- •Глава 1. Общие указания по разработке курсового проекта
- •Глава 2. Методологические основы проектирования
- •Глава 3. Основные методики выполнения расчетов
- •Глава 4. Стандарт предприятия
- •Глава 1. Общие указания по разработке курсового проекта…………………………………………………………………..4
- •Глава 2. Методологические основы проектирования………...19
- •Глава 3. Основные методики выполнения расчетов………….38
- •Глава 4. Стандарт предприятия………………………………..97
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
УДК 681.5
Кисурин А.А. Устройства автоматики и информатики: курсовое проектирование: учеб. пособие/А.А. Кисурин Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2010. 147с.
В учебном пособии содержатся сведения по разработке курсового проекта по дисциплине «Автоматика проектирования систем и средств управления», даются рекомендации по составлению технической документации и приводятся методические основы проектирования и методики выполнения различных конструктивных расчетов и трассировки печатных плат с пакетом прикладных программ P-CAD.
Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 220200 «Автоматизация и управление», специальности 220201 «Упрвление и информатика в технических системах», дисциплине «Автоматика проектирования систем и средств управления». Предназначено студентам очной формы обучения.
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word XP и содержится в файле KURS.
Табл.40. Ил.30. Библиогр.: 8 назв.
Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.Л. Бурковский
Рецензенты: ООО «Орбита» (ген. директор, канд. техн. наук, доц. Г.Д. Лившин);
д-р техн наук, проф. В.М. Питолин
© Кисурин А. А., 2010
© Оформление. ГОУВПО «Воронежский
государственный технический
университет», 2010
ВВЕДЕНИЕ
Задача курсового проектирования состоит в привитии студентам навыков самостоятельного выполнения работ на различных стадиях разработки устройства. В процессе курсового проектирования решаются конкретные технические задачи на базе ранее изученных общетехнических дисцеплин, материалов специальных курсов и курсов специализации «Проектирование устройств автоматики и информатики», «Технология систем управления» и др.
Глава 1. Общие указания по разработке курсового проекта
1.1. Вводная часть
Курсовой проект по курсу "Проектирование устройств автоматики и телемеханики" выполняется студентами специальности 220201 на пятом курсе дневного обучения.
В процессе курсового проектирования решаются конкретные технические задачи на базе ранее изученных общетехнических дисциплин, материалов специальных курсов и курсов специализации «Проектирование устройств АТ», "Технология устройств AT" и др.
Задача курсового проектирования состоит в привитии студентам навыков самостоятельного выполнения работ на различных стадиях разработки устройства.
Темой курсового проекта является разработка конкретного устройства автоматики и телемеханики по заданным техническим требованиям.
В учебном пособии использованы материалы технической литературы, список которой приведен в разделе "Литература".
1.2. Содержание курсового проекта
1.2.1. Этапы работы при курсовом проектировании.
Таблица 1
|
Стадии разработки |
Этапы работ |
1. |
Техническое задание. |
I. Составление технического задания согласно техническим требованиям 2. Составление сетевого графика проектирования (или этапной программы) |
Продолжение табл.1
|
Стадии разработки |
Этапы работ |
2. |
Техническое предложение |
I. Подбор и изучение патентно-технической литературы |
3. |
Эскизно-технический |
I. Выбор стандартных и унифици- |
|
Проект |
рованных элементов и функциональных блоков |
|
|
2. Выбор функциональных связей 3. Разработка принципиальной схемы устройства 4. Разработка конструкции уст- ройства и компоновка |
|
|
5. Экономическое обоснование Выполнение расчетов: -компоновочных характеристик; |
|
|
- теплового расчета; - механической прочности; -технологичности, печатного проводника; - помехоустойчивости; - надежности; - размерных цепей; - герметизации и уплотнения; - показателей степени техно-логичности и др. |
|
|
|
4. |
Разработка рабочей |
1. Разработка и оформление конст- |
|
Документации |
рукторской документации |
|
|
- схемы электрической принципиальной;
|
|
|
- общего вида; - сборочных единиц (платы с |
Продолжение табл.1
|
Стадии разработки |
|
|
|
элементами и др.); - деталей (платы, корпуса, кожуха, шасси, стойки, скобы и др.) 2. Разработка и оформление текстовой документащии: - пояснительной записки (ПЗ); - технических условий (ТУ); - эксплуатационной докумен- тации (технического описа- ния ТО, инструкции по экс- плуатации ИЭ, паспорта П) 3. Разработка и оформление технологических процессов спро- ектированного устройства: - технологических карт - технологии изготовления деталей и сборочных единиц |
1.2.2. Содержание технического задания.
