СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ РАБОЧЕГО МЕСТА ОПЕРАТОРА ЗАТОЧНОГО СТАНКА

Полезная модель относится к технике безопасности на рабочем месте оператора заточного станка, а именно к системам контроля безопасности работы оператора заточного станка путем контроля состояния параметров безопасности и электробезопасности.
Известна система для оперативного контроля и управления состоянием удаленного объекта, содержащая блок контроля и управления состоянием объекта, связанный по каналу связи с блоком сопряжения с объектом, имеющим выводы для подключения к объекту, причем блок сопряжения с объектом содержит микропроцессорное устройство, датчик контролируемого параметра объекта, подключенный одним выводом к исполнительному устройству, а информационным выходом к входу микропроцессорного устройства, в блок сопряжения с объектом дополнительно введена схема сравнения, выход которой соединен с управляющим входом исполнительного устройства, первый вход подключен к информационному выходу датчика контролируемого параметра объекта, а второй вход соединен с выходом микропроцессорного устройства. Связь между блоком контроля и управления осуществлена по каналу сотовой связи. Исполнительное устройство выполнено в виде набора идентичных модулей, связанных одноименными выводами (полезная модель РФ №62722 G07C 11/00).
Недостатками данной системы являются:
1. Данная система не обеспечивает необходимого уровня безопасности рабочего места в связи с тем, что в ней не предусмотрена защита от поражения рабочего и обслуживающего персонала электрическим током;
2. Система не применима для обеспечения безопасности на рабочем месте оператора заточного станка, так как рассчитана на использование в высоковольтных тяговых подстанциях;
3. Имеет низкую скорость срабатывания, так как связь между блоком контроля и управления осуществлена по каналу сотовой связи;
4. Система недостаточно надежна, так как связь между блоком контроля и управления осуществлена по каналу сотовой связи.
Наиболее близким аналогом к заявляемой системе относится система автоматизированного контроля рабочих мест, содержащая блок оперативного контроля и управления состоянием объекта, связанный по каналу связи с блоком сопряжения с объектом, и как минимум один датчик контролируемого параметра объекта, объектом контроля являются ячейки высоковольтной тяговой подстанции, а блок сопряжения с объектом выполнен в виде блока микроконтроллеров, каждый из которых установлен в соответствующей ячейке высоковольтной тяговой подстанции и подключен к датчикам контроля положения дверей, выкатной тележки, ножа заземления ячейки, датчикам напряжения на фазах ячейки и электронным замкам, установленным на каждую из дверей и выкатную тележку ячейки, с возможностью отпирания замков электронными ключами авторизованным обслуживающим персоналом, определяемым микроконтроллером ячейки в соответствии с кодом электронного ключа и временем, установленным по заданию блока оперативного контроля и управления состоянием объекта (полезная модель РФ №112467 G07C 11/00). Недостатками данной системы являются:
1. Система не применима для обеспечения безопасности на рабочем месте оператора заточного станка, так как рассчитана на использование в высоковольтных тяговых подстанциях;
2. Система имеет излишнюю сложность и громоздкость, избыточность выполняемых функций, что снижает общую надежность системы.
Задача полезной модели - обеспечение безопасности на рабочем месте оператора заточного станка, повышение эффективности и надежности работы системы обеспечения безопасности на рабочем месте оператора заточного станка, упрощение конструкции.
Поставленная задача решается за счет того, что система автоматизированного контроля рабочего места оператора заточного станка, содержащая блок оперативного контроля и управления состоянием объекта, датчик контролируемого параметра объекта, микроконтроллер, электронный замок с возможностью отпирания электронного замка индивидуальным электронным ключом авторизированным персоналом, выходы: датчика положения защитного щитка, закрепленного на корпусе заточного станка в месте касания ребра защитного щитка корпуса в закрытом положении; датчика состояния абразивного круга, закрепленного на корпусе станка напротив рабочей поверхности абразивного круга; датчика положения изолирующей педали-подставки, расположенного в нижней ее опорной планке; датчика контроля состояния заземления, закрепленного на заземляющем проводнике; электронного замка, закрепленного на корпусе заточного станка, соединены со входами микроконтроллера блока управления, а вход-выход блока управления электрически соединен с входом-выходом блока электропривода, который через механическую связь взаимодействует с заточным станком, при этом выход блока управления соединен с блоком индикации, снабженным световой и звуковой индикацией.
Новые существенные признаки:
1. выход датчика положения защитного щитка, закрепленного на корпусе заточного станка в месте касания ребра защитного щитка корпуса в закрытом положении, соединен со входом микроконтроллера блока управления;
2. выход датчика состояния абразивного круга, закрепленного на корпусе станка напротив рабочей поверхности абразивного круга, соединен со входом микроконтроллера блока управления;
3. выход датчика положения изолирующей педали-подставки, расположенного в ее нижней опорной планке, соединен со входом микроконтроллера блока управления;
4. выход датчика контроля состояния заземления, закрепленного на заземляющем проводнике, соединен со входом микроконтроллера блока управления;
5. выход электронного замка, закрепленного на корпусе заточного станка, соединен со входом микроконтроллера блока управления;
6. вход-выход блока управления электрически соединен с входом-выходом блока электропривода, который через механическую связь взаимодействует с заточным станком;
7. блок индикации снабжен световой и звуковой сигнализацией.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат: заключающийся в обеспечении безопасности на рабочем месте оператора заточного станка, повышении эффективности и надежности работы системы обеспечения безопасности на рабочем месте оператора заточного станка. Установка электронного замка на корпусе заточного станка позволяет обеспечить допуск к работе на заточном станке только тех работников, которые прошли инструктаж по технике безопасности при работе на заточном станке и получили индивидуальный электронный ключ активации системы управления заточным станком.
