Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Проектирование автоматизированной системы управления насосными агрегатами ДНС Покамасовского месторождения

Проектирование автоматизированной системы управления насосными агрегатами ДНС Покамасовского месторождения

Характеристика проектируемой автоматизированной системы управления, предназначенной для насосных агрегатов. Обоснование выбора датчиков вибрации и сигнализатора загазованности. Алгоритм контроля параметров управления. Расчет эксплуатационных затрат.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 07.09.2013
Размер файла 1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Проектирование автоматизированной системы управления насосными агрегатами ДНС Покамасовского месторождения

Введение

В последние 10-15 лет на предприятиях нефтяной и газовой промышленности происходят значительные изменения. О том, что технологические процессы в нефтегазовой отрасли не могут быть реализованы без автоматизации, известно всем и давно. Действительно, нужно измерять, контролировать основные технологические параметры процессов, следить за их отклонениями. Нужно иметь:

- возможность дистанционно (из диспетчерского пункта) включать и отключать отдельные агрегаты, открывать и закрывать задвижки;

- обеспечивать режимы работы установок путём поддержания наиболее важных параметров на заранее рассчитанных значениях.

Реализация этих и многих других функций систем автоматизации значительно видоизменилась в результате бурного внедрения в промышленности микропроцессоров, персональных компьютеров и прикладного программного обеспечения.

Удешевление микропроцессорных устройств и расширение их функций сделало возможным построение так называемых «интеллектуальных датчиков», которые вычисляют значения косвенных параметров на основе прямых измерений по запрограммированным формулам, показывают значения измеряемых параметров на жидкокристаллических индикаторах, преобразуют измеряемый параметр в стандартный унифицированный сигнал для его передачи по каналам связи. Появились новые средства измерительной техники, такие как ультразвуковые, электромагнитные расходомеры, радарные и ультразвуковые уровнемеры и т. п.

Существенным этапом в развитии систем автоматизации стало появление программируемых логических контроллеров. И если назначение первых ПЛК сводилось, в основ ном, к реализации функций «включить-отключить» на основе логических выражений, то в дальнейшем в ПЛК появились модули автоматического регулирования, реализующие стандартные законы регулирования. С учётом расширяющихся возможностей программирования современных ПЛК и так называемых «управляющих процессов» стало возможным создание сложных многоконтурных систем управления, теория которых была известна давно, но техническая реализация не вызывала энтузиазма из-за отсутствия технических средств.

Естественно, при появлении новой техники возникли трудности с её освоением. Нужно было суметь «запрограммировать» ПЛК в соответствии с разработанными алгоритмами. Решение было найдено в разработке специальных методов программирования, понятных широкой массе специалистов по автоматизации.

При всём многообразии новых технических средств автоматизации оператор по добыче нефти и газа наиболее тесно взаимодействует с современными пультами (панелями, станциями) управления, на мониторах которых отображаются мнемосхемы технологических процессов с указанием значений наиболее важных технологических параметров и сопровождением системами сигнализации, блокировок и защит. Создают такие экранные формы с помощью специальных программ пакетов операторского интерфейса. Каждый такой пакет состоит из двух частей: среды разработки, с помощью которой специалисты по автоматизации создают систему управления, и среды исполнения, в которой работает оператор по добыче нефти и газа. Оператор имеет возможность вмешиваться в ход технологического процесса в рамках своей ответственности в соответствии с действующими регламентами и инструкциями.

1. Характеристика автоматизированной системы управления

1.1 Характеристика объекта управления

Автоматизации подлежат следующие объекты:

- насосные блоки внешней откачки БН-1/1 и БН-1/2;

- насосная подтоварной воды (НПВ) Н-4.

Насосы внешней откачки предназначены для транспортировки нефти в напорный нефтепровод ЦППН НГДУ. На вход поступает нефть с буферной емкости. С выхода насосного блока нефть поступает в узел учета нефти.

НПВ предназначена для транспортировки воды в КНС Покамасовского месторождения. На вход поступает вода с резервуаров.

В состав НПВ входят 3 насоса ЦНС 60х198, из которых один рабочий, остальные резервные. В помещениях насосных агрегатов установлены вытяжные вентиляторы, которые включаются при высокой загазованности в помещении.

1.2 Назначение АСУ

Система предназначена для выполнения следующих функций:

а) местного контроля давления на приеме насосных агрегатов;

б) дистанционной индикации:

1) давления на приеме насосных агрегатов;

2) температуры подшипников двигателей и насосных агрегатов;

3) состояния вытяжных вентиляторов в помещениях насосных;

4) состояния насосных агрегатов.

в) аварийной сигнализации:

1) пожара в насосных станциях;

2) превышения 1-го и 2-го порога загазованности около насосных агрегатов;

3) превышения вибрационной скорости подшипников насосных агрегатов и двигателей.

г) дистанционного управления:

1) насосными агрегатами;

2) вытяжными вентиляторами в насосных станциях.

д) сохранения полученной информации в архивах;

е) представления текущих и накопленных данных в виде графиков.

2. Проектирование автоматизированной системы управления

2.1 Структура системы

Структура системы логически разделена на три уровня:

- нижний уровень - уровень датчиков и исполнительных механизмов;

- средний уровень - уровень программируемых логических контроллеров (ПЛК);

- верхний уровень - уровень программно-технических средств оперативного контроля и управления ТП.

Структура системы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1:

2.2 Комплекс технических средств нижнего уровня

2.2.1 Выбор средства измерения давления

Для измерения давления проведем сравнительный анализ следующих датчиков:

- JUMO 404753;

- EJX430A;

- Метран 150.

Преобразователь давления JUMO тип 404753 предназначен для измерения давления неагрессивных и агрессивных газов, паров, жидкостей и пыли. Прибор работает по резистивному принципу измерений.

Выходной сигнал представляет собой сигнал постоянного тока, прямо пропорциональный входному давлению.

Измерительный преобразователь давления тип 404753 удовлетворяет требованиям для взрывозащищенного оборудования группы II категорий 1/2 G/D для применения:

- во взрывоопасных зонах 1 и 2, где взрывоопасность атмосферы обуславливается наличием горючих газов или паров ЛВЖ (Gas);

- во взрывоопасных зонах 20, 21 и 22, где взрывоопасность атмосферы обуславливается наличием горючих пылей или волокон (Dust).

Подключение к процессу (штуцер для отбора давления) допускается монтировать в зоне 0.

Взрывобезопасность:

II 1 / 2 GD * EEx ia IIC T4…T6 Т / Та (T4) ? 95 °C

(T5) ? 85 °C * (T6) ? 70 °C * IP 65

Номинальные условия эксплуатации согласно DIN 16 086 и DIN IEC 770/5.3

Диапазон измерений 0-60МПа.

