61
воздушных и кабельных линий; журналы, чертежи и паспорта заземляющих
устройств; общие схемы электроснабжения, составленные по предприятию в
целом и по отдельным цехам и участкам.
К оперативной технической документации электроустановок относятся
эксплуатационный журнал, в котором систематически записывают все действия
дежурного персонала, упреждение пожаров и создание условий для их
успешного тушения.
Лица, обслуживающие и эксплуатирующие электроустановки, относятся
к электротехническому персоналу, который условно разделяется на четыре
группы:
1) административно-технический персонал, к которому относятся
начальники служб, энергетики, мастера и т.д.;
2) оперативный персонал, к которому относится дежурный персонал,
оперативно обслуживающий электроустановки;
3) ремонтный персонал – работники, выполняющие ремонтные,
наладочные и другие работы в электроустановках;
4) ремонтно-оперативный персонал – это лица, оперативно
обслуживающие электроустановки и выполняющие другие работы при
отсутствии дежурного персонала.
К работам в электроустановках не допускаются лица моложе 18 лет.
Лица, допускаемые к обслуживанию электроустановок, проходят медицинское
освидетельствование при приеме на работу и периодически 1 раз в 2 года.
Лица, обслуживающие электроустановки, должны быть психически и
физически здоровыми, не иметь увечий и болезней, мешающих
производственной работе.
Состояние здоровья с точки зрения пригодности к обслуживанию
электрических установок определяется при приеме на работу путем
медицинского освидетельствования.
Результаты медицинского освидетельствования, а также последующих
освидетельствований заносятся в личные карты.
62
3.3. Расчет технико-экономической эффективности от внедрения
АСУ ТП на предприятии
Капитальные затраты рассчитаны по формуле 17:
(17)
где
– затраты на новое оборудование;
– затраты на новое оборудование;
– затраты на разработку проекта.
Сметная стоимость любой группы оборудования включает
транспортные затраты. (в таблице 5 показаны капитальные затраты по проекту).
Таблица 5
Капитальные затраты
Поскольку при расчете оборудования в него было включено устройства
электропитания, капитальные затраты на электропитающие установки берем
равные нулю.
Затраты на разработку проекта (формула 18).
tk
m
c
(18)
где c – среднемесячная заработная плата работника сферы услуг (33740
руб. на январь 2018 года);
m – среднее количество рабочих дней в месяц (22 дня);
k – доля отчислений на страховые взносы;
t – время, затраченное на разработку проекта (20 дней).
Общая сумма страховых взносов составляет 30,2% от фонда оплаты
труда, тогда k=1,302. Затраты на разработку проекта по формуле 17:
К
рп
=33740/22*1,302*20=39935 руб.
Наименование затрат
Стоимость, руб.
Затраты на новое оборудование
2503200
Расходы на транспортировку
603200
Монтаж и настройка оборудования
1206400
Затраты на разработку проекта
39935
63
Капитальные затраты по формуле 18:
К=4312800+39935 =4352735 руб.
Эксплуатационные расходы представляют собой текущие затраты,
связанные с эксплуатационной деятельностью проектируемого объекта и
определяются по формуле (3).
Э
р
= ФОТ + З
стр
+ АО + З
мат
+ З
пр
(19)
где ФОТ – годовой фонд оплаты труда;
З
стр
– страховые взносы;
АО - годовые амортизационные отчисления;
З
мат
- затраты на материальные и запасные части, электроэнергию,
потребляемую в процессе эксплуатации и проведения эксплуатации и
проведения профилактических и ремонтных работ;
З
пр
- прочие расходы: административно управленческие и хозяйственные
расходы, фонд проведения капитального ремонта оборудования сооружений
связи.
Расчёт численности работников. Для организации регламентированного
технического обслуживания и ремонта оборудования формируется штат
работников. Численность работников зависит от количества оборудования и
нормы времени на его обслуживание. По проекту принята численность одна
штатная единица, которая будет располагаться в главном офисе ТСЖ и
обслуживать также другие объекты. Время обслуживания данного объекта
принимаем как 0,1 от рабочего дня. Годовой фонд оплаты труда (ФОТ)
рассчитан по формуле 20:
12
p
kr
(20)
где
– средняя оплата труда;
k
p
– районный коэффициент;
r – количество человек.
ФОТ=1*23740 *1,20*12*0,1=34185 руб.
Страховые взносы. Общий размер отчислений от фонда заработной
платы составляет 30,2%. Рассчитаем его по формуле (21).
64
0,302
,
(21)
Эф=0,302*34185 =10324 руб.
Погашение стоимости основных средств по мере износа, путем переноса
их стоимости на создаваемую продукцию, называется амортизацией.
Для возмещения износа и воспроизводства основных средств,
предприятие производит амортизационные отчисления. Размеры ежегодных
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
(22)
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=4312800*0,97=4222000 руб.
АО=4222000*0,05=211107 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.
65
В данном случае расходы на материалы и запасные части
рассчитываются с использованием укрупненного измерителя равного 1% от
стоимости оборудования (формула 23).
d
.
(23)
где
– стоимость оборудования, определенная ранее;
d
ЗЧиМ
– доля затрат на запасные части и материалы.
З
зчим
=0,01*4312800=43128руб.
Кроме этого учитываются прочие неучтенные затраты составляющие
10% от расходов на материалы и запасные части, которые определим по
формуле 24.
d
(24)
где d
– доля прочих неучтенных затрат.
