Студентам > Курсовые > Блок управления электромеханическим замком
Блок управления электромеханическим замкомСтраница: 1/8
Аннотация
В
данном дипломном проекте было предложено разработать блок управления
электромеханическим замком на электронных ключах, позволяющий контролировать
доступ в помещения.
В
дипломном проекте был произведен анализ существующих, а также обзор отечественных
и зарубежных разработок. Был произведен подробный анализ климатических и
дестабилизирующих факторов и анализ электрической схемы, приведен принцип
работы разрабатываемого блока и его основные технические параметры.
Работа
выполнена в полном соответствии с техническим заданием на проектирование.
В
соответствии с заданием на дипломное проектирование произведен выбор и
обоснование метода и принципов конструирования, методов изготовления печатных
плат, способа охлаждения на ранних стадиях проектирования, экранирования,
герметизации и виброзащиты, а также произведен выбор компоновочной схемы. В
проекте выполнены также: компоновочный расчет блоков РЭС, расчет теплового
режима, расчет конструктивно-технологических параметров печатных плат, расчет
механической прочности и системы виброударной защиты, расчет электромагнитной
совместимости, полный расчет надежности и расчет показателей технологичности.
Был разработан технологический процесс сборки печатного узла. Рассмотрены
мероприятия по защите от коррозии, влаги, электрического удара, электромагнитных
полей и механических нагрузок и приведено технико-экономическое обоснование
конструкции. Также выполнены необходимые расчеты по разделу охраны труда и
окружающей среды.
Введение
Широкое
использование радиоэлектронной аппаратуры в различных областях науки и техники
приводит к необходимости обеспечения высокой надёжности её работы при
разнообразных климатических и механических воздействиях. Трудность выполнения
данного требования связана с различным назначением РЭС, местом её установки и
условиями эксплуатации. Об уровне надёжности принято судить по способности РЭС
безотказно работать в течении заданного времени в определённых условиях.
Поэтому для оценки степени соответствия РЭС предъявляемым к ней требованиям осуществляют
технический контроль и испытание на всех этапах конструирования и производства.
Полученная при этом информация о качестве работы РЭС и о причинах её отказов
совместно с данными реальной эксплуатации позволяет принять своевременные меры
по совершенствованию схемы и конструкции, а так же технологии производства.
Правильно
организованный технический контроль и испытания способствуют значительному
повышению надёжной работы РЭС. В связи с этим особую актуальность приобретают
радиотехнические устройства, предназначенные для испытания и контроля,
посредством которых проверяется работоспособность и пригодность к эксплуатации
различного оборудования и приборов.
В
последние годы с развитием электроники усложняется радиоаппаратура. Характерен
переход от отдельных радиоаппаратов к сложным комплексам и системам. Однако
создание подобной аппаратуры ставит перед её разработчиками различные проблемы:
снижения веса, объёмов и габаритов; надёжности и долговечности; производства и
серийности; экономичности. Для преодоления этих проблем необходимо их
комплексное решение на общей технической базе. Такой базой в настоящее время
является комплексная механизация с применением микроэлектроники, внедрением
унификации и стандартизации. Разработка схемы конструкции и технологии становится
единым процессом создания аппаратуры.
Данный
дипломный проект в учебном плане подготовки завершает цикл конструкторских и
технологических дисциплин. Задача проекта состоит в том, чтобы, используя
знания, полученные при изучении данных дисциплин научиться создавать и
моделировать конструкции радиоэлектронной аппаратуры различного назначения,
обеспечивая совместимость с объектом установки и с оператором, с учётом
патентной чистоты и патентоспособности; обеспечивать надёжность конструкций по
четырем составляющим - безотказности, долговечности, сохранности и ремонтопригодности.
Всё это должно органически перенестись в единое целое в данном дипломном проекте.
Современный
этап научно-технического прогресса характеризуется массовым распространением
микропроцессорной техники. Она настолько широко распространилась во всех
областях, что трудно представить, как обойдутся без нее все процессы
автоматизации и управления. Применение ЭВМ, реализующих на одной микросхеме
функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать
максимальной простоты и дешевизны систем управления. Одним из возможных
вариантов применений ЭВМ можно считать использование их для систем
охранно-пожарных сигнализаций и контроля доступа в помещения.
