Быстрый поиск

Дипломная работа: Диплом-Нейросетевая система для управления и диагностики штанговой глубинонасосной установкой

Нанесение рисунка схемы на ПП необходимо для получения защитной маски требуемой конфигурации при осуществлении процессов металлизации и травления. Наиболее распространены в промышленности ссткографический (офсетной печати) и фотохимический методы.

Сеткографический метод получения рисунка ПП основан на применении специальных кислотостойких быстросохнущих красок, которые после продавливания через трафарет закрепляются на поверхности заготовки в результате испарения растворителя.

Качество наносимого защитного слоя в значительной степени определяется вязкостью используемых трафаретных красок. Ее оптимальная величина устанавливается исходя из температуры, номера сетки, характера изображения, наличия орошения формы и др.

Фотографический метод предусматривает нанесение на подготовленную поверхность заготовки ПП специальных светочувствительных материалов фоторезистов, которые разделяются на негативные и позитивные. Негативные фоторезисты образуют при воздействии света защитные маски вследствие реакции фотополимеризации, при этом облученные участки остаются на плате, а необлученные удаляются при проявлении. В позитивных фоторезистах под действием света происходит фотодеструкция органических молекул, вследствие чего облученные участки удаляются при проявлении. Фоторезисты могут быть жидкими и сухими (пленочными). Жидкие фоторезисты значительно дешевле пленочных, и для работы с ними требуется несложное оборудование. Применение пленочных фоторезистов значительно упрощает ТП (исключаются операции сушки, дубления, ретуширования), он легко поддается автоматизации, обеспечивает равномерное нанесение защитных слоев при наличии монтажных отверстий

Установка радиоэлементов на печатных платах

Установка радиоэлементов на печатных платах должна обеспечивать надежную их работу в условиях механических и климатических воздействий, указанных в ТУ на данный вид аппаратуры. Навесные элементы следует устанавливать на плате таким образом, чтобы обеспечить выполнение технологических процессов их установки, групповой пайки и исключить воздействие припоя на эти элементы.

Навесные элементы располагаются на односторонних платах с одной стороны, независимо от их назначения и габаритов, рядами в определенном порядке.

Выводы навесных радиоэлементов крепят в отверстиях печатной платы. В каждом отверстии размещают выводы только одного навесного элемента. Радиоузлы с большим количеством выводов закрепляют на плате в зависимости от их конструктивных особенностей и механической прочности платы. Переходные элементы (разъемы, переходные колодки и т.д.) от одной платы к другой устанавливаются так же, как и навесные радиоэлементы.

Крепление печатного узла в приборе, во избежании обрыва печатных проводников, не должно давать прогиба платы, но должно обеспечивать возможность легкой замены. Во избежании замыкания печатного проводника на корпус прибора, производится изоляция печатной платы от шасси прибора. Для повышения жесткости изделий на печатной плате, работающей в условиях значительных перегрузок, наиболее массивные радиоэлементы рекомендуется располагать ближе к местам крепления платы.

Металлизированные отверстия на плате обязательно зелкуют с 2 сторон. Их диаметры выбирают в зависимости от толщины платы и диаметров выводов элементов. Следует ограничить применение разных диаметров выводов на одной плате.

Расстояние от корпуса элемента до места изгиба вывода должно быть не менее расстояния, указанного в ТУ на этот элемент. Если в ТУ это расстояние не указано, оно принимается не менее 2 мм.

При применении припоя ПОС-61 или другого более низкотемпературного и времени пайки не более 2-3 секунд при толщине до 1,5 мм, пайку резисторов и конденсаторов разрешается производить на расстоянии 2,5-3 мм от корпуса.

Пайка монтажных соединений

Пайка является одним из основных элементов электромонтажных работ. Высокое и стабильное качество достигается при выполнении следующих условий:

- выбора оптимального состава флюса;

выбора состава припоя;

- обеспечения технологических требований к конструкции соединяемых монтажных элементов;

- одготовки поверхности соединяемых элементов;

- выбора наилучшего способа нагрева, обеспечивающего равномерный прогрев деталей при соединении;

- конструкции приспособления, обеспечивающего сборку и получение паяных узлов в соответствии с заданными ТУ.

Пайка производится с помощью паяльника. Для эксплуатации в заводских условиях (согласно требованиям техники безопасности) необходимо использование электропаяльника на напряжение 36В при сохранении номинальной мощности.

В процессе растворения меди в припое, происходит изменение формы рабочей части паяльника, из-за чего приходится производить его переточку.

Перед пайкой следует произвести зачистку и лужение рабочей части паяльника.

На разогретый паяльник набирается доза припоя и переносится в место соединения, которое нагревается паяльником до растекания припоя и заполнения им зазоров. Если в качестве флюса используется порошок канифоли, то он подается на место пайки на капле припоя, находящейся на этом же паяльнике. Для этого жалом паяльника с дозой расплавленного припоя прикасаются к порошку канифоли. Остатки канифоли предварительно удаляют скальпелем, а затем промывают плату спиртом или ацетоном, что увеличивает поверхностное сопротивление.

