
- •Ф и л и а л в г. Сызрани
- •Содержание
- •Введение
- •1 Цели и задачи курсового проектирования
- •2 Этапы проектирования асу
- •3 Тематика, содержание и объем
- •4 Характеристика производственных процессов как объектов автоматизации
- •5 Требования к автоматизированным системам
- •6 Автоматизация разработки и проектирования элементов и систем автоматики
- •7 Технико-экономическое обоснование уровней автоматизации производственных процессов
- •8 Пример выполнения проекта
- •8.1 Реферат
- •8.2 Введение
- •8.3 Технологическое описание тепловой станции
- •8.4. Определение требований к системе
- •8.5 Построение структуры системы
- •8.6 Построение алгоритма работы системы
- •8.7 Генерация программного кода
- •8.8 Реализация аппаратной части
- •Модификация минитерм 450.22.0 содержит:
- •Четыре входа вместо второго и третьего тс. Основные выходы:
- •8.9 Анализ технико-экономических показателей
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Наименование объекта автоматизации
Модификация минитерм 450.22.0 содержит:
Аналоговые входы: По выбору: три, два или один вход для термометров сопротивления 50П; 50М; 100П; 100М.
Возможно подключение датчиков постоянного тока:
два входа вместо третьего ТС;
Четыре входа вместо второго и третьего тс. Основные выходы:
Один импульсный выход (два "сухих" ключа на 380 В, 1А переменного тока).
Один аналоговый выход 0-5; 0(4)-20 мА;
Один импульсный выход (два "сухих" ключа на 380 В, 1А переменного тока).
Один выход ШИМ ("сухой" ключ на 48 В, 0,15 А постоянного тока).
Один аналоговый выход 0-5; 0(4)-20 мА
Один выход ШИМ ("сухой" ключ на 220 В, 1 А переменного тока).
Регулятор дополнительно имеет три дискретных выхода ("сухие" ключи на 48 В; 0,15 А постоянного тока) и встроенный источник 24 В постоянного тока для питания нагрузок основных и дополнительных выходов, а также встроенный энергонезависимый таймер-календарь, при этом программный задатчик отсутствует.
Усилитель мощности типа У330; У330.Р2.
Применяется в схемах автоматического регулирования для управления однофазными асинхронными электродвигателями малой мощности.
ТУ 4218-092-00225549-97.
Функциональные возможности:
- Усиление входных сигналов для реверсивного управления однофазным асинхронным электродвигателем малой мощности.
- Защита системы регулирования от противоречивых команд управления.
- Наличие встроенного источника (24±6) В постоянного тока для питания регуляторов МИНИТЕРМ 300 и МИНИТЕРМ 400.
Рис.8.17 Усилитель мощности У330
Технические характеристики усилителя мощности представлены в табл. 8.2.
Таблица 8.2. Тех. Параметры Усилителя
Входные сигналы: - замыкание клемм усилителя "сухими" ключами регулятора. |
|
Выходные сигналы: - изменение состояния бесконтактных ключей. Коммутируемое напряжение до 250 В, ток - от 0,03 до 0,5 А. - изменение состояния контактов двух электромагнитных реле РП21, одно из которых имеет один замыкающий контакт, другое один переключающий контакт |
|
Усилитель У330.Р2 дополнительно содержит два встроенных реле типа РП21. |
|
Питание |
~(220 +22/-33) В, частотой (50±1), (60±2) Гц. |
Потребляемая мощность |
не более 8 Вт |
8.9 Анализ технико-экономических показателей
Таблица 8.3 Смета стоимости средств автоматизации
-
Наименование и характеристика оборудования
Кол-во, шт
Срок службы, лет
Стоимость ед. оборуд., руб.
Общая стои-мость
Мощ-ность,
кВт*ч
1
2
3
4
5
6
Преобразователь САПФИР-22
3
4
5700
17100
0,003
Блок РУНТ 312
1
5
2360
23600
0,01
Прибор регулирующий РС29
5
5
2200
11000
0,005
Прибор регистрирующий ДИСК-250
7
5
1800
12600
0,0036
Усилитель мощности У29.3
5
6
2750
12850
0,008
Прибор регистрирующий КСП2
1
4
2200
2200
0,003
Термометр ТХА
4
4
270
1080
0,001
Блок питания 22БП-36
1
7
1100
1100
0,036
Устройство ЗЗУ-1
1
5
3700
3700
0,002
Датчик давления ДД
3
4
1850
5500
0,001
ИТОГО
90730
Общая стоимость оборудования и монтажных работ (7%) с учетом транспортно-заготовительных (4%), заготовительно-складских расходов(2%) и расходов на запчасти (1%) составляет:
Общая стоимость оборудования – 90730 руб,
Монтажные работы – 90730*7%=6351,0 руб,
Транспортно-заготовительные – 90730*4% = 3629,2 руб,
Расходы на запчасти – 90730*1%=907,3 руб.
