Адаптация автоматизированной системы управления к технологическим процессом отбелки целлюлозы в условиях технического перевооружения

Технико-экономическая характеристика предприятия. Описание технологического процесса производства и отбелки целлюлозы в условиях технического перевооружения, необходимое материальное и программное обеспечение. Расчет экономического эффекта проекта.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 01.04.2011
Размер файла 1,0 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.

2. Проектная часть

2.1 Создание отчета средствами программного пакета Report Package

Рассмотрим процедуру создания отчета.

- Начало разработки формата отчета.

Выбор подлежащих регистрации и выводу на печать данных, а также разработка макета формата печати выполняются за рабочим столом.

- Спецификация заключительных данных, данных тренда и группы данных.

Если для отчета требуются заключительные данные, данные тренда и группы данных, для выполнения соответствующих спецификаций этих данных необходимо использовать построители.

Для задания заключительных данных и данных тренда можно использовать построитель назначения пера сбора тренда (Trend Acquisition Pen Assignment Builder). Группы данных определяются при помощи построителя конфигурации управления процессом (Process Management Configuration Builder).

Правильно выполненное задание данных всех этих видов является предварительным условием для формирования отчета.

- Определение отчета.

Функция Report/Отчет предоставляет пользователю шаблоны для создания ежедневных и ежемесячных отчетов, а также отчетов, содержащих моментальные снимки данных. Используя подходящий по формату шаблон, можно создать требуемый отчет. Отчет можно также создать посредством проектирования нового формата отчета без использования шаблонов или редактированием существующего шаблона. Кроме того, можно корректировать существующие отчеты.

- Загрузка отчета на станцию оператора.

Загрузите отчет, созданный при помощи построителя определений отчета (Report Definition Builder), на станцию оператора (HIS), оснащенную функцией вывода отчетов на печать.

Станция оператора может управлять отчетами и планировать их вывод на печать или осуществлять архивирование отчетов в файлы исторических данных. Это возможно только после загрузки отчета на станцию оператора.

- Определение распечатки отчета.

Выполняется для определения времени вывода отчета на печать и связанных с печатью действий. Время вывода на печать включает периодический вывод на печать в указанное время или печать, запускаемую при возникновении события. Можно задать детали, относящиеся к данным отчета, временной диапазон поиска данных и идентификатор (ID) принтера.

Определение распечатки отчета можно выполнять при помощи перечисленных ниже построителей или посредством команды печати отчета функции генерации системы:

- scheduler builder/Построитель планировщиков;

- sequence message request builder/Построитель запроса сообщений последовательности;

- process management configuration builder/Построитель конфигурации управления процессом;

- function key assignment builder/Построитель назначения функциональных клавиш;

- graphic builder/Построитель графических объектов.

Отчет будет распечатан в соответствии с определениями, заданными в вышеуказанных построителях. Принтер, используемый для печати отчета, задается на панели управления (Control Panel) ОС Windows.

- Управление историей отчетов.

Все загруженные на станцию оператора отчеты после вывода на печать архивируются. Архивные файлы отчетов находятся под управлением функции, осуществляющей управление историей отчетов. Эта функция обладает возможностями редактирования или перепечатки входящих в архив отчетов.

2.2 Создание программы формирования отчета по запросу оператора в соответствии с текущей датой и временем

Мною была создана программа на запуск формирования отчета, на копирование и переименование файла, созданного средствами программного пакета Report Package, в соответствии с текущей датой и временем по запросу оператора, которая предоставляла возможность просмотра отчета по перерасходам химикатов операторам технологического процесса отбелки целлюлозы в оперативном режиме за каждый час.

2.3 Программирование возможности вызова отчета на дисплей оператора по средствам функциональной кнопки на клавиатуре станции оператора

Для того чтобы вызвать отчет на дисплей оператора необходимо назначить функциональные кнопки. В нашем случае необходимо назначить три кнопки:

- запустить программу;

- обновить отчет;

- вывести отчет на экран.

2.4 Требования к видам обеспечения

В настоящем пункте приводятся требования к системному программному и техническому обеспечению.

