 х 40 х 2700

220 В

1 А

16

1. 1 кестесітенің жалғасы

1. 2. 2 УКДП-01-I кіріс/шығыс бағаны

Шығыс автоматты автотұрақ бағаны, автоматтандырылған автотұрақ

жүйесінде автоматты түрде тығыздығы 110 г/м2 дейінгі термоқағазды штих-

кодты билет шығуға арналған (1. 4 суретке қараңыз) . Автоматтандырылған

автотұрақ бағандары автотұрақтарды автоматтандыруға,

бұған орай

автокөліктер ақылы автотұрақ аумағына кіріп/шығу операциясына адам

факторының әсері есептелмейді. Осыған орай автотұрақ қызматкерлерінің

айла - шаралар жасауының ықтималдығы азаяды, Кіріп/шығуда барлық

оқиғалар бекітіліп отырылады, сонымен қатар автокөлік жүріп өтілуі артады.

Бағанның техникалық мінездемесі қазіргі заманғы осы тәрізді жабдықтардың

барлық талаптарына сәйкес келеді (1. 4 суретке қараңыз) . Тұрақ бағанының

алдыңғы жағындағы корпус панелдерінде, таңдалып алынған модельге

байланысты, келесі басқару элементтері орналасқан:

- Индекаторлық көрсеткіш тақтасы;

- Билет беру пернесі;

- Билет беруге арналған тілік.

17

1. 4 сурет - УКДП-01-I кіріс/шығыс бағаны

Бұйымның басқару контроллеріне электронды компоненттер койылған

және кірістірілген микропрограмма көмегімен жұмыс істейді, сонымен қатар

басу платасында орналасқан микропрограмма кодын кайта жаңартуға

мүмкіндігі бар микропроцессорлық жабдық. Бұйым барлық орындаушы және

бақылаушы компонеттері берілген алгоритімдер бойынша басқару

контроллерінің микропрограммасымен құрылатын командалар арқылы жұмыс

істейді. Басқару контроллерінің барлық сымдары арнайы кросс - платалаларға

қосылған, осыған орай бұл бізге қолдану барысында бұзылулар болып жатса

дер кезінде ауыстыруға мүмкіндік беріп отырады (1. 5 суретке қараңыз) .

Жабдықтарды сырттан қосу, кіріс және шығыс функционалды тағайындалуы

бойынша тіркеуіш клемиктердің көмегімен жүзеге асырылады. Крос - платада

кіріс және шығыс жұмыстарын бейнелейтін төрт жарық диоды VD1 - VD4

орналасқан. VD1 - шлагбауымды ашуға бұйрық; VD2 - шлагбаумды жабуға

буйрық; VD3 - кіру панелінен келетін сигнал; VD4 - шығу панелінен келетін

сигнал (1. 5 суретке қараңыз) .

18

1. 5 сурет - Крос-платағақосылу сұлбасы

Блок қыздырғышы қоршаған ортаның теріс

температурасында

диспенсордың жұмысын қамтамыз етуге арналған. Қыздырғыш элементтер

блогын басқару температура +5°С боған жағдайда автоматты түрде қосылады.

Қыздырғыш элементтерді қоректендіру «электрондық трансформатор» сияқты

айнымалы кернеу көзі арқылы жүзеге асырылады. Қыздырғыш элементтерде

қуаттың таралуы 12 В кернеу көзі бойынша - 70+/-5ВА тең (1. 2 кестесін

көрсетілген) .

1. 2 кесте - УКДП-01-I бағанының қысқа электірлік мінездемесі

Тура кернеу көзі, В

Тура кернеу тізбегі бойынша 500

токты пайдалану, мА, көп емес

19

1. 2 кестенің жалғасы

Басқарушы контроллерін қоректендіру «БИРП-12В/4А типті сыртқы

тура кернеу көзі 12 В арқылы жүзеге асырылады. Автокөліктің «Кіру»

магниттік топсасына жақындаған кезінде «Картаны беру» пернесі жанады.

Пернені басқан кезде бір уақытта оқумен қатар картаны беру процесі жүреді.