Итого стоимость – 90730+6351+3629,2+907,3=103432,1 руб.
Амортизация – это планомерный процесс погашения стоимости основных фондов путем перенесения ее на себестоимость готовой продукции. Расчет осуществляется с помощью норм амортизации. Норма амортизации рассчитывается в процентах и показывает, какая часть от стоимости основных фондов должна погашаться ежегодно.
На=(Пс+Д-Ло)/(Тсл*Пс)*100%
где На – норма амортизации;
Пс – первоначальная стоимость основных фондов;
Д – затраты на демонтаж (1%);
Ло – ликвидационный остаток (стоимость лома годных зап.частей) (1%);
Тсл – срок службы в годах.
Таблица 8.4 Амортизационные отчисления
Наименование и характеристика оборудования |
Срок службы, лет |
Общая стои-мость |
Расчет нормы амортизации |
Норма, % |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Преобразователь САПФИР-22 |
4 |
17100 |
17100/(4*17100)*100 |
25 |
Блок РУНТ 312 |
5 |
23600 |
23600/(5*23600)*100 |
20 |
Прибор регулирующий РС29 |
5 |
11000 |
11000/(5*11000)*100 |
20 |
Прибор регистрирующий ДИСК-250 |
5 |
12600 |
12600/(5*12600)*100 |
20 |
Усилитель мощности У29.3 |
6 |
12850 |
12850/(6*12850)*100 |
16,7 |
Прибор регистрирующий КСП2 |
4 |
2200 |
2200/(4*2200)*100 |
25 |
Термометр ТХА |
4 |
1080 |
1080/(4*1080)*100 |
25 |
Блок питания 22БП-36 |
7 |
1100 |
1100/(7*1100)*100 |
14,3 |
Устройство ЗЗУ-1 |
5 |
3700 |
3700/(5*3700)*100 |
20 |
Датчик давления ДД |
4 |
5500 |
5500/(4*5500)*100 |
25 |
ИТОГО |
|
90730 |
|
|
Зная нормы амортизации в %, можно рассчитать годовую сумму амортизации в тыс.руб.
Аг=Пс*На/100
где Аг – годовая сумма амортизации в тыс.руб.
До внедрения на ИТП нового оборудования штатное количество рабочих составляло: Слесарь КИПиа – 5 разряда – 3 человека,
Слесарь КИПиА – 4 разряда – 2 человека.
Мастер участка – 2 человека.
В результате автоматизации количество штатных единиц сократилось (табл.8.5.).
Наимено-вание штатных единиц |
Коли-чество смен в сутки |
Тариф-ный разряд |
Явочная численность человек
|
Коэффициент списоч-ного состава |
Списочная численность |
Положено отработать списочному составу |
|||
|
|
|
на смену |
на сутки |
|
|
смен |
часов |
в т.ч. ночн. и праздн |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
слесарь КИПиА |
1 |
5 |
1 |
1 |
1,14 |
1,14 |
264,48 |
2115,8 |
- |
слесарь КИПиА |
1 |
4 |
1 |
1 |
1,14 |
1,14 |
264,48 |
2115,8 |
- |
В результате внедрения АСУ ТП ИТП экономия от сокращения списочного состава в год составляет:
Слесарь 5 разряда: (3-1)*6218,18*12=149236,32 руб
Слесарь 4 разряда: (2-1)*5619,45*12=67433,44 руб.
Мастер участка – (2-1)*8*12=96000 руб
Итого общая экономия от сокращения списочного состава
ЗОсв = 149236,32+67433,44+96000= 312669,76 руб
Расходы на электроэнергию рассчитываются по формуле:
где Сэ – стоимость одного киловатт – часа электроэнергии, руб.;
k6=cos
- коэффициент использования мощности
электродвигателей (средний по цеху или
предприятию);
k7 – коэффициент использования технологического оборудования в рабочую смену;
kдв – коэффициент использования электродвигателей высвобождаемого технологического оборудования;
ф - годовой фонд рабочего времени высвобождаемого технологического оборудования;
l – число электродвигателей i-й единицы технологического оборудования;
Pдвij – мощности j–го электродвигателя j – единицы технологического оборудования.
С учетом удельного веса Ээ можно брать: k6=0,6; k7=-0,8; kдв=0,7;ф=2000 г.
