- количество контроллеров одновременно в сети RS485 - 256;

Программа диспетчеризации настроена на регулярное считывание 8-и байт из ОЗУ контроллеров. Чтение производится с адреса 0x60h до адреса 0x67h. Данные поступают в массив и отображаются в таблице, где по вертикали номера контроллеров, по горизонтали номера считанных байт.

Эти номера контроллеров и байт используются при описании источников бит для формирования слова состояния объектов. При этом байт 0 и байт 1 представляют выходы (OUT), байт 2,3,4,5 представляют входы (IN) контроллеров. Байт 6 содержит код режима работы контроллера. Байт 7 содержит код аварии. Адрес 60h не является адресом портов ввода вывода. Данные в порт и из порта поступают через программу, запущенную на контроллере. В зависимости от режима работы, данные проходят, или не проходят. Решение принимается на уровне программы контроллера.

Данные об авариях.

Информация об аварии поступает в виде кода в байте 7 от каждого контроллера. Расшифровка кода аварии производится на основании списка аварий из файла Alarm.txt.

В файле указан номер контроллера, код аварии, сообщение, которое будет выводиться в окне программы, в случае поступления соответствующего кода. Максимальное число аварий от одного контроллера 255. Если байт 7 равен 0 - аварий нет.

Запуск режима работы.

При запуске режима работы во все контроллеры передаётся один байт кода, соответствующий нужному режиму. Данные об адресе передачи и о коде режима записаны в файле Rezhim.txt. По умолчанию код режима передаётся в адрес 6Ah. В файле указываются адрес передачи код режима и название режима, которое используется в выпадающем списке меню выбора режимов.

Передача команд.

При передаче команды программа использует байт с номером R_Б, изменяет нужные биты, не повреждая остальных, и передаёт в Байт с номером W_Б, который означает сдвиг относительно базового адреса 60h. По умолчанию R_Б и W_Б совпадают. Если необходимо и предусмотрено программой контроллера, то команда может передаваться в адрес, отличающийся от того, с которого считывались данные.

Список операторов.

Фамилии операторов записаны в файле Opers.txt и доступны в программе из выпадающего списка. Фамилия оператора обязательно должна быть введена для начала работы программы с контроллерами.

Звук аварии.

Файл, озвучивающий аварийную ситуацию ALARM.wav находится в рабочем каталоге программы диспетчеризации. Если необходимо, на его место можно записать любой другой файл, в том числе голосовой, но название нового файла должно быть изменено на ALARM.wav, т.к. именно файл с таким названием считывается программой. Если такого файла в каталоге нет, то программа не запустится.

5. Расчет экономической эффективности в результате внедрения дополнительного оборудования

В экономической части дипломного проекта производится расчет материальных средств, затрачиваемых предприятием на установку и обслуживание дополнительного оборудования, которые включают в себя: затраты на монтаж и пуск нового оборудования; зарплату обслуживающего персонала; отчисления на социальные нужды; затраты на ремонт и обслуживание оборудования; амортизационные отчисления. И в результате проведенных расчетов делается вывод об экономической эффективности рассматриваемого варианта автоматизации.

Если рассматривать осуществляемое внедрение оборудования в экономическом аспекте, то, конечно, оно не принесёт большой прибыли, но намного важнее здесь будут возможности поученной модульной котельной, которые позволят работать ей автономно практически без вмешательства человека. Помимо этого, котельная станет мобильной и может быть привезена и установлена вблизи любого объекта, которому требуется отопление. И кроме того внедрение дополнительного оборудования позволит сократить количество рабочих мест, а значит и уменьшить расходы на зарплату, что в итоге тоже принесёт некоторую прибыль.

5.1 Расчет дополнительных капитальных вложений

Величина дополнительных капитальных вложений (единовременные затраты) рассчитывается по формуле:

где - стоимость нового оборудования;

- затраты на монтаж оборудования;

- остаточная стоимость (стоимость ликвидируемого оборудования).

В данном расчете величина не будет учитываться, так как оборудование, которое установлено в котельной не будет ликвидироваться, к нему лишь будет добавлено новое, стоимость которого приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Стоимость нового оборудования

Затраты на приобретение оборудования составили 33215 руб. Транспортировка и монтаж оборудования производится специалистами завода.

Затраты на монтаж, пуск и наладку системы приведены в таблице 5.2. Они складываются из затрат на заработную плату слесаря - монтажника, сварщика и инженера- электронщика, в обязанности которых входит установка и наладка оборудования, подключение и запуск системы, разработка и наладка программного обеспечения. Систему устанавливают в течение 1 месяца, а отладку производят в течении 0,5 месяца. Всего на установку и наладку системы затрачивается 1,5 месяца. При расчете заработной платы применена повременная система оплаты труда. В фонд заработной платы включены: районные- 40 %, северные - 50 %, а также премиальные за пуск и наладку системы в размере 20 %.

