СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………...………….5
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ СТРУКТУРАМИ…………………………………11
1.1 Методические аспекты развития производственно-технологической
базы производства на современном этапе…………………………………..….11
1.1.1 Предпосылки развития производственных структур……………..11
1.1.2 Методические аспекты управления производственными
структурами………………………………………………………………………15
1.2 Организационно-экономический механизм в системе управления
производственно - хозяйственной деятельностью предприятий……………...20
1.3 Система управления проектами на предприятии…………………...27
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЕМ……………………………………………35
2.1 Выбор аппаратной платформы и схемотехнического
исполнения……………………………………………………………………….35
2.2. Разработка конструкции и конструктивные элементы……….……42
2.3 Расчеты подтверждающие работоспособность прибора…………...50
3. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО
УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИТИЕМ……………………………………..………..60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………….…..…...…..78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………..80
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………….…………………..86
ГЛОССАРИЙ
АС – Автоматизированная система
ДПП – Двусторонняя печатная плата
КПД - Коэффициент полезного действия
КСС - Кривая силы света
МК - Микроконтроллер
ОУ - Осветительная установка
ПП - Печатная плата
ПИР - Пассивные инфракрасные датчики
ПО - Программное обеспечение
ПП - Пункт питания
ПТП - Производственно-технологический процесс
РЭС - Радиоэлектронные средства
CУО - средства управления освещением
СП - Световой прибор
СОТС - Сложная организационно-технологическая структура
ТЗ - Техническое задание
ЦДП - Центральный диспетчерский пункт
ШИМ - Широтно-импульсная модуляция
ЭРЭ - Электрорадиоэлементы
ICSP - In-Circuit Serial Programming
IP - Ingress Prjtection – защита от проникновения
UART - Universal Receiver-Transmitter
USB - Порт компьютера
OUT - Выходной сигнал)
VCC - Напряжение питания
GND - Общий контакт
ВВЕДЕНИЕ
С динамичным развитием экономики перед управлением лежит одна
задача - разработка такого организационно-экономического механизма
управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия,
который позволил бы сохранять и укреплять устойчивую позицию
предприятия на рынке, удовлетворять потребности потребителей, адекватно и
оперативно реагировать на изменения внешней среды и стабильно
развиваться. Изменения окружение, высокая конкуренция, развитие
маркетинга стимулируют руководителей перестраивать и улучшать
организационно-экономический механизм управления предприятием таким
образом, чтобы обеспечить сбалансированную производственно-
хозяйственную деятельность.
Освещение - это четвертое измерение архитектуры, которое составляет
важнейший инструмент для создание желаемой атмосферы, и не только. Без
осветительных приборов как элементов декоративного оформления не
обходится ни одна рекламная акция. С помощью осветительных элементов на
стенде или щите витрины формируются три основные оптические зоны:
показ, передвижения и коммуникации. Вполне очевидно, что вопрос
энергосбережение является на сегодня актуальными.
Управление освещением с помощью автоматических выключателей
давно стало обычным действием в жизни многих людей [4]. Такое
управление простое в установке и использовании.
Расходы электроэнергии для освещения могут быть заметно снижены
достижением оптимальной работы осветительной установки в каждый
момент времени. Добиться как полного и точного учета наличия дневного
света, так же как и учета присутствия людей в помещении, можно, применяя
средства управления освещением (CУО). Управление осветительным
нагрузкой осуществляется двумя основными способами: отключением всех
или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением
мощности светильников (одинаковым для всех или индивидуальным). К
системам дискретного управления освещением в первую очередь относятся
различные фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип действия первых
основан на включении и отключении нагрузка по сигналам датчика внешней
естественной освещенности. Вторые осуществляют коммутацию
осветительной нагрузки в зависимости от времени суток по заранее
заложенной программе. К системам дискретного управления освещением
относятся также автоматы, оснащенные датчиками присутствия. Они
отключают светильники в помещении спустя заданный промежуток времени
после того, как из него выходит последний человек. Это наиболее
экономичный вид систем дискретного управления, однако, до побочных
эффектов их использования относится возможное сокращение срока службы
ламп за счет частых включений и выключений.
