Средства автоматического контроля и сигнализации
5.3. СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ
Наличие контрольно-измерительных приборов – одно из условий безопасной и надежной работы оборудования. Это приборы для измерения давления, температур, статических и динамических нагрузок, концентраций паров и газов и др.
Устройства автоматического контроля и сигнализации подразделяют: по назначению – на информационные, предупреждающие, аварийные и ответные; по способу срабатывания – на автоматические и полуавтоматические; по характеру сигнала – на звуковые, световые, цветовые, знаковые и комбинированные; по характеру подачи сигнала – на постоянные и пульсирующие.
Информативную сигнализацию используют для согласования действий работающих, в частности крановщиков и стропальщиков. Такую же сигнализацию применяют в шумных производствах, где нарушена речевая связь. Подвидом информативной сигнализации являются всякого рода схемы, указатели, надписи. Как правило, надписи делают непосредственно на оборудовании либо в зоне его обслуживания на специальных табло.
Устройства предупредительной сигнализации предназначены для предупреждения об опасности. Чаще всего в них используют световые и звуковые сигналы, поступающие от различных приборов, регистрирующих ход технологического процесса, в том числе уровень опасных и вредных факторов. Большое применение находит предупредительная сигнализация, опережающая включение оборудования или подачу высокого напряжения. К предупредительной сигнализации относятся указатели и плакаты: «Не включать –работают люди», «Не входить», «Не открывать – высокое напряжение» и др.
Указатели желательно выполнять в виде световых табло с переменной по времени (мигающей) подсветкой.
Подвидом предупредительной сигнализации является сигнальная окраска.
Знаки безопасности установлены ГОСТ 12.4.026–76*. Они могут быть запрещающими, предупреждающими, предписывающими и указательными и отличаются друг от друга формой и цветом. В производственном оборудовании и в цехах применяют предупредительные знаки, представляющие собой желтый треугольник с черной полосой по периметру, внутри которого располагается какой-либо символ (черного цвета). Например, при электрической опасности –это молния, при опасности травмирования перемещаемым грузом – груз, при опасности скольжения – падающий человек, при прочих опасностях – восклицательный знак.
Запрещающий знак – круг красного цвета с белой каймой по периметру и черным изображением внутри. Предписывающие знаки представляют собой синий круг с белой каймой по периметру и белым изображением в центре, указательные –синий прямоугольник.
Предупреждающий знак радиационной опасности имеет символ и кайму красного цвета. Указательные знаки средств пожаротушения имеют символ красного цвета на белом фоне, остальные черного.
5.4. ЗАЩИТА ОТ ОПАСНОСТЕЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО И РОБОТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Она обеспечивается прежде всего технологией проведения работ. Для периодической смены инструмента, регулировки и подналадки станков с ЧПУ и автоматов, их смазывания и чистки, а также для мелкого ремонта в цикле работы автоматической линии должно быть предусмотрено специальное время. Все перечисленные работы должны выполняться на обесточенном оборудовании. Требования безопасности к промышленным работам и робототехническим комплексам установлены ГОСТ 12.2.072–82.
Контроль за обеспечением оборудования средствами защиты от механического травмирования и за их исправностью возложен на службу главного механика предприятий и на механиков подразделений.
Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение.
Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ*, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.
Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (водопроводными трубами и т п ). Схема защитного заземления представлена на рис. 5.10.
При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается под фазовым напряжением Uф. В этом случае ток, проходящий через человека,
где R4 – сопротивление тела человека; Rсиз – сопротивление средств индивидуальной защиты; при их отсутствии Rсиз = 0.
При наличии заземления вследствие отекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках 380/220 В она должна быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В–не более 8 Ом.
В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами
Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником (рис. 5.11). При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыкания.
Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование – потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающих автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции). На рис. 5.12 представлена схема защитного отключения с использованием реле максимального тока.
Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.
Изолирующие электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные.