Таблица 5.2 - Расчет затрат на монтаж, пуск и наладку системы.

Величина дополнительных капитальных вложений на внедрение системы составляет:

руб.

5.2 Расчет заработной платы на текущее обслуживание.

При расчете заработной платы обслуживающего персонала применяется повременная система оплаты труда из расчета 251 рабочий день (22 смена/месяц). В фонд заработной платы включены районные - 40 % и северные - 50 %. Расчеты зарплаты для базового и внедряемого варианта приведены в таблице 5.3 и таблице 5.4 соответственно.

Таблица 5.3 - Расчет зарплаты работников по обслуживанию базовой котельной

Таблица 5.4 - Расчет зарплаты работников по обслуживанию внедряемой котельной

5.3 Расчет расходов на годовое содержание и эксплуатацию оборудования

Отчисления на социальные нужды составляют 26% от фонда заработной платы обслуживающего персонала. Затраты на ремонт оборудования составляют 5% стоимости всего оборудования. Амортизация оборудования составляет 12 % от его стоимости (стоимость оборудования базового варианта на 1 января 2008 года составила 20500 руб.). Прочие расходы составляют 10% от суммы предыдущих.

Расчеты сметы годовых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования для базового и внедряемого вариантов приведены в таблице 5.5 и таблице 5.6 соответственно.

Таблица 5.5 - Смета годовых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования по базовому варианту.

Таблица 5.6 - Смета годовых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования по внедряемому варианту.

Исходя из смет годовых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования, можно сделать сравнение базового и внедряемого вариантов с точки зрения экономии средств, которое приведено в таблице 5.7.

Таблица 5.7 - Годовая экономия средств на содержание и эксплуатацию оборудования.

При расчете заработной платы обслуживающего персонала применена повременная система оплаты труда. В фонд заработной платы включены районные - 40 %, северные - 50 % надбавки, а также 20 % премиальной надбавки. Внедрение системы позволило сократить количество обслуживающего персонала на 4 человека. Таким образом экономия заработной платы составила 527061,1 руб.в год.

5.4 Расчет технико-экономических показателей

1) Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений для данного проекта составит:

, , ,

где - срок окупаемости,

- затраты на внедрение системы;

- экономия затрат на обслуживание;

- определяется, как ставка рефинансирования ЦБ РФ. В настоящее время принимается 12,5% или 0,125 о.е.

,

Т.к. .

2) Коэффициент сравнительной экономической эффективности (равен отношению среднегодовой экономии, полученной от внедрения системы, к затратам на внедрение системы.

,

,

Т.к.

Технико-экономические показатели для наглядного представления экономической эффективности внедряемой системы сведены в таблицу 5.8.

Таблица 5.8 - Технико-экономические показатели.

Анализируя рассчитанную экономическую часть, можно сделать вывод, что внедрение дополнительного оборудования на электрокотельной позволит сократить количество обслуживающего персонала на 4 человека, вести наблюдение за процессом при помощи дистанционного управления параметрами (температурой, давлением, циркуляцией воды) электрокотельной. При этом экономия заработной платы составит 527061,1 рублей в год, что позволит окупить дополнительные капиталовложения через 0,2 лет.

6. Обеспечение электробезопасности при обслуживании электрокотельной

Представленная в данном дипломном проекте электрокотельная функционирует автономно, без непосредственного участия человека, что сводит к минимуму возможность возникновения ситуаций опасных для жизни и здоровья человека. Тем не менее, такие ситуации будут иметь место, так как любое оборудование подвержено износу и может выйти из строя, к тому же из-за содержания в воде различных химических соединений, придающих ей жесткость, и необходимых для протекания электрического тока, на рабочих поверхностях котлов образуется налёт, который необходимо счищать, чтобы не допустить падения мощности котлов, а всё это требует вмешательства человека.

Поэтому котельная хоть и не постоянно, но будет представлять опасность для человека, и основным опасным фактором будет являться электричество.

Электрический ток - это упорядоченное движение заряженных частиц (электроны, ионы). Электрический ток представляет серьёзную опасность для жизни человека, поэтому задача обеспечения электробезопасности весьма серьёзна.

Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Различают постоянный и переменный электрический ток. Сегодня распространено использование переменного тока частотой от 50 Гц до 300 ГГц.

6.1 Влияние электрического тока на человеческий организм

Виды поражений электрическим током.

Проходя через организм, электрический ток производит 3 вида воздействия: термическое, электролитическое и биологическое.