2.4.1 Требования к техническому обеспечению

В настоящем пункте приводятся требования к видам технического обеспечения, к конструктивным и эксплуатационным характеристикам технических средств. Комплекс технических средств должен состоять из следующих видов аппаратного обеспечения:

- рабочие станции пользователей системы;

- печатающие устройства.

Рабочие станции являются аппаратным обеспечением автоматизированных рабочих мест пользователей прикладной системы. Печатающее устройство предназначено для получения копий отчетов на бумажном носителе.

Требования к характеристикам АРМ обеспечения эксплуатации системы приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Системные требования АРМ

Требования

Вид аппаратного обеспечения

Процессор МГц

ОЗУ

Жесткий диск

Дополнительные

требования

Минимальные

Рабочие станции пользователей АИС

Pentium 200MHz

32

4,3

Матричный

принтер

Рекомендуемые

Рабочие станции пользователей АИС

Pentium II (Celeron) / AMD K7 700 MHz

128

20

Монитор SVGA 15 дюймов, струйный принтер

2.4.2 Требования к организационному обеспечению

Функционирование системы в организации заказчика должна обеспечивать служба сопровождения - структурное подразделение, отвечающее за поддержку работы системы, и контроль выполнения требований, изложенных в настоящем документе. Кроме того, в период внедрения системы в эксплуатацию, данное подразделение должно быть ответственным за их приемку со стороны заказчика.

Для планирования развития системы в целом и отдельных ее подсистем, данная служба должна собирать заявки пользователей системы, подписанные руководителем соответствующих организационных подразделений, обобщать их и передавать разработчику системы. Для решения перечисленных выше задач, служба сопровождения должна выполнять следующие функции:

- проводить диагностику системы в целом и отдельных ее подсистем;

- своевременно проводить резервное копирование данных и программ;

- при возникновении аварийных ситуаций ликвидировать их последствия и восстанавливать технологический режим функционирования системы;

- регистрировать ошибки, выявленные пользователями в процессе работы с системой, и оперативно передавать их разработчику системы;

- выполнять требования к эксплуатации и техническому обслуживанию системы;

- проводить настройку автоматизированных рабочих мест пользователей в соответствии с их должностными обязанностями.

Для качественного выполнения перечисленных выше функций все сотрудники рассматриваемого подразделения должны пройти обучение и быть аттестованы разработчиком системы. Сотрудники, не имеющие аттестации, не должны допускаться к выполнению администрирующих функций системы деятельности фирмы.

2.4.3 Требования к программному обеспечению

Для работы данной прикладной программы требуется ядро системы, функционирующее в режиме опытной эксплуатации.

Программное обеспечение станции оператора HIS РСУ CENTUM CS 3000 работает на обычном ПК под Windows 2000. На машине может работать не только ПО HIS, но также стандартные программные приложения Windows (например, MS Excel). ПО, используемое на станции оператора, реализует функции управления и контроля. Так, функция обработки сообщений указывает оператору об изменениях в состоянии системы, рабочем состоянии технологического процесса и различных событиях на станции управления. Она посылает следующие сообщения оператору по заранее определенной методике:

- сигнализационные сообщения системы;

- сигнализационные сообщения процесса;

- сообщения записи выполнения операций, относящиеся к функции управления и контроля;

- сообщения об ошибках;

- сообщения повторного подтверждения;

- вспомогательные сообщения.

Ниже перечислены некоторые программные пакеты (собственные пакеты фирмы Yokogawa, работающие только в среде данной системы), которые инсталлируются на IBM PC/AT-совместимом ПК или на пульте станции оператора, и реализуют соответствующие функции.

Программное обеспечение управления и контроля:

- LHS1120 - Пакет поддержки пульта СО со встроенным дисплеем;

- LHS2410 - Пакет открытого интерфейса данных для прямого ввода данных;

- LHS4150 - Пакет «Выход самописца»;

- LHS4410 - Пакет индикации состояния регулирования;

- LHS4420 - Пакет индикации состояния логической схемы;

- LHS4510 - Пакет «Просмотр экспертных трендов»;

- LHS4700 - Пакет улучшенного фильтра тревожной сигнализации;

- LHS6510 - Пакет архивирования данных для длительного хранения;

- LHS6530 - Пакет отчетов и др.