Использование
в системах контроля доступа в помещения кодовой последовательности,
обрабатываемой ЭВМ, полностью исключает подбор кода, а возможность подключения
в качестве исполнительного устройства релейного замка с курковым механизмом
взвода ригеля обеспечивает надежную фиксацию двери, что гарантирует достаточно
надежную защиту от взлома. Существует, однако, и более надежный способ защиты –
установка централизованной системы охранно-контрольнной сигнализации. Однако
главное препятствие для их широкого внедрения – это необходимость наличия
телефонного номера на объекте охраны и недостаток соответствующего оборудования
у правоохранительных органов, что и не позволяет решать проблему массовой
охраны квартир и служебных помещений. Поэтому в дипломном проекте будет разработан
блок управления электромеханическим замком на электронных карточках, позволяющий
контролировать доступ в помещение.
Раздел
1. Конструкторский
1 Разработка технического
задания
1.1
Наименование и область применения.
1.1.1
Блок управления электромеханическим замком.
1.1.2
Областью применения блока является управление доступом в помещение посредством
электромеханического замка (типа COMMAX,
ABLOY, CISA).
1.1.3
Предусматривается использование изделия на производстве и в частных квартирах,
коттеджах.
1.3 Цель и назначение разработки
1.3.1
Целью разработки является создание блока управления электромеханическими
релейными замками с курковым механизмом взвода ригеля и пусковым током не более
1.0 А при напряжении 12 В, отвечающего современным требованиям.
1.3.2
Назначение разработки - создание конструктивно законченного устройства.
1.3.3
Разработка должна обеспечить создание базовой модели блока управления замком
электромеханическим.
1.3.4
Дальнейшее развитие разработки должно выполняться путем создания модификаций базовой
модели, отличающихся элементной базой и другими показателями.
1.3.5
Блок управления (БУ) замком электромеханическим предназначен для работы при
температурах от минус 10 до плюс 40°С, относительной влажности воздуха до 80% и
атмосферном давлении от 84 до 106 кПа
1.3.6
Изделие предназначено для мелкосерийного изготовления.
1.4 Источники разработки
1.4.1.
Источниками разработки является схема электрическая принципиальная блока
управления замком электромеханическим(приложение 1).
1.5 Технические требования
1.5.1 Состав изделия и требования к
конструктивному исполнению устройства
1.5.1.1
Блок управления(в дальнейшем БУ) должен содержать следующие составные части:
· Модуль базовый;
· Модуль процессорный;
· Модуль световой и
звуковой индикации.
1.5.1.2
БУ должен изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТов, соответствовать
требованиям настоящего ТЗ, ТУ и комплекта конструкторской документации.
1.5.1.3
Принцип построения блока управления замком электромеханическим должен
обеспечивать:
¾ взаимозаменяемость сменных
одноименных составных частей;
¾ ремонтопригодность.
1.5.1.4
По внешнему виду блок должен соответствовать опломбированному и утвержденному
образцу.
1.5.1.5
Габаритные размеры корпуса блока должны быть не более, м :
длина –
0,185;
ширина –
0,135;
высота –
0,08.
1.5.1.6 Масса
блока без источника резервного питания должна быть не более 3 кг.
1.5.1.7
Конструкция блока должна обеспечивать:
¾ удобство эксплуатации;
¾ возможность ремонта;
¾ доступ ко всем элементам, узлам,
требующим регулирования или замены в процессе эксплуатации.
1.5.1.8
Структура блока и его конструктивное выполнение должны обеспечивать объединение
составных частей в единый базовый конструктив.
1.5.1.9 Блок
должен быть работоспособным при электропитании от однофазной сети переменного
тока номинальным напряжением 220В и частотой переменного тока 50 Гц, при этом
нормы качества электрической энергии при электропитании от государственной
энергетической системы - по ГОСТ 13109-67.
1.5.1.10
Электрическая прочность изоляции блока управления замком электромеханическим
между токоведущими цепями, а также между токоведущими цепями и корпусом в
нормальных климатических условиях эксплуатации должна обеспечивать отсутствие
пробоев и поверхностных перекрытий изоляции.
1.5.1.11 По
устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающей среды блок
интерфейсных адаптеров должен соответствовать климатическому исполнению к
категории размещения УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69.
1.5.1.12 Для
антикоррозионной защиты поверхность деталей, сборочных единиц и блока в целом
применять гальванические и лакокрасочные покрытия.
