Гл6-7-8_07 (1028409), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Основной целью разработки комплексной принципиальной схемы (КПС), отра­жающей обобщенную структуру технологической машины, является подготовка широ­кого фронта работ для дальнейших этапов проектирования и накопление опыта проекти­рования оборудования сходного технологического назначения. Нужна она только разра­ботчику, поэтому особенно никому и не показывается, это золотой фонд разработчика. Потом по ней будут выпущены необходимые монтажные, отдельные электрические, гид­равлические и другие схемы, завершающие этап эскизного проектирования и позволяю­щие осуществить сборку и монтаж там, где можно обойтись без сборочных чертежей.

Распараллеливание работ на ранних стадиях проектирования, выявление требова­ний к системам энергообеспечения и управления, осуществляется исходя из потребностей основной части машины - системы целевых механизмов. Поэтому КПС машины целесо­образно изображать раздельно для трех подсистем: системы целе­вых механизмов, сис­темы энергообеспечения и системы управ­ления, как это показано на рис. 7.3.

Порядок разработки комплексной принципиальной схемы таков. Сначала разраба­тывается система целевых механизмов машины. И здесь формируется набор материаль­ных, энергетических и информационных потоков, которые необходимы для функциони­рования каждого механизма машины и системы в целом.

Таким образом, состав системы энергообеспечения будет определен набором тех энергетических потоков, которые следует подвести к целевым механизмам и отвести от них, чтобы они нормально функционировали. В совокупности система целевых механизмов (механика машины) и система энер­гообеспечения (энергетика машины) определяют тот набор входящих и выходящих пото­ков, которые подлежит обрабатывать системе управления.

Что бы решить, что и как должны отражать процессная и ресурсная модели, поста­раемся не изобретать ничего принципиально нового, а воспользуемся анализом этих поня­тий на примере некоего обобщенного компьютера. Мы воспользуемся примером компью­тера, потому что его структура предельно гибка и в этом плане из правил ее отображения нам есть, что позаимствовать в ресурсные модели технологических систем. Кроме того, ресурсная модель достаточно автономна от процессной, что делает ее очень универсаль­ной.

Конкретные процессы, реализуемые компьютером для пользователя, определяются той программой, которую он в настоящий момент запустил. Программа пользователя ра­ботает с ресурсами компьютера через операционную систему, а та в свою очередь, ис­пользует для работы непосредственно с ресурсами набор драйверов, часто опирающихся на базовую систему ввода-вывода BIOS.

Вы согласитесь, что в Ваш компьютер можно загрузить любую, из допустимого множества, операционную систему, можно даже заменить BIOS. Реализация программы пользователя через ряд иерархических уровней, во-первых, упрощает собственно про­грамму пользователя. В ней нет нужды прописывать прохождение информационных по­токов до конкретного ресурса. Во-вторых, упрощается разработка пользовательских про­грамм, поскольку в операционную систему заложены средства поддержки этого процесса. Преимуществ такого иерархического построения можно перечислить еще множество, по­думайте лучше о недостатках, а мы вернемся к тому, с чего начали, к ресурсной модели.

Ресурсная модель нашего мифического компьютера представляется комплектом схемы соединений различных блоков и сборочным чертежом. Схемы соединений отра­жают энергетические и информационные связи между блоками и имеют согласно ЕСКД расширение Э4. Все новое - хорошо забытое старое. Здесь мы, по аналогии с правилами именования файлов, назвали пару символов Э4 расширением, хотя символы Э4, завер­шающие код схемы соединений, существовали, когда не было не только правил именова­ния файлов, но и самих файлов в их сегодняшнем понимании.