З
неуч
=0,1*43128=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
i
NPt
1
.
(25)
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=13087 руб.
66
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 (26)
ПР=(34185+10324+13087+39007 +79411,2)*0,07/0,93=13279 руб.
Расчёт на эксплуатацию сведён в таблицу 5.
Таблица 5
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 проведена разработка АСУ ТП линии приготовления
комбикорма ООО «Агрофит», а именно, проведен расчет времени открытия и
закрытия заслонок подачи компонентов корма пневматическими приводами,
выбраны датчики, частотные преобразователи и коммутирующие устройства.
Решено применить для контроля конечных положений затворов датчик ВБИ-
М12-34С-1111-3, для контроля наличия смеси на элеваторе датчик ВБЕ-Т20-
100С-2113-3А.
Также, в третьей главе проведен расчет капитальных затрат на
внедрение системы, которые составили 4 352 735 руб., и эксплуатационных
затрат, которые составили 189 800 руб.
67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы проведена автоматизация технологической линий
приготовления комбикорма ООО «Агрофит».
Разработанная система обеспечит 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
позволит добиться высокого качества регулирования процессов и, как
следствие, высокого качества производимых кормов.
В первой главе определены основные понятия и проведена
классификация АСУТП. Большинство задач управления технологическими
процессами сводятся к поддержанию определенных параметров, для этого
применяют открытые или закрытые системы управления, которые реализуют
различные алгоритмы формирования выходного сигнала, по измеренному
входному. Наиболее часто применяют закрытые системы управления по закону
ПИД-регулирования с одним или двумя контурами управления.
Назначением АСУТП является повышение эффективности
производственного процесса, безопасности, экологичности и экономичности по
сравнению с системами управляемыми людьми.
Современные АСУТП имеют иерархическую структуру с количеством
уровней от двух до шести. Наиболее часто выделяют три уровня: полевой
уровень - уровень функционирования полевых КИПиА, включающий датчики
контроля параметров, исполнительные устройства, управляемые
электроприводы, средства комплектной автоматики оборудования, уровень
процесса - уровень функционирования автоматизированных систем
управления, включающий программно-технические средства станций
управления технологическим процессом, противоаварийной защиты процесса и
оборудования, уровень управления - уровень функционирования
автоматизированных технологических объектов, включающий персональные
68
компьютеры промышленного исполнения, принтеры, резервированную
управляющую сеть, соединяющую уровень управления и уровень процесса.
Во второй главе проведен анализ деятельности ООО "Агрофит", которое
занимается приготовление кормов для скота. Выявлено отсутствие
автоматизации на линии дозирования и смешения кормов. Операторы
дистанционно управляют системой подачи компонентов кормов для получения
продукта, отсутствует единая система отчетности, каждая служба применяет
свои программы, а архивирование данных по произведенной продукции
осуществляется вручную.
Для оптимизации процесса приготовления кормов решено разработать
систему автоматического управления технологическими процессами ООО
«Агрофит».
В ходе сравнения аппаратно-программных средств Yokogawa Centum VP
и Siemens Step 7 со SCADA системой WinCC для реализации АСУТП ООО
«Агрофит» решено применить последнюю, поскольку при прочих равных,
WinCC имеет более мощную систему визуализации трендов и архивных
событий, что важно для реализуемого проекта.
В третьей главе проведена разработка АСУ ТП линии приготовления
комбикорма ООО «Агрофит», а именно, проведен расчет времени открытия и
закрытия заслонок подачи компонентов корма пневматическими приводами,
выбраны датчики, частотные преобразователи и коммутирующие устройства.
Решено применить для контроля конечных положений затворов датчик ВБИ-
М12-34С-1111-3, для контроля наличия смеси на элеваторе датчик ВБЕ-Т20-
100С-2113-3А.
Проведен расчет капитальных затрат на внедрение системы, которые
составили 4 352 735 руб., и эксплуатационных затрат, которые составили 189
800 руб.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы выполнены
следующие задачи:
69
1) Рассмотрены основные понятия и проведена классификация АСУ ТП,
выделены основные характеристики современных АСУ ТП;
2) Рассмотрена обобщенная техническая структура АСУ ТП;
3) Разработано техническое задание на создание АСУ ТП предприятия;
4) Рассмотрена разработка и внедрение АСУ ТП на предприятии;
5) Выполнен расчет технико-экономического эффекта от внедрения
АСУ ТП на предприятии.
Учитывая, что все поставленные задачи в выпускной квалификационной
работе полностью выполнены, можно обоснованно утверждать, что главная
цель исследования достигнута.
70
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. Байков И.Р., Китаев С.В., Зубаилов Г.И. Имитационное
моделирование работы расходомеров при отказе или поверке регистрирующих
приборов//Территория Нефтегаз. – М., 2019. №12. С.57 -59.
7. 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., 2019. № 8. С. 3–23.
8. Бердышев В.Ф. Основы автоматизации технологических процессов
очистки газов и воды: Курс лекций. - М.: МИСиС, 2018. - 136 c.
9. Волков С. В. Система автоматического контроля и управления
параметрами объекта / С.В. Волков, А.С. Колдов, О.В. Захарова, В С. Чапаев //
НиКа. – 2017. – №.1. – 161-165
10. 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