Давление разрыва 10-кратный верхний предел измерений, макс. 2000 бар.

Материал деталей, соприкасающихся с измеряемой средой:

- серийно нерж. сталь № 1.4436, 1.4571;

- при диапазонах ? 60 бар нерж. сталь № 1.4571, 1.4542;

- для опции 406 (исполнение зонд уровня) материал кабеля PE (полиэтилен).

Выходной сигнал 4 - 20 мА, двухпроводной.

Дрейф нуля ? 0,3 % от конечного значения

Температурный гистерезис:

- для диапазонов измерения ? 600 мбар.;

- для диапазонов измерения > 600 мбар.

Влияние температуры окружающей среды.

Для диапазонов 250 и 400 мбар.:

- нулевая точка: ? 0,03 %;

- диапазон измерений: ? 0,02 %.

Для диапазонов от 600 мбар.:

- нулевая точка: ? 0,02 %;

- диапазон измерений: ? 0,02 %.

Отклонение характеристики ? 0,5 % от конечного значения (при установке граничной точки).

Гистерезис ? 0,1 % от конечного значения.

Нестабильность за год ? 0,5 % от конечного значения

Напряжение питания DC 11 - 28 B (из искробезопасной цепи).

Остаточная пульсация:

- пики напряжения не должны быть меньше или больше приведенных выше знаний;

- макс. потребляемый ток 45 мА (при DC 24 В).

Влияние напряжения питания ? 0,03 % от конечного значения.

Допустимая температура окружающей среды 40 +85 °C.

Температура хранения 40 +85 °C.

Допустимая температура измеряемой среды 40 +85 °C.

Результаты сравнения сведены в таблицу 1.

Таблица 1. - Сравнения датчиков давления:

Параметр сравнения

Jumo 404753

EJX430A

Метран 150

Фирма

JUMO

Yokogawa

Метран

Измеряемые среды

неагрессивные и агрессивные газы, пары, жидкости и пыль

жидкость, газ и пар

жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси

Диапазон измерения, МПа

0-60

0-16

0-68

Температура окружающей среды, °С

-40… +85

-40…85

от -40 до 80

Выходные сигналы

4… 20 мА

4…20/HART/BRAIN, Foundation Fieldbus.

4-20 мА с HART-протоколом; 0-5 мА

Приведенная погрешность, %

0,05

0,04

0,075

Цена, руб

33000

34000

22000

Выбираем средство измерения давления Метран 150, так как оно имеет самую низкую цену.

Для измерение избыточного давления будем использовать Метран 150CG.

2.2.2 Выбор средства измерения температуры подшипников

Для измерения температуры проведем сравнительный анализ следующих датчиков:

- ТСП Метран-246;

- JUMO 90.1109;

- Sitrans T 7MC-1DB.

Результаты сравнения сведены в таблицу 2.

Таблица 2. - Сравнения датчиков температуры:

Параметр сравнения

Jumo 90.2109

Sitrans T 7MC-1DB

ТСП Метран-246

Фирма

JUMO

Siemens

Метран

Измеряемые среды

Для измерения температуры в твердых телах, подшипниках скольжения и инструментах

Для контроля температуры подшипников

для измерения температуры малогабаритных подшипников и поверхности твердых тел

Тип НСХ

Pt100

Pt100

Pt100

Диапазон измерения, °С

-50…200

-50…400

-50...120

Класс допуска

B

B

C

Цена, руб.

4100

6400

1400

Для измерения температуры подшипников выбираем ТСП Метран-246, поскольку он обладает самой низкой стоимостью.

2.2.3 Выбор средства измерения температуры помещений

Произведем сравнительный анализ датчиков нескольких фирм. Характеристики представлены в таблице 3.

Таблица 3. - Характеристики датчиков измерения температуры:

Характеристика

ТХАУ Метран - 271

ТСМУ Метран - 274

ТС 5008

Назначение

Измерение температуры нейтральных и агрессивных сред, к которым чувствительный элемент коррозионностойкий

Измерение температуры нейтральных и агрессивных сред, к которым чувствительный элемент коррозионностойкий

Измерение температуры жидких и газообразных неагрессивных сред.

Диапазон измеряемой температуры, °С

-40 - 600

0 - 180

-50 - 400

Температура окружающей среды, °С

-45 - 70

-45 - 70

-40 - 70

Основная приведенная погрешность, %

±0,5

±0,25

±0,25

Выходной сигнал

4 - 20 мА

4 - 20 мА

4 - 20 мА

Меж поверочный интервал, год

1

1

1

Ориентировочная стоимость, руб.

2300

3500

2500

Как видно из таблицы ТХАУ Метран-271 имеет самую низкую стоимость, поэтому выбираем его в качестве датчика измерения температуры насосных помещений.

2.2.4 Выбор датчиков вибрации

Произведем сравнительный анализ датчиков вибрации нескольких фирм. Характеристики представлены в таблице 4.

Таблица 4. - Характеристики датчиков измерения вибрации:

Характеристика

Hauber 640

ДВСТ-1

MMF RSI 80

Назначение

Предназначен для измерения корпусной вибрации

Предназначен для преобразования в постоянный ток средних значений в контр. точках

Предназначен для измерения корпусной вибрации

Диапазон вибр. скорости, мм/с

0 - 10

2 - 20

0,2 - 25

Гарантийный срок, год

3

2

2

Температура окружающей среды, °С

-40 - 85

-40 - 80

-40 - 100

Основная приведенная погрешность, %

2

4

2

Выходной сигнал

4 - 20 мА

4 - 20 мА

4 - 20 мА

Стоимость, руб.

37500

24000

43500

Выбираем датчик ДВСТ-1, так как это средство измерения имеет самую низкую цену.

2.2.5 Выбор сигнализатора загазованности

При выборе комплекта стационарного сигнализатора обращают внимание на требования заказчика. Если нет определенных пожеланий, обычно применяют датчики загазованности СТМ-10. Преимущество этих датчиков определено большим сроком эксплуатации, невысокой ценой.

Сравнение датчиков загазованности приведены в таблице 5.

Таблица 5. - Основные характеристика сигнализаторов загазованности:

Название прибора

Температура окружающей среды для датчика

Диапазон сигнальных концентратов

Время срабатывания сигнализации

Срок эксплуатации

СТМ-10 («Аналитприбор»)

-600С до +500С

5-50%

10 с

10 лет

ГСМ-05 («Томская электронная компания»)

-600С до +500С

0-50%

10 с

10 лет

ДГО («Электрон-прибор»)

-400С до +500С

0-100%

10 с

10 лет

В качестве сигнализатора загазованности выбираем СТМ-10.