Каждый блок компьютера имеет свое функциональное назначение. Ресурсная мо­дель блока представляется принципиальной электрической схемой (Э3), схемой располо­жения, либо сборочным чертежом на плату (СБ). Иерархичность построения ресурсной модели компьютера соответствует принятой нами обобщенной структуре технологиче­ской машины, изображенной на рис. 2.3. Более того, концепция иерархичности является ос­новой построения ЕСКД и мы, естественно, будем придерживаться этой концепции при разработке и отображении ресурсной модели технологической машины.

Рассмотрим основные правила вычерчивания принципиальных схем, не только электрических, но и гидравлических, кинематических, вакуумных, пневмосхем и др.

Во-первых, отметим, что каждая принципиальная схема имеет за иерархическим номером технической документации свое расширение (Э3 для электрических, Г3 –гидравлических схем и т. п.). Мы для нашей комплексной принципиальной схемы примем рас­ширение ФС (функциональная схема) и будем сопровождать ее штампом, форма кото­рого показана ниже.

Любая принципиальная схема содержит графическое отображение элементов структуры. Эти отображения могут быть стандартизированы, например, изображение транзистора, диода, микросхемы и т.п. Каждый элемент должен иметь свое индивидуаль­ное символическое обозначение, проставляемое на схеме вблизи него. Кроме изображений элементов схема содержит таблицу – перечень элементов, в которой используемые эле­менты полностью идентифицированы. Обычно эта таблица размещается вместе со схемой под тем же штампом, либо, как продолжение схемы с тем же идентификационным номе­ром и включается в число листов принципиальной схемы.

Для комплексной принципиальной схемы целесообразно выпустить отдельный до­кумент с расширением ПЭ (перечень элементов), включающий описание входящих в схему элементов. При этом элементы целесообразно сгруппировать отдельно для системы целевых механизмов (механики), системы энергообеспечения (энергетики) и системы управления. Форма головного штампа этого документа стандартна и приведены выше (от­личается только расширением ПЭ), ниже приведен фрагмент таблицы, которая по форме совпадает со стандартной таблицей перечня элементов.

Если элемент стандартизован, в графе «наименование» таблицы указывается его идентификатор - имя, полностью определяющее элемент, т.е., его целевой, механический, энергетический и информационный интерфейсы согласно нашему положению об опреде­лении элемента системы. Действительно, если на элемент X6 указан номер технических условий, эта ссылка должна определять элемент полностью. В ТУ раздельно не оговорены различные интерфейсы, но вся необходимая информация для их определения имеется. Для конденсаторов С3, C4 указан сайт, откуда, при необходимости можно взять их под­робное описание. Это не очень надежно, сейчас сайты исчезают разве что, чуть медлен­нее, чем появляются новые. Для специалиста по наименованию и корпусу станет ясно, что это электролитический конденсатор для печатного монтажа в отверстия, емкость 220 мкФ, напряжение 50В, габариты Ф10, высота 12 мм. Очевидно расстояние между ножками 5 мм. Этого вполне достаточно, чтобы проводить дальнейшие проектные работы, т. е. тех­нический и рабочий проект, где будут прорабатываться сборочные чертежи и детали­ровки. Для датчика давления описание целевого, механического и информационного ин­терфейсов в таблице, очевидно, не разместить и ресурсная модель помимо упоминания датчика в перечне элементов должна иметь его более подробное описание. Для его со­ставления следует использовать информацию фирмы-изготовителя. В примечаниях пе­речня элементов мы указали источник информации.

Прежде всего, следует остановиться на технологии информационного поиска. По своей сути это и есть накопление конструкторского опыта. Следует всегда, начав с обзора подходящих элементов у фирм поставщиков, например, Prosoft.ru, выходить на фирмы из­готовители. Как из множества имеющихся датчиков выбрать подходящий? Прежде всего, соответствие параметров данного датчика предъявляемым Вами целевым параметрам и рейтинг фирмы изготовителя, потом все остальное. Способ крепления (механический ин­терфейс), напряжение питания и потребляемая мощность (энергетический интерфейс), вид выходного сигнала (информационный интерфейс). Если Вы однозначно не смогли оста­новиться на конкретном типе датчика, приведите несколько вариантов, отложив принятие окончательного решения на дальнейшие этапы проектирования.