Термическое действие проявляется в ожогах наружных и внутренних участков тела, нагреве кровеносных сосудов и крови и т.п., что вызывает в них серьёзные функциональные расстройства.

Электролитическое - в разложении крови и другой органической жидкости, вызывая тем самым значительные нарушения их физико-химических составов и ткани в целом.

Биологическое действие выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и лёгких. При этом могут возникнуть различные нарушения в организме, включая механическое повреждение тканей, а также нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Различают два основных вида поражения организма: электрические травмы (местные) и электрические удары (общие). Часто оба вида поражения сопутствуют друг другу. Тем не менее, они различны и должны рассматриваться раздельно.

1) Электрические травмы

Электрические травмы - это чётко выраженные местные нарушения целостности тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Обычно это поверхностные повреждения, то есть поражения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей.

Обычно травмы излечиваются и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. Иногда (обычно при тяжёлых ожогах) человек погибает. В таких случаях непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током. Характерные виды электрических травм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения.

Электрический ожог - самая распространённая электрическая травма: ожоги возникают у большей части пострадавших от электрического тока (60-65%), причём треть их сопровождается другими травмами - знаками, металлизацией кожи и механическими повреждениями.

В зависимости от условий возникновения различаются три вида ожогов:

токовый, или контактный, возникающий при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате контакта человека с токоведущей частью; этот вид ожога возникает в электроустановках относительно небольшого напряжения - не выше 1-2 кВ и является, как правило, ожогом кожи, то есть внешним повреждением;

дуговой, обусловленный воздействием на тело человека электрической дуги, но без прохождения тока через тело человека; обычно это ожоги являются результатом случайных коротких замыканий в электроустановках 220-6000 В, например, при работах под напряжением на щитах и сборках, при выполнении измерений переносными приборами и т.п.;

смешанный, являющийся результатом действия одновременно обоих указанных факторов, то есть действия электрической дуги и прохождения тока через тело человека; этот ожог возникает, как правило, в установках более высокого напряжения - выше 1000 В. При этом дуга образуется между токоведущей частью и человеком, а ток, имеющий обычно большое значение (несколько ампер и даже десятков ампер), проходит через тело человека. В этом случае поражения носят тяжёлый характер и нередко оканчиваются смертью пострадавшего, причём тяжесть поражения возрастает с ростом напряжения электроустановки.

Электрические знаки, именуемые также знаками тока или электрическими метками, представляют собой чётко очерченные пятна серого или бледно-жёлтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшегося действию тока. Часто знаки имеют круглую или овальную форму с углублением в центре; размеры знаков 1-5 мм. Поражённый участок кожи затвердевает подобно мозоли. Как правило, электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой кожи сходит и поражённое место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.

Металлизация кожи - проникновение в кожу мельчайших частичек расплавленного под действием электрической дуги металла. Такое явление встречается при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой и т.п. Поражённый участок кожи имеет шероховатую, жёсткую поверхность. Иногда наблюдается покраснение кожи, вызванное ожогом, за счёт тепла, занесённого в кожу металлом. Пострадавший ощущает на поражённом участке напряжение кожи от присутствия в ней инородного тела, а в некоторых случаях испытывает боль от ожогов.

Механические повреждения являются следствием резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Эти повреждения являются, как правило, серьёзными травмами, требующими длительного лечения.

2) Электрический удар

Электрический удар - это возбуждение живых тканей электрическим током, проходящим через организм, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода отрицательного воздействия тока на организм электрические удары могут быть условно разделены на следующие четыре степени:

судорожное сокращение мышц без потери сознания;

судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания;

клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.

Клиническая (или «мнимая») смерть - переходный период от жизни к смерти, наступающей с момента прекращения деятельности и лёгких. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни, он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме ещё полностью не угасла, ибо ткани его умирают не сразу и не сразу угасают функции различных органов. Эти обстоятельства позволяют восстановить угасающие или только что угасшие функции организма, то есть оживить умирающий организм.

Биологическая (или истинная) смерть - необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает по истечении периода клинической смерти.

Причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Прекращение сердечной деятельности является следствием воздействия тока на мышцу сердца. Такое воздействие может быть прямым, когда ток протекает непосредственно в области сердца, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этой области. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция, то есть хаотически быстрые и разновременные сокращения волокон (фибрилл) сердечной мышцы, при которых сердце перестаёт работать как насос, в результате чего в организме прекращается кровообращение.

Прекращение дыхания как первопричина смерти от электрического тока вызывается непосредственным или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания. Человек начинает испытывать затруднения дыхания уже при токе 20-25 мА (50 Гц), усиливающееся с ростом тока. При длительном действии тока может наступить асфиксия - удушье в результате недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме.