1.5.1.13
Корпус должен быть изготовлен из листовой стали.
1.5.1.14
Корпус, передняя панель и другие детали наружной поверхности блока должны иметь
защитное покрытие и не иметь дефектов, портящих внешний вид изделия (вмятин,
следов коррозии, царапин, трещин и других механических повреждений).
1.5.1.15
Блок должен эксплуатироваться в производственных помещениях категории Д по СНиП
11-90-81.
1.5.2 Показатели назначения
1.5.2.1
БУ предназначен для управления доступом в помещения.
1.5.2.2
БУ предназначен для подключения к электромеханическими релейными замками с
курковым механизмом взвода ригеля и пусковым током не более 1.0 А при
напряжении 12 В.
1.5.2.3
Потребляемая мощность блока, Вт не более 2.
1.5.2.3
Питание блока от однофазной сети переменного тока напряжением 220В±10%
частоты 50±0,5Гц с возможностью работы от источника
резервного питания напряжением 12В.
1.5.3 Требования к надежности
1.5.3.1
Блок по обеспечению надежности должен удовлетворять требованиям
ОСТ4.205.029-83.
1.5.3.2
Показатели должны соответствовать заданным значениям при нормальных
климатических условиях (температура окружающей среды плюс 20°С, относительная влажность 60 %,
атмосферное давление (84...1037) 102 Па); с отклонениями напряжения сети
220В от плюс 10% до минус 15% от номинального значения, частотой (50±1) Гц.
1.5.3.3Средняя
наработка на отказ, ч, не менее 20000.
1.5.3.4Вероятность
безотказной работы 0,9.
1.5.3.5Среднее
время восстановления, ч 1.
1.5.3.6
Блок должен выдерживать воздействия внешних механических и климатических
факторов в соответствии с ГОСТ 11478-88 для 1 группы аппаратуры.
1.5.3.7
После восстановления работоспособности, по окончании ремонтно-восстановительных
работ, изделие должно сохранять показатели назначения, изложенные в настоящем
документе.
1.5.4 Требования к технологичности и
метрологическому обеспечению разработки
1.5.4.1 Параметры блока
управления замком электромеханическим должны контролироваться с помощью
стандартных измерительных приборов обслуживающим персоналом средней
квалификации.
1.5.4.2 Требования к
технологичности должны соответствовать ГОСТ 14.201-83.
1.5.4.3 Конструкция изделия
должна обеспечивать возможность выполнения монтажных работ с соблюдением
требований технических условий на установку и пайку комплектующих изделий.
1.5.4.4 Конструкция изделия
в целом и отдельных сложных узлов должна обеспечивать сборку при изготовлении
без создания и применения специального оборудования.
1.5.4.5 При изготовлении
блока управления замком электромеханическим должны применяться стандартные
методы и универсальные средства измерений, серийное испытательное оборудование.
Допускается для проведения климатических проверок при технологическом прогоне
применять специально приготовленную камеру или специально оборудованное
оборудование.
1.5.4.6 Конструкция блока
должна обеспечивать его сборку и монтаж при подготовке к эксплуатации без
применения специального оборудования, приспособлений и инструмента.
1.5.4.7
Трудоемкость изготовления устройства - не более 5 часов.
1.5.5 Требования к уровню стандартизации и
унификации
1.5.5.1
В качестве комплектующих единиц и деталей (коммутационные, изделия электроники,
крепежные, установочные) должны применяться серийно выпускаемые изделия.
1.5.5.2
Сборочные единицы типа монтажных плат, панелей, крепежных и установочных узлов
должны быть унифицированными.
1.5.5.3
В конструкции блока должны быть заимствованы сборочные единицы, узлы и детали
из ранее разработанных изделий.
1.5.5.4
Коэффициент унификации стандартных и заимствованных деталей должен быть не
менее 0,5.
1.5.6 Требования безопасности и требования
по охране природы
1.5.6.1 Конструкцией блока
управления замком электромеханическим должна быть обеспечена безопасность
персонала при эксплуатации. Общие требования электрической и механической
безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 25861-83.
1.5.6.2 По способу защиты
человека от поражения электрическим током блок должен быть изготовлен в
соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007-75 и ГОСТ 25861-83. Класс защиты - 1.
