Файл: Программнометодическое обеспечение лабораторного стенда Система автоматического регулирования температуры.pdf

131 технологических языках программирования нового поколения гарантирует длительное использование данного учебного стенда.

132
10 Социальная ответственность
Для улучшения процесса производительности труда и достижения экономического эффекта необходимо выполнение ряда задач, являющихся жизненно важными в производственной и других областях. Необходимые показатели, являющиеся неотъемлемой частью данной области, достигаются посредством соблюдения законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Сохранность жизни и здоровья сотрудников напрямую зависит от строгого и безоговорочного выполнения всех норм техники безопасности.
В выпускной квалификационной работе рассматривается проектирование программно-методического обеспечения лабораторного стенда системы автоматического регулирования температуры. Данная разработка предназначена для того, чтобы студенты могли получать практические навыки при выполнении лабораторных работ, нацеленных на изучение закона
ПИД-регулирования, составление алгоритма на технологическом языке программирования FBD, создание человеко- машинного интерфейса при помощи SCADA системы и ряда других аспектов в области автоматизации технологических процессов.
Лабораторный стенд «Система автоматического регулирования температуры», является удобным и практичным средством при изучении автоматизации технологических процессов. При его использовании отпадает необходимость прохождения студентами производственной практики на предприятиях, что существенно улучшает и ускоряет процесс обучения.
Данное обстоятельство также исключает возможность получения студентами травм или иного вреда для здоровья при прохождении практики на предприятиях.

133
Лабораторный стенд расположен в десятом корпусе Томского политехнического университета, находящийся по адресу город Томск, проспект Ленина 2. Разработчиками данного стенда являются научный руководитель и инженер, которые в течении периода разработки, внедрения и монтажа стенда пребывали в городе Томске.
Климат города континентально-циклонический (переходный от европейского умеренно континентального к сибирскому резко континентальному). Среднегодовая температура: 0,9 °C. Безморозный период составляет 110-120 дней. Зима суровая и продолжительная.
В данном разделе рассмотрены наиболее важные социальные аспекты, к которым можно отнести: охрану труда; экологическую безопасность; безопасность в чрезвычайных ситуациях.
Охрана труда в ходе эксплуатации лабораторного стенда направлена его надежность, на безопасность обучающихся, обслуживающих лиц и научных сотрудников при соблюдении техники безопасности и принятии мер по устранению опасных и вредных факторов.
10.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности
10.1.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей
зоны) правовые нормы трудового законодательства
Организация труда производится в соответствии с правилами внутреннего распорядка Трудового кодекса Российской Федерации от
31.12.2001 N 197-ФЗ (ред. от 27.12.2018) [7].
Нормальная продолжительность рабочего времени для персонала, работающего с разрабатываемым стендом определяется ежедневным расписанием и не может превышать 40 часов в неделю.

134
В учебной аудитории, в которой располагается стенд, обслуживающим персоналом ежедневно проводятся мероприятия по выявлению неисправностей всего оборудования, опасных и вредных факторов. Также проводится проверка микроклимата помещения в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.4.548–96 [8]. Ежемесячно проводится проверка знаний техники безопасности и знаний правил охраны труда.
Обязательными условиями проведения безопасной исследовательской деятельности при использовании стенда являются:
- высокий показатель, обеспечивающий предупреждение всех опасных и вредных факторов;
- наличие коммуникационного оборудования для информирования о потенциальной угрозе безопасности;
- высокий уровень подготовки персонала в области техники безопасности, охраны труда и оказания первой медицинской помощи;
- отстранение от трудовой деятельности сотрудников, не соблюдающих требуемые правила безопасности.
10.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей
зоны
Конструкция рабочего места и его расположение в рабочем пространстве регламентируется согласно требованиям нормативного документа ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования [9]. Конструкцией рабочего места обеспечивается выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля.
Взаимное расположение элементов в рабочем пространстве осуществляется с учетом антропометрических данных взрослого человека.

