Разработка операции контроля электрических параметров печатного узла системы измерения

4 РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИИ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕЧАТНОГО УЗЛА СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ.

4.1 Исходные данные

Операция контроля будет состоять в проверке на соответствие погрешности паспортным данным прибора. В соответствии с техническими требованиями, абсолютная погрешность измерения составляет:

                  температура  ±0,25⁰С;

                  влажность ±1%;

                  концентрация CO2  ±0,03%;

4.2  Разработка методики контроля

Контроль — одна из основных функций системы управления. Контроль осуществляется на основе наблюдения за поведением управляемой системы с целью обеспечения оптимального функционирования. На основе данных контроля осуществляется адаптация системы, то есть принятие оптимизирующих управленческих решений.

  Технический контроль осуществляет независимый контроль соответствия продукции установленным требованиям и гарантирует это соответствие потребителю.

  При проведении операции контроля необходимо соблюдать нормальные условия в соответствии с  ГОСТ 8.395-80.  Печатную плату распаковать, осмотреть на предмет повреждений, она должна соответствовать рабочим чертежам в части качества покрытий, сборки, надписей, правильности комплектности, контактные зажимы и выводы должны быть исправны. Далее плату необходимо подключить к  пульту контроля. Для получения статистических данных, необходимо произвести достаточное количество измерений в каждой точке диапазона: -10°С, 0°С, 20°С, 40°С, 60°С, 80°С, 100°С – для температуры, 0%, 10%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%  - для влажности, 0,1%, 0,5%, 0,8%, 1% - для концентрации СО2. Измерения в каждой точке повторяют при увеличении измеряемой величины (прямой ход). Затем, обработав полученную выборку, получить значение погрешности и сравнить со значением, указанным в техническом задании.

4.3   Разработка установки контроля

4.3.1 Разработка функциональной схемы установки контроля

Данная микропроцессорная система измеряет такие параметры как температура, влажность и концентрация CO2. Задача печатного узла заключается в преобразовании измерительной информации, поступающей с датчиков в информацию доступную для восприятия пользователем. Установка контроля должна включать в себя эталонные приборы или системы, необходимые для воспроизведения соответствующих климатических параметров. Такими эталонными средствами могут являться климатические камеры, образцовее меры концентрации и др. Следовательно, операция контроля будет заключаться в создании образцовыми средствами значений, которые с заданной точностью должны получиться на выходе измерительной системы. Функциональная схема установки контроля имеет следующий вид:

Рисунок 20- Функциональная схема установки контроля

4.3.2   Выбор оборудования

При проведении операции контроля рекомендуется использовать следующие средства измерения:

-  калибратор температуры КТ-1 предназначенный для воспроизведения температуры в диапазоне от минус 40 до плюс 110°С с максимальной допустимой погрешностью воспроизведения температуры ± 0.05°С;

-   климатическая камера МС-81, диапазон воспроизводимых значений относительной влажности от 10 до 100% с погрешностью ±1%;

-  Калибратор влажности HUMOR 20, диапазон значений относительной влажности от 10 до 95%   с абсолютной погрешностью 0,2 - 0,9% в соответствии с ГОСТ 8.568-97.

-  ПГС (поверочные газовые смеси) в баллонах под давлением в соответствии с ТУ 6-16-2956-87.

 Все применяемое оборудование должно иметь соответствующее свидетельство об их пригодности и работоспособности.

4.3.4   Разработка внешнего вида пульта контроля

Рисунок 21 – Пульт контроля параметров микроклимата. Внешний вид

  Пульт контроля включается кнопкой «Сеть», при этом загорается светодиод. Позиционный переключатель позволяет устанавливать необходимое значение контролируемой величины.  Результат измерения снимают с индикатора контролируемого прибора.

4.4  Разработка операции контроля

        В данном случае рассматриваем серийный тип производства. В серийном производстве для проектирования ТП важно рассчитать размер партии одновременно запускаемых в производство изделий.

Исходя из этого определим количество изделий в партии (n):

                               n=N\12=700\12=59штук,

где N- количество изделий выпускаемое в год (700 штук).

Рассмотрим два варианта контроля влажности с применением автоматизированной и ручной работы.

В табл. 4.1 приведены необходимые переходы и оперативное время Т_ОП для контроля влажности с применением автоматизированной  работы.