Техническое задание составляется по следующей форме:
1. Наименование работы.
2. Цель и назначение работы.
3. Сроки проектирования.
4. Этапы работ и их сроки.
5. Исполнитель.
6. Технические требования:
- электрические параметры;
- исполнение конструктивное;
- защищенность от окружающей среды;
- механичеокие параметры;
- требования к габаритам и массе;
- температура окружающей среды;
- давление окружающей среды;
- действие ионивируощях излучений;
- действие биологических факторов;
- требования к надежности;
- требования к сохранности;
- требования к уровню стандартизации и унификации;
- требования к упаковке;
- требования к транспортированию;
- требования к маркировке и клеймению.
7. Разработанная документация.
8. Чем заканчивается работа.
Техническое задание оформляется отдельным документом со своим титульным листом. Форма и содержание титульного листа должны соответствовать ГОСТу 2.105-68.
1.2.3. Построение, изложение и оформление пояснительной записки
Рекомендуются следующие разделы:
1 Введение.
2 Назначение и область применения.
3 Техническая характеристика.
4 Обзор патентно-технической литературы.
5 Расчетная часть.
6 Описание и обоснование выбранной конструкции.
7 Технологическая часть.
8 Технико-экономическое обоснование.
9 Используемая литература.
10 Приложение.
11 Содержание.
Пояснительная записка должна в краткой и четкой форме раскрывать творческий замысел проекта, цель и задачу проекти- рования, сущность выбранного варианта; содержать методы иссле- дования, принятые методы расчете и сами расчеты, описание про- веденных экспериментов, их анелиз и выводы по ним, технико-экономическое сравнение вариантов. Текст сопровождается иллюстрациями (рисунками, диаграммами, схемами и т.п.), способствующими пониманию и рациональной форме изложения материала.
Изложение материала ведется от первого лица множественного числа ("применяем", "выбираем" и т.п.). Язык записи должен быть простым, не рекомендуется употреблять сложные предложения и обороты. Не допускается произвольного и разноречивого толкования какого-либо физического закона. Используемая в записи терминология не может быть произвольной и должна соответствовать терминам и определениям, установленным стандартами, а если та-вых нет, то установленным технической литературой.
Во введении отражаются решения партии и правительства по дальнейшему развитию науки и техники, применительно к раесматриваемому вопросу, его экономическая и социальная значимость и кратко описывается цель работы, анализ технического задания, достигнутый в соответствующей области научно-технический уровень, возможные варианты исполнения с указанием перспективных; технико-экономическая характеристика выбранного варианта.
В разделе "Назначение и область применения" приводится полное наименование и обозначение изделия, его назначение, область применения, условия эксплуатации. Объем 1-2 листа.
В разделе "Техническая характеристика" указываются технические данные разработанного изделия, определяюшие показатели качества и эксплуатации, основные параметры и характеристики, точность и стабильность всех показателей при различных условиях эксплуатации. Объем технической характеристики 2-3 листа.
Краткий обзор и анализ патентно-литературных источниковимеет своей целью установить достигнутый уровень в областипроводимых исследований. Для каждого технического решения приводятся основные технические и экономические характеристики, выделяются достоинства и недостатки.
Обзор патентно-технической литературы оформляется как глава пояснительной записки. Рекомендуется кроме основного текста данные обзора заносить в таблицу.
В разделе "Описание и обоснование выбранной конструкции" перечисляются составные части изделия, их устройство, принцип роботы, взаимосвязь. Особое внимание уделяется подробному описанию конструкции, обоснованию выбора направления конструирования, применяемых материалов, покрытий, класса точности, размеров и чистоты обрабатываемых поверхностей, обеспечению тех-нологичнооти и экономической эффективности. В описании должна приводиться физическая сущносгь происходящих процессов.
Расчетная часть (10-20 листов) разбивается на подразделы в зависимости от выполняемых расчетов.
Для каждого расчета цодагы приводиться исходные данные, постановка задачи, формулы для расчета, необходимые схемы, рисунки, графики, обеспечивающие расчет, справочные данные, краткие пояснения к расчету, ход расчета, анализ полученных данных. В формулах следует применять только обозначения, установленные стандартами. Ссылка в тексте на номер формулы дается в круглых скобках, ссылка на литературу - в квадратных скобках с индексом Л, например "согласно выражению (5)", "согласно данным [Л2]". Нумерация формул и литературы сквозная, обозначается арабскими цифрами. Большое количество цифр округляется, при этом в расчете пишетсяистинное значение, затем выражение "округляем до" и ставится округленное значение.