135
Кресло человека-оператора должно подбираться таким образом, чтобы можно было поддерживать физиологически рациональные условия, такие как:
- удобная рабочая поза;
- длительное поддержание рабочей позы;
- естественные изгибы позвоночника;
- надлежащий режим отдыха;
- исключение затруднения рабочих движений;
- возможность регулирования высоты поверхности, угла наклона спинки;
- умягченные покрытия составных частей кресла;
- надежная фиксация в заданном положении [10].
Согласно ГОСТ 21958-76 [11] при компоновке рабочего места необходимо также учитывать конструктивные особенности таких элементов как: кресло-человека оператора; пульта управления; средств отображения информации; вспомогательного оборудования.
При взаимном расположении рабочих мест операторов и коллективных средств отображения информации в залах и кабинах, а также операторов между собой должно обеспечивать:
- функциональные связи между операторами;
- максимальный обзор информационного поля коллективного средства отображения;
- средства отображения;
- свободное пространство для перемещения операторов и эксплуатации оборудования.

136
10.2. Профессиональная социальная безопасность
10.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может
создать объект исследования.
Согласно ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ Опасные и вредные производственные факторы [12] по характеру своего происхождения подразделяют:
- на факторы, порождаемые физическими свойствами и характеристиками состояния материальных объектов производственной среды;
- факторы, порождаемые химическими и физико-химическими свойствами используемых или находящихся в рабочей зоне веществ и материалов;
- факторы, порождаемые биологическими свойствами микроорганизмов, находящихся в биообъектах и (или) загрязняющих материальные объекты производственной среды;
- факторы, порождаемые поведенческими реакциями и защитными механизмами живых существ (укусы, ужаливания, выброс ядовитых или иных защитных веществ и т.п.);
- факторы, порождаемые социально-экономическими и организационно-управленческими условиями осуществления трудовой деятельности (плохая организация работ, низкая культура безопасности и т.п.);
- факторы, порождаемые психическими и физиологическими свойствами и особенностями человеческого организма и личности работающего (плохое самочувствие работника, нахождение работника в состоянии алкогольного, наркотического или токсического опьянения или абсистенции, потеря концентрации внимания работниками и т.п.).

137
Объект исследования способен создать с опасные и вредные факторы, приведенные в таблице 33.
Таблица 33 – Опасные и вредные факторы
Факторы (ГОСТ 12.0.003-
2015)
Этапы работ
Нормативные документы
Р
аз ра б
отк а
Из гото вле ни е
Эк сп лу атац ия
1.Отклонение показателей микроклимата
+
+
+
СанПиН 2.2.4.548–96 2. Превышение уровня шума
+
ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ
Электромагнитное излучение +
+
+
СанПиН 2.2.2/2.4.1340–03 4.Недостаточная освещенность рабочей зоны
+
+
СП 52.13330.2016 5. Опасность поражения электрическим током
+
+
+
ГОСТ 12.1.019-2017 ССБТ
6. Вибрация
+
+
СН 2.2.4/2.1.8.566–96
Перечисленные в таблице 33 опасные и вредные факторы могут иметь следующие последствия:
- повышенный уровень шума. Источниками шума могут являться исполнительное устройство, находящееся в составе стенда, лампы дневного света и системные блоки электронно-вычислительных машин.
Перечисленные источники данного фактора по отдельности вызывают незначительный шум, однако совокупности все эти шумы могут превышать допустимые значения. Шум неблагоприятно действует на организм человека, вызывает головную боль, под его влиянием развивается раздражительность, снижается внимание, замедляются сенсомоторные реакции, повышаются, а при чрезвычайно интенсивном действии понижаются возбудительные процессы в коре головного мозга.
Нормирование уровней шума в производственных условиях осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ [13];