Автоматизированные системы управления освещением,
предназначенные для использование в общественных зданиях, выполняют
типичные для этого вида изделий функции. Первая функция заключается в
точной поддержке искусственной освещенности в помещении на заданном
уровне. Это достигается введением фотоэлемента в систему управления
освещением. Он располагается в помещении и контролирует освещение,
создаваемое с помощью осветительной установки. Функция учета
освещенности в помещении может осуществляться тем же фотоэлементом.
При оборудовании СУО датчиком движения в помещении включать и
отключать освещение можно в зависимости от того, есть ли рабочий персонал
в этом помещении.
CУО помещений являются блоками, размещаемыми за подвесными
потолками или конструктивно встроенные в электрические
распределительные щиты. Системы этого типа, как правило, осуществляют
одну функцию или фиксированный набор функций, выбор между которыми
делается перестановкой переключателей на корпусе или выносном пульте
управления системы. Ограничение времени освещения, используемого для
обеспечения учебного процесса, осуществляется программированием
временных периодов, в течение которых нужно освещение классов и общих
участков, обеспечивает экономию средств училища за электроэнергию. На
сегодня автоматизация управлением электроэнергии является одним из
важных вопросов, поскольку ее стоимость постоянно растет. Существует ряд
средств экономии электроэнергии. Они включают: применение
инновационных технологий, применение новой автоматизированной техники,
рациональное использование (включение и выключение) системы освещения
и т. д. Правильно выбрана и осуществлена система управления
осветительными сетями приводит к более организованному использованию
осветительной установки (ОУ), что улучшает условия освещения и тем
самым приводит к повышение производительности труда, снижение брака
выпускаемой продукции и уменьшение производственного травматизма.
Управление осветительными сетями - сложная техническая задача, от
решения которого во многом зависят условия эксплуатации ОУ,
осуществление управления освещением, а также создание предпосылок для
рационального расходование электроэнергии.
Рациональная система управления освещением позволяет существенно
снизит затрат электроэнергии на освещение и осуществляет включение или
отключение ОУ при следующих условиях:
в зависимости от степени естественного света в помещениях
(например, по сигналах фотореле);
по достижению темного времени суток;
при принудительном нажатии кнопок управления
(например, входя в доступность, человек нажимает кнопку, которая дает
сигнал на включение освещения;
отключение ОУ происходит автоматически через
определенное время);
при появлении сигналов от датчиков присутствия.
Управление освещением в зависимости от местоположения пунктов
управление может быть местным или дистанционным.
При местной системе управления включение и выключение освещения
делаются коммутационными аппаратами, установленными в каждом из
освещаемых помещений или на каждой из освещаемых участков открытой
территории.
При централизованной дистанционной системе управления все
управление ОУ расположено в одном или нескольких местах, например на
центральном диспетчерском пункте (ЦДП).
Централизованное дистанционное управление делится на 2 системы
управления.
Если на освещаемом объекте вся ОУ питается от распределительного
щита отдельными линиями, то возможно централизованно управлять из
пунктов питания (ПП) всем освещением непосредственно коммутационными
аппаратами, установлены на этих линиях. Такая схема питания
осветительных сетей встречается обычно только на небольших
промышленных объектах и в различных административных, учебных,
лечебных и других аналогичных зданиях.
На крупных объектах ОУ питается отдельными линиями от
распределительных устройств разных подстанций. В этом случае для
возможности осуществления централизованного дистанционного управления
на каждой из осветительных линий устанавливаются блоки или ящики
управления, дистанционное управление которыми сосредоточивается в одном
или нескольких пунктах управления (например, ЦДП).
Так же как и при системе местного управления, коммутационные
аппараты централизованного дистанционного управления могут включаться
и отключаться вручную или с помощью автоматов.
Несмотря на большое количество публикаций, посвященных экономии
электроэнергии, наблюдается очевидный недостаток специальных
методических документов, рассматривающих вопросы энергоэффективности
в комплексе c задачей автоматизации управления освещением в
производственных помещениях.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка
модуля автоматизации управления освещением производственных
помещений и усовершенствование информационно-технологического
обеспечения для эффективного управления предприятием.
Предметом исследования выступают методы и средства моделирования
автоматизации управления освещением производственных помещений.