Как оформить описание датчика? Приведенные фирменные описания по форме от­личаются от рекомендованного нами поочередного описания интерфейса элемента. С од­ной стороны не следует терять фирменную информацию, с другой, следует проследить, чтобы имелись все необходимые сведения об элементе. Мы рекомендуем в основной части записки помес­тить описание целевого интерфейса, оформив его, как требования к параметрам элемента, исходя из его конкретного назначения. Затем описание всех интерфейсов со ссылками на соответствующие разделы или рисунки фирменного описания.

Пример оформления приведен ниже.

Датчик абсолютного давления Dp1

А. Целевой интерфейс

Датчик предназначен для измерения абсолютного давления воздуха в камере ресивере в пределах от 0 до 3 кПа с точностью не хуже 0.25% шкалы измеряемого давления.

Условия работы: температура от 15 до 30С; влажность – до 100%; среда не агрессивна.

Б. Механический интерфейс

Габаритные размеры по рис. 3.

Присоединение к камере: наружная дюймовая резьба G1/2 по рис. 4 а).

Электрическое подсоединение: угловое штепсельное соединение (DIN 43650) с вводом ка­беля Pg 9.

В. Энергетический интерфейс

Напряжение питания UB =24 В (от 10 до 36В), ток от 4 до 20 мА. Электрическое подсоедине­ние согласно рис.5.

Г. Информационный интерфейс

Токовый выход 4-20 мА.

Сопротивление нагрузки (UB-10 V)/0,02A, Ом.

Характеристика линейная растущая.

В приложении к пояснительной записке следует привести оригинальное фирменное описание элемента.

Если элемент или подсистема являются оригинальным узлом, ему, прежде всего, присваивается идентификационный номер исходя из его вхождения. Не один конструктор не будет серьезно относиться к безымянному техническому заданию. Ваша задача - соста­вить на все оригинальные узлы технические задания. Эти документы с номером узла и расширением ТЗ должны входить в Вашу пояснительную записку. Техническое задание может содержать принципиальную схему элемента, выполненную по всем правилам оформления КПС или ссылаться на КПС указанием обозначения элемента или подсис­темы. В техническом задании должен быть четко описан целевой, механический, энерге­тический и информационный интерфейсы. Иногда помимо технического задания выпол­няется и эскизный проект подсистемы. Как примеры, в приложении НОВ5-А-ФС.dwg, приведены принципиальные гидравлические схемы холодного и горячего водоснабжения. Оформлять техническое задание целесообразно в виде, сходном с выше приведенным описанием датчика.

Целевой интерфейс сложных подсистем, имеющих собственную систему управле­ния, Вам следует оформлять в виде процессной модели и технического задания на про­граммное, если в составе САУ есть микроконтроллеры. Как это делать, мы обсудим в сле­дующем разделе наших методических пособий.

Мы закончили обсуждение способов определения элементов в схеме машины. Еще раз об их графическом представлении. Есть условные графические изображения элемен­тов кинематических, вакуумных, принципиальных электрических и других схем. Их необ­ходимо использовать и в нашем обобщенном изображении структуры машины – ком­плексной принципиальной схеме.

Безусловно, нужно стремиться к тому, чтобы контуры комплексной принципиаль­ной схемы машины и ее подсистем напоминали обводы будущей конструкции. Это позво­ляет прикинуть компоновку машины. Но Вы видели когда-нибудь принципиальную элек­трическую схему в двух проекциях? И я не видел и не хочу смотреть на изображения схемы какого-либо координатного стола в двух или даже трех проекциях. При изображе­нии кинематических схем и комплексной принципиальной схемы есть масса способов из­бежать этого, изображать структуру машины следует в одной проекции.

Характеристики

Список файлов книги