Автотұрағымыздың тұрақты клиенттері мәліметтерді оқу үшін картаны

диспенсер саңлауына салады. Басқару компьютеріне картаның берілу уақыты

және кіру уақыты жайлы мәлімет беріледі. Картаны суыру барысында

таяқшаны жоғары көтеріп шлагбаум ашылады. Шлагбаум оптикалық

қауіпсіздік датчигімен жабдықталған, ол шлагбаум таяқшасының түсуін дер

кезінде тоқтатады, егер қауіпсіздік датчикгінің жұмыс істеуі аумағында

кедергілер пайда болып жатса, мысалы: автокөлік немесе өтіп бара жатқан

адам. Автокөліктің «ШЫҒУ» магниттік топсадан өткенінен кейін шлагбаум

таяқшасы түсіріледі, егер оптикалық қауіпсіздік датчигінің жұмыс істеу

аумағында ешқандай кедергі болмаса. Басқару компьютерімен байланысты

RS-485 интерфейсі арқылы жүзеге асырылады. Басқару компьютерімен

20

контроллер арасындағы максималды арақашықтық 1200м құрайды. Егер

автокөліктің өту фактісі байқалмаса және «ШЫҒУ» магниттік топсасынан

ешқандай сигнал келмесе, онда шлагбаум 6 минут өткеннен кейін жабылады

(жабу уақытын тапсырыс кезінде өзгертуге болады ) . Шлагбаум жабылғаннан

кейін басқарушы контроллер қалыпты жұмыс режиміне қайтып келеді.

Пайдалану процесі барысында рұқсат карталарын және диспенсер роликтерін

кірмен май қалдықтарынан тазартып отыру қажет. Тазарту процесіне жұмсақ

шүберекті FAIRY кір жууға арналған құралдық ертіндісіне салып тазалауға

болады. Диспенсер роликтерін айына бір рет тазартады, ол үшін жұмсақ

шүберекті изопродить спиртіне батырып, қолдану инстукциясына байланысты

сүрту қажет.

1. 2. 3 Индукциондық көлік детекторы VEK M2H

Топса - бұл магниттік өріс құратын, (LAB 90H типті датчигімен )

құрылғысымен қоздырылатын, жоғары жиілікті контурлы, кезектес ағынды

сезгіш элемент. Қозу топса аумағын кесіп өтетін металл массасының

арқасында болады. Қозу датчигі арқылы бекітіледі де, ол реленің қайта

қосылуына әкеледі. Магниттік топса, жердің астына қоюға арналған (топрақ

астына), металл массасын анықтауға арналған болғандықтан, ол минималды

көлденең қимасы 1. 5 кв. мм болатындай топсаланған үздіксіз мыс кабелінен

жасалуы тиіс. Қолданылатын кабель топса құратын параметр формаларына

қарамастан ең кемі 20 метр ұзындықта болуы тиіс (масимум 40 метрге дейін) .

10 метрден кем, бірақ 6 метрден көп параметрлері бар топсалар үш

айналымды сынан жасалуы тиіс. Периметрі 6 метрден қысқа топсалардың

төрт айналымды сымы болуы тиіс. Топсаның соңы (құйрығы) аяғына шейін

топсаланған болуы тиіс, ол датчикпен байланыста болады. Құйрығының

ұзындығы неғұрлым қысқа болуы керек. Техникалық мінездемелері 1. 3

кестесінде келтірілген.

Индукционды

панель

контроллерінің

VEK M2H

шетіндегі

диппереключателдер астында сол панелді тікелей қосатын клемник

орналасқан (1. 6 суретке қараңыз) . Контроллердің төменгі бөлігің шетінде

VEK M2H 3 шығыс орналасқан (1а, 1b, 2а) . Контроллердің жоғарғы бөлігің

шетінде де 3 шығыс орналасқан: 0V, 24V, 2b.

Индукциондық панель контоллерінің автоматтандырылған автотұрақ

жүйесіне қосу келесі түрде іске асырылады:

- VEK M2H контроллердің 1 а және 2 а шығыстары клемма

контроллеріне қосылу арқылы жүзеге асады;

- 1b және 2b шығыстары контроллердің қажетті кірістеріне қосылады.

Қосылуды тексеру үшін мультимертді қолдануға болады. Панель

21

детекторлық релесі жұмыс істеген кезде, арнайы контроллер шығыстары

VEK-M2H (мысалы 1a және 1b) тұйықталған болуы тиіс, ал қалыпты жағдайда

берілген шығыстар тұйықталмаған болуы тиіс (1. 6 суретке қараңыз) .