2.3 Средство управления и сбора данных

2.3.1 Функции контроллерных средств

В настоящее время микропроцессорная техника внедряется во все сферы деятельности человека. И современную автоматизацию трудно представить без участия в ней микропроцессорных средств. Взять хотя бы компьютер, знакомый всем со школьной скамьи. А ведь этот самый компьютер - одно из важнейших программно-технических средств автоматизации.

Есть еще одно микропроцессорное устройство, хорошо известное в кругу специалистов по автоматизации, - контроллер. Как и компьютер, контроллер - обязательный компонент любой современной системы управления.

Контроллер получил свое название от слова control - управление. Уже из названия становится понятным, что основное на­значение этого устройства - управление. Первая основная область применения контроллеров (80-е годы прошлого столетия) - дискретные системы управления, в основу функционирования которых положена логика. Так появилось название этих устройств, сохранившееся до настоящего времени - программируемые логические контроллеры (ПЛК). Следует отметить, что современные ПЛК далеко ушли в своем развитии от ранних представителей этого класса технических средств автоматизации. За последние 8-10 лет существенно рас­ширились их функции и вычислительные возможности. Сегодня ПЛК способны решать задачи по управлению сложными объектами как в непрерывных, так и в дискретных производствах.

В иерархии уровней АСУТП (автоматизированной системы управления технологическими процессами) ПЛК занимают определенный уровень - первый или нижний.

На их основе строятся системы автоматического управления (САУ) отдельными аппаратами, установками или блоками технологического процесса. Функционирование САУ происходит без постоянного присутствия обслуживающего персонала в автоматическом режиме по алгоритмам и программам, созданным на стадии проектирования системы управления (прикладное ПО - программное обеспечение).

Объект управления в этой иерархии представлен измерительными преобразователями (ИП) различных технологических параметров - давления, уровня, температуры, расхода и т. д., а также исполнительными устройствами (ИУ) - регулирующими клапанами, кранами, задвижками. С помощью этих технических средств САУ осуществляют сбор данных, характеризующих состояние объекта, и реализуют управляющие воздействия на объект в целях обеспечения заданных (экономически целесообразных) режимов его функционирования.

Уровень оперативно-производственной службы (ОПС) - в дальнейшем изложении материала второй или верхний уровень АСУТП - реализует оперативное и режимное управление технологическим процессом. Основные составляющие этого уровня - оперативный персонал (операторы, диспетчеры, специалисты) и программно-технические средства. К их числу, прежде всего, относятся компьютеры, на базе которых создаются автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов и специалистов, и серверы баз данных, в основу функционирования которых положено прикладное ПО. Присутствие оперативного персонала на этом уровне и определило само название системы - АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом). Понятие «автоматизированная» по определению предполагает участие человека в управлении. Таким образом, АСУТП - это человеко-машинная система.

В небольших системах управления локальные ПЛК могут напрямую по сети взаимодействовать с сервером и АРМ (без интерфейсного контроллера). Но имеется достаточно большое число проектов АСУТП, предусматривающих в своей структуре интерфейсные контроллеры (концентраторы).

В зависимости от задач, решаемых системой управления, контроллеры способны выполнять широкий набор функций. К основным (базовым) функциям локальных контроллеров относятся:

- сбор и первичная обработка информации о параметрах технологического процесса и состоянии оборудования;

- хранение технологической и вспомогательной информации;

- автоматическая обработка технологической информации;

- формирование управляющих воздействий - дискретное управление и регулирование;

- исполнение команд с пункта управления;

- самодиагностика контроллера;

- обмен информацией с верхним уровнем управления.

Функция «Сбор и первичная обработка информации» подразумевает:

- циклический опрос устройств связи с объектом (УСО);

- аналогово-цифровое преобразование сигналов;

- первичную обработку сигналов для компенсации воздействия помех (фильтрация сигналов);

- определение достоверности информации по отклонениям сигналов датчиков за пределы измерительного диапазона.

Функция «Хранение технологической и вспомогательной информации» обеспечивает запись и хранение в памяти контроллера технологических данных и данных, обеспечивающих заданный режим работы технологического оборудования. Данная функция также обеспечивает сохранность информации при отказах технических средств или питания. Реализация функции «Автоматическая обработка технологической информации, формирование управляющих воздействий» предполагает дискретное управление в соответствии с алгоритмами управления, разработанными на этапе проектирования системы, и регулирование (стабилизация технологических параметров на заданном уровне) по стандартным (П, ПИ, ПИД) или специализированным алгоритмам.

Функция «Исполнение команд с пункта управления» обеспечивает возможность вмешательства оперативного персонала в автоматическое ведение технологического процесса. При этом оперативный персонал может осуществлять пуск, отключение, переключение технологического оборудования, а также выполнять режимное управление процессом - задавать установки регулирования, уровни срабатывания блокировок, сигнализаций, алгоритмов автоматического ввода резервного оборудования и др.

Функция «Самодиагностика контроллера» включает в себя проверку работоспособности как технических, так и программных средств контроллера с оповещением оперативного персонала.

Функция «Обмен информацией» является одной из важнейших функций контроллера. Эта функция осуществляется в автоматическом режиме и реализуется специализированными средствами контроллера с использованием протоколов приема/передачи данных.

2.3.2 Выбор контроллера

Для реализации среднего уровня сравним следующие контроллеры:

- I-8810;

- Simatic S7-300;

- CompactLogix.

Для выбора контроллерного средства составим таблицу сравнения.

Таблица 6. - Сравнительная таблица контроллерных средств:

Параметр сравнения

i-8810

Simatic S7-300

CompactLogix

Фирма

ICPDAS

Siemens

Allen-Bradley

Максимальное количество входов выходов: аналоговых/дискретных

Не ограничено

4096/65536

1024 (суммарно)

Коммуникационные возможности

RS232, RS485

MPI, Profibus Industrial Ethernet/PROFInet, AS-i, BACnet, MODBUS TCP

Ethernet/IP, DeviceNet, DH-485

Модули расширения

Большой выбор модулей ввода/вывода, специализированных модулей

Большой выбор модулей ввода/вывода, специализированных модулей

30 модулей ввода/вывода

Языки программирования

С++

STL, LAD, FBD

Ladder, FBD, SFC, ST

Цена, руб.

От 10500

От 15 000

От 30 000

Контроллер фирмы ICPDAS имеет самую низкую стоимость, потому выбираем контроллер I-8810.