Расположение датчика защитного щитка на корпусе заточного станка в месте касания ребра защитного щитка корпуса в закрытом положении позволяет надежно учесть выполнение требования техники безопасности - закрытие защитного щитка перед началом работы - системой автоматизированного контроля рабочего места оператора заточного станка и избежать травмоопасного случая.
Закрепление датчика состояния абразивного круга на корпусе станка напротив рабочей поверхности абразивного круга позволяет обеспечить контроль за соблюдением требования техники безопасности - обеспечение безопасного расстояния от рабочей поверхности абразивного круга до заготовки (не более 3 мм).
Датчик контроля состояния заземления обеспечивает выполнение требования техники безопасности при эксплуатации электроустановок - наличие надежного заземления корпуса заточного станка, обеспечиваемое контролем его целостности и наличия контакта с землей.
Датчик изолирующей педали-подставки, расположенный в нижней опорной ее планке, позволяет зафиксировать системой автоматизированного контроля рабочего места оператора заточного станка нахождение работника перед началом работы на заточном станке непосредственно на изолирующей педали-подставке, что предотвращает возможность прохождения электрического тока через тело оператора в токопроводящий пол.
Снабжение блока индикации световой и звуковой сигнализацией позволяет надежно информировать оператора заточного станка о нарушении параметров безопасности, причинах останова электропривода и о его готовности к работе.
На фиг. 1 изображена блок-схема системы автоматизированного контроля рабочего места оператора заточного станка.
На фиг. 2 изображена принципиальная электрическая схема блока электропривода.
Система автоматизированного контроля рабочего места оператора заточного станка 1 содержит блок оперативного контроля и управления состоянием объекта 2, микроконтроллер 3, электронный замок 4 с возможностью отпирания электронного замка 4 электронным ключом авторизированным персоналом. Выходы датчика положения защитного щитка 5, закрепленного на корпусе заточного станка 1 в месте касания ребра защитного щитка корпуса в закрытом положении; датчика состояния абразивного круга 6, закрепленного на корпусе напротив рабочей поверхности абразивного круга; датчика положения изолирующей педали-подставки 7, расположенного в нижней ее опорной планке; датчика контроля состояния заземления 8, закрепленного на заземляющем проводнике; электронного замка 4, закрепленного на корпусе заточного станка, соединены со входами микроконтроллера 3 блока управления 9, а вход-выход блока управления 9 электрически соединен с входом-выходом блока электропривода 10, который через механическую связь взаимодействует с заточным станком 1, при этом выход блока управления 9 соединен с блоком индикации 11, снабженным световой и звуковой индикацией.
Блок электропривода 10 выполнен следующим образом: провод с нулевой фазы последовательно соединен через размыкающий контакт 12 теплового реле 13, который механически связан с датчиком контакта теплового реле 14; с катушкой магнитного пускателя 15; контактом «Пуск» 16, параллельно которому включен шунтирующий контакт 17; с разрешающим контактом 18, контактом «Стоп» 19 и соединен с одной из фаз сети за рубильником 20. Трехфазная сеть через пусковую группу контактов 21 соединена через тепловое реле 13 с электродвигателем 22.
Оператор перед началом работы на заточном станке 1 после включения рубильника 20 силовой сети активирует систему автоматизированного контроля рабочего места оператора заточного станка 1 индивидуальным электронным ключом, который задействует электронный замок 4, формирующий соответствующий электрический сигнал. Микроконтроллер 3 блока управления 9 в случае наличия сигнала с выходов датчика положения защитного щитка 5, датчика состояния абразивного круга 6, датчика положения изолирующей педали-подставки 7, датчика контроля состояния заземления 8 выводит в блоке индикации 11 сигнал о готовности заточного станка 1 к работе, замыкает разрешающий контакт 18 в блоке электропривода 10. При этом сигнал с датчика изолирующей педали-подставки 7 формируется только в том случае, если оператор находится непосредственно на ней. При наличии сигналов на микроконтроллере 3 со всех датчиков 4, 5, 6, 7, 8 микроконтроллер 3 замыкает разрешающий контакт 18 и подает сигнал в блок индикации 11 о готовности станка к работе. После этого оператор запускает заточной станок 1 нажатием кнопки «Пуск» (на фигуре не показана) и замыканием контакта «Пуск» 16, после чего запитывается катушка магнитного пускателя 15 и замыкаются шунтирующий контакт 17 и пусковая группа контактов 21. По окончании работы на заточном станке 1 оператор обесточивает электрическую цепь блока электропривода 10 нажатием на кнопку «Стоп» (на фигуре не показана) и размыканием контакта «Стоп» 19.
В случае отсутствия сигнала хотя бы с одного из перечисленных датчиков или наличия сигнала с датчика контакта теплового реле 14 микроконтроллер 3 блока управления 9 размыкает разрешающий контакт 18 и останавливает таким образом работу заточного станка 1, при этом микроконтроллером 3 блока управления 9 выводится световой сигнал останова и световой сигнал причины останова, звуковой сигнал тревоги в блоке индикации 11.