85
амортизационных отчислений определяется по видам основных средств, в
соответствии с установленными нормами амортизации.
Согласно постановлению Правительства РФ от 1 января 2002 г №1 «О
классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы»,
инженерные системы относятся к шестой группе (амортизация от 10 до 15 лет).
Амортизационные отчисления на полное восстановление основных
средств определяется по формуле:
100%
i
Na ОПФ
АО
=
(6)
где Na
i
- норма амортизационных отчислений на полное восстановление
i-го вида основных средств, %.
ОПФ – это основные производственные фонды.
Основные производственные фонды составляют 0,97 от стоимости
оборудования.
ОПФ = 4 312 800 * 0,97 = 422 2000 руб.
АО = 4 222 000 * 0,05 = 211 107 руб.
К материальным затратам относятся:
− Затраты на материалы и запасные части;
− Затраты на электроэнергию для производственных нужд.
В процессе эксплуатации имеют место отказы системы, из-за выхода из
строя оборудования, поэтому предусматривается возможность замены
(определение расходов на материалы и запасные части для оборудования).
Размер суммы расходов зависит от времени работы оборудования, срока
службы, цен и количества элементов в оборудовании системы.
В данном случае расходы на материалы и запасные части
рассчитываются с использованием укрупненного измерителя равного 1% от
стоимости оборудования (формула 7).
ЗЧиМОБОРЗЧиМ
dСЗ =
.
(7)
где С
ОБОР.
– стоимость оборудования, определенная ранее;
d
ЗЧиМ
– доля затрат на запасные части и материалы.
86
З
зчим
= 0,01 * 4 312 800 = 43 128 руб.
Прочие неучтенные затраты, составляющие 10% от расходов на
материалы и запасные части, определим по формуле 8.
НЕУЧЗЧиМНЕУЧ
dЗЗ =
(8)
где d
НЕУЧ
– доля прочих неучтенных затрат.
З
неуч
= 0,1 * 43 128 = 4312 руб.
Затраты на электроэнергию для производственных нужд. Затраты на
электроэнергию для производственных нужд, определяются по видам
оборудования, исходя из его мощности, продолжительности работы,
действующих тарифов на электроэнергию по следующей формуле:
=
=
k
i
iПОТРiЭЭ
NPtСЗ
1
.
(9)
где С – установленный тариф за 1 кВт*час потребляемой
электроэнергии, руб. (4,98 руб. кВт*час);
Р
ПОТР
– потребляемая мощность (i-м видом оборудования), кВт;
N
i
– количество i-го вида оборудования, ед.;
t – средняя продолжительность работы оборудования в год, час (t=
24*365 = 8760 часов).
З
ээ
= 4,98 * 8760 * 0,3 = 13 087 руб.
Прочие расходы. Прочие расходы принимаем укрупнено как 7% в
структуре эксплуатационных расходов.
Определим прочие расходы по формуле:
ПР = (ФОТ + Э
Ф
+ З
Э.Э.
+ АО + З
ЗЧиМ
) * 0,10 / 0,90 (10)
ПР = (34185 + 10324 + 13087 + 39007 + 79411,2) * 0,07 / 0,93 = 13279 руб.
Расчёт на эксплуатацию сведён в таблицу 10.
87
Таблица 10
Затраты на эксплуатацию
Статья затрат
Сумма расходов,
тыс. руб.
Удельный вес, %
1. Фонд оплаты труда (ФОТ)
34,2
18,7
2. Страховые взносы
10,3
5,65
3. Затраты на электроэнергию
13
4,23
4. Амортизационные отчисления
(АО)
39,0
21,46
5. Материальные затраты
46,2
42,96
6. Прочие
13,3
7,00
Итого:
189,8
100,00
В третьей главе выпускной квалификационной работы проведен подбор
оборудования для реализации системы, решено применить технические
средства системы CENTUM CS3000 фирмы «Yokogawa Electric», который
позволяет обрабатывать десятки тысяч сигналов одновременно, это позволит в
дальнейшем производить управление технологическими процессами всего
завода одной системой.