2.3.3 Выбор конфигурации контроллера

В системе производится ввод и вывод следующих сигналов:

- аналоговых входных сигналов - 53 (из них 20 сигналов сопротивлений);

- дискретных входных сигналов - 17;

- дискретных выходных сигналов - 26.

Для опроса 20 сигналов сопротивлений необходимо 3 7-канальных модуля I-87015. Для опроса 33 аналоговых сигналов с учетом запаса необходимо 2 16-канальных модуля I-8017HS и один 8-канальный модуль I-8017H. Для опроса 17 дискретных сигналов с учетом запаса необходим один 32-канальный модуль I-8040.

Для формирования 26 дискретных сигналов с учетом запаса необходим один 32-канальный модуль I-8041.

Количество резервных входов/выходов представлено в таблице 7.

Таблица 7. - Количество резервных входов/выходов:

Модуль

Число входов/ выходов на модуле

Число модулей

Общее число входов/выходов

Требуемое число входов/выходов

Резерв

I-87015

7

3

21

20

1

I-8017HS

16

2

32+8=40

33

7

I-8017

8

1

I-8040

32

1

32

17

15

I-8041

32

1

32

26

6

Для питания контроллера и модулей необходим внешний блок питания. Контроллер потребляет 5,1 Вт. Встроенный источник питания потребляет 20 Вт. Необходим источник питания с выходной мощностью более 25.1 Вт. Поэтому выбираем блок питания ACE-540A той же фирмы с выходной мощностью 48 Вт. Характеристики блока питания представлены в таб. 8.

Таблица 8. - Технические характеристики блока питания ACE-540A:

Характеристика

Значение

Вход

Тип входного напряжения

Переменное

Амплитуда напряжения, В

85…264

Частота, Гц

47…62

Ток потребления, А

0.6 (230 V)

Выход

Тип выходного питания

Переменный ток

Выходная мощность, Вт

48

Выходное напряжение, В

24

Максимальная нагрузка по току, А

2

Общие характеристики

Время наработки на отказ, ч

396220

Температура окружающей среды, оС

-20…+70

В итоге получилась следующая конфигурация контроллера:

- 3 7-канальных модуля ввода сигналов сопротивления I-87015;

- 2 16-канальных модуля аналогового ввода I-8017HS;

- 1 8-канальный модуль аналогового ввода I-8017H;

- 1 32-канальный модуль дискретного ввода I-8040;

- 1 32-канальный модуль дискретного вывода I-8041.

2.4. Разработка алгоритмов работы автоматизированной системы управления

2.4.1 Описание логики алгоритма контроля параметров и управления насоса внешней откачки нефти БН-1/1

Программа контроля и управления измерительной аппаратурой насоса БН-1/1 начинается с запроса изменения управления. Оператор производит перенастройку параметров управления с АРМ оператора.

Программа контроля и управления включает в себя блок технологических защит, блок блокировок, блок управления и блок индикации.

Блок технологических защит включает в себя контроль пожара, 2-го порога загазованности, вибрации подшипников, давления на приеме насоса, температуры подшипников насоса и двигателя. При выходе какого-либо параметра за границы производится останов насоса БН-1/1 и установка флага «Авария БН-1/1».

Блок блокировок включает в себя контроль 1-го порога загазованности, температуры подшипников насоса и двигателя. При выходе параметров за границы производится блокировка повторного пуска насоса БН-1/1.

Блок управления включает в себя алгоритм управления насоса, в зависимости от режима его работы. Алгоритм управления насоса начинается с опроса флага «Авария БН-1/1». Если флаг установлен, то выдается команда «Нет готовности к пуску» и блок контроля на этом заканчивается. В противном случае производится опрос флага «Блокировка пуска». Если флаг установлен, то команда «Готовность к пуску» не выдается. При снятом флаге «Блокировка пуска» и рабочем давлении на приеме насоса выдается команда «Готовность пуска».

При нажатой дистанционной кнопке «Стоп» на АРМе оператора производится останов насосного агрегата БН-1/1. При нажатой по месту кнопке «Стоп» на АРМе оператора также производится останов насосного агрегата БН-1/1.

Пуск насоса возможен только по месту при наличии разрешающего сигнала «Готовность к пуску», который генерирует система автоматики.

Блок индикации включает в себя контроль ВАП, НАП, ВПП, НПП технологических параметров насосного агрегата БН-1/1.

2.4.2 Описание логики алгоритма контроля и управления насоса подтоварной воды Н-4/1

Программа контроля и управления измерительной аппаратурой насоса Н-4/1 начинается с запроса изменения управления. Оператор производит перенастройку параметров управления с АРМ оператора.

Программа контроля и управления включает в себя блок технологических защит, блок блокировок, блок управления и блок индикации.

Блок технологических защит включает в себя контроль пожара, температур подшипников насоса и двигателя, вибрации подшипников, давления на приеме насоса. При выходе какого-либо параметра за границы производится останов насоса Н-4/1 и установка флага «Авария Н-4/1».

Блок блокировок включает в себя контроль температур подшипников насоса и двигателя. При выходе какого-либо параметра за границы установок производится блокировка повторного пуска насоса Н-4/1.

Блок управления включает в себя алгоритм управления насоса, в зависимости от режима его работы. Алгоритм управления насоса начинается с опроса флага «Авария Н-4/1». Если флаг установлен, то выдается команда «Нет готовности к пуску» и блок контроля на этом заканчивается. В противном случае производится опрос флага «Блокировка пуска». Если флаг установлен, то команда «Готовность к пуску» не выдается. При снятом флаге «Блокировка пуска» и рабочем давлении на приеме насоса, выдается команда «Готовность пуска».

При нажатой дистанционной кнопке «Стоп» на АРМе оператора производится останов насосного агрегата Н-4/1.

Пуск насоса возможен только по месту при наличии разрешающего сигнала «Готовность к пуску», который генерирует система автоматики.

Блок индикации включает в себя контроль ВАП, НАП, ВПП, НПП технологических параметров насосного агрегата Н-4/1.

Все события и параметры технологического процесса фиксируются в базе данных, которые затем можно просмотреть в журнале событий и тревог и графиках технологических параметров, за любой промежуток времени.

2.4.3 Описание логики алгоритма управления аварийной сигнализацией блочных помещений

Программа контроля и управления аварийной сигнализацией начинается с контроля загазованности в помещении. При возникновении сигнала о загазованности 1 ступени выдается команда на включение световой сигнализации.

При возникновении сигнала о загазованности 2 ступени выдается команда на включение световой сигнализации загазованности 2 ступени.

Затем производится контроль наличия пожара в помещении. При возникновении сигнала о пожаре выдается команда на включение световой и звуковой сигнализации пожара.