Дополнительные изолирующие электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение – усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В –диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках напряжением выше 1000 В –диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.
Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения, щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки).
Сигнализирующие средства включают запрещающие и предупреждающие знаки безопасности, а также плакаты: запрещающие, предостерегающие, разрешающие, напоминающие. Чаще всего используется предупреждающий знак «Проход запрещен».
Предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относят: защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т. п.
3. Средства автоматического контроля и сигнализации
Наличие контрольно-измерительных приборов – одно из условий безопасной и надежной работы оборудования. Это приборы для измерения давления, температур, статических и динамических нагрузок, концентраций паров и газов и др. Эффективность их использования повышается при объединении их с системами сигнализации, как это имеет место в газосигнализаторах, срабатывающих при определенных уровнях концентрации паров, газов, пыли в воздухе.
Устройства автоматического контроля и сигнализации подразделяют: по назначению – на информационные, предупреждающие, аварийные и ответные; по способу срабатывания – на автоматические и полуавтоматические; по характеру сигнала – на звуковые, световые, цветовые, знаковые и комбинированные; по характеру подачи сигнала – на постоянные и пульсирующие.
Информационную сигнализацию используют для согласования действий работающих, в частности крановщиков и стропальщиков. Такую же сигнализацию применяют в шумных производствах, где нарушена речевая связь. Подвидом информативной сигнализации являются всякого рода схемы, указатели, надписи. Как правило, надписи делают непосредственно на оборудовании либо в зоне его обслуживания на специальных табло.
Устройства предупредительной сигнализации предназначены для предупреждения об опасности. Чаще всего в них используют световые и звуковые сигналы, поступающие от различных приборов, регистрирующих ход технологического процесса, в том числе уровень опасных и вредных факторов. Большое применение находит предупредительная сигнализация, опережающая включение оборудования или подачу высокого напряжения. К предупредительной сигнализации относятся указатели и плакаты: «Не включать – работают люди», «Не входить», «Не открывать – высокое напряжение» и др.
Указатели желательно выполнять в виде световых табло с переменной по времени (мигающей) подсветкой.
Подвидом предупредительной сигнализации является сигнальная окраска. Травмоопасные элементы оборудования выделяют чередующимися (под углом 45 о к горизонтали) полосами желтого и черного цвета. На станках в красный цвет окрашивают обратные стороны дверец, ниш для электрооборудования, а также поверхности схода стружки.
Знаки безопасностимогут быть запрещающими, предупреждающими, предписывающими и указательными и отличаются друг от друга формой и цветом. В производственном оборудовании и в цехах применяют предупредительные знаки, представляющие собой желтый треугольник с черной полосой по периметру, внутри которого располагается какой-либо символ (черного цвета).
Запрещающий знак – круг красного цвета с белой каймой по периметру и черным изображением внутри. Предписывающие знаки представляют собой синий круг с белой каймой по периметру и белым изображением в центре, указательные – прямоугольник.
Предупреждающий знак радиационной опасности имеет символ и кайму красного цвета. Указательные знаки средств пожаротушения имеют символ красного цвета на белом фоне, остальные – черного.
4. Средства электробезопасности
Повышение электробезопасности в установках достигается применением защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение.
Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены Правилами устройства электроустановок, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380В и выше переменного и 440В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания более 42В переменного и более 110В постоянного тока.
Помещения без повышенной опасности — это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например деревянными) полами, т.е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным.
Помещения с повышенной опасностьюхарактеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:
— сырость, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75%; такие помещения называют сырыми;
— высокой температуры, когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает +35 о С; такие помещения называют жаркими;
— токопроводящей пыли, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т.п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т.п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;
— токопроводящих полов – металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.п.;
— возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.
Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:
— особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100% (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрытые влагой); такие помещения называются особо сырыми;
— химически активной или органической среды, т.е. помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, жидкости, газы, образующие отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной или органической средой;
— одновременного наличия двух или более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.