Принципиальная схема систем разработана на базе станции управления
типа AFV10D с дублированными процессорами, блоками питания процессоров,
шинами передачи данных по сети Vnet/IP. В качестве основного блока системы
ProSafe-RS выбран дублированный блок управления безопасности типа
SSC50D (SCS0202) с дублированными интерфейсными блоками.
88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы было проведено проектирование систем автоматического
управления технологическими процессами разделения воздуха АО «Грасис».
Разработанная система обеспечивает повышение безопасности и
управляемости, как в нормальных, так и в переходных и предаварийных
условиях функционирования, а также защиту или остановку автоматизируемого
производства при угрозе аварий. Применение современной элементной базы
позволило добиться высокого качества регулирования процессов и, как
следствие, высокого качества производимых продуктов.
В первой главе определены структура, назначения цели создания АСУ
ТП, перечислены основные виды систем, выделены назначение и
характеристики. Назначением АСУТП является повышение эффективности
технологического процесса, безопасности, экологичности и экономичности.
Современные АСУТП имеют иерархическую структуру с тремя
уровнями:
1) Полевой уровень - уровень функционирования полевых КИПиА,
включающий датчики контроля параметров, исполнительные устройства,
управляемые электроприводы, средства комплектной автоматики
оборудования;
2) Уровень процесса - уровень функционирования автоматизированных
систем управления, включающий программно-технические средства станций
управления технологическим процессом, противоаварийной защиты процесса и
оборудования;
3) Уровень управления - уровень функционирования
автоматизированных технологических объектов, включающий персональные
компьютеры промышленного исполнения, принтеры, резервированную
управляющую сеть, соединяющую уровень управления и уровень процесса.
Обмен информацией между уровнями происходит по промышленным
протоколам, таким как Modbus, Profibus, Ethernet.
89
Во второй главе рассмотрены основные аспекты построения АСУ ТП
разделения воздуха. Технологический процесс разделения воздуха основан на
методе глубокого охлаждения (низкотемпературной ректификации).
Установка разделения воздуха работает по циклу среднего давления с
турбодетандером, колонной двукратной ректификации (получение азота и
кислорода) и блоком очистки аргона.
Технологическая схема производства разделения воздуха состоит из
узловых блоков и схем, для каждой из которых определен метод
автоматизации.
В третьей главе проведена разработка и внедрение АСУ ТП разделения
атмосферного воздуха. Для реализации системы решено применить
технические средства системы CENTUM CS3000 фирмы «Yokogawa Electric»,
который позволяет обрабатывать десятки тысяч сигналов одновременно, это
позволит в дальнейшем производить управление технологическими процессами
всего завода одной системой.
Принципиальная схема систем разработана на базе станции управления
типа AFV10D с дублированными процессорами, блоками питания процессоров,
шинами передачи данных по сети Vnet/IP. В качестве основного блока системы
ProSafe-RS выбран дублированный блок управления безопасности типа
SSC50D (SCS0202) с дублированными интерфейсными блоками.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы выполнены
следующие задачи:
1) Рассмотрены теоретические аспекты проектирования и технологии
разработки АСУ ТП;
2) Выделены основные элементы автоматики и особенности
проектирования АСУ ТП разделения атмосферного воздуха;
3) Выполнен анализ объекта автоматизации, разработано техническое
задание на проектирование АСУ ТП разделения атмосферного воздуха;
4) Разработан проект и проведено внедрение на предприятии АСУ ТП
разделения атмосферного воздуха;
90
5) Выполнен расчет технико-экономического эффекта от внедрения
АСУ ТП разделения атмосферного воздуха.
Учитывая, что все поставленные задачи в выпускной квалификационной
работе полностью выполнены, можно обоснованно утверждать, что главная
цель исследования достигнута.