Звуковой сигнал непрерывный.

Съем сигнализации осуществляется кнопкой «Съем сигнализации».

2.4.4 Описание логики алгоритма контроля параметров и управления вытяжным вентилятором

Управление вытяжным вентилятором (ВВ) осуществляется в двух режимах:

- автоматическом;

- местном.

На верхнем уровне АРМ оператора должны отображаться следующие состояния вентилятора:

- включен;

- выключен;

- неисправность - не включился;

- неисправность - не выключился.

В начале работы алгоритма происходит опрос входов контроллера на наличие сигналов загазованности и пожара в блоке.

В местном режиме управления включение и выключение вентилятора происходит кнопкой по месту.

ВВ автоматически включается при поступлении на контроллер сигнала о загазованности I ступени, и выключается при загазованности II ступени и сигналу о пожаре независимо от режима управления.

Если после подачи команды на включение ВВ в местном или в автоматическом режиме, вентилятор не включился, то выставляется флаг «Неисправность - не включился».

После подтверждения этого события оператором, этот флаг должен сниматься.

Если после подачи команды на выключение ВВ в местном или в автоматическом режиме, вентилятор не выключился, то выставляется флаг «Неисправность - не выключился».

После подтверждения этого события оператором, этот флаг должен сниматься.

2.5 Программное обеспечение автоматизированного рабочего места

2.5.1 Выбор средства разработки

Для разработки программного обеспечения автоматизированного рабочего места рассмотрим следующие программные продукты:

- Trace Mode 6.06.3;

- InTouch 9.5;

- CitectSCADA 7.1.

TRACE MODE 6 состоит из инструментальной системы (интегрированной среды разработки) и из набора исполнительных модулей.

С помощью исполнительных модулей TRACE MODE® проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени. TRACE MODE позволяет создавать проект сразу для нескольких исполнительных модулей - узлов проекта.

Инструментальная система включает полный набор средств разработки АСУТП, а именно средства создания:

- операторского интерфейса (SCADA/HMI);

- распределенных систем управления (РСУ);

- промышленной базы данных реального времени;

- программ для промышленных контроллеров (SOFTLOGIC).

А также средства управления бизнес-процессами производства (АСУП):

- систем управления основными фондами и техническим обслуживанием оборудования (EAM);

- систем управления персоналом (HRM);

- систем управления производством (MES).

Исполнительные модули для АСУТП и АСУП различаются. Модули для АСУТП (класс SOFTLOGIC и SCADA/HMI) входят в комплекс TRACE MODE®, а исполнительные модули для АСУП (класс EAM, HRM, MES) - в комплекс T-FACTORY.exe™. Вместе TRACE MODE® и T-FACTORY™ дают решения для комплексного управления в реальном времени технологическими процессами и производственным бизнесом, образуя интегрированную платформу для управления производством.

TRACE MODE® 6 удобна и проста в использовании. Тем не менее, архитектура системы позволяет создавать крупные АСУ корпоративного уровня с десятками тысяч сигналов.

Основные характеристики Trace Mode 6.06.3:

- поддержка 2197 контроллеров, УС О и плат ввода-вывода;

- более 1000 графических изображений;

- более 150 алгоритмов обработки данных и управления;

- поддержка управления нечеткой логики;

- высокая надежность;

- много платформ.

Среди специальных технологий и особенностей, повышающих производительность труда разработчиков:

- принцип авто построения проекта;

- единая база данных распределенного проекта;

- богатые библиотеки драйверов, алгоритмов и графических объектов;

- мощные средства отладки;

- встроенная система горячего резервирования;

- собственный генератор отчетов;

- промышленная база данных реального времени SIAD/SQL 6.

Технология интегрированной разработки АСУ ТП объединяет программирование как операторского интерфейса, так и промышленных контроллеров. Инструментальная система состоит из следующих редакторов:

- редактор базы каналов;

- редактор представления данных (РПД);

- редактор шаблонов.

Редактор базы каналов необходим для разработки структуры проекта, а также включает математические основы обработки данных и управления:

- описываются конфигурации всех рабочих станций, УСО, контроллеров;

- настраиваются информационные потоки между ними;

- описываются входные, выходные сигналы, их связь с устройствами сбора данных и управления;

- настраиваются законы первичной обработки данных, технологические границы;

- осуществляется настройка архивирования и сетевого обмена и т. д.

Редактор представления данных предназначен для разработки графической составляющей проекта:

- создание статических рисунков технологического процесса;

- динамические формы отображения и управления накладываются на статику.

Редактор шаблонов используется для разработки шаблонов документов. Кроме того, в интегрированную среду разработки TRACE MODE® 6 встроены:

- редактор программ;

- построитель связей с СУБД;

- редактор паспортов оборудования (EAM);

- редактор персонала (HRM);

- редактор материальных ресурсов (MES).

InTouch - это пакет мощных и гибких средств разработки операторских интерфейсов для создания АСУ ТП дискретных и непрерывных производств, распределенных систем управления, диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) и других областей промышленного применения. InTouch - самый популярный в мире HMI-пакет. Он позволяет следить за работой предприятия, наблюдая за процессами, графически отображенными на экранах в реальном масштабе времени.

Применение программной среды InTouch 9.5 фирмы Wonderware позволяет решать следующие основные задачи:

- сбор сигналов, определяющих состояние производственного процесса в текущий момент времени (температура, давление, положение и т. д.) с промышленной аппаратуры (контроллеры, датчики и т. д.);

- графическое отображение собранных данных на экране компьютера в удобной для оператора форме (на мнемосхемах, индикаторах, сигнальных устройствах, в виде текстовых сообщений и т. д.);

- автоматический мониторинг за состоянием контролируемых параметров, генерация сигналов тревоги, выдача сообщений оператору в графической и текстовой форме в случае выхода значений параметров за пределы заданного диапазона;

- контроль действий оператора путем регистрации его в системе с помощью имени и пароля, и назначения ему определенных прав доступа, ограничивающих возможности оператора (если это необходимо) по управлению производственным процессом;

- вывод (автоматически или по команде оператора) управляющих воздействий посредством промышленных контроллеров на исполнительные механизмы для регулировки непрерывных или дискретных процессов, подача сообщений персоналу на информационное табло;

- автоматическое ведение журналов событий и аварийных сообщений, в которых регистрируется изменение контролируемых параметров и наступление аварийных ситуаций;

- создание отчетных документов.

WindowMaker - это программная среда разработки, в которой для создания диалоговых окон используется объектно-ориентированная графика. В среде разработки создаются мнемосхемы, определяются и привязываются к аппаратным средствам входные и выходные сигналы и параметры, разрабатываются алгоритмы визуализации, назначаются права пользователей ПО АСУ ТП.

