Блок контроля и управления скоростью турбины
Выбор частоты вращения, числа валов и цилиндров турбины. Миниатюризация блока контроля и управления скоростью вращения турбины. Описание схемы электрической структурной и принципиальной. Расчет стабилизатора напряжения. Алгоритм работы программы.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.06.2012 |
Размер файла | 514,0 K |
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.
- 768 байт встроенной памяти (256 DATA + 512 XRAM);
- 8 кбайт Flash памяти программируемой в системе по 512 байт/сектор;
- Встроенная схема отладки;
- Схема сброса при провале напряжения питания;
- Схема сброса при нестабильности тактового генератора.
Микроконтроллер выпускается в миниатюрном корпусе MLF-20 и имеет размеры 4х4 мм.
Таблица 2.2 - Основные электрические параметры микроконтроллера C8051F330.
Напряжение питания, В |
2,7 ч3,3 |
|
Ток потребления при тактовой частоте 25 МГц, мА |
6,4 |
|
Ток потребления при тактовой частоте 1 МГц, мА |
0,36 |
|
Ток потребления при тактовой частоте 32 кГц, мкА |
9 |
|
Ток потребления при отключенном CPU и тактовой частоте 25 МГц, мА |
3,2 |
|
Ток потребления при отключенном CPU и тактовой частоте 1 МГц, мА |
0,18 |
|
Ток потребления при отключенном CPU и тактовой частоте 32 кГц, мкА |
7,5 |
|
Напряжение питания гарантирующее сохранение данных в ОЗУ, не менее, В |
1,5 |
|
Тактовая частота, МГц |
0ч 25 |
|
Допустимый температурный диапазон, єС |
-40ч +85 |
LM358D сдвоенный операционный усилитель.
ОУ имеет широкий диапазон напряжения питания, малое потребление тока и маленький входной ток, что является необходимым условием для работы схемы выделения импульсов. ОУ выпускается в корпусе SOIC-8.
Таблица 2.3- Параметры операционного усилителя LM358D
Входное напряжение смещения, мВ |
2 |
|
Входной ток, нА |
45 |
|
Входной ток смещения, нА |
5 |
|
Ток потребления одним ОУ при напряжении питания 30В, мА |
1 |
|
Коэффициент усиления на большем входном сигнале, В/мВ |
от 25 до 100 |
|
Подавление синфазного сигнала, дБ |
85 |
|
Подавление влияния напряжения питания, дБ |
100 |
|
Связь между ОУ, дБ |
-120 |
|
Выходной вытекающий ток, мА |
40 |
|
Выходной втекающий ток, мА |
20 |
|
Ток короткого замыкания на землю, мА |
40 |
|
Однополярное напряжение питания, В |
от 3 до 32 |
|
Двухполярное напряжение питания, В |
от ±1,5 до ±16 |
MC74HCT164D - последовательно-параллельный 8-ми разрядный сдвигающий регистр. Микросхема выполнена по улучшенной CMOS технологии. Данные сдвигаются по положительному срезу тактирующего сигнала. Низким уровнем на выводе MR выходы регистра устанавливаются в лог 0. Имеется два последовательных входа данных, что позволяет один из них использовать для разрешения данных.
Таблица 2.4 -Параметры микросхемы MC74HCT164D
Высокий уровень входного напряжения, В |
не менее 2 |
|
Низкий уровень входного напряжения, В |
не более 0,8 |
|
Высокий уровень выходного напряжения, В |
не менее 3,98 |
|
Низкий уровень выходного напряжения, В |
не более 0,26 |
|
Ток потребления, мкА |
8 |
|
Максимальная тактовая частота, МГц |
не менее 27 |
КФ1158ЕН5В - линейный трехвыводной стабилизатор напряжения с низким проходным напряжением. Стабилизатор предназначен для широкой области применения, имеет встроенную защиту от выбросов входного напряжения при сбросе нагрузки до 60 В, защиту при подключении входного напряжения в обратной полярности и от перегрева ИС. Для ограничения рассеиваемой мощности введена блокировка выходного напряжения при входном напряжении более 30В. Стабилизаторы не выходят из строя при кратковременном подключении выводов в зеркальной последовательности. Микросхемы выпускаются с выходной характеристикой при срабатывании защиты от короткого замыкания по выходу как с ограничением мощности, так и без ограничения.
LM2937IMP-3.3 - положительный линейный стабилизатор с допустимым током нагрузки 500 мА. Стабилизатор идеально подходит для преобразования питания 5В в более низкое значение напряжения питания 3,3В. Специальные встроенные цепи минимизируют ток потребления стабилизатора, типичным является потребление 10мА при токе нагрузке 500мА. Стабилизатор имеет цепи защиты от короткого замыкания и теплового перегрева.
Таблица 2.5- Основные технические параметры стабилизатора КФ1158ЕН5В.
Напряжение стабилизации, В |
от 4,75 до 5,25 |
|
Нестабильность выходного напряжения по напряжению, мВ/В |
не более 15 |
|
Нестабильность выходного напряжения по току, мВ/В |
не более 25 |
|
Минимальное падение вход-выход, В |
0,7 |
|
Входное напряжение срабатывания защиты по перенапряжению, В |
30 |
|
Выходной ток срабатывания защиты по току, А |
не менее 0,4 не более 1,2 |
|
Ток потребления, при токе нагрузки 500 мА, мА |
не более 70 |
|
Температурный коэффициент напряжения питания, %/єС |
не более 0,02 |
|
Допускаемое значение входного напряжения при переполюсовке ,В |
не менее 18 |
Таблица 2.6- Основные технические параметры стабилизатора LM2937IMP-3.3
Напряжение стабилизации, В |
от 3,14 до 3,43 |
|
Нестабильность выходного напряжения по напряжению, мВ |
не более 33 |
|
Нестабильность выходного напряжения по току, мВ |
не более 33 |
|
Диапазон входного напряжения, В |
от 4,75 до 26 |
|
Долговременная стабильность в течении 1000 ч, мВ |
13,2 |
|
Ток короткого замыкания, А |
от 0,6 до 1,0 |
|
Среднеквадратичное значение напряжение шума в выходном напряжении, мкВ |
99 |
2.4 Выбор метода измерения скорости вращения
В соответствии с требования технического задания тахометр должен измерять скорость вращения вала в диапазоне от 1 до 6000 об/мин (16,666 мГц до 100 Гц) с точностью не менее 0,1%.