Программное обеспечение для инжиниринга:

- LHS5100 - Стандартная функция разработчика;

- LHS5150 - Разработчик графики;

- LHS5420 - Функция тестирования и др.

Программное обеспечение документации:

- LHS5495 - Электронная документация.

В целях производственной необходимости требования к системному программному обеспечению по согласованию заказчика и исполнителя могут быть изменены с соответствующей корректировкой технического задания.

3. Расчет экономического эффекта проекта

3.1 Общие сведения об экономической эффективности проекта

Одной из характеристик качества программного продукта (а именно характеристикой с точки зрения соотношения затрат и результатов его функционирования) является экономическая эффективность качества программного продукта.

К основным показателям экономической эффективности относятся:

- экономический эффект;

- коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

- срок окупаемости капитальных вложений.

Эффективность - одно из наиболее общих экономических понятий, не имеющих единого общепризнанного определения. По распространенному мнению, это одна из возможных характеристик качества системы, а именно ее характеристика с точки зрения соотношения затрат и результатов функционирования системы.

Экономический эффект - результат внедрения какого-либо мероприятия, выраженный в стоимостной форме в виде экономии от его осуществления. Для организации или предприятий, использующих программные продукты, основными источниками экономии являются:

- улучшение показателей основной деятельности, происходящее в результате использования ПО;

- сокращение сроков освоения нового программного продукта за счет улучшения эргономических характеристик;

- сокращение расхода машинного времени и других ресурсов на отладку и сдачу задач в эксплуатацию.

3.2 Определение трудоемкости проведения мероприятий

Для определения трудоемкости мероприятий (Тчч) по сравниваемым вариантам суммируются затраты времени в человеко-часах по всем выполняемым элементам операций.

Главным действующим лицом, для которого производится улучшение работы, является оператор.

3.2.1 Трудоемкость мероприятий для оператора

Трудоемкость мероприятий базового и планируемого варианта представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Трудоемкость мероприятий

Этапы работы программы «Копия»

Базовый вариант (сек)

Планируемый вариант (сек)

1) Просмотр отчета

10

1) Просмотр отчета

10

2) Обновление отчета

7200

2) Обновление отчета

1800

3) Одноразовый запрос

20

3) Многоразовый запрос

20

Итого

7230

1830

Т.е. на один запрос оператор в среднем тратит при базовом варианте около 120,5 мин или 2,008 часа, в то время, как при планируемом всего около 30,5 мин или 0,51 часа, что в 3,95 раза меньше, чем при базовом. Итак, исходя из того, что в среднем в день поступает около 24 запроса, в месяце 15 рабочих дня, и 12 месяцев в году, можно вычислить годовую нагрузку.

Из расчетов видно, что высвобождается времени, около 6471,36 чч/год.

3.3 Расчет себестоимости единицы работ при базовом варианте

3.3.1 Расчет цены оргтехники

И в базовом и в проектном варианте предусматривается наличие оргтехники, а именно компьютера стоимостью 25000 руб. и принтера стоимостью 6000 руб. Исходя из того, что нормативное время работы оргтехники в год составляет 2000 часов, можно рассчитать цену компьютера на программу (Цк).

Цк = (Цоро) Тчч, (3.1)

где Цо - общая цена оргтехники, руб.;

Тро - нормативное время работы оргтехники в год, ч;

Тчч - годовая нагрузка, чч.

Тогда по формуле (3.1) для оператора цена компьютера на программу составляет 134455,68 руб.

3.3.2 Расчет заработной платы

Расчет заработной платы ведется исходя из размера часовой заработной платы специалиста, сложившейся на предприятии. Например, заработная плата программиста на предприятии в нашем случае составляет 85 р/ч. Исходя из этого рассчитаем заработную плату оператору при базовом и планируемом варианте.

ЗП = Зч Тчч, (3.2)

где ЗП - годовая заработная плата, руб.;

Зч - зарплата работника в час, руб.