Особо опасными помещениями является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т.п. К таким помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.
Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.
Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (водопроводными трубами и т.п.).
В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений. При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами.
Зануление состоит в преднамеренном заземлении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыкания.
Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование – потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающих автоматических устройств разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции).
Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.
Изолирующие электрозащитные средстваделятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, и работать на этих частях. К таким средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000В – диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000В; в электроустановках напряжением выше 1000В – изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, а также указатели напряжения выше 1000В.
Дополнительные изолирующие электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение – усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000В – диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках напряжением выше 1000В – диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.
Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения, щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки).
Сигнализирующие средства включают запрещающие и предупреждающие знаки безопасности, а также плакаты: запрещающие, предостерегающие, разрешающие, напоминающие. Чаще всего используется предупреждающий знак «Проход запрещен».
Предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относят: защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т.п.
Устройство автоматического контроля и сигнализации
Устройство автоматического контроля и сигнализации
Устройство, предназначенное для контроля передачи и воспроизведения информации (цветовой, звуковой, световой и др.) с целью привлечения внимания работающих и принятия ими решения при появлении или возможном возникновении опасного производственного фактора
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
- Устройство автоматического вызова при передаче данных
- Устройство автоматического ответа при передаче данных
Смотреть что такое «Устройство автоматического контроля и сигнализации» в других словарях:
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ — устройство, предназначенное для контроля передачи и воспроизведения информации (цветовой, звуковой, световой и др.) с целью привлечения внимания работающих и принятия ими решения при появлении или возможном возникновении опасного… … Российская энциклопедия по охране труда
устройство — 2.5 устройство: Элемент или блок элементов, который выполняет одну или более функцию. Источник: ГОСТ Р 52388 2005: Мототранспортны … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Устройство метанометра исполнительное — исполнительное устройство метанометра устройство автоматического метанометра, выполняющее функции сигнализации и отключения питания шахтного электрооборудования или только функции сигнализации. Функция исполнительного устройства может… … Официальная терминология
НПБ 88-2001*: Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования — Терминология НПБ 88 2001*: Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования: Автоматическая установка пожаротушения установка пожаротушения, автоматически срабатывающая при превышении контролируемым фактором (факторами)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СП 5.13130.2009: Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования — Терминология СП 5.13130.2009: Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования: 3.2 автоматическая установка пожаротушения (АУП) : Установка пожаротушения,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Система контроля — ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ 12. Система контроля E. Inspection system F. Système du contrôle По ГОСТ 16504 81 Источник: ГОСТ 17.2.1.03 84: Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 31817.1.1-2012: Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения — Терминология ГОСТ 31817.1.1 2012: Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения оригинал документа: 4.33 автоматическая СТС (система охранной (охранно пожарной) сигнализации): СТС (система охранной, охранно… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 50775-95: Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения — Терминология ГОСТ Р 50775 95: Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения оригинал документа: 4.16 защита от попыток несанкционированного доступа: Применение электрических или механических средств для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Система контроля и управления доступом — (СКУД) совокупность программно аппаратных технических средств безопасности, имеющих целью ограничение / регистрацию входа выхода объектов (людей, транспорта) на заданной территории через двери, ворота, проходные (т. н. «точки прохода») … Википедия
Комплексное локомотивное устройство безопасности — Блок индикации типа БИЛ В системы КЛУБ У Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ) устанавливается на тяговом и самоходном железнодорожном подвижном составе (локомотивы, МВПС, дрезины) и функционально сочетает в себе … Википедия
Автоматические системы управления технологическими процессами (АСУ ТП)
Эти системы управляют множеством механизмов и агрегатов одного или нескольких технологических процессов изготовления продукции, например, спичек, напитков, химических веществ и т.п. В таких системах с помощью датчиков собирается информация о положении рабочих органов, состоянии продукции, параметрах процесса. В управляющем устройстве (обычно это программируемый контроллер) заложена программа — алгоритм управления, в соответствии с которой, в зависимости от показаний датчиков, выдаются управляющие сигналы на исполнительные механизмы. С помощью таких систем создаются как поточные линии, так и отдельные агрегаты автоматизированных производств.