91
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. ГОСТ 34.201-89 «Комплекс стандартов на автоматизированные
системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании
автоматизированных систем»;
2. ГОСТ 34.601-90 «Автоматизированные системы. Стадии создания»;
3. ГОСТ 34.603-92 «Информационная технология. Виды испытаний
автоматизированных систем»;
4. ГОСТ Р 51317.6.2-99 “Устойчивость к электромагнитным помехам
технических средств, применяемых в промышленных зонах.” -М.: Госстандарт
России, 1999.
5. РД 50-34.698-90. Методические указания. Комплекс стандартов и
руководящих документов на автоматизированные системы. Требования к
содержанию документов.
6. Бердышев В.Ф. Основы автоматизации технологических процессов
очистки газов и воды: Курс лекций. - М.: МИСиС, 2013. - 136 c.
7. Дастин Э. Тестирование программного обеспечения. Внедрение,
управление и автоматизация. - М.: Лори, 2013. - 567 c.
8. Гостев В.И. Проектирование нечетких регуляторов для систем
автоматического управления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2013. – 416 с.
9. Колмогоров А.Г., Благодарный Н.С., Бадеников В.Я., Тур А.А.
Разработка тренажёрных моделей технологических процессов // Вестник
Ангарской государственной технической академии. – г. Ангарск, 2014. – № 8.
С. 21-24.
10. Панкратов Л.В. Динамика процессов в ПИ-регуляторе // Наука и
техника транспорта. № 3, — М., 2016. –С. 60–66.
11. Панкратов Л.В. Цифровая реализация функции интегрирующего звена
САУ // Наука и техника транспорта. № 3, — М., 2013. –С. 26–29.
12. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление. – М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний. 2014. – 798 с.
92
13. Кангин В.В. Промышленные контроллеры в системах автоматизации
технологических процессов: Учебное пособие. - Ст. Оскол: ТНТ, 2013. - 408 c.
14. Пантелеев В.Н. Основы автоматизации производства: Учебник для
учреждений начального профессионального образования. - М.: ИЦ Академия,
2013. - 208 c.
15. Скворцов А.В. Автоматизация управления жизненным циклом
продукции: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального
образования. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 320 c.
16. Схиртладзе А.Г. Автоматизация производственных процессов в
машиностроении: Учебник. - Ст. Оскол: ТНТ, 2013. - 600 c.
17. Кузищин В.Ф., Царев В.С. Алгоритмы ускоренной автоматической
настройки регуляторов с оценкой модели объекта по его реакции на
импульсное воздействие и в режиме автоколебаний / В.Ф. Кузищин, В.С. Царев
// Теплоэнергетика. — М., 2014. – № 4. – С. 35-44.
18. Хоанг В.В., Кузищин В.Ф., Мерзликина Е.И. Применение алгоритма
автоматической настройки для АСРС ПИД-регулятором и предиктором Смита
при наличии помех // Математические методы в технике и технологиях ММТТ
– 28: сб. тр. XXVIII междунар. науч. конф. – Т. 8. – Саратов, 2015. – С. 197-200.
19. Крылов А. Г. Внедрение ЧРЭП на магистральных насосах
нефтеперекачивающих станций как способ повышения энергоэффективности
на объектах нефтепроводного транспорта [Текст] / А. Г. Крылов, Д. С. Фокин //
Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. —
М., 2015. – Т. 1. № 1. – С. 47–51.
20. Маршалов Е.Д. Исследование динамических характеристик
термопреобразователей сопротивления: сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн.
конф. «Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии». В 4 т.
Т. 2. – Иваново, 2015. – С. 263–266.
21. Маршалов Е.Д. Экспериментальное исследование датчиков
температуры // Труды VI Междунар. науч.-техн. конф. «Электроэнергетика
глазами молодежи». В 2 т. Т. 2. – Иваново, 2015. – С. 341–342.