Объектом исследования являются устройства и оборудование
используемые для разработки модуля автоматизации управления освещением
производственных помещений и информационно-технологическое
обеспечение управления предприятием.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
исследование методологических аспектов управления
предприятием;
анализ информации об источнике света и светильниках с
целью выбора оптимального;
оценка эффективности осветительных средств по удельным
энергетическими показателями;
разработка средств, обеспечивающих автоматическую
поддержку освещенности в производственных помещениях.
процесс разработки систем автоматизированного управления
освещением в производственных помещениях учебного заведения
усовершенствование информационно-технологического
обеспечения для эффективного управления предприятием.
Методы исследования. Теоретические исследования проводились с
использованием основных законов светотехники, методов, принятых в
электротехнике, теории электроснабжения учебных и жилых помещений.
При проектировании средств автоматизации управления освещением
используется системный подход, позволяющий множество взаимосвязанных
объектов рассматривать как единое целое.
Область применения. Может применяться в различных отраслях
промышленности с целью наблюдения и управления технологическим
процессом, а также предотвращения различных аварийных ситуаций при
производстве, что в свою очередь снижает затраты на оборудование и
упрощает процесс мониторинга системы.
Практическое значение полученных результатов заключается в
разработке средств автоматизации управления освещением.
Эти средства исключают человеческий фактор и обеспечивают
установленный график работы, снижают расход электроэнергии применение
менее энергоемких светодиодных светильников.
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ СТРУКТУРАМИ
Создания и функционирования производственных структур на
современном этапе связано с рядом осложнений, обусловленных
недостаточным развитием теоретических аспектов анализа и синтеза
производственно-технологических структур при условии существенного
изменения модельного ряда подвижного состава и отсутствием
формализованного описания, который позволил бы оптимизировать
производственные процессы, которые обеспечивают работоспособность в
процессе эксплуатации. Производство требует нового концептуального
подхода, прежде всего в организационном, техническом, технологическом,
экономическом и экологическом аспектах.
1.1.1 Предпосылки развития производственных структур
Основными задачами анализа и синтеза производственно-
технологических структур обеспечения работоспособности есть:
- определение объекта (предмета) рассмотрения, создания,
исследования и функционирования производственно-технологических
структур ремонта и сервисного обслуживания;
- формирование научно-методического обеспечения построения,
развития, совершенствования и адаптации производства до современных АС
(автоматизированных систем);
- организация практического функционирования ремонтных структур в
реальной среде.
Сложность решения прикладных задач ремонта и сервисного
обслуживания АС в процессе эксплуатации заключается в разработке
соответствующих математических моделей функционирования
производственно-технологических структур, обеспечивающих
работоспособность АС, которые бы адекватно воспроизводили реальные
организационно-технологические процессы функционирования
производственных структур и технологических процессов в пространстве
технико-экономических и экологических показателей.
Недостатки, имеющие место при организации и управлении
производственно-технологическими процессами (ПТП) ремонта и сервисного
обслуживания АС на современном этапе, можно условно разделить на две
группы.
К первой группе относятся недостатки организационного характера,
которые вызваны отсутствием необходимых профессионально
ориентированных знаний о закономерностях функционирования ПТП в
условиях существенных изменений структуры автопарка, своевременной и
качественной информации о состоянии и конечные результаты ПТП ремонта
и сервисного обслуживания АС и т.и. При таких условиях качественное и
своевременное решение задач обеспечения работоспособности АС
традиционными методами и в рамках существующих организационных
производственных структур является неэффективным.
Недостатки первой группы могут быть ликвидированы за счет
разработки и внедрения информационной технологии управления,
построения математических моделей и исследование производственно-
хозяйственной деятельности производственных структур (предприятий),
которые позволяют целенаправленно организовать творческую активность
инженерно - технических работников, структурных подразделений и
предприятий в целом, создать оптимальные условия для интенсификации и
интеграции в производство современных технологий обеспечения
работоспособности АС.
Недостатки второй группы обусловлены изменением условий и среды
функционирования ремонтных структур (реализация рыночных механизмов
функционирования предприятий, усложнение технологии ремонта и
сервисного обслуживания вызванное изменением моделей и модификаций
АС и др).