1. 6 сурет - V2H контроллеріне қосылу сұлбасы

1. 3 кесте - Индукционды панель контроллерінің VEK M2H техникалық

мінездемесі

Кенеу қорегі

Тұтынылатын қуат

24 V +/- 10%

1. 5 Вт көп емес

22

1. 3 кестенің жалғасы

Жұмыс

температурасы

Топса индуктивтілігі

Жиілік диапазоны

Сезгіштік диапазоны

-20°С +70°С

25 - 800 мГн

30 - 130 КГц

0, 01% - 0, 65%

Топсаға келтіруші максимум 12 м

кабелдің ұзындығы

Шығыс релесі

Ауыстырып

қосқыштың кернеуі

Қорғаныс классы

Корпус

Көлемдері

каналға 1 реле

24 V

IP 40

DIN тесігі үшін пласмасса 2 х 3 оқшауланған

контакттарі бар

79 22, 5 х 90 мм (В х Ш х Г)

1. 3 Дипломдық жобаның мақсаты және тапсырмалар қойылымы

Бұл дипломдық жұмысқта қойылған техникалық процестерді

авоматтандырудың негізгі мақсаттары болып:

- Техникалық процестің жылдам жұмыс істеуін көтеру.

- Қызметкерлердің санын азайту.

Жоғарыда айтып кеткендердің негізінде дипломдық жұмыста келесі

тапсырмаларды шешу керек:

-

Автоматтандыру объектісін

simatic s7-300

микроконтроллері

комегімен жобалау.

- Автоматтандырудың құрылымдық сұлбасын құру.

- Автоматтандырудың құралдарын таңдау.

23

2

Бөлім.

Автотұрақ

бекетінің

техникалық

процестерін

автоматтандыруды құру.

2. 1 Микропроцессорлық жабдықтарды таңдау

ПЛК - микропроцессорлық жабдық ретінде ұсынылады, ол мәліметтерді

жинауға, түрлендіруге, өңдеуге, мәліметтерді сақтауға және басқару

командаларын таңдауға, кіріс және шығыстарының түпкі саны бар, оларға

қосылған датчиктердің, кілттердің, орындаушы механизмдердің басқару

объектісіне, және нақты уақыт режимінде жұмыс ісеуге арналған

программаланатын логикалық контроллер. ПЛК жұмыс істеу принципы басқа

«қарапайым» микропроцессорлық жабдықтардан айырмашылығы көп.

Универсалды контроллерлердің программалық қамтамасыз етілуі екі бөліктен

тұрады. Бірінші бөлігі ол жүйелік программалық қамтамасыз ету.

Компьютермен салыстыра отырып бұны операциялық жүйе деп айтуға

болады, сондықтан контроллердің түйіндерінің жұмысын, сонымен қатар

құраушы бөліктердің өзара байланысын және ішкі диогностиканы басқарады.

ПЛК жүйелік программалық қамтамыз ету орталық процессдың тұрақты

жадысында орналасқан және әрқашан жұмыс істеге дайын. Қоректену көзіне

қоса салысымен, ПЛК жүйені басқаруды бірнеше миллисекунд өте салысымен

өзіне алуға дайын бола алады. ПЛК циклды түрде шығыс мәләметтерін

периодты сұрау әдісін қолданып жұмыс істейді. ПЛК жұмыс циклы 4 фазаны

қосады:

1) Кірістерді сұрау

2) Қоланушының программасының орындалуы

3)

Шығыс мәндерін орнату

4) Кейбір қосалқы операциялар (диагностикалау, отладчик үшін

мәліметтерді дайындау, визуалдау және т. б. ) .

Allen Bradley фирмасының MicroLogix 1000 контроллері бірнеше процестерді

басқара алады, солардың барысында 32 көп емес кіріс/шығыс каналдары

қолданылады, соған қарамастан минимум кеңістік алып жатыр. SLC 500

контролллерінің архитектуралық жанұясында құрастырылған MicroLogix 1000

контроллерінің қуатты командалар жүйесі бар, ол басқару мәселелерінің

тығыз және арзан шешілуі керек болған кезде, жоғары жылдамдықта және

коммуникациялардың икемділігін қамтамасыз едеті.

MicroLogix

пограммаланатын контроллерлері 10, 16 және 32 кіріс/шығыс дискретті

каналдарымен орындалған түрде ұсынылып жатыр, сондай - ақ 20 дискретті

канал кіріс/шығыс және 5 аналогты каналдары бар аналогты түрі бар.

Аналогты каналдар контроллердің базасына кірістірілген жеке дара қосымша

құрылғы емес. Бұл бізге жоғары жылдамдықта жұмыс істеуге және аналогты

сигналдарды өңдеуді жеңілдетуді қамтамасыз етеді. MicroLogix 1000

24

контроллері RSLogix 500 контроллерінің программалық қамтамасыз етілуін

қолданады және MicroLogix 1200, MicroLogix 1500 және SLC 500

контроллерлерінің жанұяларымен ортақ командалар жүйесі бар. Модульді

программаланатын логикалық контроллерлердің жаңа түрі (ПЛК) Mitsubishi

Electric