93
22. Фельдштейн Е.Э. Автоматизация производственных процессов в
машиностроении: Учебное пособие / Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. - М.:
НИЦ ИНФРА-М, Нов. знание, 2013. - 264 c.
23. Клюев А.С. Автоматизация настройки систем управления / А.С.
Клюев, В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин. — М.: Альянс, 2015. — 272 c.
24. Селевцов Л.И. Автоматизация технологических процессов. Издание 3-
е / Л.И. Селевцов, А.Л. Селевцов. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2014. — 352
c.
25. Молодцов Р.К. Комплекс программно-технических средств процесса
получения ДМАА. Структура и функциональные возможности системы
управления / Р.К. Молодцов, С.В. Антохов, М.В. Антохов, Н.О. Куимов //
Материалы и технологии XXI века: Доклады IV Всероссийской научно-
практической конференции молодых ученых и специалистов. – М., 2015. –
С.66-72.
26. Соловьев А. М. Математическая модель структурного контроля
аппаратуры каналообразования // Информационные системы и технологии. —
М., 2016. – № 5 (97). – С. 35-41.
27. Учебное пособие. "Автоматизация процессов переработки нефти" для
студентов дневной и заочной форм обучения по направлению подготовки
бакалавров "Автоматизация технологических процессов и производств".
Профессор Тур А.А. г. Ангарск, Издательство АГТА, 2014. 40 с.
28. Галиакбарова Э.В., Галиакбаров В.Ф. Применение интеллектуальных
датчиков давления для поддержания экологической и промышленной
безопасности магистральных трубопроводов (тезисы) // Проблемы и методы
обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти,
нефтепродуктов и газа: Материалы научно- практической конференции 23 мая
2013 г. – Уфа, 2013. – с.360.
29. Галиакбарова Э.В., Галиакбаров В.Ф., Каримов М.С. Теоретические
аспекты для организации мониторинга давления в газопроводной системе для
94
поддержания пожарной и промышленной безопасности // Нефтегазовое дело:
науч.-техн. журн. / УГНТУ. 2014. № 12-3 -с. 140- 146.
30. Крюков О.В. Информационный подход к оценке совместимости
многофункциональных систем управления электрооборудованием //
Компрессорная техника и пневматика. – М., 2014. – № 1. – С. 40–45.
31. Крюков О.В. Анализ и техническая реализация факторов
энергоэффективности инновационных решений в электроприводных
турбокомпрессорах // Автоматизация в промышленности. — М. 2010. – № 10. –
С. 50–53.
32. Крюков О.В. Частотное регулирование производительности ЭГПА //
Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. — М. 2014. – № 6. – С. 39–43.
33. Чжо Зо Е, А.М. Баин, Касимов Р.А. Методика снижения
интенсивности информационных потоков интегрированных информационно-
управляющих систем // Журнал «Оборонный комплекс − научно- техническому
прогрессу России». -М.: ФГУП “ВИМИ”, 2013. - № 3.- C.33-37
34. Кузичкин А.А. Разработка математической модели процесса
каталитического риформинга // Вестник НГИЭИ. — М., 2017. № 9 (76). С. 23-
28.
35. Захарова О.В. Структурный аспект построения
сверхбыстродействующих ПЛК / О.В. Захарова, Н.В. Сен // Информационные
системы и технологии. — М., 2014. – № 5 (85). – С. 14–19.
36. Бельков Ю. Н., Кнеллер Д. В., Торгашов А. Ю., Файрузов Д. Х.
Система усовершенствованного управления установкой первичной переработки
нефти: создание, внедрение, сопровождение // Автоматизация и телемеханика.
— М., 2013. № 8. С. 3–23.
37. Сухов А.О. Инструментальные средства создания визуальных
предметно-ориентированных языков моделирования // Фундаментальные
исследования. — М., 2013. № 4 (ч. 4). С. 848-852