Таблица 4.1 – Нормирование переходов операции контроля с применением автоматизированной работы

№ перехода	Содержание перехода	Оператив-ное время (табл.) ТОП, мин	Кол-во норми-рован. единиц, шт	Опера-тивное время (расчет.) ТОП, мин
1	Подключить контролируемый прибор к установке автомат	0,6	1	0,6
2	Включить питание автомата	0,1	1	0,1
3	Запустить программу (контроль влажности)	0,5	1	0,5
4	Нажать кнопку для выдачи данных на ПК	0,2	1	0,2
5	Построить график	0,3	1	0,3
6	Выключить программу	0,1	1	0,1
Итого:                                                                                         ТОП суммарное				1,7

1.  Включить контролируемый прибор, для этого подсоединить его к источнику питания 220 В и нажать кнопку «Сеть».

2.  Поместить три датчика температуры в камеру калибратора температуры КТ-1, датчик влажности в климатическую МС-81, включить датчик концентрации CO2 в схему контроля.

3.  Подключить образцовые СИ к пульту контроля параметров микроклимата.

4.  Включить пульт контроля параметров микроклимата кнопкой «Сеть», при этом  должен светиться диод.

5.  Далее задавать на пульте контроля реперные точки, указанные в методике контроля для каждого контролируемого параметра, показания контролируемого прибора наблюдать на его индикаторе.

6.  Произвести обработку полученных статистических данных для каждого параметра в отдельности, воспользовавшись  методикой обработки многократных равноточных измерений.

7.  Полученные результаты занести в протокол контроля, произвести заключение о годности прибора. Если прибор не соответствует данным требованиям, рекомендуется дополнительно провести настройку.

8.  Выключить  контролируемый прибор кнопкой «Сеть», отключить от питания  и извлечь датчики.

В табл.4.2 приведены необходимые переходы и оперативное время Т_ОП  для контроля влажности с применением ручной работы.

Таблица 4. 2 – Нормирование переходов операции контроля с применением ручной работы

№	Содержание операции	Топ табл, мин	Кол-во	Топ расч.
1	Извлечь прибор из тары	0,1	1	0,1
2	Включить прибор, проверить наличие индикации	0,08	1	0,08
3	Подключить образцовые СИ (КТ-1,МС-81,ПГС) к пульту контроля	0,1	3	0,3
4	Поместить датчики измеряемых параметров в образцовые камеры	0,035	5	1,75
5	Включить пульт	0,08	1	0,08
6	Произвести контроль влажности согласно методике контроля в каждой точке диапазона по возрастанию	0,08	7	0,56
7	Произвести контроль для остальных параметров согласно методике контроля	0,08	11	0,88
8	Произвести заключение о прохождении контроля	10	1	10
9	Извлечь датчики, выключить прибор	0,035	5	1,75
10	Уложить прибор  в тару	0,06	1	0,06
Итого				15,56

4.4.1 Определение оптимального варианта выполнения операции контроля

Определим норму штучного времени для каждой операции по формуле:

                                                                         (6)

оперативное время на выполнение операции контроля, мин;

поправочный коэффициент, учитывающий группу сложности и вид производства;

подготовительно-заключительное время, время обслуживания рабочего места и личные надобности, процент от оперативного времени;

время на отдых, процент от оперативного времени.

Мы рассматриваем серийное производство и вторую группу сложности (повышенные технические требования); работы не требуют значительных физических усилий, но в неблагоприятных условиях (монотонность труда, неудобное рабочее положение) требуются частые короткие перерывы, тогда коэффициенты равны:

;  ;   ;

1) Для автоматизированной работы:

2) Для ручной работы:

Определим подготовительно-заключительное время Т_п.з.. Это время, которое рабочий затрачивает на первоначальное ознакомление с работой и чертежом, наладку оборудования, инструментов для выполнения данной операции и другие заключительные работы после выполнения работы:

                                                                                  (7)

где ,

1) Для автоматизированной работы:

2) Для ручной работы:

Рассчитаем штучно-калькуляционное время:

                                                                                                                           (9)

подготовительно-заключительное время на партию изделий;

количество изделий в партии.

1) Для автоматизированной работы:

2) Для ручной работы:

На основании Т_Ш-К,П  произведем построение  графика автоматизации операции контроля по трудоемкости.

Данный график зависимости штучно-калькуляционного времени  Т_Ш-К,П   от количества изделий в партии приведен на  рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – График автоматизации операции контроля

В результате графического решения уравнений для автоматизации операции контроля nкр.=1, что намного меньше установочной партии n=59. Следовательно, автоматический контроль выгодней контроля с применением ручной работы.