Следящие системы
В следящих системах осуществляется регулирование одного параметра в зависимости от значения другого параметра. Например, в автоматической линии изготовления лекарств количество одного компонента должно строго в определенной пропорции соответствовать количеству другого компонента. Или, например, в крылатой ракете высота полета изменяется в соответствии с изменением рельефа. Другой пример следящей системы — положение руля корабля изменяется рулевой машиной в соответствии с положением штурвала в рулевой рубке. Автопилот самолета это тоже следящая система. На прокатных станах постоянно контролируется толщина прокатанной ленты и, при отклонении от заданного значения в результате износа валков, изменяется положение валков. Толщина ленты снова соответствует заданной.
Системы автоматического контроля и сигнализации
Важнейшей частью автоматизации любого процесса является автоматический контроль его параметров. Эти системы позволяют освободить человека от наблюдения за технологическим процессом,>состоянием различных устройств, механизмов и систем или облегчить эту работу. Системы автоматического контроля с помощью датчиков собирают следующую информацию количественную оценку физико-химических свойств твердых тел, жидкостей, газов (давление, плотность, вязкость, температура, влажность, концентрация примесей и т.д.);
определение геометрических размеров деталей в процессе и после обработки, поиск дефектов структуры изделий; оценка качества сборочных и других работ с целью вовремя обнаружить брак и предотвратить потери и т.п.
Данные выводятся в удобной форме на общий пульт управления, где оператор может их видеть и принимать решение. Кроме этого, при отклонении параметров от заданных значений система сигнализирует об этом звуковыми и световыми сигналами.
В основном это диспетчерские системы. Например, на химическом производстве, на пульте управления процессом оператор видит на, так называемой, мнемосхеме положение кранов, вентилей трубопроводов химических веществ (закрыт — открыт), состояние насосов (включен — выключен), значение параметров процесса в разных точках (температура, давление, концентрация примеси и т.п.). Или другой пример — на железной дороге у диспетчера на общей мнемосхеме станции видно положение стрелок, состояние семафоров, положение составов.
На станочных агрегатах типа «обрабатывающий центр» имеется система контроля состояния режущего инструмента, которая контролирует геометрические размеры инструмента и при недопустимом износе выдается сигнал на замену инструмента.
Среди систем автоматического контроля выделяются системы автоматической сигнализации. В их задачу входит оповещение обслуживающего персонала о ходе технологического процесса, о возникновении опасности, об аварийных режимах работы оборудования, требующих принятия неотложных мер. Виды сигналов зависят от степени опасности. При поступлении сигналов о наиболее опасных недопустимых режимах для привлечения внимания обслуживающего персонала, как правило, применяются прерывистые звуковые сигналы, яркие вспышки ламп, звонки, сирены.
Автоматические системы защиты
Автоматические системы защиты не только подают сигналы обслуживающему персоналу об аварийных режимах работы оборудования, но и останавливают его. Автоматическая защита применяется повсеместно в промышленности и в быту, на транспорте и в энергетике. Автоматические системы играют важную роль в обеспечении безопасности, не только производства, но и для работающих на предприятиях сотрудников и населения ближайших территорий. Системы аварийной защиты таких объектов, как атомный реактор, играют важную роль и значение для безопасности уже в масштабе не только одной страны, а нескольких. Эти системы имеют автономное питание, собственные датчики, и исполнительные механизмы. От них требуется высокие быстродействие и надежность. Для повышения надежности системы делаются многоканальными, т.е. функции дублируются.[2]
Автоматическая сигнализация и защита. Системы автоматического контроля и сигнализации
Системы автоматического контроля и сигнализации
Важнейшей частью автоматизации любого процесса является автоматический контроль его параметров. Эти системы позволяют освободить человека от наблюдения за технологическим процессом,>состоянием различных устройств, механизмов и систем или облегчить эту работу. Системы автоматического контроля с помощью датчиков собирают следующую информацию количественную оценку физико-химических свойств твердых тел, жидкостей, газов (давление, плотность, вязкость, температура, влажность, концентрация примесей и т.д.);
определение геометрических размеров деталей в процессе и после обработки, поиск дефектов структуры изделий; оценка качества сборочных и других работ с целью вовремя обнаружить брак и предотвратить потери и т.п.