Наименование и характеристика оборудования |
Общая стои-мость |
Мощ-ность, кВт*ч |
Расчет расходов на Эл.Эн.,
|
Величина расходов, руб |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Преобразователь САПФИР-22 |
17100 |
0,003 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,003 |
7,056 |
Блок РУНТ 312 |
23600 |
0,01 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,01 |
23,52 |
Прибор регулирующий РС29 |
11000 |
0,005 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,005 |
11,76 |
Прибор регистрирующий ДИСК-250 |
12600 |
0,0036 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,0036 |
8,47 |
Усилитель мощности У29.3 |
12850 |
0,008 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,008 |
18,82 |
Прибор регистрирующий КСП2 |
2200 |
0,003 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,003 |
7,056 |
Термометр ТХА |
1080 |
0,001 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,001 |
2,352 |
Блок питания 22БП-36 |
1100 |
0,036 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,036 |
84,7 |
Устройство ЗЗУ-1 |
3700 |
0,002 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,002 |
4,7 |
Датчик давления ДД |
5500 |
0,001 |
2,8*0,75*0,7*2000*0,001 |
2,352 |
ИТОГО |
90730 |
|
|
170,79 |
№ |
Статьи затрат |
Сумма, руб. |
Метод расчета |
|
1 |
2 |
3 |
1 |
Отчисления в пользу соц.страхования |
143220,57 |
40% от зарплаты |
2 |
Амортизация |
18403,25 |
Таблица 7.3 |
3 |
Запасные части |
7361,3 |
40% от суммы амортизации |
4 |
Расходы на текущий ремонт |
2721,9 |
3% от сметной стоимости приборов |
5 |
Затраты на электроэнергию |
170,79 |
Таблица 7.7 |
6 |
Итого затрат |
171877,81 |
|
Годовая выработка тепловой энергии, ГДж
Qвырг=Qгтп+Qсн
где Qгтп - годовая отпущенная тепловая энергия,
Qсн - годовой расход тепловой энергии на обственные нужды котельной,
Qсн = 15*Qот
Qгтп=Qопов*nоп*3,6+Qзгв*nоп*3,6+Qлгв*(8400-nоп)*3,6+Qлтех*(8400-nоп)*3,6+Qзтех*nоп*3,6
где nоп - число часов отопительного периода, nоп=4320
Qзгв - расчетный расход тепловой энергии в зимний период, Qзгв = 1,36 МВт
Qлгв - то же в летний период, Qлгв = 0,963 МВт
Qтех - расход тепловой энергии на технологию в зимний и летний периоды
Qзтех = 11,69 МВт, Qлтех = 1,24 МВт
Qопов - расход тепловой энергии за отопительный период на отопление и вентиляцию, МВт
Qопов= Qров*(tвп-tсроп)/(tвп-tро)=15,86*(18+1,6)/(18+24)=7,4
Qгопт - годовая отпущенная тепловая энергия
Qсн - годовой расход тепловой энергии на собственные нужды котельной Qсн=0,15*Qот
Тогда:
Qготп=7,4*4320*3,6+1,36*4320*3,6+0,963(8400-4320)*3,6+1,24(8400-
-4320)*3,6+11,69*4320*3,6 =350396 ГДж/г
Qгвыр=350396+0,15*350396=402955,4 ГДж/г
До автоматизации величина теплой энергии на ИТП составляла:
Qготп=250416 ГДж/г
Qгвыр=250416+0,15*250416=287978,4 ГДж/г
Что привело к значительному увеличению показателей: по выработанной энергии
350396-250416= 114977 Гдж/г,
по отпущенной энергии
402955,4-287987,4=99980 ГДж/г.
1 кв*ч=2,8 руб,
1 кВт*ч= 3,6 МДж,
1 ГДж=277,78 кВт*ч,
Прибыль от увеличения выпуска тепла составляет: П=99980*2,8=279944 руб
Годовой экономический эффект от внедрения автоматизации определяется по формуле:
,
где
- нормативный коэффициент экономической
эффективности капитальных вложений
для вычислительной техники обратный
по отношению к сроку окупаемости (
).
В условиях рыночной экономики, по мере
ускорения научно-технического прогресса,
нормативные сроки окупаемости, при
производстве электронно-вычислительной
техники последовательно снижаются –
4; 3; 2,5 и 2 года. Это вызвано быстрым
старением компьютеров, поэтому для
различных отраслей промышленности
=0,33…..0,5.
-
капитальные вложения на проектирование
и внедрение АСУ ТП, приобретение КТС,
проектирование и внедрение специальных
технических средств и т.д., руб.
Затраты на приобретение программного обеспечения – 10000 руб.(по договору).
Годовую экономию от внедрения АСУ ТП рассчитаем по формуле:
где
-
годовая заработная плата высвобождаемых
работников:
ЗОсв = 312669,76 руб;
279944 руб – прибыль от увеличения выпуска тепла;
- годовые
эксплуатационные расходы на АТК.
Срок окупаемости от внедрения проекта вычисляется по формуле:
где - капитальные вложения на проектирование и внедрение АСУ ТП, приобретение КТС, проектирование и внедрение специальных технических средств и т.д., руб.
- годовая экономия.
года
Вывод: В результате автоматизации индивидуального теплового пункта увеличивается выработка тепловой энергии на 99980 ГДж/г. Годовая экономия составляет 420735,95 руб. Сумма годового экономического эффекта составляет 398775,35 руб, а срок окупаемости 0,95 года.