В разделе "Технологическая часть" задаются потребностью разработанного изделия в народном хозяйстве, в зависимости от чего выбирают вид производства: индивидуальное, сериное или массовое. Для установленного вида производства выбираются типовые и разрабатываются индивидуальные технологические процессы. Подробный технологический процесс с операциями, переходами, выбором обору дова-ния, инструмента, методов контроля и пр. разрабатывается на изготовление одного вида деталей или сборочную единицу и оформляется на маршрутных или технологических картах.
Технико-экономические показатели приводятся в виде анализа технико-экономических характеристик предложенных конструктивных решений: стоимости выбранных комплектующих изделий и материалов, трудоемкости изготовления в зависимости от технологичности конструкции, точности изготовления, выбранных технологических процессов, зависимости стримости изделия от функциональных схем, взаимозаменяемости и надежности и пр. Кроме того, анализируются данные расчета технико-экономических показателей проектирования.
Литература перечисляется по общим библиографическим правилам. Вклочается только та литература, на которую имеется ссылка в тексте. Литературные источники должны иметь порядковую нумерацию (арабские цифры).
Порядок записи литературы:
1) НИР, ОКР;
2) изобретения, патенты;
3) действующие стандарты, ТУ;
4) журнальные статьи;
5) книги;
6) другие публикации;
Использованные материалы помещаются в следующем порядке:
фамилия и инициалы авторов;
полное и точное название работ;
место издания (страна или город: для Москвы - М, Ленинграда- Л, остальных городов полное название);
название издательства;
год издания (слово "год" не пишется).
В состав приложения к пояснительной записке входят:
1) комплект конструкторской документации
2) технические условия;
3) эксплуатационная документация;
4) другие материалы по yсмотрению разработчика.
Содержание включает перечень разделов и подразделов пояснительной записки с указанием номеров страниц. Все заголовки в содержании начинают с прописной буквы без точки на конце.
Последнее слово каждого заголовка соединяют многоточием с соответствующим ему номером страницы в правом столбце содержания.
1.2.4. Построение, изложение и оформление технических условий
Технические условия (ТУ) содержат все требования к устройству, его изготовлению, контролю, приемке и поставке.
ТУ должны содержать вводную часть и разделы, расположенные в нижеуказанной последовательности:
1) технические требования;
2) правила приемки;
3)методы контроля (испытаний, анализа, измерений);
4) транспортирование и хранение;
5) указания по эксплуатации (применению);
6) гарантии поставщика.
При необходимости ТУ могут быть дополнены другими разделами или в них могут не включаться отдельные из указанных разделов.
Вводная часть должна содержать наименование продукции, ее назначение, а также область применения и условия эксплуатации. Во вводной части, при необходимости, указывают характеристику объекта, в котором используют данную продукцию, общув характеристику или условное обозначение области применения и условий эксплуатации продукции.
В разделе "Технические требования" указывают требования, определяющие показатели качества и эксплуатационные характеристикн продукции. Показатели и свойства продукции устанавливают применительно к условиям и режимам эксплуатации и копытаний (с учетом погрешности методов измерения). В разделе, как правило, должны быть указаны только те требования, которые подлежат проверке.
В разделе "Правила приемки" указывается порядок контроля, порядок и условия предъявления и приемки продукции ОТК, размер предъявляемой партии, сопроводительная документация. Устанавливаются виды испытаний (приемо-сдаточные, .периодические, типовые и пр.). Для каждой категории испытаний должны быть определены сроки их проведения, количество контролируемых образцов, последовательность контроля параметров. При выборочном или статистическом контроле качества указывают план контроля. В разделе оговаривают порядок и условия забракования продукции и возобновления приемки после выявления дефектов и их устранения. Оговариваются условия и порядок окончательного забракования продукции.
В разделе "Методы контроля" указывают методы контроля всех параметров, норм, требований и характеристик продукции, установленных в разделе "Технические требования" в той же последовательности. Условия контроля должны быть максимально приближены к условиям эксплуатации.
Для каждого метода контроля устанавливаются:
методы отбора образцов;
оборудование, материалы, реактивы;
подготовка к испытанию;
проведение испытаний;
обработка результатов;
При необходимости приводятся схемы соединения оборудования с контролируемой продукцией. При описании операций контроля приводят указания по технике безопасности и особые меры предосторожности. При обработке результатов приводят расчетные формулы, указывают точность вычислений и др. Рекомендуется последовательность проведения испытаний оформлять в виде таблицы.