Измерение скорости вращения, а фактически частоты импульсов приходящих от датчика возможно 2-мя методами:
а) Подсчет количества импульсов за определенный промежуток времени.
б) Измерение периода импульсов.
Рассмотрим способ (а) и укажем его недостатки.
Исходя из минимальной частоты импульсов датчика и необходимой точности измерения, определим временной интервал необходимый для измерения:
(2.1)
сек.
где - минимальной частота импульсов датчика, Гц;
- погрешность измерения скорости вращения вала, приведенная к единице.
Исходя из полученного результата, становится ясно, что использование этого метода измерения неприемлемо, так как слишком большой временной интервал измерения.
Метод измерения (б) при данных измеряемых частотах имеет значительно меньший временной интервал измерения который определяется периодом минимально измеряемой частоты т.е 60 сек.
В данном методе период импульса заполняется импульсами с известной частотой и количество измеренных импульсов за период будет прямо пропорционально значению периода. Точность измерения зависит от отношения частоты импульсов заполнения к частоте измеряемой. Рассчитаем частоту импульсов заполнения:
(2.2)
Гц.
где - максимальная измеряемая частота.
Поскольку измерение периода производится микроконтроллером целесообразно для измерения использовать таймер. Рассчитаем необходимую разрядность таймера:
(2.3)
.
Округлив до целого в большую сторону получаем что необходим как минимум 23-х разрядный таймер. В микроконтроллере имеются только 16-ти разрядные таймеры. Выход из этой затруднительной ситуации возможен в том случае если разбить весь диапазон измерения на несколько поддиапазонов и в каждом из них использовать свою частоту заполнения.
Определим необходимое количество диапазонов и соответствующие им частоты импульсов заполнения.
Выберем частоту заполнения равной 1МГц и найдем нижнию границу поддиапазона:
(2.4)
Гц.
где - частота заполнения поддиапазона.
Найдем частоту импульсов заполнения на следующем поддиапазоне:
(2.5)
Гц.
где - верхнее значение частоты измеряемой на этом поддиапазоне, Гц.
Для удобства формирования частоты округлим полученный результат до значения 50 кГц, кроме того, это увеличит точность измерения на данном поддиапазоне более чем в 3 раза.
Оценим нижнюю границу поддиапазона по формуле :
Гц.
По формуле найдем частоту импульсов заполнения на следующем поддиапазоне:
Гц.
Для удобства формирования частоты округлим полученный результат до значения 1000 Гц.
Оценим нижнюю границу поддиапазона по формуле:
Гц.
Полученная нижняя граница поддиапазона ниже необходимой, отсюда, следует, что дальнейшее разбиение на поддиапазоны не требуется.
Итого получилось три поддиапазона измерения частоты:
1- Нижний поддиапазон от 15,3 мГц до 0,763 Гц;
2- Средний поддиапазон от 0,763 Гц до 15,26 Гц;
3- Верхний поддиапазон от 15,26 Гц до 100 Гц.
Реализовать измерение частоты с помощь поддиапазонов наиболее легко с помощью таймера PCA, модули которого могут режиме захвата, по срезу сигнала на внешнем выводе микроконтроллера. Переключать поддиапазоны можно с помощью изменения тактовой частоты модуля PCA, это довольно легко реализуется, если в качестве источника тактового сигнала использовать сигнал переполнения от таймера 0.
2.5 Расчет стабилизатора напряжения
Принципиальная схема стабилизатора приведена на рисунке 2.1.
Исходные данные:
Uн - напряжение нагрузки (U на выходе стабилизатора)- 9 В
Iн - ток нагрузки (max ток нагрузки)-0,15 А
Рисунок 2.1- Принципиальная схема стабилизатора
Максимальная рассеваемая мощность транзистора для этой схемы будет равна:
Pmax=1,3(Uв-Uн)Iн (2.6)
где Uв - выходное напряжение трансформатора (выбирается на 3-5 Вольт выше необходимого напряжения стабилизатора).
Имеется стандартный трансформатор на 12 Вольт. 12-9=3 В, что удовлетворяет нашим требованиям.
Pmax=1,3(12-9)0,15=0,585 Вт.
По справочнику выбираем транзистор, который должен удовлетворять условиям: "Максимальная мощность на коллекторе транзистора должна быть больше Pmax и максимальное напряжение коллектор - эмитер транзистора должно быть выше напряжения на выходе трансформатора (максимальные эксплуатационные данные в справочнике)". Например, у нас имеется транзистор ВС847 В. Его параметры, интересующие нас - напряжение между коллектором и эмиттером 25 В, мощность на коллекторе 600 мВт. Далее рассчитываем I бmax (максимальный ток базы):
I бmax=Iн ? Bст.min (2.7)
где Вст.min -минимальное значение статического коэффициента тока базы
Для нашего транзистора в справочнике указано Вст - 30-80, выбираем min значение.
I бmax=0,15 ? 30=0,05 A, (50 mA)
Выбираем стабилитрон: напряжение стабилизации должно быть равно напряжению нагрузки (9 В), а максимальный ток стабилизации выше I бmax". Берём широко распространенные стабилитроны на 9 В, Д814Б. Проверяем параметры. Максимальный ток стабилизации этого стабилитрона 36 mA.
Дальше рассчитываем сопротивление резистора R1 и его мощность.
R1=(Uв-Uн) ? (I стmin+I бmax) (2.8)
Pr=(Uв-Uн)(Uв-Uн) ? R1 (2.9)
где: I стmin - минимальный ток стабилизации стабилитрона.
Pr - мощность резистора.
R1=(12-9) ? (0,003+0,0025)=545,45 Ом
Выбираем резистор с ближайшим стандартным номиналом 560 Ом.
Pr=9 ? 560=0,016 Вт
Ближайшее значение мощностей выпускаемых резисторов 0,125 Вт, можно предположить, что стабилизатор не будет постоянно работать на максимальной нагрузке и взять резистор на 0,125 Вт, поскольку разница не большая, но следует учесть, что при повышении напряжения в сети, возрастает напряжение и на вторичной обмотке трансформатора, следовательно, будет возрастать и ток через резистор. Поэтому в таких случаях всегда надо выбирать резистор на большую мощность, для нас следующий в ряду мощностей стоит 0,25 Вт.