Данные выводятся в удобной форме на общий пульт управления, где оператор может их видеть и принимать решение. Кроме этого, при отклонении параметров от заданных значений система сигнализирует об этом звуковыми и световыми сигналами.
В основном это диспетчерские системы. Например, на химическом производстве, на пульте управления процессом оператор видит на, так называемой, мнемосхеме положение кранов, вентилей трубопроводов химических веществ (закрыт — открыт), состояние насосов (включен — выключен), значение параметров процесса в разных точках (температура, давление, концентрация примеси и т.п.). Или другой пример — на железной дороге у диспетчера на общей мнемосхеме станции видно положение стрелок, состояние семафоров, положение составов.
На станочных агрегатах типа «обрабатывающий центр» имеется система контроля состояния режущего инструмента, которая контролирует геометрические размеры инструмента и при недопустимом износе выдается сигнал на замену инструмента.
Среди систем автоматического контроля выделяются системы автоматической сигнализации. В их задачу входит оповещение обслуживающего персонала о ходе технологического процесса, о возникновении опасности, об аварийных режимах работы оборудования, требующих принятия неотложных мер. Виды сигналов зависят от степени опасности. При поступлении сигналов о наиболее опасных недопустимых режимах для привлечения внимания обслуживающего персонала, как правило, применяются прерывистые звуковые сигналы, яркие вспышки ламп, звонки, сирены.
Автоматическая сигнализация и защита
Этот вид автоматического контроля заключается в подаче светового или звукового сигнала при достижении контролируемым объектом предельных установленных значений. Кроме того, при нарушении заданного режима работы машины или установки устройства автоматической сигнализации извещают о появлении аварийных режимов работы и неполадок.
Различают четыре типа автоматической сигнализации: командную, контрольную технологическую, предупредительную и аварийную.
Командная сигнализация предназначена для передачи типовых командных сигналов от одного поста управления к другому и обратно. Простейший пример командной сигнализации — это устройство машинного телеграфа на кораблях. При повороте рукоятки машинного телеграфа, расположенного в рубке на верхней палубе, в положение, соответствующее определенной команде, например, «полный вперед», в машинном отделении сигнальное устройство производит эту команду.
Контрольная технологическая сигнализация предназначена для автоматического извещения о включении в работу или остановке отдельных вспомогательных механизмов, положении запорных органов на различных коммуникациях и т.д. К подобным устройствам относятся, например, контрольные лампочки на пульте управления крупного станка, извещающие о том, что насос системы работает, и др.
Предупредительная сигнализация служит для автоматического извещения персонала о возникновении опасных изменений режима, грозящих при дальнейшем их развитии аварией. Эти устройства сигнализируют, например, о необходимости остановки станка или прекращении движения подачи в случаях поломки режущего инструмента, поступлении некачественной заготовки, неправильной установке заготовки в станке, невыполнении предыдущей операции или перехода, наличии стружки в отверстии, в котором должна нарезаться резьба, или в случаях, которые могут привести к порче оборудования.
На рисунке 13.12 показано устройство предупредительной сигнализации, контролирующее наличие в отверстии стружки, которая может привести к поломке режущего инструмента (метчика) при нарезании резьбы. Деталь с контролируемым отверстием 5 устанавливают строго по оси контрольного щупа 4. Механизм сигнализации получает поступательное движение от гидропривода 1.