1.5.6.3 Меры защиты от
поражения электрическим током должны соответствовать требованиям ГОСТ 25861-83
и ГОСТ 12.1.019-75.
1.5.6.4 В блоке управления
замком электромеханическим должна быть обеспечена защита от коротких замыканий.
1.5.6.5 Общие требования к
обеспечению пожарной безопасности в производственных помещениях по ГОСТ
12.1.004-85.
1.5.6.6
Конструкция устройства должна исключать возможность неправильного присоединения
его сочленяемых токоведущих и составных частей.
1.5.6.7
В качестве основного источника питания должна применяться сеть переменного тока
частотой 50 Гц и напряжением 220 В, в качестве резервного источника питания –
аккумулятор напряжением 12В, со временем автономной работы не менее 36ч.
1.5.6.8
Присоединительные разъемы электрических цепей должны быть снабжены надписями,
соответствующими их принадлежности и назначению.
1.5.6.9
Коммутационные изделия, устанавливаемые в цепях повышенного напряжения, должны
быть конструктивно выделены и не должны одновременно коммутировать другие цепи.
1.5.6.10
Конструкция устройства должна исключать попадание внутрь посторонних предметов.
1.5.6.11
В эксплуатационных документах по требованиям техники безопасности должны быть
соблюдены правила технической эксплуатации электроустановок потребителем и правила
техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем.
1.5.7 Эстетические
и эргономические требования
1.5.7.1
Блок по своим эргономическим показателям должен обеспечивать удобство
эксплуатации.
1.5.7.2 Органы индикации должны быть
расположены с достаточным обзором.
1.5.8 Требования к патентной чистоте
1.5.8.1
Патентная чистота блока должна быть обеспечена в отношении стран СНГ и стран -
возможных импортеров изделия.
1.5.9 Условия эксплуатации, требования к
техническому обслуживанию и ремонту
1.5.9.1 Блок управления
замком электромеханическим должен быть выполнен для климатического исполнения
УХЛ 4.2 согласно ГОСТ 15150-69 и нормально функционировать при следующих
климатических условиях:
¾ верхнее
значение температуры окружающей среды, °С
плюс 35;
¾ нижнее
значение температуры окружающей среды, °С
минус 10;
¾ относительная
влажность воздуха при температуре 20°С,
% 60.
1.5.9.2 Предельно
допустимые условия эксплуатации блока должны соответствовать:
¾ верхнее
значение температуры окружающей среды, °С
плюс 40;
¾ нижнее
значение температуры окружающей среды, °С
минус 15;
¾ относительная
влажность воздуха при температуре п 20°С,
% 80;
¾ атмосферное
давление, кПа (мм рт.ст.) 84,0...107,0 (630...800).
1.5.9.3
Время подготовки блока к эксплуатации после транспортировки и хранения не
должно превышать 1 часа.
1.5.9.4
Рабочий режим в блоке должен устанавливаться не более чем через 1 минуту после
включения.
1.5.9.5
Ремонт блока должен производиться в специализированной ремонтной организации
или по месту эксплуатации высококвалифицированным радиомехаником.
1.5.10 Требования к маркировке и упаковке
1.5.10.1
Маркировка блока управления замком электромеханическим должна соответствовать
требованиям ГОСТ 26828-86.
1.5.10.2
Маркировку выполняют любым способом. Способ и качество выполнения маркировки
должно обеспечивать четкое и ясное изображение ее в течении срока службы блока.
1.5.10.3
Маркировка устройства и входящих составных частей должна содержать :
- товарный знак или
наименование предприятия-изготовителя;
- полное торговое
наименование по ГОСТ 26794-85;
- порядковый номер
изделия и составных частей;
- необходимые
поясняющие и предупреждающие надписи, выполненные по ГОСТ 12.2.006-87.
- дату изготовления.
1.5.10.4
Упаковка должна быть выполнена в виде картонного ящика с пенопластовыми
вкладышами.
1.5.10.5
На таре должны быть нанесены манипуляционные знаки "Боится сырости",
"Соблюдение интервала температур", по ОСТ14192-77 и знак высоты
штабелирования по ОСТ4.ГО.417.209-82.
1.5.10.6 Упаковка должна
обеспечивать сохранность изделия при погрузочно-разгрузочных работах,
транспортировании, хранении и необходимую защиту от внешних воздействий.
|
Главная
Документация
Файлы
Информация