Резистор R2, выбирается в пределах 1-10 кОм, мощностью 0,25-0,5 Вт.
Т.е. в рабочем положении стабилизатор всегда находится под нагрузкой. Конденсатор С11, служит для сглаживания пульсации напряжения и в большинстве случаев достаточно ёмкости 500-1000 мкФ. Его рабочее напряжение должно быть не меньше напряжения на выходе выпрямителя.
Может оказаться, что при расчете стабилизатора на большую мощность, не удастся подобрать подходящий стабилитрон. Как видно из вышеприведённых формул, чтобы применить стабилитрон с малым максимальным током стабилизации нужен транзистор с большим статическим коэффициентом усиления, а этого условия нет у транзисторов большой мощности. Для увеличения коэффициента усиления применяют схему составного транзистора.
Рисунок 2.2- Зависимость сопротивления резистора от положения подвижного контакта
2.6 Расчет надежности
Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации, технического обслуживания, ремонтов и транспортирования.
Исходными данными для расчета надежности являются:
схема электрическая принципиальная 200101.340000.000 Э3;
плата печатная 200101.340000.001;
перечень элементов200101.340000.000 ПЭ3;
климатические и механические условия эксплуатации.
Определим максимальное воздействие условий эксплуатации. Анализ работы устройства показал, что устройство работает в режиме малых сигналов, и в нем нет цепей с повышенным тепловыделением, следовательно, максимальная температура определяется заданием t = 30ч10 0C.
Принимаем:
tмакс = 400C;
влажность - нормальная;
установка - стационарная.
В результате расчета надежности определим:
интенсивность отказов устройства лУ;
среднее время наработки до отказа Тср
вероятность безотказной работы устройства Рс(t) в течение 5000 часов эксплуатации.
Расчет проводим по методике [1]. Составляем таблицу элементов, применяемых в устройстве. Для удобства расчета однотипные компоненты, находящиеся при одинаковых или близких температурах и работающих при одинаковых или близких электрических и механических нагрузках, объединяем в одну группу. В таблицу включаем также лепестки, проводники печатные и соединения паяные.
Объединяем в группы следующие компоненты:
- транзисторы VT1, VT2, VT3, VT4, VT5, VT6, VT7, VT8, VT9, VT10, VT11, VT12, VT13, VT14, VT15 типа ВС847В - биполярный транзистор;
- транзистор VT16 типа КТ973А- биполярный транзистор;
- конденсаторы С1, С2, С11, С21 типа SK-100 -конденсатор с керамическим диэлектриком;
- конденсаторы С3, С4, С5, С6, С7, С9, С10, С12, С13, С14, С15, С16, С17, С18, С19, С20, С22, С23, С24, С25, С26, С27, С28 типа 0805- керамический конденсатор для высоких напряжений ;
- микросхемы DA1, DA4, DA5, DA6 типа LM358D - операционный усилитель общего применения;
- микросхемы DA2 типа КФ1158ЕН5В - линейный трехвыводной стабилизатор напряжения с низким проходным напряжением;
- микросхемы DA3 типа LM2937 IMP- положительный линейный стабилизатор;
- микросхемы DD1 типа C8051F330/1- 8-ми разрядный контроллер;
- микросхемы DD2, DD3, DD4, DD5, DD6 типа MC74НСТ164D- последовательно- параллельный 8-ми разрядный сдвигающий регистр;
- резисторы R1…R3, R5, R8…R11, R15, R19,R22,R27,R28,R31,R32 типа CR21-103- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R2, R20, R21, R25, R29, R65…R68, R71..R74, R87, R88 типа CR21-102- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R6, R7, R16, R24, R30 типа CR21-302- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R12, R13 типа CR21-474- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R14, R81…R84, R89…R92 типа CR21-472- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R17 типа CR21-5112- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R18, R69, R70, R78…R80, R85 типа CR21-1012- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R86 типа CR21-101- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R23 типа CR21-153- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R26 типа CR21-104- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R33..R64, R77 типа CR21-621- непроволочные металлодиэлектрические;
- резисторы R76 типа СП3-19а- непроволочные металлодиэлектрические;
- стабилитрон VD11 типа Д814Б - диод-стабилитрон ;
- диоды VD1, VD2 типа ВАV199 - выпрямительный кремниевый ;
- диоды VD3…VD10 типа L-53- выпрямительные кремниевые;
Последними элементами в таблицу записываем лепестки, соединения паяные и проводники.
По топологии платы печатной определяем количество паяных соединений Nс и количество проводников Nп.
Nс= 145, Nп=73 (2.10)
Записываем радиоэлементы в таблицу 2.7 в последовательности их записи в перечне элементов. Для каждого типа элемента определяем интенсивность отказов в номинальном режиме лjн и записываем в таблицу 2.7.
Рассчитаем поправочный коэффициент при воздействии внешних факторов:
kл= kл1· kл2 (2.11)
где kл1 - поправочный коэффициент, учитывающий суммарное воздействие вибраций и одиночных ударов ;
kл2 - поправочный коэффициент, учитывающий воздействие повышенной температуры влажности .
kл=1,00·1,00=1,00.
Результат записываем в таблицу 2.7
Рассчитываем интенсивности отказов с учетом внешнего воздействия для каждой группы однотипных элементов
лjnj =лjнkлn (2.12)
где лjн - интенсивность отказов элементов при нормальных условиях эксплуатации;
kл - поправочный коэффициент, учитывающий воздействие внешних факторов;
n - количество элементов в группе.
