Контролер виконавчого модуля промислової мережі

Принципова схема контролера показана на рис. 3.5, а також у графічній частині “Контролер. Схема електрична принципова”.

 

Рис 3.5. Принципова схема контролера

КД використовується у повнокроковому режимі з керуванням від двох фаз. Часова діаграма його роботи показана на рис. 3.6. Кожен крок виконується по фронту синхросигналу CLOCK. 

 

Рис.3.6. Часова діаграма роботи КД

Давачі горизонтального кута повороту камери, які підключаються зовні через відповідний з’єднувач, рекомендуються використати важільного типу. Така кнопка забезпечить високу чутливість та легкість натискання при повороті камери. Прикладом такої кнопки є Z15G1701 фірми HIGHLY.

Для написання програми позиціонування відеокамерою використовувалось середовище KEIL та програмне забезпечення StellarisWare. Написання програми здійснювалось мовою C/C++. У програмі також використані фрагменти вихідних кодів і безліцензійної бібліотеки підтримки додатків, що надані Texas Instruments.

Програмне забезпечення StellarisWare створено на основі засобів розробки мікроконтролерів ARM/Keil Microcontroller Development Toolkit для ARM, середовища IAR Embedded Workbench, Red Suite компанії Code Red Technologies, CodeSourcery Sourcery G++ і загальних засобів розробки GNU.

Написана програма міститься у додатку Г “Текст програми позиціонування відеокамери”.

У даному розділі була розроблена схема електрична принципова. Розглянута часова діаграма роботи КД. Написана програма в середовищі KEIL.

 

 

 

 

Пристрій який розробляється – контролер, його призначення управляти КД (кроковим двигуном), який являється виконавчим механізмом. КД обертає відеокамеру. Контролер являється елементом промислової мережі (рівень контролерів) і під’єднується до неї за допомогою CAN інтерфейсу. Через мережу приходять команди від оператора які вказують позицію що має зайняти відеокамера.

Оскільки контролер під’єднаний до мережі безпосередньо з пристроєм персонал не працює. Оператор який керує камерою знаходиться на відстані не менше 20 м (на ближніх дистанціях не має сенсу використовувати даний контролер з КД). При виникненні неполадок контролер знеструмлюється і виконуються ремонтні роботи.

Контролер під’єднується до 4-х різних напруг постійного струму: +1.2V, +3.3V, +5V, +12V, що є безпечним для людини. Але в силу того що таку напругу не генерують її необхідно діставати з промислової напруги частотою 50Гц шляхом трансформації. Тобто кабельні лінії які підводять струм до пристрою, проходять біля працюючого персоналу на яких діє електричне поле.

 

 

Електричне поле (ЕП) створюється непорушними зарядами. Джерела електричних полів можуть бути природного та антропогенного характеру. До природних джерел належать: Земля, Сонце, Космос. Серед основних джерел ЕП антропогенного характеру можна перерахувати:

- Електротранспорт (трамваї, тролейбуси, потяги тощо);

- Лінії електропередач (міського освітлення, високовольтні тощо);

- Електропроводка (усередині будівель, телекомунікації тощо);

- Побутові електроприлади;

- Теле- і радіостанції (транслюючі антени);

- Супутниковий і стільниковий зв'язок (транслюючі антени);

- Радари; 

- Персональні комп'ютери. 

Ступінь біологічного впливу ЕП на організм людини залежить від частоти коливань, напруженості та інтенсивності поля, тривалості його впливу. 

Внаслідок дії ЕП можливі як гострі, так і хронічні ураження, порушення в системах і органах, функціональні зсуви в діяльності нервово-психічної, серцево-судинної, ендокринної, кровотворної та інших систем. Зазвичай зміни діяльності нервової та серцево-судинної системи зворотні, і хоча вони накопичуються і посилюються з часом, але, як правило, зменшуються та зникають при виключенні впливу і поліпшенні умов праці. Тривалий та інтенсивний вплив ЕП призводить до стійких порушень і захворювань.

ЕП промислової частоти 50 Гц викликають у працюючих порушення функціонального стану центральної нервової системи, серцево-судинної системи, спостерігається підвищена стомлюваність, млявість, зниження точності робочих рухів, зміна кров’яного тиску і пульсу, аритмія, головний біль. Також череж ЕП можуть з’являтися роздратування, втрата уваги, зростати мовнорухової та зоровомоторної реакцій, підвищуватися межа нюхової чутливості, пригнічуватися харчовий та статевий рефлекси. Також згідно медичних досліджень у людей під впливом ЕП фіксуються зміни показників білкового та вуглеводного обміну, збільшується вміст азоту в крові та сечі, знижується концентрація альбуміну та зростає вміст глобуліну, збільшується кількість лейкоцитів, тромбоцитів і відбуваються деякі інші зміни у складу крові.

ГОСТ 12.1.002-84 “Електричні поля промислової частоти. Допустимі рівні напруженості і вимоги до проведення контролю на робочих місцях”. встановлює гранично допустимі рівні напруженості електричного поля (ЕП) частотою 50 Гц для персоналу, який обслуговує електроустановки і знаходиться в зоні впливу створюваного ними ЕП, у залежності від часу перебування в ЕП.

Допустимі рівні напруженості електричних полів

Гранично допустимий рівень напруженості ЕП становить рівним 25 кВ / м. Перебування в ЕП напруженістю більше 25 кВ / м без застосування засобів захисту не допускається. Якщо напруженість ЕП понад 20 до 25 кВ / м, то час перебування в зоні працюючого персоналу, не повинен перевищувати 10 хв. Рівень напруженості ЕП при якому допускається знаходитись працюючому персоналові протягом робочого дня становить 5 кВ / м. Якщо є необхідність працюючому персоналу знаходитись в ЕП напруженістю понад 5 до 20 кВ / м включно, то такий допустимий час обчислюється за формулою:

 

де T - допустимий час перебування в ЕП при відповідному рівні напруженості, год; 

E - напруженість впливає