Диаметр объемного проводника должен быть от 0,5 до 0,8 мм, а подпаянных к нему проводников от микросхем 0,2 0,4 мм.

Концы проводников закручивают на 1-2 оборота вокруг “штанги” и подпаивают.

6 Организационно-экономическая часть

Обоснование актуальности разработки.

В организационно-экономической части данного дипломного проекта проводится расчет экономической целесообразности проектирования и изготовления нейросетевой системы для диагностики и управления штанговой глубиннонасосной установки. Разрабатываемая система может быть применена для работы в составе аппаратно программного комплекса контроля и диагностики нефтяной скважины, автоматизации работы станка-качалки, оперативного выявления аварийных ситуаций и несоответствия режимов эксплуатации оборудования, получения оперативной информации о состоянии объекта на пульт оператора .

При проектировании устройства применено такое схемное решение, которое позволяет обрабатывать данные и передавать их через последовательный интерфейс или через устройство беспроводной передачи данных на пульт оператора.

Данное устройство повышает потребительские качества, разрабатываемое устройство работает с высокой тактовой частотой, что повышает быстродействие , и как следствие более быстрая обработка данных.У разрабатываемого устройства меньше потребляемая мощность по сравнению с аналогом, что влияет на энергозатраты.

Существует спрос на устройства данного типа, имеющего много аналогов, в разных вариантах исполнения, и с различной стоимостью.

Стоимость устройства, взятого в качестве аналога, составляет 40 тыс. рублей (СКБ <<ПРОМАВТОМАТИКА >>).

6.1 Функционально-стоимостной анализ(ФСА)

Для проектируемого прибора показателями качества являются:

- надежность 0.95 за 10000ч;

- габариты 310х187х76;

-потребляемая мощность, не более 3 Вт;

- температурный диапозон -50 - +50;

Карта технического уровня системы приведена в приложении А.

Оценка показателей качества производится экспертным методом (таблица 1).

Таблица 1 - Значимость показателей качества.

Эксперты	Оценка i-ого показателя качества j-ым экспертом (Bi j)					Сумма балов	Значимость эксперта (Зэксj)
Эксперты	1	2	3	4	5
Чигвинцев С.В.	5	5	4	4	4	22		5
Залялетдинов Э.М.	4	5	3	5	3	21		3,41
Значимость показателей качества (Знi)	0.232	0.232	0.166	0.204	0.166	∑=1

Значимость показателей качества определяется по формуле:

Например, для 1го показателя качества:

Построение функциональной схемы и определение значимостей функции.

Главная функция разрабатываемого устройства – диагностирование работы ШГНУ .

Для системы характерны следующие основные функции:

F1 генерирование счетных импульсов.

F2 подсчет счетных импульсов.

F3 обработка информация.

F4 запись кодов 1.

F5 запись кодов 2.

F6 вывод результатов в порт.

F7 вывод результата на пульт оператора.

Функциональная схема ФСА

Таблица 2 – значимость функций.

Aав	F1	F2	F3	F4	F5	F6	F7		УВЗН, %
F1	1	1,5	0,5	1,5	1,5	1,5	1,5	9	18,557
F2	0,5	1	0,5	0,5	0,5	1,5	1,5	6	12,371
F3	1,5	1,5	1	1,5	1,5	1,5	1,5	10	20,619
F4	0,5	1,5	0,5	1	1,5	1,5	1,5	8	16,495
F5	0,5	1,5	0,5	0,5	1	1,5	1,5	6.5	13,402
F6	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	1	1,5	5	10,309
F7	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	1	4	8,247
Итого								48.5	100

Варианты реализации функций.

Таблица 3 – Варианты реализации функций.

Функция	Варианты реализации	Оценки вариантов реализации по i – ому показателю качества, Вi k					Значимость варианта реализации, QВАР k
Функция	Описание	1	2	3	4	5
F1	На логических элементах	4	4	4	4	4	4*
F1	На дискретных элементах	3	4	4	4	3	3,52
F2	Подсчет импульсов с использованием счетчика К561НЕ10	4	4	4	4	4	4*
F2	Подсчет импульсов с использованием счетчика К155ИЕ8	4	4	3	3	4	3,63
F3	Нейрочип NM6403	4	5	4	4	4	4,23*
F3	Контроллер ТК166.01	4	3	4	3	4	3.53
F4	ОЗУ статическое	4	3	4	3	4	3.53*
F4	ОЗУ динамическое	4	3	4	3	3	3,37
F5	Реализован на M25P80(flash-память)	4	4	5	4	4	4,117*
F5	На микросхеме статического ОЗУ	4	3	4	3	4	3.53
F6	USB	4	4	4	5	5	4,2*
F6	RS-232	4	3	4	3	4	3,53
F7	Безпроводная передача данных через радиомодуль	4	4	4	4	4	4*
F7	Безпроводная передача данных через bluetooth	4	3	4	3	4	3,53