-для VT1, VT2, VT3, VT4, VT5, VT6, VT7, VT8, VT9, VT10, VT11, VT12, VT13, VT14, VT15
лjnj = 5,0·15·1·10-6 =75,0·10-6 1/час;
-для VT16
лjnj = 5,0·1·1·10-6 =5,0·10-6 1/час;
-для С1, С2, С11, С21
лjnj = 2,4·4·1·10-6 =9,6·10-6 1/час;
-для С3…С7, С9…С10, С12…С20, С22…С28
лjnj = 2,4·23·1·10-6 =55,2·10-6 1/час;
-для DА1, DА4, DА5, DА6
лjnj = 8,0·4·1·10-6 =32·10-6 1/час;
-для DА2
лjnj = 8,0·1·1·10-6 =8·10-6 1/час;
-для DА3
лjnj = 8,0·1·1·10-6 =8·10-6 1/час;
-для DD1
лjnj = 8,0·1·1·10-6 =8·10-6 1/час;
-для DD2, DD3, DD4,DD5,DD6
лjnj = 8,0·5·1·10-6 =40·10-6 1/час;
-для R1…R3, R5, R8…R11, R15, R19,R22,R27,R28,R31,R32
лjnj = 3,0·15·1·10-6 =45·10-6 1/час;
-для R2, R20, R21, R25, R29, R65…R68, R71..R74, R87, R88
лjnj = 3,0·15·1·10-6 =45·10-6 1/час;
- для R6, R7, R16, R24, R30
лjnj = 3,0·5·1·10-6 =15·10-6 1/час;
- для R12, R13
лjnj = 3,0·2·1·10-6 =6·10-6 1/час;
- для R14, R81…R84, R89…R92
лjnj = 3,0·9·1·10-6 =27·10-6 1/час;
- для R17
лjnj = 3,0·1·1·10-6 =3·10-6 1/час;
- для R18, R69, R70, R78…R80, R85
лjnj = 3,0·7·1·10-6 =21·10-6 1/час;
- для R86
лjnj = 3,0·1·1·10-6 =3·10-6 1/час;
- для R23
лjnj = 3,0·1·1·10-6 =3·10-6 1/час;
- для R26
лjnj = 3,0·1·1·10-6 =3·10-6 1/час;
- для R33..R64, R77
лjnj = 3,0·32·1·10-6 =96·10-6 1/час;
- для R76
лjnj = 3,0·1·1·10-6 =3·10-6 1/час;
-для VD11
лjnj = 5,0·1·1·10-6 =5·10-6 1/час;
-для VD1, VD2
лjnj = 5,0·2·1·10-6 =10·10-6 1/час;
-для VD3...VD10
лjnj = 5,0·10·1·10-6 =50·10-6 1/час;
Для соединений паяных
лjnj =0,01·1·145·10-6 =1,45·10-6 1/час;
Для печатных проводников
лjnj =0,05·1·73·10-6 =3,65·10-6 1/час.
Для лепестков
лjnj =0,5·1·21·10-6 =10,5·10-6 1/час.
Результаты расчета записываем в таблицу 2.7.
Оценим основные показатели надежности с учетом режима работы. Запишем в таблицу 2.7 максимальное значение температуры для группы однотипных элементов. Для каждого элемента и соответствующего ему режима работы определим коэффициенты нагрузки и значения поправочных коэффициентов б, учитывающих влияние температуры, и запишем их в таблицу 2.7. Если значения поправочных коэффициентов б не известны, их условно принимают равными единице.
Рассчитаем интенсивность отказов однотипных элементов с учетом условий эксплуатации(лjnjбj) перемножением граф «7» и «10». Результат записываем в таблицу 2.7.
Интенсивность отказов блока контроля и управления скоростью вращения турбины с учетом режимов работы рассчитаем сложением результатов графы «11» таблицы 2.7
лУi=(л1n1б1+л2n2б2+…)·10-6 1/час. (2.13)
лУ1= (3,06+1,92+4,60+23,00+18,40+18,40+18,40+9,20+9,20+16,20+3,24+
+0,70+1,22+1,40+0,2+0,73+0,29+2,1+2,1+3,5) ·10-6= 137,86·10-6 1/час.
Определим среднее время наработки до отказа
(2.14)
Вычислим вероятность безотказной работы в течение заданного промежутка времени t = 5000 час.
(2.15)
Вывод: среднее время наработки до отказа составило 7254 часов. При работе в среднем по 8 часов в сутки устройство обеспечивает безотказную работу в течение 2,5 лет.
2.7 Описание конструкции
Проанализировав техническое задание на изделие (печатный узел, блок), в состав которого входит конструируемая плата, производим выбор и обоснование конструкции, согласно [2].
Учитывая условия эксплуатации блока контроля и управления скоростью вращения паровой турбины допускаемые значения воздействующих факторов по группам жесткости, оговоренным государственным стандартом ГОСТ 23752-79 устанавливаем: плата должна соответствовать ГОСТ 23752-79, группа жесткости 1. Группа жесткости 1 подразумевает следующие климатические условия:
температура воздуха от -30°С до +35°С
влажность воздуха примерно 75%
атмосферное давление нормальное (761 мм.рт.ст)
Определяем тип печатной платы. По конструктивным особенностям печатные платы с жестким основанием делятся на типы: односторонние, двусторонние и многослойные.
Выбираем двустороннюю печатную плату (ДПП), так как она характеризуется:
- возможностью обеспечить повышенные требования к точности выполнения проводящего рисунка;
- низкой стоимостью конструкции.
Эти требования наиболее полно удовлетворяют проектируемой конструкции.
Определяем класс точности изготовления платы. По точности выполнения элементов проводящего рисунка и непроводящего, печатные платы делятся на 5 классов.
Выбираем третий класс точности изготовления печатной платы, являющийся характерным для печатных плат с микросхемами, имеющими штыревые и планарные выводы, при средней и высокой насыщенности поверхности платы навесными элементами, что соответствует данной конструкции печатной платы 3-го класса точности. Плату изготавливаем комбинированным методом.
Выбираем габаритные размеры и конструкцию печатной платы. С этой целью из государственного стандарта ГОСТ 29137-91 выбираем варианты установки навесных элементов и выполняем компоновку графическим методом. В результате компоновки получена печатная плата простой прямоугольной формы с размерами 100х80 мм, размеры каждой стороны печатной платы кратны 5 и соотношения сторон близки к 1:1 Толщина платы определяется с учетом нагрузки на печатную плату, минимального диаметра отверстия и коэффициента г для 3-го класса точности изготовления печатной платы.
(2.16)
мм.
где dmin - минимальный диаметр отверстия на печатной плате;
г - коэффициент нагрузки (для 3 класса точности равен 0,33).
Толщина платы 1,5мм.
Выбираем материал для печатной платы по ГОСТ 10316-78. Так как разрабатываемая печатная плата является двусторонней и выполняется комбинированным методом, то в качестве материала применяем СФ-2-35-1,5.
Габаритные размеры печатного блока устройства составили 100х80х15 мм. Проектируемый блок является самостоятельным устройством и устанавливается в отдельный металлический корпус подходящего размера.
Производим обоснование конструкции печатного узла на технологичность.
Конструкция печатного узла блока контроля и управления скоростью вращения паровой турбины является технологичной, так как она отвечает следующим свойствам:
- проста и целесообразна. Форма платы простая прямоугольная, класс точности 3, следовательно, точность изготовления невысокая. Все элементы и компоненты блока имеют прямое функциональное назначение;
- в устройстве максимально использованы нормализованные и стандартизованные изделия, кроме печатной платы, которая является оригинальным изделием;
- материал платы фольгированный стеклотекстолит. Он является недорогим и недефицитным;
- возможность взаимозаменяемости, которая заключена в особенности печатного монтажа и в габарите печатной платы.
Таким образом, на изготовление блока контроля и управления скоростью вращения паровой турбины потребуется минимальное количество труда и средств.
2.8 Описание алгоритма работы программы
Алгоритм работы программы блока контроля и управления скоростью вращения турбины приведен на листе 220301.340000.000Д1 графической части дипломного проекта.
Блок контроля и управления скоростью вращения паровой турбины имеет четыре режима работы:
1) Вывод информации о скорости вращения вала турбины;
2) Вывод информации о зазоре между датчиком и валом турбины;
3) Вывод максимального значения скорости вращения турбины с момента работы в этом режиме;
4) Редактирование порогов уставок.
Переключение режимов производится пользователем с помощью кнопок.
Режимы 1 - 3 являются измерительными т.е в них происходит измерение и полная обработка поступающей информации, отличия между этими режимами только в том какая измеренная информация индицируется на дисплее. Режим 4 предназначен для коррекции значения уставок и никаких измерений в этом режиме не происходит.
В режиме 1 измеренный период импульсов во входном сигнале из микросекунд переводится в форму удобную для пользователя (Об/мин) и индицируется на дисплее.
В режиме 2 измеренное значение фоновой составляющей входного сигнала переводится из значений полученных от АЦП в зазор, между датчиком и валом, выраженный в миллиметрах.
В режиме 3 минимальное измеренное значение периода входного сигнала выражается в об/мин и индицируется на дисплее как максимальная скорость вращения вала.
В режиме 4 на индикатор выводится значение редактируемой уставки в об/мин. Номер уставки отображается с помощью индикаторов состояния ключей, значение уставки можно изменить используя клавиатуру.
Программное обеспечение тахометра условно можно разбить на несколько одновременно работающих процессов. Причем в зависимости от режима работы тахометра работают различные процессы. Перечислим основные процессы:
1) Измерение периода импульсов во входном сигнале;
2) Измерение зазора между датчиком и валом;
3) Таймер временных интервалов;
4) Обслуживание клавиатуры;
5) Вывод информации на внешний дисплей;
6) Обработка информации, вывод информации на встроенный дисплей, управление состоянием ключей уставок.
В режимах 1 - 3 работают все выше перечисленные процессы, а в режиме 4 только процессы №3, №4 и №6.
Процесс №6 это главный цикл программы. В главном цикле, по событию от таймера временных интервалов, один раз в секунду происходит обработка измеренной информации, и в зависимости от режима работы вывод необходимой информации на встроенный дисплей и управление состояниями ключей уставок.
Также в главном цикле инициируется процесс вывода информации на внешний дисплей.
Процесс №5 - вывод информации на внешний дисплей реализован в виде конечного автомата имеющего следующие состояния:
1) Сброс;
2) Передача;
3) Перенос;
4) Стоп.
В состоянии 1 сбрасывается счетчик внешнего дисплея и происходит переход в состояние 2. В состоянии 2 счетчик внешнего дисплея последовательно увеличивается пока не достигнет значения которое необходимо индицировать. При достижении необходимого числа автомат переходит в состояние 3, в котором происходит перенос значения из счетчиков в дешифраторы. Далее автомат переходит в состояние 4, в котором прекращается тактирование и автомат останавливается. Тактовым сигналом для конечного автомата является таймер с периодом 100 мкс.
Процесс №4 обслуживание клавиатуры разбит на 2 функции.
Первая функция определение нажатых клавиш, вторая функция обслуживание нажатых клавиш.
В первой функции на основе 3-х временных выборок значений кнопок (интервал между выборками задается таймером) определяется состояние клавиатуры. Зафиксированным состоянием считается, если все три выборки равны друг другу. Если предыдущее состояние соответствует состоянию, в котором ни одна из кнопок не была нажата, то принимается решение о нажатии кнопки и вызывается функция обслуживания нажатия кнопок.
Применение данного алгоритма позволяет четко фиксировать нажатия на клавиатуру, избавиться от дребезга при нажатии, а также не допускает циклического вызова обработчика нажатия кнопок при непрерывном нажатии на кнопку. Также в этой функции реализован алгоритм который автоматически переключает тахометр в режим 1 из режимов 2 или 4 если в течении 7 сек. не было зафиксировано нажатие на любую из кнопок.
Процесс 3 - таймер временных интервалов. Период таймера составляет 3,90625 мс (1/256 Гц). В режимах 1, 2, 3 с частотой таймера инициируется процесс измерения зазора между датчиком и валом, также таймер 1 раз в секунду формирует событие необходимое для вывода информации на дисплеи. В режиме 4 таймер формирует событие вывода на дисплей с частотой 2 Гц, а также формирует тактовый сигнал для мигания редактируемого разряда уставки.
Процесс 2 - Измерение зазора между датчиком и валом.
Для измерения зазора необходимо измерять постоянное напряжение, которое наложено на импульсы входного сигнала. Для того чтобы импульсы не искажали результат измерения, применена временная селекция, то есть измерение напряжения смещения входного сигнала выполняется только в определенный промежуток времени, когда вероятность появления импульса, могущего исказить измерение, мала. Этот временной участок относительно легко можно вычислить, зная период входного сигнала а также предположив что в самом наихудшем случае длительность импульса не превысит 1/3 длительности периода и длительности фронта и среза не превысят 1/8 периода.
Также при расчете временного промежутка необходимо учитывать что измерение длительности импульсов происходит по срезам входных импульсов. С учетом всего выше сказанного рассчитаем временные параметры промежутка измерения напряжения смещения.
Начало временного промежутка измерения от начала отсчета периода входных импульсов
(2.17)
Ub - напряжение смещения, 0…5В;
Uimp - амплитуда импульса, 5В;
Timp - период импульсов, Timp = 16,67 мГц…100 Гц;
timp - длительность импульса, до 1/3 Timp;
tr - длительность фронта импульса, до 1/8 Timp;
tf - длительность среза импульса, до 1/8 Timp.
Рисунок 2.3 -Форма входного сигнала
Конец временного промежутка измерения от начала отсчета периода входных импульсов:
(2.18)
Для упрощения расчета примем .
То есть измерение напряжения смещения входного сигнала следует проводить в промежутке времени от до .
Процесс измерения зазора инициируется интервальным таймером с периодом 3,90625 мс.
Процесс №1 - измерение периода импульсов во входном сигнале.
Измерение периода происходит с помощью таймера PCA c модулем 0, работающем в режиме захвата по срезу сигнала на внешнем выводе микроконтроллера. Тактирование модуля PCA происходит от таймера 0, причем перегружаемое значение (а значит и частота тактирования) зависит от диапазона измерения. Диапазон выбирается автоматически. Переход в более высокую область измеряемой частоты происходит если измеренное значение периода не удовлетворяет по точности. Переключение из более высокочастотного диапазона в более низкочастотный происходит при переполнении таймера PCA тактовыми импульсами от таймера 0.
Кроме измерения этот процесс обнуляет таймер времени отсчитывающий время от последнего измерения периода входных импульсов.
Описание программы тахометра.
После включения напряжения питания микроконтроллер выполняет инициализацию переменных, а затем и периферии:
- отключается сторожевой таймер;
- включается тактирование таймера PCA от 0-го таймера;
- настраивается 0-й модуль PCA в режим захвата по срезу сигнала;
- настраиваются режимы работы портов ввода/вывода;
- настраивается и включается внешний кварцевый тактовый генератор;
- переключается на тактирование от внешнего генератора и отключается внутренний генератор;
- включается схема сброса при провале напряжения питания, а также схема сброса при нестабильной работе тактового генератора;
- настраивается и инициализируется начальными значениями таймеры;
- выбирается входной канал измерения АЦП;
- настраивается тактовая частота работы модуля АЦП;
- включается и настраивается ЦАП на обновление выхода по записи в него информации;
- включается источник опорного напряжения;
- включаются необходимые прерывания и устанавливаются их приоритеты;
После инициализации происходит обнуление внутреннего и внешнего индикаторов, включаются прерывания от периферии, и начинается главный цикл. В главном цикле происходит обработка измеренной информации и вывод ее на внешний и внутренний дисплей. Выводимая информация определяется переменной status (0 - вывод измеренной скорости вращения, 1- вывод зазора между валом и датчиком, 2 - вывод максимальной скорости вращения, 3 - установка значения порогов уставок), значение этой переменной устанавливается в функции обработки клавиатуры, т. е. фактически задается пользователем. Обновление информации на дисплеях происходит с периодом 1 сек, по событию от интервального таймера.
При входе в главный цикл определяется необходимость обработки информации о скорости вращения и зазоре, если она необходима (вывод в режимах status равен 0, 1 или 2) то определяем необходимость вывода информации о скорости вращения в усредненном виде или непосредственно измеренный отсчет. Это необходимо для более быстрой реакции на изменение скорости вращения в диапазоне скоростей вращения от 0 до 60 об/мин. Далее если необходим усредненный вывод, рассчитывается среднее арифметическое текущего измеренного отсчета и ряда предыдущих измерений. Следующим шагом определяем состояние таймера отсчитывающего время от последнего измерения периода импульсов входного сигнала, если оно больше 45 сек. принимается решение что турбина стоит. Далее определяется значение максимальной скорости вращения турбины - если текущий период измеренного сигнала меньше зафиксированного, то сохраняем текущее значение как максимальное значение скорости вращения, в противном случае не делаем ничего. Следующий шаг это расчет среднеарифметического значения зазора между валом и датчиком. Последний шаг - вычисление состояния ключей на основе обработанной выше информации.
Далее в главном цикле в зависимости от режима вывода рассчитанная информация преобразуется в форму удобную для пользователя. Если status = 0 преобразуем период измеренного сигнала из мкс в об/мин. Если status = 1 значения отсчетов АЦП который измеряет зазор между валом и датчиком переводятся в мм. Если status = 2 преобразуем значение минимально зафиксированного периода (т.е. максимальной частоты вращения) в об/мин).
Следующий шаг это вывод обработанной и преобразованной информации на встроенный и внешний дисплей, установка состояния ключей. После выполнения этих операций работа главного цикла прекращается и микроконтроллер переходит в ждущий режим. В ждущем режим ожидаются прерывания приходящие от периферии. При наступлении прерывания микроконтроллер выходит из ждущего режима, и попадает на вектор соответствующего обработчика прерывания, где и происходит обслуживание прерывания. После выхода из обработчика программа попадает в главный цикл и далее все повторяется.
Каждый из обработчиков прерываний является, каким либо из описанных выше процессов.
3 Экономическое обоснование блока контроля и управления скоростью турбины в форме бизнес- плана
3.1 Расчёт численности основных производственных рабочих участка
Численность основных производственных рабочих определяется по формуле 3.1
гдеТшт. - трудоёмкость выполняемой операции, в нормо-часах;
Nб. - годовая производственная программа с учетом технологического брака;
Квып. - планируемый коэффициент выполнения норм, (Квып. = 1,01);
Фэ. - эффективный фонд времени работы одного среднесписочного рабочего на выполнение производственной программы (за один год), в часах (принять Фэ. = 1880 час).
Годовая производственная программа с учетом технологического брака измеряется в штуках и рассчитывается по формуле
гдеN - годовая производственная программа, в шт.;
у - процент технологического брака, (условно принимаем у = 2 %).
Средний разряд выполняемых работ, Ср.раз., определяется по формуле
гдеR - разряд выполняемых работ;
i - выполняемая операция техпроцесса.
Ср.раз.= =
= 3,646.
Nб. = шт.
Росн.пр. == 0,211 человек.
Расчёт численности основных производственных рабочих участка приводится в таблице 3.1.
Таблица 3.1- Расчёт численности основных производственных рабочих
Выполняемые операции |
Трудоёмкость операции, Тшт.к |
Количество рабочих(основных производственных) |
Разряд выполняемых работ, R |
|||
минут |
н. час. |
расчетное |
принятое |
|||
Лужение |
2,375 |
0,040 |
0,013 |
1 |
3 |
|
Формовка |
4,750 |
0,079 |
0,025 |
3 |
||
Маркировка |
2,375 |
0,040 |
0,013 |
1 |
3 |
|
Сборка |
7,110 |
0,119 |
0,038 |
1 |
4 |
|
Монтаж |
16,641 |
0,277 |
0,089 |
4 |
||
Пайка |
1,188 |
0,020 |
0,006 |
4 |
||
Промывка |
1,188 |
0,020 |
0,006 |
1 |
3 |
|
Лакирование |
1,188 |
0,020 |
0,006 |
3 |
||
Сушка |
2,375 |
0,040 |
0,013 |
3 |
||
Итого: |
39,190 |
0,653 |
0,211 |
4 |
3,646 |
3.2 Расчет статей производственной себестоимости на базовое изделие и на программу по участку
Рассчитываем стоимость материалов. Потребность производства в материалах определяется в пункте 2.3, а их стоимость рассчитывается исходя из рыночных цен на них в настоящее время. Расчет стоимости материалов приводится в таблице 3.2.
Таблица 3.2- Расчёт стоимости основных материалов
Наименование материала |
Единица физической величины |
Цена за единицу, руб. |
Количество на баз. изд. |
Сумма на баз. изд., руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Припой ПОС-61, ГОСТ 21931 -76 |
кг |
251,00 |
0,0360 |
9,04 |
|
Флюс ФКСп , ОСТ4.ГО.033.200 |
кг |
65,00 |
0,0100 |
0,65 |
|
СБС 1:1 , ОСТ4.ГО.033.022 |
л |
43,00 |
0,0030 |
0,13 |
|
Эмаль ЭП - 572 , ТУ29-02-359-70 |
кг |
75,00 |
0,0001 |
0,01 |
|
Лак УР-231ТУ-10-863-76 |
л |
81,00 |
0,0041 |
0,34 |
|
Итого |
- |
- |
- |
10,16 |
|
Транспортно-заготов. расходы (5 %) |
- |
- |
- |
0,51 |
|
Всего |
- |
- |
- |
20,84 |
Таким образом, стоимость основных материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов составила:
- на базовое изделие 10,87 руб.
- на программу по участку (с учетом брака) 6530,04 руб.
Рассчитываем стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий. Потребность производства в покупных полуфабрикатах и комплектующих изделиях определяется в пункте 2.3, а их стоимость рассчитывается исходя из рыночных цен на них в настоящее время. Расчет стоимости покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий приводится в таблице 3.3:
Таким образом, стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий с учетом транспортно-заготовительных расходов составила:
- на базовое изделие 300,82 руб.
- на программу по участку (с учётом брака) 180491,04 руб.
Рассчитываем амортизационные начисления оборудования участка. Расчет производится исходя из действующих годовых норм амортизации в настоящий период времени. Для производственного оборудования - 8,7 %.
Количество типовых рабочих мест на участке принимается условно, исходя из числа основных производственных рабочих, работающих в наибольшую смену, как правило, в первую. Стоимость одного рабочего места принимается условно, исходя из рыночных цен, на рынке средств производства, в настоящее время. Расчет годовой суммы амортизационных начислений производственного оборудования участка, Агод., производится по формуле:
а - норма амортизации радиомонтажного и радиоизмерительного оборудования за год, %, (по справочнику а = 8,7 %);
Чсм - число смен работы на участке (условно принимаем Чсм = 2).
= 6438,00 руб.
Таким образом, сумма амортизационных начислений производственного оборудования, за год, составила:
- на базовое изделие (с учётом брака) 10,73 руб.
- на программу по участку 6438,00 руб.