Тогда по формуле (3.2) годовая заработная плата при базовом варианте для оператора составит 737337,6 руб. От суммы заработной платы делаются отчисления во внебюджетные фонды в размере 26% от начисленной заработной платы (НЗП), которые составляют в данном случае 191707,776 руб./год. Итого с начислениями 929045,375 руб./год.

3.3.3 Расчет амортизационных отчислений

Норма амортизационных отчислений на оргтехнику составляет 12% в год от её стоимости. Значит сумма амортизации (А) на программу составляет:

А = Цк 0,12 (3.3)

где А - амортизационные отчисления, руб.;

Цк - цена компьютера на программу, руб.

Для оператора сумма амортизации составит 16134,6816 руб.

3.3.4 Расчет затрат на ремонт и обслуживание компьютера

Средняя стоимость ремонта и обслуживания принимается в размере 10% в год от стоимости компьютера:

Рк = Цк 0,1, (3.4)

где Рк - затраты на ремонт компьютера.

Для оператора затраты на ремонт и обслуживание компьютера равны 13445,568 руб.

3.3.5 Расчет затрат на картридж

Принимаем, что на годовой режим работы компьютера ход картриджа составляет 1300 руб., тогда на программу по формуле (3.1) получаем 5638,464 руб.

3.3.6 Расчет затрат на бланки

В нашем случае на один отчет тратится лист формата А4. Значит, в день расходуется 1 лист, в месяц - 30, в год - 360. Исходя из того, что пачка бумаги 500 листов стоит 120 рублей, можно сделать вывод, что каждый лист стоит 24 коп. Отсюда получаем затраты на бумагу 86,4 руб.

3.3.7 Расчет затрат на электроэнергию

Расход электроэнергии для компьютера рассчитывается исходя из мощности токоприемника (N), времени работы (Т), цены (Ц) и поправочных коэффициентов, по формуле:

Элб=(NКврКnKwТЦ)/Кз, (3.5)

где N=0,4 кВт;

Ц=0,54 р/кВтч;

Квр=0,6;

Кn=0,5;

Kw=0,8;

Кз=0,65.

Для оператора затраты на электроэнергию составят 103,66 руб.

3.3.8 Расчет прочих расходов

Прочие расходы принимаем в размере 10% от затрат на заработную плату. Тогда для оператора они составят 73733,76 руб.

3.4 Расчет себестоимости единицы работ при проектном варианте

3.4.1 Расчет цены оргтехники

По формуле (3.1) для оператора цена оргтехники составляет 34149,6 руб.

3.4.2 Расчет заработной платы

По формуле (3.2) для оператора заработная плата в планируемом варианте составит 187272 руб./год. От суммы заработной платы делаются отчисления во внебюджетные фонды в размере 26% от начисленной заработной платы (НЗП), которые составляют в данном случае 48690,72 руб./год. Итого с начислениями 235962,72 руб./год.

3.4.3 Расчет амортизационных отчислений

По формуле (3.3) для оператора годовые амортизационные отчисления составят 4097,952 руб.

3.4.4 Расчет затрат на ремонт и обслуживание компьютера

По формуле (3.4) для оператора годовые затраты на ремонт и обслуживание компьютера составят 3414,96 руб.

3.4.5 Расчет затрат на картридж

Принимаем, что на годовой режим работы компьютера ход картриджа составляет 1300 руб., тогда на программу по формуле (3.1) получаем 1432,08 руб.

3.4.6 Расчет затрат на бланки

Расчет затрат на бланки в планируемом варианте совпадает с расчетом для базового варианта (см. пункт 3.3.6), которые составляют 86,4 руб.

3.4.7 Расчет затрат на электроэнергию

По формуле (3.5) в планируемом варианте для оператора получаем 38,16 руб.

3.4.8 Расчет прочих расходов

Прочие расходы принимаем в размере 10% от затрат на заработную плату, тогда для оператора они составят 18727,2 руб.

3.5 Расчет затрат на проектирование

Проектирование рассчитано на 48 рабочих дней по 6 часов каждый. Т.е. 288 часов. При проектировании использовался компьютер стоимостью 21000 рублей и принтер стоимостью 4000 руб., тогда по формуле (3.1) получаем цену оргтехники 3600 руб.