138
- электромагнитное излучение. Источниками электромагнитного излучения являются персональные вычислительные машины, контроллерное оборудования, коммутирующие устройства, электрические щитки, соединительные провода, имеющиеся в конструкции стенда полупроводниковые компоненты. Воздействие электромагнитных полей на человека зависит от напряжения электрического и магнитного полей, потока энергии, частоты колебаний, размера облучаемого тела. Нарушение в организме человека при воздействии электромагнитных полей незначительных напряжений носят обратимых характер. Общие требования безопасности приведены в
СанПиН 2.2.2/2.4.1340–03 [14];
- опасность поражения электрическим током. Источниками данного фактора являются электрические щитки, соединительные провода, коммутационные приборы
(в основном розетки), распределительные коробки. Под действием переменного тока мышцы периодически сокращаются с частотой тока. Больше всего от действия электрического тока страдает центральная нервная система. Ее повреждение ведет к нарушению функционирования дыхательных путей и деятельности сердечно-сосудистой системы. Причиной летального исхода, как правило, становится остановка сердца или прекращение дыхания. Общие требования по электробезопасности приведены в ГОСТ
12.1.019-2017 ССБТ [15];
- недостаточная освещенность рабочего места.Плохое освещение негативно воздействует на зрение человека, приводит к быстрому утомлению, снижает работоспособность, вызывает дискомфорт, является причиной головной боли и бессонницы. Общие требования по нормированию освещения приведены в СП 52.13330.2016 [16];
- отклонения показателей микроклимата. Микроклимат влияет на тепловое состояние организма и его теплообмен с окружающей средой.
Понижение температуры и повышение скорости движения воздуха

139 способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма. При высокой температуре практически все выделяемое организмом тепло отдается в окружающую среду при испарении пота.
Чем выше относительная влажность, тем медленнее испаряется пот и тем быстрее наступает перегрев тела. Недостаточная влажность приводит к интенсивному испарению влаги со слизистых оболочек, что приводит к пересыханию, растрескиванию, а затем и заражению болезнетворными микробами;
- вибрация.
Источником вибрации является двигатель, находящийся в составе стенда. Вибрация может вызвать повышенную утомляемость, увеличение времени двигательной и зрительной реакции, нарушение вестибулярных реакций и координации движений. Это ведет к снижению производительности труда. Изменения в физиологическом состоянии организма — в развитии нервных заболеваний, нарушении функций сердечно-сосудистой системы, нарушении функций опорно- двигательного аппарата, поражении мышечных тканей и суставов, нарушении функций органов внутренней секреции.
10.2.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут
возникнуть при проведении исследований
При проведении исследований при помощи лабораторного стенда
«Система автоматического регулирования температуры» могут возникнуть следующие вредные и опасные факторы:
- отклонение показателей микроклимата. В ходе проведения исследований, связанных с автоматическим регулированием температуры, возникают условия, отрицательно влияющие на микроклимат в помещении;

140
- вибрация. В составе стенда для регулирования температуры используется исполнительный механизм, представляющий собой электродвигатель переменного тока. В результате его работы может возникать вибрация.
10.2.3 Обоснование мероприятий по защите исследователя от
действия опасных и вредных факторов
В ходе проведения исследований на разрабатываемом лабораторном стенде возникают вредные и опасные факторы, описанные в пунктах 4.2.1 и
4.2.2. Требованиями безопасности предусматривается необходимость проведения мероприятий по предотвращению влияния на исследователя опасных и вредных факторов.
10.2.3.1 Повышенный уровень шума
Согласно требованиям санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.562–96 [17] уровни шумов на рабочих местах не должны превышать допустимых значений.
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000;
8000 Гц, определяемые по формуле 24:
???? = 20 lg
????
????
0
, (24) где L – уровень звукового давления, Па;
???? - среднеквадратичная величина звукового давление, Па;
????
0
- исходное значение звукового давления в воздухе, равное 2 ∗ 10
−5
Па.

141
Допускается в качестве характеристики постоянного щирокополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука в дБА, измеренный на временной характеристике "медленно" шумомера, определяемый по формуле 25:
???? = 20 lg
????
А
????
0
, (25) где L – уровень звукового давления, Па;
????
А
- среднеквадратичная величина звукового давление с учетом коррекции "А" шумомера, Па;
????
0
- исходное значение звукового давления в воздухе, равное 2 ∗ 10
−5
Па.
Допустимым уровнем звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочем месте следует принимать данные из таблицы 34.
Таблица 34 - Допустимый уровень звукового давления в октавных полосах частот
Помещения и рабочие места
Уровень звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
Уровень звука, дБА
63 12 26 10 4000
Помещения управления, рабочие комнаты
79 70 68 55 50 60
К средствам индивидуальной защиты противошумные вкладыши
(беруши), наушники, шлемы, каски и специальные костюмы.
Методы и средства коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно-технические и включают в себя:
- изменение направленности шума;