CC BY
54
УДК 378.147.88
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯУСТАНОВКА КОНТРОЛЯ МОНТАЖА КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Г.М. Гринберг, Е.Г. Гудаева, В.Д. Дерябкин, С.В. Харлашина
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: grinberg_gm@mail.ru
Описано место и роль соединительных кабелей и жгутов в летательных аппаратах. Показано значение проведения производственных испытаний кабелей и жгутов и описано используемое для этого оборудование. Предложена установка контроля монтажа кабельных изделий, позволяющая получить практические навыки работы на промышленной установке «ЛИАНА P100E».
Ключевые слова: соединительные кабели и жгуты, контроль монтажа, испытательная установка.
AUTOMATED INSTALLATION CONTROL OF INSTALLATION OF CABLE PRODUCTS
G.M. Grinberg, E.G. Gudaeva, V.D. Deryabkin, S.V. Kharlashina
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: grinberg_gm@mail.ru
The work describes the place and role of connecting cables and harnesses in aircraft. The importance of carrying out production tests of cables and bundles is shown and the equipment used for this purpose is described. The installation of cable assembly monitoring is proposed, which allows to get practical skills of working at the industrial installation LIANA P100E.
Keywords: connecting cables and tows, installation control, test installation.
Бортовая аппаратура системы управления летательного аппарата (самолета, ракеты, космического аппарата) представляет собой совокупность приборов и устройств, обеспечивающих реализацию заданных режимов функционирования летательного аппарата. Взаимосвязь приборов и устройств между собой и их электропитание от бортовых источников электроэнергии осуществляется с помощью бортовой кабельной сети, в состав которой входят различные соединительные кабели и жгуты. Бортовая кабельная сеть без преувеличения является «кровеносной системой» любого аэрокосмического изделия. Как проектирование нового, так и модернизация уже существующего изделия обязательно влечет за собой разработку и последующее изготовление новых кабелей и жгутов [1].
Важным аспектом при эксплуатации летательного аппарата является правильное функционирование входящих в его состав приборов и устройств. Кроме дефектов, связанных непосредственно с оборудованием, возникают проблемы, связанные с ошибками при изготовлении коммутационных изделий - соединительных кабелей и жгутов. Такими ошибками могут быть обрывы, лишние связи, перепутывания, короткие замыкания. Чтобы обнаружить данные неполадки необходимо проводить электрические испытания изготовленных изделий коммутации.
Испытания кабельной продукции с целью установления степени соответствия электрического монтажа проверяемого объекта его электрической схеме можно проводить путем ручной прозвонки [2].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 3
Но ручной метод проверки электрических кабелей занимает много времени и не обеспечивает должного качества кабельной продукции. С целью повышения производительности и замены ручного труда автоматикой разрабатываются и внедряются на производство автоматизированные установки проверки электрических кабелей. Примером такой установки может служить установка контроля электрического монтажа «ЛИАНА P100E».
Установка «ЛИАНА Р100Е» состоит из системы управления и ввода-вывода информации, системы формирования испытательных напряжений, системы коммутации и системы контроля. Установка позволяет в автоматическом режиме выявлять производственные дефекты - обрывы, короткие замыкания, перепутывания, лишние связи (т.е. устанавливать степень соответствия электрического монтажа проверяемого объекта его электрической схеме), а также проводить до-пусковой контроль электрических параметров (сопротивления изоляции и электрической прочности). При этом не только сокращается время на проверку кабельных сетей, но и улучшается качество измерений [3].
Установка «ЛИАНА Р100Е» используется на предприятии АО «Красмаш», являющимся основным изготовителем в России баллистических ракет для подводных лодок, а также базового модуля разгонного блока для ракет-носителей «ЗЕНИТ», «ПРОТОН» [4].
На кафедре систем автоматического управления (САУ) осуществляется подготовка студентов для последующей работы на предприятиях АО «Информационные спутниковые системы» и АО «Красноярский машиностроительный завод». Выпускники кафедры САУ должны быть готовы к работе с оборудованием, используемом на этих предприятиях. Такую подготовку можно обеспечить, если для проведения практических занятий в вузе использовать такое же или подобное оборудование, как и на названных предприятиях.
