3.3. Вторая программа
Вторая программа управляет работой насосных групп. Первая и вторая
насосные группы управляются вторым реле ПР110. В каждой группе по два
насоса. Блок автоматизации на втором реле ПР110 обеспечивает равную
наработку насосов по времени, блокировку не рабочего насоса и переход на
резервный. Все сообщения об авариях отображаются на блоке логике и
передаются по сети дежурному оператору. Существует возможность сброса
сигнала аварии по сети, если причина аварии была устранена.
Как и первая программа, она состоит из законченных блоков (макросов).
В программе задействовано 9 макросов.
Макрос «дребезг» устраняет дребезг контактов и импульсные помехи. На
входе два таймера с задержкой включения с уставкой 0,1с. На первый вход
поступает сигнал на включение насосной группы, на второй вход сигнал от
датчика давления. Датчик давления установлен по ходу движения воды,
подтверждает работу насоса замыкаясь при возрастании давления до
номинального. Если давления нет, то насос помечается, как не рабочий и
дальнейшие сигналы на его включение блокируются.
Рисунок 3.11 - Схема макроса дребезг контактов.
Макрос «Равная_раб» обеспечивает равное время наработки насоса в
группе. Допустим, что на насосную группу, отвечающую за набор резервной
ёмкости, поступил сигнал, набрать. Емкость была набрана первым насосом,
через некоторое время она была израсходована. Следующий сигнал, набрать,
будет выполнен другим насосом, этим обеспечивается равное время наработки.
Рисунок 3.12 - Схема макроса равная работа.
Параллельно ему включен макрос «объединение», это макрос блокирует
работу предыдущего макроса. При аварии одного или двух насосов сигналы на
включения проходят через него, исключая макрос «Равная_раб».
Рисунок 3.13 - Схема макроса объединение
Следующий макрос «вкл насос» он идет через макрос «блок раб». Макрос
«вкл насос» при получении сигнала на включение, включает насос на 10с и
ждет подтверждения, сигнала с датчика давления, при его получении,
нормальная работа. Если нет, то макрос «блок раб» блокирует работу насоса и
также подает сигнал на макрос «объединение», который в свою очередь
блокирует попеременное включение насосов. На входе I1 элемент TP1 (импульс
заданной длительности) включает насос на 10с, если через элемент AND «И» не
поступит сигнал подтверждения работы, то этот блок будет заблокирован.
Иначе логический элемент SEL, через управляющий вход 1, включит цепочку
«И», TOF1, 2-рой вход элемента SEL и работа насоса будет проходить в
штатном режиме. Элемент TOF1 (таймер с задержкой выключения), нужен,
если вдруг сигнал с датчика давления кратковременно пропал, задержка 1с.
Такое иногда происходит, это позволяет свести число ложных срабатываний к
минимуму.
Рисунок 3.14 - Схема макроса включение насоса
Макрос «блок раб» отключает предыдущий блок, если на его входе есть
сигнал на включения насоса, а на выходе нет сигнала, время задержки 0,3с.
Такая комбинация, для этого макроса, определяет не работоспособность насоса.
Он блокирует сигналы на макрос «вкл насос» и также подает сигнал на макрос
«объединение», который в свою очередь блокирует попеременное включение
насосов.
Рисунок 3.15 - Схема макроса блокировка
Макрос «сброс» сбрасывает сигнал аварии, после его устранения. Он
позволяет делать, это по сети. Также такая возможность существует и с блока
логики кнопками, входы I3, I4.
Макрос «сигнал авар» при аварии одного или двух насосов передает
сообщение об аварии по сети и на блок логики. Когда аварийный 1-вый насос,
светодиод, установленный на блоке логике, будет мигать с частой 2,5Гц, если
не исправен второй насос, то светодиод будет мигать с частой 0,5Гц, если оба,
то светодиод будет постоянно гореть. На рисунке 4.97 изображена работа этого
блока в режиме неисправности первого насоса. Примечание: сигнал об авариях
насосов, можно вывести на ревун, рассчитанный на напряжение 24 36В,
мощностью 100Дб.
Рисунок 3.16 - Схема макроса сигнализация аварий
Были описаны все макросы этой программы, кроме одного. Он к работе
насосов не имеет отношения. Это макрос информационный. По трем датчикам
уровня он определяет количество воды в резервной ёмкости. Показывает, это
через сеть и блок логике.
Рисунок 3.17 - Схема макроса уровень жидкости
В третьей главе рассмотрена система автоматизации водоснабжения. Для
ее реализации потребовалось три клапана перепада давления марки AFP/VFG2.
Эта система реализована на двух реле ПР110. Для системы автоматизации
водоснабжения были написаны две программы в стандарте МЭК61131 на языке
FBD (Function Block Diagram) функциональный блок схемы. Дано подробное
описание этих программ. Для всей системы автоматизации отопления и
водоснабжения предусмотрен режим работы по сети RS-485.
3.4 Выбор и обоснование методики расчёта экономической эффективности
Целью данного пункта является вычисление затрат на выполнение
модернизации АСУ. Содержание всего технико-экономического обоснования
модернизации системы в себя включает такие расчеты:
расчет трудоемкости разработки;
определение количества разработчиков;
определение затрат на проектирование и эксплуатацию
программного обеспечения.
Себестоимость – это определенная совокупность учетных затрат для
организации на производство или же реализацию продукции, что будет
выражена в финансовой форме.