Рис.13.12. Устройство предупредительной сигнализации:
- 1 — гидропривод; 2 — концевой выключатель; 3 — корпус; 4 — щуп;
- 5 — деталь с контролируемым отверстием; 6 — упор
При наличии стружки в отверстии шток вместе со щупом 4 переместится влево относительно корпуса 3 и, воздействовав на концевой выключатель 2, замкнет электрическую цепь сигнальной лампочки. Если стружка отсутствует, то механизм предупредительной сигнализации, дойдя до упора 6, вернется в исходное положение. Устройства аналогичной конструкции служат для определения наличия отверстия в детали и для сигнализации о поломке сверл в рабочих органах автоматов и автоматических линий.
Аварийная сигнализация, как правило, имеет комбинированный сигнал (световой и звуковой), который подается при нарушении технологического режима. Звуковой сигнал служит для привлечения внимания персонала, а световой сигнал указывает место нарушения. Аварийная сигнализация предназначена для автоматического оповещения персонала о происшедшем отключении оборудования.
Устройства автоматической защиты служат для отключения контролируемого объекта при нарушении нормальных режимов работы, например, при перегрузке электрического оборудования, коротких замыканиях в электрических цепях, при повышении заданного давления в резервуарах, поломке инструмента на станках автоматической линии.
Примером простейшей автоматической защиты могут служить плавкие вставки, представляющие собой патрон из изоляционного материала со вставкой из легкоплавкого металла, который при коротком замыкании расплавляется, разрывая электрическую цепь.
К автоматической защите относятся и защитно-блокировочные устройства, которые останавливают станок или прекращают подачу заготовок, предупреждая аварию. Командой для срабатывания блокировочного устройства являются поломка и износ инструмента, неправильная установка заготовки, некачественная отливка и др.
Большое значение защитно-блокировочные устройства имеют в автоматических линиях для предотвращения поломки инструмента и оборудования. Если хотя бы на одном станке АЛ произойдет значительный износ инструмента или по какой-либо другой причине будет не выполнена операция, защитно-блокировочное устройство остановит линию для устранения неполадок.
Устройства автоматической защиты особенно необходимы для создания безопасных условий работы и для предотвращения аварий.
На рисунке 13.13 показано устройство автоматической защиты, установленное на быстроходном прессе. Автоматическая защита состоит в том, что пресс не может быть приведен в действие до тех пор, пока в пространстве под штампом находится какой-либо посторонний предмет или пока из этого пространства не убраны руки рабочего.
Пресс приводится в действие нажатием на педаль 7. Во время работы пресса пространство 3, подлежащее защите, пересекается потоком света, идущего от лампы 1 через оптическую систему 2 к фотоэлементу 4. Под действием света через фотоэлемент проходит ток, который усиливается в электронном усилителе 8 до величины, достаточной для срабатывания исполнительного устройства — силового электромагнита 5.
Если защитный световой луч прервать, то отсутствие тока в цепи электромагнита приведет к тому, что якорь электромагнита под действием пружины отклонит толкатель 6 педали 7. В этом случае нажим на педаль не вызовет включения пресса.
Рис. 13.13. Схема устройства автоблокировки пресса:
- 1 — лампа; 2 — оптическая система; 3 — пространство, подлежащее защите;
- 4 — фотоэлемент; 5 — электромагнит; 6 — толкатель; 7 — педаль; 8 — усилитель
Контрольные вопросы
1. Каковы основные направления автоматизации контроля?
2. Какие погрешности возникают при контроле?
3. Чем отличаются друг от друга пассивный и активный контроль?
4. Как построены автоматы пассивного и активного контроля?
5. Как осуществляется автоматический контроль линейных размеров детали?
6. Чем обеспечивается автоматический контроль формы деталей?
7. Каковы структуры контрольного и контрольно-сортировочного автоматов?
8. Каково назначение измерительных станций контрольных автоматов?
9. Как устроены сортировочные устройства контрольных автоматов?
10. Как построены системы автоматического контроля?