Разработанное ПО функционирует в среде исполнения InTouch 9.5 WindowViewer. WindowViewer осуществляет регистрацию пользователей и создание необходимых отчетов по контролируемым параметрам устройств ТП и по аварийным сообщениям.

Ограниченный вариант WindowViewer - FactoryFocus предназначен только для просмотра выводимой технологической информации. FactoryFocus позволяет пользователю ПО АСУ ТП только наблюдать за ходом ТП в режиме реального времени. При этом пользователь не имеет права применить никакие управляющие воздействия на контролируемые устройства ТП.

Такое разграничение прав пользователей позволяет предотвратить несанкционированное изменение ПО, не определенное порядком работы АСУ ТП.

Основные свойства ПО АСУ ТП, выполненного в программной среде InTouch 9.5, следующие:

- простота использования и неограниченные возможности для дальнейшей разработки ПО (любое число мнемосхем, неограниченная сложность алгоритмов и пр.);

- использование стандартных протоколов обмена данными (DDE, OPC, TCP/IP и др.);

- высокая скорость работы благодаря механизму, динамически регулирующему скорость опроса входных сигналов (опрос происходит только при изменении значения контролируемого параметра);

- архитектура клиент-сервер для эффективной работы в сети;

- база данных ведется только на сервере, нет необходимости копировать ее на клиентские станции;

- открытость - можно добавлять и использовать готовые компоненты других фирм вследствие поддержки технологий ActiveX и OPC;

- интеграция с другими программными пакетами фирмы Wonderware и простой обмен данными с популярными программными пакетами для операционной системы MS Windows XP Professional SP2 - Microsoft Excel, Microsoft Access, Microsoft Visual Basic и др.;

- возможность создания библиотек алгоритмов;

- многозадачный режим функционирования (многопоточное выполнение пользовательских алгоритмов);

- возможность работы с 64000 сигналов и параметров (тэгов);

- автоматический контроль качества сигналов, поступающих с датчиков и контроллеров;

- средства сетевой разработки - обновление приложений на рабочих станциях происходит автоматически путем копирования изменений со станции разработки;

- распределенная система отслеживания и регистрации аварийных ситуаций одновременно поддерживает множество серверов («провайдеров») аварийных ситуаций, что дает возможность операторам видеть информацию об авариях во многих удаленных местах синхронно.

Для сравнения средств разработки составим таблицу 9.

Таблица 9. - Сравнительная таблица средств разработки:

Параметр сравнения

TraceMode 6.06.3

InTouch 9.5

CitectSCADA 7.1

Операционная система

Microsoft Windows XP

Microsoft Windows XP, Microsoft Windows Vista

Отчеты

Есть

Тревоги

Система управления тревогами МРВ, приоритеты тревог

Отображение распределенных алармов (сигналов тревог и событий)

Да, со звуковым сопровождением и анимацией

Требования

1.6 ГГц, 512Mb, 1.5Gb disk

400Mhz, 256 Мб RAM, 2 Gb disk

1 ГГц, 500 Мб RAM, 80 Gb disk

Масштабируемость

до 64000 точек

от 1 до 1 млн. вв.-выв.

Неограниченное количество

Языки

Алгоритмы управления на языках стандарта IEC 61131-3

Сценарии QuickScripts

Язык программирования CiCode (более 1000 функций). Также есть CitectVBA

Помощь

Полноценная помощь на разных языках

Мнемосхемы

Свыше 1000 графических изображений; свыше 600 анимационных объектов;

Улучшенная графическая библиотека Symbol Factory и новая библиотека графических символов SmartSymbols

Линии, фигуры, изображения, 3D трубы, технологическое оборудование

Тренды

Тренды реального времени и исторические неограниченной глубины

Есть

Тренды с несколькими переменными, 10мс-несколько часов

Резервирование

Резервированные АСУТП и системы телемеханики

Есть

Встроенное резервирование, сетевые соединения и связи

Цена*, руб

0+25 000=25 000

40000+30000==70 000

0+50 000=50 000

* - цена указана за 128 каналов. Средство разработки + исполнительный модуль.

Как видно из таблицы, каждый программный продукт имеет свои преимущества.

Итоговая стоимость проекта, разработанного в Trace Mode, самая низкая.

К тому же сама среда разработки существует в бесплатном варианте, что позволяет ознакомиться с возможностями пакета в полной мере.

Поэтому для разработки программного обеспечение АРМ выбираем программный продукт Trace Mode 6.06.3.

2.5.2 Разработка экранов

Были разработаны следующие экраны:

- главный экран;

- экран насосных агрегатов;

- экран трэндов.

На рисунке 2 изображен главный экран.

Рисунок 2:

На данном экране отображается:

- состояние насосных агрегатов;

- состояние вытяжных вентиляторов;

- температура в насосных помещениях.

Внизу экрана отображаются события.

С главного экрана можно перейти на экран отдельного насосного агрегата или экран трэндов. При превышении одного из порогов загазованности в соответствующем помещении зажигается сигнал аварии, строка состояния окрашивается в красный цвет и выводится соответствующее сообщение, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3:

В случае пожара соответствующее помещение меняет цвет на красный, зажигается сигнал пожара, строка состояния окрашивается в красный цвет и выводится соответствующее сообщение, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4:

На экране отображены следующие параметры:

- значения давлений на приеме насосного агрегата;

- состояние насосного агрегата;

- температура подшипников насоса и двигателя.

С экрана насосного агрегата можно перейти на экран другого насосного агрегата, главный экран или экран трэндов.

Также предусмотрена возможность останова насосного агрегата при нажатии на кнопку «СТОП».

Также, как на главном экране, внизу отображаются события.

На данном экране отображаются графики изменения температуры в насосных помещениях. С экрана трэндов можно перейти на экран любого насосного агрегата или главный экран. Внизу экрана отображаются события

На рисунке 5 представлен экран трэндов.

Рисунок 5:

2.6 Расчет надежности измерительных каналов системы

2.6.1 Канал измерения давления

Для расчета показателей надежности рассмотрим структурную схему соединений элементов. Цепочка включает датчик давления Метран-150, модуль аналогового ввода I-8017H, контроллер I-8810 и источник питания ACE-540A.

Рисунок 6. - Структурная схема соединений элементов:

Характеристика элементов цепочки представлена в таблице 10.