В разделе "Транспортировка и хранение" указываются условия транспортировки, требования к выбору транспортных средств, к способам крепления и укрытия продукции на этих средствах и т.п.
Указываются условия хранения продукции в складах, обеспечивающие сохранность ее качества и товарного вида, требования, определяющие место хранения, защиту продукции от влияния внешней среды , температурный режим хранения, требования к срокам периодических осмотров хранимой продукции, регламентным работам и пр.
Последовательность изложения:
1) место хранения;
2) условия хранения;
3) условия складирования;
4) специальные требования и сроки хранения.
Раздел "Условия поэксплуатации" включает:
а) указания по установке, монтажу и применению продукции на месте ее эксплуатации;
б) требования к условиям охлаждения;
в) возможность работы в других средах;
г) требования к мерам предосторожности при монтаже у потребителя, особые условия эксплуатации и т.п.
В разделе "Гарантия поставщика" указываются обязательства поставщика в части соответствия продукции установленным требованиям ТУ, срок гарантии.
1.2.5. Составление технического описания (ТО)
ТО должно содержать описание устройства, принцип его действия, технические характеристики и другие сведения.
ТО должно состоять из разделов, располагаемых в следусщей последовательности:
1) введение;
2) назначение;
3) технические данные;
4) состав изделия;
5) устройство и работа изделия и его составных частей;
6) контрольно-измерительные приборы, инструмент и принадлежности;
7) размещение и монтаж;
8) маркировка и пломбирование;
9) тара и упаковка;
10) приложения.
В зависимости от особенностей изделия отдельные разделы ТОдопускается объединять или исключать, а также вводить новые разделы.
В разделе "Введение" указывают:
- назначение ТО;
- перечень документов, которыми следует руководствоваться при изyчении изделия.
В разделе "Назначение" приводят полное наименование изделия, его назначение и область применения.
В разделе "Технические данные" указывают технические данные, основные параметры и характеристики, необходимые для изучения и правильной эксплуатации изделия и его составных частей на всех режимах и в различных условиях эксплуатации.
В разделе "Состав изделия" приводят перечень, наименование и количество входящих в изделие составных частей и комплектов (запасных частей и др.).
В разделе "Устройство и работа изделия и его составных частей" излагают общие сведения о принципе действия, устройстве (конструкции) и режимах работы изделия в целом и его составных частей на основе структурной, функциональной и принципиальной схем.
В разделе "Контрольно-измерительные приборы, инструмент и принадлежности" приводят перечень, техническую характеристику и устройство специальных контрольно-измерительных приборов, инструментов, приспособлений и т.п., поставляемых совместно с изделием.
Раздел "Размещение и монтаж" приводят тогда, когда имеютсяспециальные требования к установке изделия: на подвижном илидругом изделии, в специальном помещении и пр. В разделе при этомдаются рекомендации по защите изделия от ударов, вибрации, электрических и других помех.
В разделе "Маркировка и пломбирование" приводят сведения о маркировке и пломбировании изделия, и его составных частей, а также о порядке распломбирования.
В разделе "Тара и упаковка" приводят описание конструкции и порядок использования тары и упаковки изделия.
В "Приложении" к ТО указывают необходимые справочные и другие материалы.
1.2.6. Составление инструкции по эксплуатации
В инструкции по эксплуатации (ИЭ) излагают сведения, необходимые для правильной эксплуатации (использования, транспортирования, хранения и технического обслуживания) изделия и поддержания его в постоянной готовности к работе.
ИЭ должна состоять из разделов, располагаемых в следующей последовательности:
1) введение;
2) общие указания;
3) указания мер безопасности;
4) порядок установки;
5) подготовка к работе;
6) порядок работы;
7) проверка технического состояния;
8) характерные неисправности и методы их устранения;
9) правила хранения;
10) транспортирование;
11) приложения.
В зависимости от особенностей изделия отдельные разделы допускается объединять или исключать, a также вводить новые разделы.
В разделе "Введение" указывают:
- назначение и состав инструкции;
- перечень эксплуатационных документов, которыми необходимо руководствоваться при эксплуатации данного изделия.
В разделе "Общие указания" приводят указания, правила и требования, отражающие особенности обращения с изделием на всех стадиях его эксплуатации. В этом разделе приводят указания по приемке изделия и вводу его в эксплуатацию (осмотр, проверка комплектности, расконсервация, проверка на функционирование и т.п.).