Электрический шок - своеобразная тяжёлая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить или гибель организма в результате полного угасания жизненно важных функций или полное выздоровление как результат своевременного активного лечебного вмешательства.

Условия, при которых происходит поражение током

Человек попадает под воздействие электрического тока при случайном прикосновении к токоведущим частям электроустановки или приближении на недопустимо близкое расстояние, при возникновении в электроустановке аварийного режима; при несоответствии параметров электроустановки нормам, а также при нарушении правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок.

При рассмотрении условий возникновения электрической цепи через тело человека различают прямой контакт человека с токоведущими частями и косвенный. Прямой контакт возникает, как правило, в результате нарушения правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок, а косвенный - при пробое изоляции на корпус оборудования.

Замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки.

Замыкание на землю - случайное электрическое соединение токоведущей части с землёй или нетоковедущими проводящими конструкциями или предметами, не изолированными от земли.

Ток через тело человека проходит в том случае, когда человек одновременно касается двух точек, между которыми существует напряжение. Величина поражающего тока зависит от того, каких частей электроустановки касается человек, то есть от условий поражения.

Могут наблюдаться следующие условия поражения:

Двухполюсное прикосновение к токоведущим частям

При двухполюсном прикосновении к токоведущим частям человек одновременно касается частями тела (например, руками) токоведущих частей оборудования.

Однополюсное прикосновение к токоведущим частям

Цепь тока через тело человека в сети с изолированной нейтралью (то есть с нейтралью, не присоединённой к заземляющему устройству или присоединённой через аппараты, имеющие большое сопротивление) замыкается через землю и проводимости, существующие между фазами сети и землёй. В сети с заземлённой нейтралью (то есть с нейтралью, присоединённой к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление) ток замыкается через человека, землю и заземление нейтрали. Таким образом, при однополюсном прикосновении одна из точек касания - точка грунта (земли).

Прикосновение к заземлённым нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением

Под нетоковедущими частями понимают металлические части, формально не находящиеся под напряжением. Они могут оказаться под напряжением лишь случайно, в результате повреждения изоляции электроустановки, например, при повреждении корпуса оборудования, оболочки кабелей и т.п. При прикосновении к заземлённому оборудованию, оказавшемуся под напряжением, человек находится в зоне растекания тока, то есть в зоне, каждая точка которой имеет определённый электрический потенциал, обусловленный протеканием через заземлитель тока замыкания на землю.

Напряжение прикосновения

Во всех случаях поражения человека током напряжение приложено ко всей цепи человека, куда входят сопротивления: тела, обуви, пола или грунта, на котором стоит человек, и т.д. Та часть напряжения, которая приходится в этой цепи на тело человека, называется напряжением прикосновения. Это напряжение между двумя точками цепи тока, которых касается человек.

Воздействие напряжения шага

Если человек находится вблизи заземлителя, с которого в землю стекает ток или вблизи места случайного замыкания на землю, то часть этого тока может ответвляться и проходить через ноги человека. Разность потенциалов между ступнями ног на расстоянии шага в зоне растекания тока называется шаговым напряжением. Напряжение шага определяется как напряжение между двумя точками грунта в зоне растекания тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которые одновременно опираются ступни шагающего человека. Шаговое напряжение тем больше, чем ближе к заземлителю находится человек и чем больше длина его шага.

6.2 Меры по обеспечению электробезопасности

Организационные меры защиты

Инструктаж

Цель инструктажа - сообщение работникам знаний, необходимых для правильного и безопасного выполнения ими своих профессиональных обязанностей, а также формирование у работников убеждения в объективной и абсолютной необходимости выполнения правил и норм безопасной жизнедеятельности в производственной среде. Различают следующие его виды: вводный инструктаж, первичный инструктаж и периодический (повторный).

Техника безопасности

Техника безопасности - это система технических средств и приёмов работы, обеспечивающих безопасность условий труда. Это одно из важнейших мероприятий в области охраны труда. Техника электробезопасности включает в себя совокупность технических средств, правил и инструкций, которые должны предупредить или уменьшить вредное воздействие электрического тока на организм человека. Основным нормативным документом для безопасного обслуживания электрокотельных является ПБ 10-575-03 (Правила устройства и безопасной эксплуатации электрических котлов и электрокотельных).

Применение средств индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты тела, органов дыхания, зрения, слуха, головы, лица и рук от травм и воздействия неблагоприятных производственных факторов.

Электрозащитные средства предназначены для защиты людей от поражения током, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.

Электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные.

Основные электрозащитные средства для работы в электроустановках: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками.

Дополнительные: диэлектрические галоши и ковры, переносные заземления, изолирующие подставки и накладки, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.

При работах в электроустановках существует опасность поте...