Разработка универсального программного модуля (УПМ) для РЭУ (стр. 5 из 5)

А) меры предохранения от поражения электрическим током;

Б) меры предохранения от ожогов и отравления;

В) меры предохранения от взрывов и пожаров.

А) меры предохранения от поражения электрическим током

1. Лица, допущенные к лужению и пайке с электрическим нагревом, должны быть проинструктированы по технике электробезопасности.

2. Корпуса электрических машин и трансформаторов должны быть надёжно заземлены. (При работе на установках с ламповыми генераторами для защиты от вредного влияния ТВЧ необходимо устанавливать специальные экраны).

3. Напряжение питания паяльника должно быть не выше 36 В.

4. Электрические провода, подводящие питание к рабочему месту, должны быть надежно изолированы и защищены от механических повреждений.

Б) меры предохранения от ожогов и отравления

1. Места где производится пайка должны быть оборудоваться местными вытяжными устройствами, обеспечивающими скорость движения воздуха непосредственно на месте пайки не менее 0,6 метров в секунду. Помещения, в которых размещаются участки пайки, необходимо обеспечить приточным воздухом, подаваемым равномерно в верхнюю зону, в количестве, составляющем, примерно, 90% объёма вытяжки.

2. Для предохранения глаз от ожогов необходимо пользоваться защитными очками.

3. При пайке в соляных ваннах пользоваться специальной одеждой (халат или комбинезон, асбестовые рукавицы). На рабочем месте должны находиться необходимые средства противопожарной безопасности (песок, лопаты, кошма и др.)

4. При работе с ваннами расплавленных солей или флюсов запрещается пользоваться холодным загрязненным влажным инструментом и загружать в ванну не высушенные и не очищенные от масла детали.

5. При пайке на специализированных установках перед началом работы следует изучить правила эксплуатации соляных ванн, изложенные в соответствующих технических описаниях.

6. Необходимо знать и соблюдать меры предосторожности при работе с газовыми горелками (следить за герметичностью аппаратуры и шлангов, не паять вблизи огнеопасных материалов и т.п.).

В) меры предохранения от взрывов и пожаров

1. При пользовании баллонами с инертными и горючими газами предохранять их от толчков, ударов и нагрева, укреплять в вертикальном положении в специальных стойках.

2. При лужении и пайке магния и его сплавов соблюдать «Временные правила по технике безопасности и противопожарной безопасности при литье, механической и других видах обработок магниевых сплавов».

3. При пайке в печах с восстановительной атмосферой соблюдать правила, обеспечивающие взрывобезопасность.

Под надёжностью устройства понимается его свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значение установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортировки.

Состояние, при котором схема способна выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно – технической документацией (НТД) называется работоспособным. Если значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность устройства выполнять заданные функции, не соответствует установленным НТД требованиям, то оно находится в неработоспособном состоянии. Нарушения работы устройства называется отказом.

Под сбоем логического элемента (узла) понимается непредусмотренное изменение состояния этого элемента (узла), после которого работоспособность самовосстанавливается или восстанавливается оператором без проведения ремонта.

Главными свойствами объекта, обеспечивающими его надёжность, являются свойства:

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждению и устранению их последствий путём проведения ремонта и технического обслуживания.

Долговечность – свойство объекта сохранять способность до наступления предельного состояния с необходимыми прерываниями для технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость – свойство объекта непрерывно сохранять исправность и работоспособное состояние в течении и после хранения и (или) транспортировки. Вероятность безотказной работы – вероятность того, что в пределах заданной переработки отказ не возникает.

Наработка на отказ – отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию количества его отказов в течении этой наработки.

Расчет надежности – это определение качественных характеристик надежности с целью выявления слабых мест в электрических схемах и изыскания путей повышения надежности. Рассчитанные данные должны соответствовать техническим условиям. В случае получения надежности ниже требуемой должны быть приняты меры для её повышения.

Существует несколько методов определения надежности и они делятся на две группы: приближенный или ориентировочный, полный или окончательный расчёт. В данном курсовом проекте использован приближенный метод расчета надежности по экспоненциальному закону. Исходными данными для расчета являются: схема электрическая принципиальная и справочные данные интенсивности отказов. Данные для расчета приведены в таблице. Предполагается, что данное устройство будет работать в нормальных условиях эксплуатации.

Таблица 5

Наименование элементов	Число элементов Ni	Интенсивность отказа λi*10-6 [1/час]	λi*Ni*10-6 [1/час]
PIC16F877	1	0,64	0,64
DS1230	1	0,24	0,24
КР142ЕН5А	1	0,03	0,03
КР1533ЛИ2	1	0,2	0,2
КР1533ЛН1	4	0,2	0,8
Диоды	2	0,05	0,1
Транзисторы	1	0,57	0,57
Оптроны	1	0,17	0,17
Переключатели	4	0,17	0,68
Индикаторы	4	0,12	0,48
Светодиоды	1	0,42	0,42
Разъёмы Х1, Х2, Х4	3	0,05	0,15
Разъёмы Х3, Х5, Х6, Х8	4	0,31	1,24
Разъёмы Х7, Х9	2	0,3	0,6
Места пайки	362	0,01	3,62
Кварцевый резонатор	1	0,81	0,81
Пьезоэлектрический излучатель	1	4,0	4,0
Резисторы ОМЛТ – 0,012	35	0,007	0,245
Перемычки	2	0,015	0,03
Конденсаторы С5, С6, С7, С8 (1000пФ)	4	0,1	0,4
Конденсаторы С4 (1 мкФ)	1	0,06	0,06
Конденсаторы С2, С3 (0,33 мкФ)	2	0,07	0,14
Конденсаторы С1 (220 пФ)	1	0,07	0,07