Помимо оргтехники необходимо программное обеспечение Delphi версии не ниже 7.0. Включаем в затраты стоимость данного ПО, которая составляет 2600 руб.

3.5.1 Расчет заработной платы

В разработке данного проекта принимал участие один человек - инженер-программист. В таблице 3.2 приведен ленточный график проведения работ по разработке проекта. В таблице 3.3 приведен расчет заработной платы инженера-программиста.

Таблица 3.2 - Ленточный график проведения работ

Стадии разработки

Должность исполнителя

Длительность работы дней

Продолжительность работы (шестидневка)

1

2

3

4

5

6

7

8

Техническое задание

Инженер

программист

4

Технический проект

Инженер

программист

8

Рабочий проект

Инженер

программист

28

Внедрение

Инженер

программист

8

Всего

-

48

Самый долгий и трудоемкий процесс (Рабочий проект) занимает 58% от всей работы, затем технический проект и внедрение - по 17%, и техническое задание - всего 8%.

Таблица 3.3 - Расчет заработной платы инженера-программиста

Должность

Отработанных дней

Оклад в месяц, руб.

Районный

Коэффициен, 50%

Северные,

30%

Итого в

месяц руб.

Всего за работу, руб.

З/П, руб./час

Инженер -

программист

288

5500,00

2750,00

1650,00

12474,00

27216,00

94,50

От суммы заработной платы делаются отчисления во внебюджетные фонды в размере 26% от начисленной заработной платы, которые составляют 5616 руб./год.

3.5.2 Расчет амортизационных отчислений

По формуле (3.3) годовые амортизационные отчисления составят 432 руб.

3.5.3 Расчет затрат на ремонт и обслуживание компьютера

По формуле (3.4) годовые затраты на ремонт и обслуживание компьютера составят 360 руб.

3.5.4 Расчет затрат на картридж

Принимаем, что на режим работы компьютера ход картриджа составляет 1300 руб., тогда на программу по формуле (3.1) получаем 187,2 руб.

В нашем случае на разработку была потрачена пачка бумаги, цена которой составляет 120 руб.

3.5.5 Расчет затрат на электроэнергию и прочие расходы

Расход электроэнергии для компьютера рассчитывается по формуле (5.9) и в данном случае составляет 13,61 руб.

Прочие расходы принимаем в размере 10% от затрат на заработную плату, тогда они составят 2160 руб.

3.6 Обоснование эффективности разработанной системы

После проведения расчета затрат определяем сумму затрат на проведение мероприятий и экономию затрат. Расчеты сводим в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 - Расчет затрат

Производственные затраты

Затраты

Существенные, руб.

Планируемые, руб.

Эффект

1) З/П c начислением

929045,40

235962,70

693082,70

2) Амортизация

16134,60

4097,95

12036,73

3) Ремонт и Обслуживание 10%

13445,57

3414,96

10030,61

4) Картридж

5638,46

1432,08

4206,38

5) Электроэнергия

103,66

38,16

65,50

6) Прочие расходы

73733,76

18727,20

55006,56

7) Время работы оргтехники

134455,68

34149,60

168605,28

Сумма затрат

1046862,00

265962,70

780899,80

Затраты На Программирование

Время на разработку 48 рабочих дней по 6 ч/д

1) Затраты на оргтехнику

-

3600,00

-

2) З/П c начислением

-

27216,00

-

3) Амортизация

-

432,00

-

4) Обслуживание

-

360,00

-

5) Катридж

-

187,20

-

7) ПО (Delphi)

-

2600,00

-

8) Электроэнергия

-

13,61

-

9) Прочие расходы

-

2160,00

-

Сумма затрат

-

36568,81

-

Итого затрат

1046862,00

302531,51

744330,49

Теперь можно рассчитать экономическую эффективность по показателям, составляющим результаты и затраты. Поскольку в проектируемый вариант осуществляются инвестиционные вложения (ИВ), то следует определить, какова их отдача. Годовой экономический эффект определяется как разница приведенных затрат по сравниваемым вариантам:

Эгод=Эз-бИВ, (3.3)

где б - дисконтный множитель, 0,905.