Использование для проведения практических занятий непосредственно установки «ЛИАНА Р100Е» не представляется возможным по следующим причинам:
- установка «ЛИАНА Р100Е» является дорогостоящим оборудованием, а у вузов нет денег для ее приобретения;
- для обслуживания и эксплуатации такой установки необходим высококвалифицированный персонал, на содержание которого у вуза нет денег;
- функционал, которым обладает установка, является избыточным в случае использования ее в учебных целях;
- установка относится к разряду узкоспециализированного оборудования, поэтому коэффициент ее использования в условиях учебного заведения будет весьма низок.
Компромиссом в данной ситуации может послужить разработка требуемой установки специалистами вуза. Такого рода решение может послужить упрощению установки, избавлению ее от лишних и наделению всеми необходимыми функциями, поскольку в месте использования этой установки известны конкретные требуемые технические характеристики.
Целью выполняемой авторами работы является разработка автоматизированной установки контроля монтажа кабельных изделий, которая будет проще и значительно дешевле установки «ЛИАНА Р100Е». Упрощение коснется уменьшения объёма контроля коммутатора установки с 3200 точек до 20; некоторого уменьшения скорости работы коммутатора и исключения возможности проводить допусковой контроль электрических параметров кабельной продукции.
Для достижения поставленной цели авторами разработана установка, структурная схема которой показана на рисунке.
В качестве аппаратно-вычислительной части (контроллера) установки была выбрана платформа Arduino производства компании Atmel Corporation. Arduino применяется для создания электронных устройств с возможностью приема сигналов от различных цифровых и аналоговых датчиков, которые могут быть подключены к нему, а также для управления различными исполнительными устройствами. Arduino может использоваться как для создания автономных интерактивных объектов, так и подключаться к программному обеспечению, выполняемому на компьютере [5].
С помощью компьютера происходит ввод исходной информации, регистрация получаемой информации, производятся необходимые расчеты и формируются отчеты об испытаниях. Нужно также отметить, что возможности Arduino позволяют создать полностью автономную установку, в которой вычислительная платформа, дооснащенная дисплейным модулем и устройством ввода
в виде клавиатуры, будет осуществлять не только управление, но и обработку результатов испытаний и формирование отчетов.
Проверяемый кабель
Источник Установка для
питания проверки каослси
п
Система управления и ввода-вывода информации
Контроллер
Компьютер
I
Принтер
Рис, 1. Структурная схема установки контроля монтажа кабельных ичделий
Установка для проверки кабеля предназначена для коммутации проверяемых цепей и для подключения проверяемого кабеля. Электропитание установки осуществляется от внешнего источника питания.
Несмотря на упрощения, разрабатываемая установка в достаточной мере позволит студентам получить практические навыки работы с установкой «ЛИАНА Р100Е» в части выявления производственных дефектов.
Библиографические ссылки
1. Гринберг Г.М., Дружинин А. А., Пучков А.В. Организация лабораторного практикума по электрическим испытаниям соединительных кабелей и жгутов / Актуальные проблемы Авиации и космонавтики [Электронный ресурс] : материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной Дню космонавтики (10-15 апреля 2016 г., Красноярск) : в2 т. Т. 2. - Электрон. Текстовые дан. (1 файл: 17,2 МБ). - Систем.требования: InternetExplorer; AcrobatReader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата .pdf) / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2016. - Режим доступа: https://apak.sibsau.ru/page/materials. - Загл. с экрана. -С. 1078-1080
2. Прозвонка кабелей [Электронный ресурс]. URL: https://studopedia.ru/3_181372_ prozvonka-kabeley.html (дата обращения 18.03.2017).
3. Установка контроля электрического монтажа «ЛИАНА Р100Е». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОАО «НПО «Радиан»,2003. - 22 с.
4. О заводе «Красмаш» [Электронный ресурс]. / URL: http://krasm.com/about/kmz.aspx (дата обращения 18.03.2016).
5. Что такое Arduino? [Электронный ресурс] / URL: http://jarred.ru/chto-takoe-arduino/ (дата обращения 18.03.2017).
© Гринберг Г.М., Гудаева Е.Г., Дерябкин В.Д., Харлашина С.В., 2017