Таблица 10. - Характеристика элементов:

Элемент цепочки

Средняя наработка на отказ, ч

Интенсивность отказов, 10-5 1/ч

Метран-150

150000

0.67

I-8017H

80000

1.25

I-8810

80000

1.25

ACE-540A

396220

0.25

Интенсивность отказов всей цепочки вычисляется по формуле:

Где:

i - интенсивности отказов i - го модуля.

По данным таблицы 10 находим суммарную интенсивность отказов рассматриваемой цепочки:

Среднее время безотказной работы вычисляется по формуле:

(2.1)

Используя полученную суммарную интенсивность отказов, по формуле (2.1) находим среднее время безотказной работы:

Рассчитаем вероятность безотказной работы цепочки по формуле:

P*(t)=e-лt

Получаем:

Зависимость вероятности безотказной работы цепочки от времени представлена на рисунке 7.

Рисунок 7:

С учетом полученных данных найдем вероятность безотказной работы через 5 лет:

2.6.2 Канал измерения температуры подшипников

Для расчета показателей надежности рассмотрим структурную схему соединений элементов. Цепочка включает датчик сопротивления ТСП Метран-246, модуль ввода сигналов сопротивления I-87015, контроллер I-8810 и источник питания ACE-540A.

Рисунок 8. - Структурная схема соединений элементов

Характеристика элементов цепочки представлена в таблице 11.

Таблица 11. - Характеристика элементов:

Элемент цепочки

Средняя наработка на отказ, ч

Интенсивность отказов, 10-5 1/ч

Метран-246

100000

1

I-87015

80000

1.25

I-8810

80000

1.25

ACE-540A

396220

0.25

Интенсивность отказов всей цепочки вычисляется по формуле:

Где:

i - интенсивности отказов i - го модуля.

По данным таблицы 11 находим суммарную интенсивность отказов рассматриваемой цепочки:

Среднее время безотказной работы вычисляется по формуле:

Используя полученную суммарную интенсивность отказов, по формуле находим среднее время безотказной работы:

Рассчитаем вероятность безотказной работы цепочки по формуле:

P*(t)=e-лt

Получаем:

Зависимость вероятности безотказной работы от времени представлена на рисунке 9.

Рисунок 9:

С учетом полученных данных найдем вероятность безотказной работы через 5 лет: 0,19.

3. Комплексная оценка экономической эффективности

3.1 Расчет стоимости машино-часа ЭВМ

Стоимость машино-часа ЭВМ рассчитывается по формуле:

Где:

Sэкс - годовые эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием ЭВМ, р.;

Тпол - годовой фонд работы ЭВМ, час.

Эксплуатационные расходы рассчитываются по формуле:

Sэкс =12Зо (1+Кд)(1+Кр)(1+Ксн)+А+Тр+Э+М+Нрэкс

Где:

Зо - месячная оплата труда обслуживающего персонала, р.;

А - амортизационные отчисления от стоимости ЭВМ, р/год;

Тр - затраты на ремонт, р/год;

Э - затраты на электроэнергию, р/год;

М - затраты на материалы, р.;

Нрэкс - накладные расходы, связанные с эксплуатацией ЭВМ, р/год.

Затраты амортизацию вычисляются по формуле:

А = Кэвм * Нэвм

Где:

Кэвм - балансовая стоимость ЭВМ, р.;

Нэвм - норма амортизационных отчислений от стоимости ЭВМ, доли ед.

Затраты на ремонт вычислим по формуле:

Тр = Кэвм Ктрэвм

Где:

Ктрэвм - коэффициент, учитывающий затраты на ремонт ЭВМ.

Данные для расчета стоимости машино-часа ЭВМ приведены в таб. 12.

Таблица 12. - Данные для расчета стоимости машино-часа ЭВМ:

Показатель

Значение

Коэффициент доплат к заработной плате, доли ед.

0,5

Районный коэффициент, доли ед.

0,7

Единый социальный налог

0,26

Годовой фонд работы ПК, час

2044

Зарплата персонала, обслуживающего ПК, руб.

300

Норма амортизационных отчислений ЭВМ, доли ед.

0,2

Стоимость ЭВМ, руб.

30000

Коэффициент накладных расходов на эксплуатацию ПК, доли ед.

0,15

Потребляемая мощность ЭВМ, кВт

0,4

Стоимость кВт/часа, руб.

1,2

Коэффициент затрат на ремонт ЭВМ (от стоимости), доли ед.

0,05

Затраты на материалы

500

Подставив данные из таблицы 12 получаем затраты на амортизацию (А) и затраты на ремонт (Тр) соответственно.

А = 30000 0,2 = 6000 руб.

Тр = 30000 0,05 = 1500 руб.

Затраты на электроэнергию, потребляемую ЭВМ за год эксплуатации определяем по формуле:

Э = Ц Тпол N Км

Где:

Ц - цена за один кВт/ч электроэнергии, р.;

N - потребляемая мощность, кВт;

Тпол - годовой фонд работы ЭВМ, час.

Подставив данные из таблицы 12 получаем затраты на электроэнергию.

Э = 1,2 2044 0,4= 981 руб.

В годовые эксплуатационные затраты по обслуживанию ЭВМ входят также накладные расходы, которые рассчитываются по формуле:

Нрэкс = 12 Зо (1 + Кд) (1 + Кр) Кнэкс

Где:

Кнэкс - коэффициент накладных расходов, связанных с эксплуатацией ЭВМ.

Подставив данные из таблицы 12 в формулу получим Нрэкс.

Нрэкс = 12 300 (1 + 0,5) (1 + 0,7) 0,15 = 1377 руб.

Sэкс =12300(1+0,5)(1+0,7)(1+0,26)+6000+1500+981+500+1377=21925 руб.

Вычислим стоимость одного машино-часа (Смч).

Смч = 21925 руб/2044 ч = 11 руб./ч.

3.2 Расчет затрат на разработку проекта системы

Затраты на разработку можно представить в виде:

Краз = Зо Траз (1+Кд) (1+Кр) (1+Ксн) (1+Кн.раз)+Смч Траз Кч

Где:

Зо - месячный оклад разработчика, р.;

Траз - трудоемкость разработки проекта и документации, чмес.;

Кд, Кр - соответственно коэффициенты доплат к заработной плате и районный, доли ед.;

Ксн - коэффициент отчислений на социальные нужды, доли ед.;

Кнраз - коэффициент накладных расходов, доли ед;

Кч - коэффициент перевода единиц времени.

Данные для расчета единовременных затрат предприятия разработчика приведены в таблице 13.

Таблица 13. - Данные для расчета единовременных затрат предприятия разработчика:

Показатель

Значение

Заработная плата разработчика, руб.

20000

Заработная плата программиста, руб.

20000

Заработная плата мастера, руб.