Определяем общее значение интенсивности отказов элементов схемы:

1. Λобщ = (0,64+0,24+0,03+0,2+0,8+0,1+0,57+0,17+0,68+0,48+0,42+

+0,15+3,62+0,81+0,4+0,245+0,03+4,0+1,24+0,6+0,06+0,14+0,07)* 10^-6 [1/ч] = 15,695*10^-6 [1/ч]

Вычисляем вероятность безотказной работы для нескольких промежутков времени:

2. P(t)=e ^–Λобщ*

P(0)=e ^{–15,695*10^-6*0}=1

P(10)= e ^{–15,695*10^-6 *10}=0,999843

P(100)= e ^{–15,695*10^-6 *100}=0,99843

P(1000)= e ^{–15,695*10^-6 *1000}=0,98442

P(10000)= e ^{–15,695*10^-6 *10000}=0,85474

P(100000)= e ^{–15,695*10^-6 *100000}=0,20815

Наряду с вероятностью безотказной работы Р(t) можно определить показатель вероятности отказов Q(t), который определяется по формуле:

3. Q(t)=1-P(t)

Q(0)=1–1=0

Q(10)=1–0,999843=0,000157

Q(100)=1–0,99843=0,00157

Q(1000)=1–0,98442=0,01558

Q(10000)=1–0,85474=0,14526

Q(100000)=1–0,20815=0,79185

Определяем наработку на отказ:

4. То = 1/Λобщ = 1/(15,695*10^-6) = 63714,6 часов = 2654,775 дней = 87,04 месяцев ≈ 7,25 лет.

По результатам вычислений строим графики зависимости вероятности безотказной работы и вероятности отказов от времени (лист 44).

В результате проведённых вычислений, очевидно, что схема надёжна, т.к. наработка на отказ составляет 7,25 лет.

Масштабы: по оси P, Q – в 1 см 0,1 Р, Q

по оси t – в 2 см 10 ⁿ час (где n = 1,2,3…)

Перечень элементов

Позиционное обозначение	Наименование	Кол-во	Примечания
R1 R2, R5, R8, R13, R21, R23 R3, R6, R24, R31, R32, R33, R34 R4 R7, R17, R22, R25, R26 R9, R10, R12, R13, R14, R16, R19, R20 R11 R15 R27 R28 R35 VT1 C1 C2, C3 C4 C5, С6, С7, С8 VD1 DD1 DD2 DD3.1-DD3.4 DD4 DА1 VD3 ZQ1	Резисторы МЛТ – 1,5 МОм МЛТ – 1 MОм МЛТ – 10 MОм МЛТ – 22 MОм МЛТ – 2 MОм МЛТ – 100 кОм МЛТ – 5,1 Мом МЛТ – 200 кОм МЛТ – 200 Ом МЛТ – 510 кОм МЛТ – 510 Ом Транзистор КТ814В Конденсаторы КМ5 – 0,22 мкФ КМ5 – 0,33 мкФ КМ5 – 1 мкФ КМ5 – 1000 пФ Диоды КД522Б Микросхемы К293ЛП1 PIC16F877 КР1533ЛН1 КР1533ЛИ2 КР142ЕН5А Светодиод АЛ307В Кварц 20МГц	1 6 7 1 5 8 1 1 1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1 4 1 1 1 1

Заключение

В данном дипломном проекте разрабатывался Устройство для программирования РЭУ.

В описательной части проекта рассматриваются основные виды производств, а также принципы конструирования. Рассматриваются примеры возможного использования и преимущества конструкции схемы, характеристики, параметры и достоинства основных элементов схемы. Схема электрическая структурная описывает законченные функциональные блоки УПМ. В схеме электрической принципиальной приведен пример функционирования УПМ на конкретных кодовых комбинациях. По кодовым комбинациям построены временные диаграммы, которые показывают работу схемы. Подробно описывается работа МП БИС 16F877 и ОЗУ БИС DS1230 по схемам электрическим функциональным.

В технологической части проекта были представлены методы компоновки и конструирования печатных плат. Так же было дано обоснование выбранного метода. В данном дипломном проекте используется моносхемный принцип конструирования. Была представлена краткая теория о правилах техники безопасности на производстве.

В расчётной части проекта производится расчёт надёжности схемы УПМ по экспоненциальному закону, который показывает, что схема имеет достаточно высокие показатели надёжности и имеет наработку на отказ 7,25 лет.

Графическая часть проекта включает в себя схему электрическую принципиальную макета для программирования и отладки программ, компоновку платы, а также схему электрическую структурную.

В результате разработки проекта был собран и отлажен действующий Устройство для программирования РЭУ.