Непосредственно уровень себестоимости также может зависеть от разных
факторов, к примеру:
– технического прогресса;
– норм использования рабочей силы;
– производительности работы;
– объема продукции;
– материалов и т.п.
Основная зарплата – это плата непосредственно за уже проработанное
работником время.
Главная заработная плата для разработчиков может рассчитываться, по
трудоемкости работ, которые будут выполнены специалистом нужной
квалификации при разработке программы (t
i
) и действующей системы окладов
(Зi):
(3.1)
Для расчета оптимальных размеров основной зарплаты надо составить
перечень практически всех стадий, этапов, а также видов работ, что должны
выполняться, перечень исполнителей, что выполняют модернизацию АСУ ТП:
– количество разработчиков;
– должности всех разработчиков в зависимости от уровня квалификации,
что необходимы для реализации задачи.
При этом все внимание уделяется упорядочению всей последовательности
выполнения видов для частных работ.
Для указанного упорядочения нужно применить анализ так называемого
смыслового содержания для всех видов работ, а также установление
взаимосвязи между ними.
Особенно важную значимость при работе анализа имеет
непосредственный процесс выявление возможности для параллельного
выполнения некоторых отдельных видов работ, так как это позволяет
существенно сократить общую длительность разработки.
Полностью весь перечень необходимых стадий, видов работ представлен в
таблице 3.1.
Таблица 3.1.
Состав работ по разработке системы
Этап
Состав
1. Техническое задание
изучить объекты, формирование требований к
программе;
2. Эскизный проект
Начальное построение схемы для движения всех
информационных потоков; разработка обоснования
технико-экономических работ;
3. Технический проект
определение алгоритма решения отдельных заданий;
использование форм представления для выходных,
промежуточных и входных данных;
разработка структуры системы;
определение конфигурации технических средств;
4. Рабочий проект
проектирование форм, интерфейса и дизайна; отладка
ПО;
подготовка документации;
5. Внедрение
Непосредственная передача продукта заказчику;
выполнение опытной эксплуатации.
Для расчета технико-экономического эффекта для создаваемого проекта
ИС для формирования коммерческих заказов, выбран метод сравнения двух
вариантов работы ИС: начального и проектного, а также анализ затрат для его
создания.
Экономический эффект состоит с 2-х составных компонентов:
1) Косвенный эффект – характеризуется тенденцией к увеличению уровня
прибыли, а также снижением неточностей при использовании хранимых
данных, привлечением большего количества клиентов посредством внедрения
требуемого уровня автоматизации, уменьшения количества рекламаций.
2) Прямого эффекта, который описывается, в основном, при использовании
снижения показателей труда.
К таким показателям труда можно отнести:
– абсолютное снижение уровня трудовых затрат на создание АРМ:
Т = Т0 - Т1, (3.2)
где Т0 обозначает трудовые затраты на обработку информации по начальных
данных,
Т1 – аналогичный уровень затрат по проектному варианту АРМ.
– коэффициент относительного снижения трудовых затрат (КТ):
КТ =Т / T0 * 100% (3.3)
– индекс снижения трудовых затрат или повышение производительности
труда (YT):
YT = T0 / T1 (3.4)
К стоимостным показателям относятся:
– абсолютное снижение стоимостных затрат (C) в рублях за год;
– коэффициент относительного снижения стоимостных затрат (КC);
– индекс снижения стоимостных затрат (YC) рассчитываемые аналогично.
Помимо рассмотренных показателей рассчитывается срок окупаемости затрат
на внедрение проекта машинной обработки информации (Ток), рассчитываемые
в годах, долях года или в месяцах года:
Ток = КП /C, (3.5)
где КП - затраты на создание проекта (проектирование и внедрение).
3.5. Расчёт показателей экономической эффективности проекта
На основании представленных формул можно сделать следующие расчеты.
Рассчитаем плановый и текущий показатели по формуле (3.2):
Т0 = 22 дня*12 мес*((80 документов*3мин) / 6чел) = 10560;
Т1 = 22 дня*12 мес*((10 документов *3мин) / 6чел)=1320.
Теперь рассчитаем абсолютное снижение затрат:
Т = Т0 - Т1 =10560-1320 = 9240 минут
Далее рассчитаем общий индекс снижения трудовых затрат:
УТ =Т0 / T1 =10560/1320 = 8.
На рисунке 3.18 представлена диаграмма трудоёмкости обработки при
базовом варианте обработки и при внедряемом.
Рисунок 3.18 - Диаграмма трудоемкости
При столь высоком коэффициенте уменьшения затрат, а также при этом
обращая внимание на значительное увеличении количества сотрудников, за
счет проекта модернизации, возможно сократить штат персонала до четырех
человек.
При этом, заработная плата сотрудников составляет 30000 рублей в месяц.
То есть, можно получить стоимостные показатели для затрат на формирование
документации, они составляют:
C0 = 12*6*30000рублей = 2160000 рублей в год
C1 = 12*4*30000рублей = 1440000 рублей в год
Рассчитаем абсолютное снижение стоимостных затрат:
С = С0 - С1= 2160000 рублей-1440000 рублей = 720000 рублей за год.
На рисунке 3.19 представлена общая диаграмма, которая демонстрирует
общие стоимостные расходы на модернизацию АСУ.
10560
1320
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Базовый вариант
Внедряемый вариант
Трудоемкость обработки