20000

Коэффициент доплат к заработной плате, доли ед.

0,5

Районный коэффициент, доли ед.

0,7

Единый социальный налог

0,26

Трудоемкость разработки, чел. мес.

1

Трудоемкость программирования, чел. мес.

0,5

Трудоемкость монтажа системы, чел. мес.

1

Коэффициент накладных расходов, доли ед.

0,15

Коэффициент затрат на монтаж, доли ед.

0,18

Коэффициент затрат на транспортировку разработанной системы, доли ед.

0,08

Коэффициент затрат на изготовление, доли ед.

0,15

Коэффициент перевода единиц времени

168

Краз=200001(1+0,5)(1+0,7)(1+0,26)(1+0,15)+111168= 75701 руб.

3.3 Расчет затрат на разработку программного обеспечения

Расчет затрат на разработку программного обеспечения проводится по формуле:

Кпрог=Зо Тпрог (1+Кд)(1+Кр)(1+Ксн)(1+Кн.прог) +Смч Тпрог Кч

Где:

Зо - месячный оклад программиста, тыс. р;

Тпрог - трудоемкость разработки программного обеспечения, ч/мес;

Кн.прогр - коэффициент накладных расходов, доли ед.;

Cмч - стоимость машино-часа ЭВМ, р.;

Кч - коэффициент перевода единиц времени.

Вычислим капитальные затраты на разработку программного обеспечения Кпрог, по формуле и исходных данных таблицы 13:

Кпрог=200000,5(1+0,5)(1+0,7)(1+0,26)(1+0,15) +110,5168=37850 руб.

3.4 Затраты на изготовление, внедрение и отладку системы

Затраты на основную заработную плату при изготовлении устройства:

L0 = ТмЗо(1+Кд) (1+Кр)(1+Ксн)

Где:

Зо - месячная зарплата изготовителя устройства, р.;

Тм - трудоемкость изготовления устройства, чел мес.

L0=1 20000(1+0,5) (1+,0,7) (1+0,26)=46620 руб.,

Учитывая коэффициент транспортных затрат определим транспортные расходы по формуле:

Ртрп =Цоб Ктрп

Где:

Ктрп - коэффициент, системы учитывающий транспортные расходы;

Цоб - сметная стоимость вводимой системы, руб.;

Для подсчета стоимости оборудования составим таблицу 14.

Таблица 14. - Смета затрат на материалы и покупные комплектующие изделия:

№п/п

Наименование

Полная стоимость, руб. (без НДС)

1

Контроллер

250000

2

Датчики

800000

3

Кабели

30000

4

Доп. оборудование

20000

Итого

1100000

Ртрп = 1100000 0,08= 88000 руб.

Стоимость монтажных и работ:

Рм = Цоб Км

Где:

Км - коэффициент, наладочных учитывающий стоимость монтажных и наладочных работ, доли ед.

Рм = 1100000 0,18 = 198000 руб.

Накладные расходы, связанные с изготовлением и отладкой проектируемой системы, рассчитаем по формуле:

Нризг = Тмон Зраз (1 + Кпр) (1 + Кр) Кнризг

Подставив данные получаем сумму накладных расходов:

Нризг = 1 20000 (1 + 0.5) (1 + 0.7) 0.15 = 7650 руб.

Полученные результаты заносим в таблицу 15 и находим общую сумму капитальных затрат на изготовление системы.

Таблица 15. - Результирующая таблица для расчетов по статьям калькуляции:

1

Материалы и покупные комплектующие изделия

1100000

2

Производственная заработная плата

46620

3

Транспортные расходы

88000

4

Накладные расходы

7650

5

Монтажные и наладочные работы

198000

Итого

1440270

В итоге:

К=Краз + Кпрог + Кизг = 75701+ 37850+ 1440270= 1553822 руб.

3.5 Расчет экономии эксплуатационных затрат

Годовые эксплуатационные затраты в условиях функционирования системы могут быть определены по формуле:

С = Сэл + Срем + Са

Где:

Сэл - затраты на электроэнергию, потребляемую системой, р.;

Cзп - зарплата обслуживающего персонала с начислениями, р.;

Cрем - затраты на ремонт, р.;

Cа - затраты на амортизацию, р.

Исходные данные для расчета представлены в таблице 16.

Таблица 16. - Исходные данные для расчета затрат на эксплуатацию:

Мощность потребляемая системой, кВт

1

Норма амортизации системы, %

20

Годовой фонд работы системы при выполнении задачи, ч

8760

Расчет годовых затрат на электроэнергию производим по формуле:

Cэл = N Цэл Тзад

Где:

N - мощность, потребляемая системой, кВт;

Цэл - стоимость одного кВтч электроэнергии, р.;

Тзад - годовой фонд работы системы при выполнении задачи, час.

Годовые затраты на электроэнергию действующего варианта системы:

Cэл = 1 1,2 8760= 10512 руб.

Текущие затраты на ремонт системы находим по формуле:

Где:

Кобор - балансовая стоимость системы, р.;

Кпр - норма отчислений на ремонт, %.

Cпр = 1100000 0,05 = 55000 руб.

Затраты на амортизацию оборудования находим по формуле:

Cа = Кобор На

Где:

Кобор - балансовая стоимость системы, р.;

На - норма амортизационных отчислений, %.

Са = 1100000 0,2 = 220000 руб.

Введение в работу новой системы позволяет сократить 1 человека (снимается необходимость обслуживания системы слесарем КИПиА). В таблице 17 представлены исходные данные действующей и проектируемой системы. Сокращение персонала влечёт за собой сокращение расходов на заработную плату:

Cэ = 12 15000 (1+0,5) (1+0,7) (1+0,26) = 1156680 руб.

Таблица 17. - Исходные данные действующей и проектируемой системы:

Обслуживающий персонал

Действующая система

Проектируемая система

Оклад, руб.

Месячный оклад персонала действующей системы, руб.

Месячный оклад персонала проектируемой системы, руб.

Мастер

1

1

12000

12000

12000

Слесарь КИПиА

6

5

15000

90000

75000

Инженер

3

3

20000

60000

60000

Руководитель группы

1

1

22000

22000

22000

Итого

11

10

184000

169000

Для полного расчета годовых эксплуатационных затрат в условиях функционирования системы нужно подставим полученные значения в формулу:

С = 10512+ 55000 + 220000 руб. = 285512 руб.

Экономия составляет:

Э = Cэ - С=1156680-285512=871168

Показатели эффективности проекта приведены в таблице 18.

Таблица 18 - Показатели эффективности проекта:

Показатель

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Единовременные затраты в проекте, руб.

1553822

-

-

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены