Система управления сушилкой пульпы
Вывод математической модели объекта управления на основе заданных разгонных кривых сушилки. Моделирование расчетных данных замкнутой системы в программе MatLab. Выбор измерительных приборов и реализация системы управления на основе микроконтроллера.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.09.2018 |
Размер файла | 1,5 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.
Оператора поразить электрическим током может в следующих случаях:
- при неправильно выполненном заземлении;
- при контакте с розеткой;
- при попадании токопроводящей жидкости на ЭВМ;
- при вмешательстве оператора во внутреннее устройство ЭВМ.
Для снижения статического электричества с оборудования, трубопроводов, коробов, на которых может возникнуть заряд, предусмотрено присоединение оборудования к заземляющему устройству производственного здания.
Все электрооборудование заземляется по ГОСТ 12.1.030-81.
4.1.5 Пожаробезопасность помещения оператора
Помещение оператора относится к категории «Г» СНиП 2.09.02-85. При строительстве помещения оператора учитывались показатели возгораемости используемых материалов.
По степени огнестойкости помещение оператора относится ко II степени СНиП 2.08.02-85. Это означает, что помещение оператора представляет собой здание с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых негорючих материалов.
В случае возникновения пожара в цеху предусмотрен противопожарный водопровод.
Пожарный гидрант расположен в помещении цеха на расстоянии 2,5м от двери в помещение оператора. Кроме этого, в помещении оператора находится один углекислотный огнетушитель ОУ-2.
4.2 Разработка мероприятий, снижающих воздействие выявленных вредных факторов
Все факторы, получившие оценку в предыдущем пункте и выше, считаются вредными и подлежат более детальному рассмотрению. В связи с этим, необходимо разработать мероприятия по компенсации либо устранению их негативного влияния.
Все мероприятия для снижения воздействия вредных факторов можно разбить на классы: организационные мероприятия, организационно-технические мероприятия и индивидуальные мероприятия [10].
Организационные мероприятия. К организационным мероприятиям относятся: выбор рациональных режимов работы оборудования, обеспечивающего уровень излучения, не превышающий предельно допустимый; ограничение места и времени нахождения персонала возле ЭВМ (защита расстоянием и временем), организация эффективных режимов работы включающих чередования труда и отдыха и т. п. К мерам профилактики организационного плана также следует отнести соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ.
Для более эффективной работы необходимо разработать собственную модель организации этой работы. Например, органично сочетать работу с перерывами для восстановления работоспособности.
Необходимо создать оптимальные условия для деятельности центральной нервной системы оператора. Нельзя полностью освободить разработчика от психо-эмоционального напряжения. Но необходимо повысить устойчивость адаптационных механизмов организма к стрессорам и упорядочить деятельность оператора. При этом целесообразно, с одной стороны, правильно использовать резервы организма, с другой - обнаружить отклонения и недостатки этих механизмов, чтобы вовремя их устранить.
Умеренная и постоянная производственная нагрузка поддерживает жизненный тонус и порождает положительные эмоции, препятствуя возникновению стресса. Нервное перенапряжение и невротические реакции чаще возникают у лиц, которые берутся за множество производственных дел одновременно, поэтому график работ оператора должен быть последовательным, но не монотонным.
Таким образом, существует много путей нейтрализации влияния хронического стресса на зарождение перенапряжения. Вместе с тем не следует забывать, что природа наделила организм человека способностью не только восстанавливать измененные функции, но и адаптироваться к трудным условиям труда и жизни. И здесь большую роль играют все психофизиологические резервы организма и необыкновенная пластичность центральной нервной системы человека.
Организационно-технические мероприятия. К организационно-техническим мероприятиям можно отнести различные мероприятия по снижению влияния вредных факторов в процессе работы при помощи различных технических средств. К организационным и техническим мероприятиям относятся: к работе допускают лиц не моложе 18 лет, прошедших медицинское освидетельствование, инструктаж и обучение безопасным методам труда, проверку знаний правил безопасности и инструкции в соответствии с занимаемой должностью применительно к выполняемой работе.
Индивидуальные мероприятия с целью уменьшения влияния хронического эмоционального стресса. Большое значение имеет характер отдыха: операторы подвержены развитию монотонности. Мероприятия, предупреждающие ее развитие, направлены на: повышение уровня активности центральной нервной системы, увеличение эмоционального тонуса и мотивации; обеспечение оптимальной информационной и двигательной нагрузок; устранение объективных факторов монотонного труда. Для этого в течение рабочего дня устанавливаются регламентированные перерывы. Продолжительность непрерывной работы с дисплеем без перерыва не должна превышать 2-х часов. После каждого часа работы делаются 5-10 минутные перерывы, при необходимости выполняется гимнастика.
Кроме этого рабочее место оператора удаляется на безопасное расстояние от объекта, благодаря этому ему не требуется каких-либо специфических средств защиты.
4.3 Системный анализ отказа работы системы
Проведем системный анализ разработки.
1. Определяем наиболее общий уровень, на котором должны быть рассмотрены все события, являющиеся нежелательными для нормальной работы рассматриваемой системы.
2. Разделяем события на несовместные группы, причем группы формируются по некоторым признакам, например, по одинаковым причинам возникновения.
Рисунок 4.1. _ Дерево отказов
Используя общие признаки, выделяем одно событие, к которому приводят все события каждой группы. Это событие является головным и будет рассматриваться с помощью отдельного «дерева» причин
4. Выбираем головное событие, которое должно быть предотвращено.
5. Определяем все первичные и вторичные события, которые могут вызвать головное событие.
6. Определяем отношения между вызывающими и головными событиями в терминах логических операций «И» и «ИЛИ».
7. Определяем величины, необходимые для дальнейшего анализа каждого из событий, выделенных на этапе 2 и 3. Для каждого вызывающего события, которое уточняется далее, повторяем этапы 2 и 3, причем термин «головное событие» теперь будет относиться к данному событию, которое продолжаем анализировать.
8. Продолжаем этапы 2, 3 и 4 пока либо все события не выразятся через основные события, либо перестаем дробить анализ дальше в силу незначительности событий, отсутствия данных и т.д.
9. Представляем события в виде диаграммы, используя логическую символику.
На рисунке 5.1. показано «дерево» причин для головного события «Отказ системы».
4.4 Экологичность работы
Компьютерная техника, которая используется в работе, может оказывать вредные воздействия на человека. Важно предусмотреть все меры, которые помогут уменьшить вредное влияние компьютера на человека.
Вопросы ресурсосбережения относятся как к материальным ресурсам, так и к энергетическим. Используемый в ходе работы ЭВМ потребляет электричество, при выработке которого наносится вред окружающей среде. Поэтому необходимо свести потери энергии к минимуму, используя энергосберегающие технологии. Кроме того, можно перевести ЭВМ в спорадический режим функционирования. Это такой режим, при котором основную часть времени ЭВМ находится в дежурном энергосберегающем режиме (или отключен). При возникновении задачи, требующей решения, он переводится в рабочее состояние. После решения задачи осуществляется обратный переход в дежурный режим. Кроме этого энергия потребляется самим разработчиком на освещение рабочего места. Здесь можно использовать энергосберегающие лампы, а также вести работу, преимущественно ограничиваясь дневным светом.
Таким образом, соблюдение выработанных рекомендаций по организации труда и обеспечению экологичности, обеспечат оператору ЭВМ безопасную работу.
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Технико-экономическое обоснование создается для:
· обычно технико-экономическое обоснование или ТЭО пишется для проектов внедрения новых технологий, процессов и оборудования на уже существующем, работающем предприятии, поэтому анализ рынка, маркетинговая стратегия, описание компании и продукта, а также анализ рисков в нем часто просто отсутствуют;
· в технико-экономическом обосновании приводится информация о причинах выбора предлагаемых технологий и процессов и решений, принятых в проекте, результаты от их внедрения и экономические расчеты эффективности;
Технико-экономическое обоснование проекта включает в себя:
· общее резюме по проекту;
· описание потребности в увеличении мощностей производства, смены технологии или схемы производства;
· обоснование выбора технологии, оборудования, схемы производства, строительные решения;
· расчеты потребностей производства в сырье, материалах, энергетических и трудовых ресурсах;
· экономические расчеты по предлагаемому проекту;
· выводы и предложения, в которых дается общая оценка экономической целесообразности и перспектив от внедрения проекта.
Технико-экономическое обоснование и является основным документом, обосновывающим целесообразность и эффективность предлагаемого проекта. В ТЭО детализируются и учитываются решения, принятые на стадии предпроектных разработок, определяются источники финансирования проекта. Источники финансирования могут быть определены как инвестиционные вложения - за счет средств инвесторов, в том числе государственного бюджета; в виде капитальных вложений, суммой, которой является объединение средств заказчика, собственных финансовых ресурсов предприятия, и заемных и привлеченных финансовых средств заинтересованных лиц.
К основным показателям технико-экономического обоснования относят:
определение стоимости товарной продукции (ценообразование);
определение количества рабочих мест и расчет специалистов необходимой квалификации;
определение общей сметной стоимости проекта, в том числе стоимости основных фондов и материальных ресурсов;
определение сроков внедрения проекта;
определение суммы необходимых капитальных вложений;
расчет себестоимости основных видов продукции;
определение балансовой и чистой прибыли;
внутренние нормы рентабельности
, (5.1)
где - прибыль;
К - капитальные вложения;
определение срока окупаемости капиталовложений.
Для оценки экономической эффективности часто используется метод срока окупаемости, который заключается в расчете срока, который понадобится для возмещения суммы первоначальных инвестиций. Срок окупаемости проекта рассчитывается по формуле
Срок окупаемости = . (5.2)
К достоинствам метода относят:
· простота расчета;
· простота для понимания и традиции применения;
· соответствие общепринятым методам бухучета и, как следствие, доступность исходной информации.
Недостатки метода заключаются в:
· привязке к данным бухгалтерского учета данным;
· не учитывает какую выгоду проекта за пределами срока окупаемости;
· не учитывается альтернативная стоимость используемых для ресурсов;
· неаддитивности (окупаемость проекта неравна сумме окупаемости его этапов).
5.1 Резюме проекта
В данном проекте производится модернизация системы автоматического управления барабанной сушилкой пульпы (свекловичной стружки). Пульпа - побочный продукт производства сахара. Она является ценным сельскохозяйственным продуктом и широко применяется для кормления скота. Процесс проектирования системы автоматического управления включает в себя три этапа:
- подготовительный;
- расчетный (аналитический);
- внедрения системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки.
Продолжительность процесса проектирования системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки составляет 58 дней.
Календарный график выполнения проектировочных работ приведен в таблице 5.1.
Таблица 5.1- Календарный график выполнения проектировочных работ
Этап проектирования |
Ответственные |
Затраты в человеко-днях |
Март |
Апрель |
Май |
||||||||||
I этап |
I |
II |
III |
IV |
I |
II |
III |
IV |
I |
II |
III |
IV |
|||
разработка ТЗ |
гл. инженер |
3 |
3 |
||||||||||||
инженер |
3 |
3 |
|||||||||||||
согласование ТЗ |
гл. инженер |
2 |
2 |
||||||||||||
инженер |
2 |
2 |
|||||||||||||
утверждение ТЗ |
гл. инженер |
1 |
1 |
||||||||||||
инженер |
1 |
1 |
|||||||||||||
Итого на этап |
гл. инженер |
6 |
|||||||||||||
инженер |
6 |
||||||||||||||
II этап |
|||||||||||||||
Исследование объекта управления |
гл. инженер |
2 |
2 |
||||||||||||
инженер |
8 |
3 |
5 |
||||||||||||
II этап |
|||||||||||||||
Построение ММ ОУ |
гл. инженер |
2 |
2 |
||||||||||||
инженер |
10 |
5 |
5 |
||||||||||||
Разработка алгоритмов управления |
гл. инженер |
5 |
5 |
||||||||||||
инженер |
9 |
5 |
4 |
||||||||||||
Синтез закона управления |
гл. инженер |
1 |
1 |
||||||||||||
инженер |
4 |
1 |
3 |
||||||||||||
Моделирование СУ |
Гл. инженер |
2 |
2 |
||||||||||||
инженер |
4 |
2 |
2 |
||||||||||||
Выбор контроллера |
гл. инженер |
2 |
2 |
||||||||||||
инженер |
2 |
2 |
|||||||||||||
Итого на этап |
гл. инженер |
14 |
|||||||||||||
инженер |
37 |
||||||||||||||
III этап |
|||||||||||||||
Оформление документации |
гл. инженер |
3 |
3 |
||||||||||||
инженер |
3 |
3 |
|||||||||||||
Реализация САУ |
гл. инженер |
2 |
2 |
||||||||||||
инженер |
5 |
5 |
|||||||||||||
Слесарь КИПиА |
4 |
4 |
|||||||||||||
Оператор |
5 |
5 |
|||||||||||||
Внедрение и наладка оборудования |
|||||||||||||||
гл. инженер |
1 |
1 |
|||||||||||||
инженер |
7 |
5 |
2 |
||||||||||||
Слесарь КИПиА |
4 |
4 |
|||||||||||||
Оператор |
3 |
3 |
|||||||||||||
монтажник |
4 |
4 |
|||||||||||||
Итого на этап |
гл. инженер |
6 |
|||||||||||||
инженер |
15 |
||||||||||||||
Слесарь КИПиА |
8 |
||||||||||||||
Оператор |
8 |
||||||||||||||
монтажник |
4 |
Таким образом суммарные затраты времени на проектирование системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки с учетом таблицы 5.1 приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 - Затраты времени на проектирование
№ |
Ответственные за проектирование |
Количество дней |
Количество человек |
Общая трудоемкость |
|
1 |
Гл. инженер |
26 |
1 |
26 |
|
2 |
Инженер |
58 |
1 |
58 |
|
3 |
Слесарь КИПиА |
8 |
2 |
16 |
|
4 |
Оператор |
8 |
3 |
24 |
|
5 |
Монтажник |
4 |
4 |
16 |
|
6 |
Обслуживающий персонал |
58 |
1 |
58 |
5.2 Расчёт основной заработной платы
К этой статье относятся основная заработная плата работников, а также премии, входящие в фонд заработной платы. Расчёт основной заработной платы выполняется на основе трудоёмкости выполнения каждого этапа в человеко-днях и величины месячного должностного оклада исполнителя.
Среднее количество рабочих дней в месяце равно 22. Следовательно, дневная заработная плата определяется делением размера оклада на количество рабочих дней в месяце.
Трудоемкость определяется следующим образом: по таблицам 5.1 и 5.2 находится количество дней, которое необходимо потратить на каждый из трёх этапов разработки.
Произведение трудоемкости на сумму дневной заработной платы определяет затраты по зарплате для каждого работника на все время разработки.
Расчет основной заработной платы по теме приведен в таблице 4.3.
Таблица 5.3 - Расчет основной заработной платы
№ |
Исполнитель |
Количество чел. |
Трудоемкость |
Оклад, руб. |
Дневная зар. плата (руб.) |
Затраты по зар. плате (руб.) |
|
1 |
Гл. инженер |
1 |
26 |
18000 |
818,18 |
21272,72 |
|
2 |
Инженер |
1 |
58 |
11600 |
527,27 |
30581,82 |
|
3 |
Слесарь КИПиА |
2 |
16 |
9200 |
418,18 |
6690,91 |
|
4 |
Монтажник |
4 |
24 |
10000 |
454,55 |
10910,0 |
|
5 |
Обслуживающий персонал |
1 |
58 |
8600 |
391,0 |
22672,72 |
|
7 |
Оператор |
3 |
24 |
8750 |
397,73 |
9545,45 |
|
Итого |
101673,6 |
5.3 Расчет дополнительной заработной платы
На эту статью относятся выплаты, предусмотренные законодательством о труде за неотработанное по уважительным причинам время: оплата очередных и дополнительных отпусков и т.п. (принимается в размере 20% от суммы основной заработной платы):
101673,63*0.2=20334,72 руб.
5.4 Расчёт отчислений на социальные нужды
Затраты по этой статье определяются в процентном отношении от суммы основной и дополнительной заработной платы (30,2%):
(101673,6+ 20334,72)* 0.302=36846,4 руб.
Таким образом, затраты по заработной плате с учетом единого социального налога рассчитываются по формуле
ЗЗпл = Осн. З.пл. + Доп. З.пл. + ЕСН, (5.3)
где Осн. З.пл. - основная заработная плата; Доп. З.пл. - дополнительная заработная плата; ЕСН - отчисления на социальные нужды (единый социальный налог - 30,2%).
ЗЗпл = 101673,6+ 20334,72+ 36846,4 = 158854,7 руб.
5.5 Расчет стоимости оборудования
Для расчета стоимости оборудования воспользуемся данными из таблицы 5.4. Цена материальных ресурсов определяется по соответствующим ценникам. В стоимость материальных затрат включаются транспортные расходы (20 % от прейскурантной цены).
Таблица 5.4 - Расчет стоимости оборудования
№ |
Наименование |
Количество, шт. |
Цена за единицу, руб. |
Цена |
Ставка амортизации |
Амортизационные отчисления |
|
1. |
Датчики |
||||||
1.1. |
Датчик влажности |
4 |
48700 |
194800 |
12,5 |
24350 |
|
1.2. |
Датчик температуры |
2 |
23800 |
47600 |
12,5 |
5950 |
|
1.3. |
Датчик расхода топлива |
3 |
86200 |
258600 |
12,5 |
32325 |
|
2. |
Персональный компьютер |
1 |
27000 |
27000 |
12,5 |
3375 |
|
3. |
Кабель |
140 |
12 |
1680 |
12,5 |
260 |
|
4. |
Микроконтроллер |
1 |
374862 |
374862 |
18 |
67475,16 |
|
5. |
Пульт управления |
1 |
286400 |
286400 |
17 |
48688 |
|
ИТОГО на оборудование |
1190942 |
||||||
6. |
Дополнительные расходы |
343680 |
|||||
7. |
Транспортные расходы |
238188,4 |
|||||
Итого |
5142810,4 |
182373,16 |
Транспортные расходы на перевозку оборудования составляют:
1190942 *0.2 = 238188,4 (руб.)
С учётом транспортных расходов затраты на приобретение оборудования:
1190942 *1.2 = 1429130,4 (руб.)
Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле:
(5.4)
где A - cумма амортизационных отчислений;
Спп - полная первоначальная стоимость оборудования;
Но - норма амортизационных отчислений;
Тком - общее количество рабочих дней в году;
Тр - количество дней эксплуатации оборудования.
руб.
5.6 Оценка эффективности проекта
Для оценки эффективности разработанной системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки необходимо произвести ее сравнение с ранее существовавшей на производстве системы управления. Для этой цели возьмем за отчетный период год. Затраты по заработной плате существовавшей СУ барабанной сушилкой свекловичной стружки за год приведены в таблице 5.5, а затраты на заработную плату модернизированной САУ приведены в таблице 5.6.
Расчет дополнительной заработной платы производится по формуле:
З.пл.доп = З.пл.осн·0,2. (5.5)
Расчет суммы отчислений на социальные службы производится по формуле
Отчисления на соц.нужды = (З.пл.доп + З.пл.осн)·0,302. (5.6)
Годовая заработная плата и годовые отчисления на социальные службы рассчитываются по формулам:
З.пл.доп = З.пл.осн·0,2·12. (5.7)
Отчисления на соц.нужды = (З.пл.доп + З.пл.осн)·0,302·12. (5.8)
Таблица 5.5 - Затраты по заработной плате для системы управления до модернизации
№ |
Исполнитель |
Количество чел. |
Оклад, руб. |
Затраты по зар. Плате ( руб.) |
|
1 |
Инженер |
2 |
11600 |
23200 |
|
2 |
Слесарь КИПиА |
10 |
9200 |
92000 |
|
3 |
Обслуживающий персонал |
6 |
8600 |
51600 |
|
4 |
Оператор |
24 |
8750 |
210000 |
|
5 |
Итого основная заработная плата в месяц |
376800 |
|||
6 |
Итого основная заработная плата за год |
4521600 |
|||
7 |
Дополнительная заработная плата в месяц |
75360 |
|||
8 |
Дополнительная заработная плата за год |
904320 |
|||
9 |
Отчисления на соц. нужды за месяц |
113793 |
|||
10 |
Отчисления на соц. нужды за год |
1365523 |
|||
ИТОГО затраты на заработную плата за год |
5425920 |
Затраты по производственному персоналу до модернизации системы управления составили 5425920 руб.
а)
б)
Рисунок 5.1- Сравнительный анализ затрат по заработной плате на производственный персонал: а) до модернизации системы управления; б) после модернизации системы управления.
Сравнивая данные этих таблиц видно, что до момента модернизации системы управления затраты по заработной плате были значительно выше, чем после модернизации. Это связано с тем, что разработанная система управления является полностью автоматической и для ее обслуживания достаточно одного оператора, в обязанности которого входит наблюдение за ходом производственного процесса. Также разработанная система является более надежной и затраты на ремонт также снижаются. Затраты на ремонт системы управления до модернизации составляли 427300 руб., а после модернизации - 243800 руб.
Таблица 5.6 - Затраты по заработной плате для системы управления после модернизации
№ |
Исполнитель |
Количество чел. |
Оклад, руб. |
Затраты по зар. Плате ( руб.) |
|
1 |
Инженер |
2 |
11600 |
23200 |
|
2 |
Слесарь КИПиА |
6 |
9200 |
55200 |
|
3 |
Обслуживающий персонал |
3 |
8600 |
25800 |
|
4 |
Оператор |
8 |
8750 |
70000 |
|
5 |
Итого основная заработная плата в месяц |
174200 |
|||
6 |
Итого основная заработная плата за год |
2090400 |
|||
7 |
Дополнительная заработная плата в месяц |
34840 |
|||
8 |
Дополнительная заработная плата за год |
418080 |
|||
9 |
Отчисления на соц. нужды за месяц |
52608 |
|||
10 |
Отчисления на соц. нужды за год |
631600 |
|||
ИТОГО затраты на заработную плата за год |
2508480 |
Затраты по производственному персоналу после модернизации системы управления составили 2508480 руб.
При расчете себестоимости проектировочных работ необходимо учесть затраты на заработную плату проектировочных работ, стоимости оборудования с учетом транспортных затрат, а также годовые затраты на заработную плату после внедрения системы автоматического управления.
Расчет себестоимости системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки приведен в таблице 5.7.
Таблица 5.7 - Расчет себестоимости системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки
№ п/п |
Наименование статьи расхода |
Затраты (в руб.) |
|
1. |
Оборудование |
1190942 |
|
2. |
Транспортные расходы |
238188,4 |
|
3. |
Дополнительные расходы |
343680 |
|
4. |
ЕСН |
631600 |
|
5. |
Основная заработная плата |
2090400 |
|
6. |
Дополнительная заработная плата |
418080 |
|
7. |
Проектные расходы |
153663,23 |
|
8. |
Ремонт |
243800 |
|
9. |
Амортизация |
182373,16 |
|
ИТОГО: |
5492727 |
Прибыль от внедрения разработанной системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки заключается в экономии на затратах по заработной плате, за счет сокращения штата сотрудников и на плановый ремонт системы управления, вследствие повышения надежности разработанной САУ.
Таким образом, расчет прибыли будем производить по формуле:
Пр = З.пл.1 - З.пл.2. + Зрем.1 - Зрем.2, (5.9)
где З.пл.1 - годовые затраты на заработную плату для системы управления до модернизации;
З.пл.2. - годовые затраты на заработную плату для системы управления после модернизации;
Зрем.1 - затраты на ремонт для системы управления до модернизации;
Зрем.2 - затраты на ремонт для системы управления после модернизации.
Таким образом, с учетом данных таблиц 5.5, 5.6 по формуле (5.9) получаем:
Пр = 5425920- 2508480 + 427300 - 243800 = 3152730 руб.
Для оценки эффективности проекта используя показатель срока окупаемости. Для этого, подставляя в формулу (5.2), значения себестоимости разработки и величину прибыли получаем
Срок окупаемости = г.
5.7 Вывод по эффективности
В результате проведения технико-экономического анализа были рассмотрены следующие вопросы:
1. Расчет стоимости разработки;
2. Экономическая эффективность разработки.
Время разработки системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки составляет 58 рабочих дней или 2,5 месяца со средним значением рабочих дней в месяце равным 22.
Расчет произведен в ценах 2016-2017гг.
В ходе проведенного технико-экономического анализа были рассчитаны:
- срок окупаемости системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки после внедрения на заводе составляет 1,74 года;
- величина прибыли составляет 3152730 руб.;
- себестоимость системы автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки с учетом затрат на эксплуатацию в течение года составляет 5492727 руб.;
- себестоимость проектных работ составляет 153663,23руб. (затраты по заработной плате);
Анализ данных показателей показывает, что разработанная система автоматического управления барабанной сушилкой свекловичной стружки выгодна и быстро окупается после внедрения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной выпускной квалифицированной работе разработана система автоматического управления барабанной сушилкой пульпы (свекловичная стружка - побочный продукт производства сахара). Особенностью барабанной сушилки как объекта автоматизации является сложность ее динамических характеристик (запаздывания, большое время установления и т.д.). В результате ручное управление является крайне неэффективным, ведет к перерасходу топлива и плохому качеству пульпы. Поэтому в данном проекте предложена автоматизированная система управления сушилкой в режиме непосредственного цифрового управления. При проектировании данной системы использовались методы идентификации математической модели по разгонным характеристикам.
Помимо вывода математической модели проводится краткое описание технологического процесса сушки пульпы, отдельно рассмотрены функции и требования предъявляемые к САУ. В данном проекте рассмотрены алгоритмы первичной обработки сигналов аналогового входа и проведен синтез модального управления с редуцированным наблюдателем состояния. Проведено моделирование как непрерывной, так и цифроуправляемой системы, определена оптимальная частота выдачи управляющего воздействия.
Особенностью ВКР является то, что предлагаемая система автоматического управления реализована на техническом уровне с помощью датчиков и исполнительных механизмов, также проводится оценка разрядности АЦП и микроконтроллера, разработана принципиальная схема системы. При этом проводится разработка схемы размещения элементов и разводка печатной платы.
Предложенная автоматизированная система управления барабанной сушилкой пульпы в режиме непосредственного цифрового управления является более эффективной по сравнению с системой ручного управления, так как ее использование не приводит к перерасходу топлива и плохому качеству пульпы.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Гайдук А.Р. Алгебраические методы анализа и синтеза систем автоматического управления. - Издательство Ростовского университета, 1988, 208с.
2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. "Электроника: Учебное пособие для приборостроительных специальностей вузов. - 2-е издание переработанное и дополненное. - М.: Высшая школа. 1991.-622с.
3. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. ГОСТ 2.721-74.
4. Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 541 с, ил.
5. Микропроцессорные средства и системы. Алексеенко А.Г. и др.; - М: Радио и связь, 1987.-96 с: ил.-№3.
6. Петров И.К. Курсовое и дипломное проектирование по автоматизации производственных процессов.
7. Пъявченко Т.А. Автоматизированные управления технологическими процессами и техническими объектами. Учебное пособие.
8. Пъявченко Т.А. Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплинам «Автоматизированное управление в технических системах», «Проектирование микропроцессорных систем промышленной электроники».
9. Тарабин Б.В., Якубовский С.В. и др.; Справочник по интегральным микросхема - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1081. - 816 с, ил.
10. Сербулова Т.Н. Методические указания к выполнению раздела "Безопасность и эклогичность" к выпускной квалификационной работе, Кисловодск, издательство КГТИ 2015, стр.16.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектирование промышленной системы автоматического регулирования на основе заданных параметров объекта регулирования. Вычисление передаточной функции объекта управления. Выбор исполнительного механизма совместно с регулирующим органом, датчика уровня.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 09.04.2014Характеристика объекта системы автоматического управления. Передаточная функция замкнутой системы. Начальное и конечное значение переходного процесса. Сравнение частотных характеристик объекта управления и замкнутой системы. Оценка устойчивости системы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.01.2016Идентификация термического объекта управления по временным характеристикам его реакции на скачкообразный входной сигнал. Компьютерное моделирование объекта по полученной математической модели. Анализ устойчивости и качества замкнутой системы (САУ).
курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.11.2011Преобразование алгоритмической структуры объекты для выделения внутреннего и внешнего замкнутых контуров. Составление цифровой модели замкнутой линейной системы управления. Получение переходной характеристики объекта методом цифрового моделирования.
курсовая работа [185,8 K], добавлен 10.02.2015Схема солнечной фотоэлектрической установки. Выбор электродвигателя и определение передаточных функций. Моделирование системы автоматического управления средствами MATLAB. Подбор микроконтроллера, драйвера двигателя и датчика уровня освещенности.
курсовая работа [7,0 M], добавлен 11.08.2012Результаты моделирования системы управления. Функциональная схема системы управления углом поворота нагрузки и алгоритм работы ЭВМ. Влияние периода квантования сигналов управления в контуре регулирования скорости на качество переходного процесса.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 11.12.2012Построение математической модели объекта управления в пространстве состояния. Нахождение по формуле Мейсона передаточной функции, временных и частотных характеристик. Прямые и косвенные оценки качества объекта управления по полученным зависимостям.
курсовая работа [737,2 K], добавлен 12.03.2014Частотные показатели качества системы автоматического управления в переходном режиме. Полный анализ устойчивости и качества управления для разомкнутой и замкнутой систем с помощью критериев Гурвица и Найквиста, программных продуктов Matlab, MatCad.
курсовая работа [702,6 K], добавлен 18.06.2011Описание объекта автоматического управления в переменных состояниях. Определение дискретной передаточной функции замкнутой линеаризованной аналого-цифровой системы. Графики переходной характеристики, сигнала управления и частотных характеристик системы.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 21.11.2012Разработка системы управления фрезерного станка. Описание механизма и механотронной системы. Выбор микроконтроллера для реализации системы управления. Выбор электронных ключей и драйверов. Разработка протокола взаимодействия и логики работы устройства.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.05.2014Структурная схема системы управления кондиционером. Выбор пульта управления, датчика температуры, вентилятора, микроконтроллера и компрессора. Внутренняя структура и система команд транспортного уровня микросхемы DS18B20. Алгоритм работы кондиционера.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 14.11.2010Разработка микропроцессорной системы на основе микроконтроллера. Пульт дистанционного управления на инфракрасных лучах. Разработка инфракрасного пульта и приемника дистанционного управления. Технико-экономическое обоснование объекта разработки.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 14.07.2010Выбор и обоснование выбора элементной базы локальной системы управления: микропроцессора, гидроцилиндра, передаточной функции объекта управления и датчика угла поворота. Вычисление устойчивости системы автоматического управления челюстью робота.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.05.2013Назначение и структура автоматизированной системы, её программное обеспечение и алгоритм функционирования. Анализ систем отопления, вентиляции и кондиционирования как объекта управления. Этапы разработки математической модели теплового режима помещений.
курсовая работа [533,8 K], добавлен 10.11.2014Определение и моделирование оптимального управления объектом, заданным системой уравнений по квадратичному функционалу качества, по точности, по критерию Красовского и по быстродействию. Результаты работы математических пакетов MathCAD и Matlab.
курсовая работа [388,5 K], добавлен 08.07.2014Передаточные функции замкнутой и разомкнутой САУ. Построение АХЧ, ФЧХ, АФЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ системы в замкнутом состоянии. Расчет запасов устойчивости замкнутой системы по годографу Найквиста. Исследование качества переходных процессов и моделирование САУ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.10.2013Функциональная схема объекта управления, расчет математической модели и выбор параметров. Проектирование принципиальной схемы управляющего устройства. Оценка быстродействия системы, синтезированной методами модального управления и оптимизации контуров.
курсовая работа [590,8 K], добавлен 23.06.2009Понятие математической модели линейной дискретной системы (ЛДС) как соотношение вход/выход в виде уравнения или системы уравнений с целью вычисления реакции на сигналы. Моделирование работы ЛДС в программной среде MATLAB. Порядок выполнения работы.
контрольная работа [221,6 K], добавлен 29.09.2011Порядок описания и разработки структурной и функциональной схемы микропроцессорной системы на основе микроконтроллера К1816ВЕ31. Обоснование выбора элементов, разработка принципиальной схемы данной системы, программы инициализации основных компонентов.
курсовая работа [260,4 K], добавлен 16.12.2010Структурный синтез системы оптимального управления электроприводом постоянного тока. Система релейного управления с алгоритмами в различных фазовых пространствах. Требования, предъявляемые к силовому преобразователю, математическое описание объекта.
курсовая работа [6,6 M], добавлен 20.10.2011