В разделе "Указания мер безопасности" перечисляют правила предосторожности, которые необходимо соблюдать как во время подготовки изделия к работе, так и при его работе.
В разделе "Порядок установки" излагают требования к месту установки, операции по установке, рекомендации по защите изделия от воздействия атмосферных влияний, агрессивных сред, электромагнитных полей и т.д.
В разделе "Подготовка к работе" дается указание о взаямосвязи изделия с другими изделиями, о подготовке изделия к включению, правиле настройки и регулировки, исходное положение органов управления.
В разделе "Порядок работы" указывают:
1) состав обслуживающего персонала;
2) перечень специального оборудования, инструментов и приспособлений;
3) перечень всех режимов работы изделия;
4) порядок наблюдения за изделием во время работы;
5) порядок и содержание осмотра изделия после окончания работы;
6) особенности работы изделия его составных частей в различных метеорологических и климатических условиях.
В разделе "Проверка технического состояния" излагают в технологической последовательности содержание и краткие методики основных проверок технического состояния изделия с целью установления его пригодности для дальнейшего использования по прямому назначению.
В разделе "Характерные неисправности и методы их устранения" приводят перечень характеристик и наиболее часто встречающихся или возможных неисправностей, указывают их вероятные причины, методы наиболее быстрого и простого выявления и устранения этих неисправностей.
Перечень неисправностей можно оформить в виде табл.2.
Таблица 2.
№ п/п |
Наименование неисправностей, внешние проявления и дополнительные признаки |
Вероятная причина |
Метод усранения |
Примечания |
Здесь же указывают правила разборки изделия для выявления и устранения неисправностей и сборки изделия после устранения неисправностей.
В разделе "Правила хранения" должны быть изложены указания и правила хранения изделия, условия хранения (температура, влажность, освещенность и пр.), допустимые сроки хранения в азличных климатических условиях.
В разделе "Транспортирование" указывают порядок подготовки изделия для транспортирования различными видами транспорта, требования к транспортированию и условия, при которых оно должно осуществляться.
В "Приложении" к ИЭ указывают необходимые справочные и другие материалы для эксплуатации изделия.
1.2.7. Составление паспорта (формуляра)
Паспорт (ПС) является документом, удостоверяющим гарантии предприятием-изготовителем основных параметров и характеристик изделия.
ПС должен состоять из разделов, располагаемых в следующей последовательности:
1) общие сведения об изделии;
2) основные технические данные и характеристики;
3) комплект поставки;
4) свидетельство о приемке;
5) свидетельство о консервации;
6) свидетельство об упаковке;
7) гарантийные обязательства.
В разделе "Общие сведения об изделии" указывают наименование изделия, его обозначение, дату выпуска и др. Могут быть приведены общие указания для обслуживающего персонала по эксплуатации изделия и по заполнение паспорта, например:
1 Перед эксплуатацией необходимо внимательно ознакомиться с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации данного изделия.
2 Все записи в паспорте производят только чернилами, от-четливо и аккуратно. Подчистки, помарки и незаверенные исправления не допускаются.
В разделе "Основные технические данные и характеристики" приводят необходимые при эксплуатации изделия номинальные, допустимые и фактические значения основных технических характеристик, относящихся к данному экземпляру изделия (табл.3).
Таблица 3
№ п\п |
Техническая характеристика |
Значение по ТУ |
Фактическое значение |
Отметка о соответствии |
|
|
|
|
|
В разделе "Комплект поставки" перечисляют изделие и со-ставные части, нe связанные с изделием сборочными операциями, эксплуатационные документы, тару и упаковку.
В разделе "Свидетельство о приемке" приводят свидетельство о приемке изделия, подписанное лицами, ответственными за соответствие изделия конструкторской документации не него. Оно составляется по форме:
Свидетельство о приемке
. , заводской номер
(наименование изделия) (обозначение)
. соответствует уехническим . и
(№ ТУ)
признан(а) годным(ой) для эксплуатации.
Дата выпуска .
_________________________________________
Подпись лиц, ответственных за приемку.
Аналогично разделу "Свидетельство о приемке" составляются разделы "Свидетельство о консервации ", "Свидетельство об упаковке".
В разделе "Гарантийные обязательства" приводят:
1) сроки гарантии изделия;
2) ресурс изделия в течение срока гарантии;
3) срок службы до ремонта;
4) срок переконсервации изделия.