Итак, размер годового эффекта в нашем случае составит 722521,102 руб.

В таблице 3.5 приведены показатели эффективности от внедрения проекта автоматизации.

Таблица 3.5 - Показатели эффективности

Показатели

эффективности

Затраты

Абсолютное изменение

Коэффициент изменения

Индекс

изменения

Базовые

Проектные

Трудоемкость

Т0

Т1

Т

Кт%

8674,56

2203,2

6471,36

74,6

3,94

Стоимость

С0

С1

С

Кс%

1046862

293435,51

753426,49

71,96

3,57

Далее приводятся расчеты коэффициентов и индексов, результаты которых приведены в таблице 3.5.

Коэффициент и индекс изменения трудоемкости рассчитываются по формулам (3.6) и (3.7):

Кт = (Т/Т0) 0.1, (3.6)

где Кт - коэффициент изменения трудоемкости;

Т - абсолютное изменение трудоемкости, чч/год (по таблице 3.5);

Т0 - трудоемкость при базовом варианте, чч/год (по таблице 3.5).

Yт = Т/Т0, (3.7)

где Yт - индекс изменения трудоемкости.

Коэффициент изменения стоимости (Кс) рассчитывается по формуле (3.8):

Кс = (С/С0) 0,1, (3.8)

где Кс - коэффициент изменения стоимости;

С - абсолютное изменение затрат, руб. (по таблице 3.5);

С0 - затраты при базовом варианте, руб. (по таблице 3.5).

Yс = С/С0, (3.9)

где Yс - индекс изменения затрат.

Коэффициент экономической эффективности рассчитывается по данным таблицы 3.5 (формула (3.10)).

Ер = С/С1, (3.10)

где Ер - коэффициент экономической эффективности.

В данном случае, коэффициент экономической эффективности составляет 2,57.

Расчетный срок окупаемости капитальных вложений в разработку:

Тр = 1 / Ер, (3.11)

где Тр - расчетный срок окупаемости капитальных вложений, лет.

Таким образом, с помощью произведенных расчетов затрат на разработку, реализацию проекта, эксплуатационных затрат, а также показателей эффективности вычисляем коэффициент экономической эффективности и определяется экономический эффект.

В нашем случае экономия в год составила 753426,49 рублей, что уже доказывает положительный экономический эффект от внедрения, годовой экономический эффект составил 722521,102 рублей.

Срок окупаемости программного продукта составил 0,38 года, из этого следует, что разработанный программный продукт достаточно эффективен.

Заключение

Итогом выполнения данной работы является реализация программного обеспечения «Копия». При разработке дипломного проекта были получены следующие результаты:

- изучено устройство и принцип работы распределенной системы управления Yokogawa CENTUM CS 3000 R3;

- изучен алгоритм управления процессом отбелки целлюлозы, реализованный на базе системы управления CENTUM CS 3000 R3;

- разработанная программа соответствует техническим требованиям заказчика;

- приобретены теоретические и практические знания и опыт при разработке программного обеспечения;

- изучены основные технические характеристики и технологический процесс отбелки целлюлозы;

- выполнены расчеты по основным экономическим показателям разрабатываемого программного обеспечения;

- приобретены навыки по расчету шума рабочего места инженера-программиста.

Программное обеспечение «Копия» выполняет следующие функции:

- формирование отчетов, такие как вывод необходимого рапорта;

- копирование сформированного файла;

- переименование файла.

Реализованное программное обеспечение позволяет вести оперативный контроль по экономическим затратам, так как оператор будет иметь возможность анализировать данные по перерасходам того или иного химиката и вовремя перераспределить стратегию отбелки, этим самым улучшить экономические показатели и снизить экологическую нагрузку, если поступит такая установка от руководства.

Внедрение программного обеспечения позволит расширить функциональные возможности, которые будут удовлетворять новым необходимым требованиям работы. Программа окупится через 4 месяца после использования ее на предприятии.

Размещено на Allbest.ru


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.