Таблица 3.3- Расчет стоимости полуфабрикатов и комплектующих изделий
Наименование покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий |
Ед.физ. величины |
Цена за единицу, руб. |
Кол-во на базовое изд. |
Сумма на базовое изд, руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Диод ВА V199 |
шт. |
12,60 |
2 |
25,2 |
|
Диод :L 53 |
шт. |
8,36 |
4 |
33,44 |
|
Выключатель кнопочный 0610 |
шт. |
12 |
1 |
12 |
|
Резистор CR 21 103 |
шт. |
2,8 |
8 |
22,4 |
|
Резистор CR 21 102 |
шт. |
2,8 |
7 |
19,6 |
|
Резистор CR 21 302 |
шт. |
2,8 |
4 |
11,2 |
|
Резистор CR 21 474 |
шт. |
2,5 |
1 |
2,5 |
|
Резистор CR 21 472 |
шт. |
2,5 |
3 |
7,5 |
|
Резистор CR 21 5112 |
шт. |
2,4 |
1 |
2,4 |
|
Резистор CR 21 1012 |
шт. |
2,45 |
4 |
9,8 |
|
Резистор CR 21 101 |
шт. |
2,9 |
1 |
2,9 |
|
Резистор CR 21 153 |
шт. |
2,8 |
1 |
2,8 |
|
Резистор CR 21 104 |
шт. |
2,7 |
1 |
2,7 |
|
Резистор CR 21 621 |
шт. |
2,6 |
2 |
5,2 |
|
Резистор CП3 19 |
шт. |
2,0 |
1 |
2,0 |
|
Резистор CR 21 272 |
шт. |
2,7 |
1 |
2,7 |
|
Микросхема LM358D |
шт. |
15,0 |
1 |
15,0 |
|
Микросхема КФ1158ЕН5В |
шт. |
23,0 |
1 |
23,0 |
|
Микросхема LM2937IMP |
шт. |
19,0 |
1 |
19,0 |
|
Микросхема LM358D |
шт. |
8,0 |
3 |
24,0 |
|
Микросхема C8051F330/1 |
шт. |
11,0 |
1 |
11,0 |
|
Микросхема MC74HCT164D |
шт. |
12,60 |
5 |
63,00 |
|
Конденсатор SK-100-25V |
шт. |
0,12 |
2 |
0,24 |
|
Конденсатор 0805 3C104MAT2 A |
шт. |
2,24 |
7 |
15,68 |
|
Конденсатор 0805 Y C 10 MA T 2 |
шт. |
3,65 |
1 |
3,65 |
|
Конденсатор SK-100-25V J |
шт. |
3,7 |
1 |
3,7 |
|
Конденсатор 0805 3C104 M AT2 A |
шт. |
3,7 |
2 |
7,4 |
|
Конденсатор 0805 YC105 MAT2 A |
шт. |
3,9 |
2 |
7,8 |
|
Конденсатор 0805 YA330KAT2 A |
шт. |
3,1 |
2 |
6,2 |
|
Конденсатор 0805 3 C104MAT2 A |
шт. |
3,2 |
3 |
9,6 |
|
Конденсатор SK-100-25V |
шт. |
3,7 |
1 |
3,7 |
|
Конденсатор 08053 C104 MA T2 A |
шт. |
3,3 |
7 |
23,1 |
|
Плата печатная |
шт. |
35,00 |
1 |
35,00 |
|
Лепестки |
шт. |
0,40 |
20 |
0,8 |
|
Итого |
- |
- |
- |
432,2 |
|
Транспорт. - заготов. расходы (5 %) |
- |
- |
- |
21,61 |
|
Всего |
- |
- |
- |
453,81 |
гдеРм. - количество типовых рабочих мест на участке, приравнивается к числу основных производственных рабочих в наибольшую смену, как правило в первую, (Рм = Росн.пр), по расчету Рм = Росн.пр = 4 чел;
Ср.м - усредненная рыночная стоимость одного рабочего места в настоящее время, (Ср.м. = 37 000 руб. - условная цена на 2009г.);
Рассчитываем основную и дополнительную зарплаты основных производственных рабочих по тарифной системе. Основная заработная плата производственных рабочих определяется по формуле
гдеПквр. - процент премиальных доплат (40 - 90 %, Пквр. = 50 %);
Рсд - сдельная расценка на базовое изделие, руб.;
N - производственная программа участка, в шт.
Сдельная расценка на базовое изделие рассчитывается по формуле:
Рсд=ТСi Тшт,
гдеТСi - тарифная ставка соответствующего разряда, рассчитывается из шестикратного размера минимальной зарплаты и тарифных коэффициентов, руб. (тарифная ставка 1-го разряда Тст1= 8,37 руб.);
Тшт - трудоёмкость одной операции, в часах.
Средний разряд работ был определен ранее (см. таблицу 4.1). Тарифная ставка среднего разряда определяется по формуле
ТСср.раз = ТСmin + (ТСmax - ТСmin) К,
гдеТСmin - минимальная ставка рассчитанного среднего разряда, руб.;
ТСmax - максимальная ставка рассчитанного среднего разряда, руб.;
К - остаток от целого рассчитанного среднего разряда.
ТСср.раз = 18,37+(20,76-18,37)0,646 = 19,92 руб.
Рсд. = 19,920,653 = 13,01 руб.
Зо.уч = 13,01()612 = 11943,18 руб.
Зо.баз = = 19,91 руб.
В соответствии с трудоемкостью операций и разрядами работ в таблице 3.4 приводится расчет сдельных расценок на базовое изделие, а также расчет среднего разряда работ.
Таблица 3.4- Расчёт сдельных расценок и среднего разряда работ
Наименование операций |
Разряд работ (R) |
Трудоемкость (Тшт),н.час |
Тарифный коэффициент (Е) |
Тарифная ставка (ТС), руб. |
Расценка (Рсд.), руб. |
|
Лужение |
3 |
0,040 |
1,69 |
18,37 |
0,74 |
|
Формовка |
3 |
0,079 |
1,69 |
18,37 |
1,46 |
|
Наименование операций |
Разряд работ (R) |
Трудоемкость (Тшт),н.час |
Тарифный коэффициент (Е) |
Тарифная ставка (ТС), руб. |
Расценка (Рсд.), руб. |
|
Сборка |
4 |
0,119 |
1,91 |
20,76 |
2,48 |
|
Монтаж |
4 |
0,277 |
1,91 |
20,76 |
15,99 |
|
Пайка |
4 |
0,020 |
1,91 |
20,76 |
0,42 |
|
Промывка |
3 |
0,020 |
1,69 |
18,37 |
0,37 |
|
Лакирование |
3 |
0,020 |
1,69 |
18,37 |
0,37 |
|
Сушка |
3 |
0,040 |
1,69 |
18,37 |
0,74 |
|
Итого |
3,646 |
0,653 |
----- |
19,92 |
13,01 |
Дополнительная зарплата основных производственных рабочих составляет 10% от основной зарплаты
Здоп.уч = Зо.уч 0,1.
Здоп.уч = 11943,18 0,1 = 1194,32 руб.
Здоп.баз = Зо.баз 0,1.
Здоп.баз = 19,91 0,1 = 2,00 руб.
Таким образом, сумма основной и дополнительной зарплаты основных производственных рабочих рассчитываемая по тарифной системе, определилась:
- на базовое изделие
Збаз = Зо.баз + Здоп.баз,
Збаз = 19,91 + 2,00 = 21,91 руб;
- на программу по участку
Зуч = Зо.уч + Здоп.уч,
Зуч = 11943,18 + 1194,32 = 13137,75 руб.
3.3 Расчет полной себестоимости, прибыли и оптовой цены предприятия
Расчет полной себестоимости, прибыли и оптовой цены предприятия на одно изделие на программу участку приводится в таблице 3.5.
Методика расчета отдельных статей находится в примечании таблицы.
Проанализировав структуру затрат и удельный вес каждой статьи затрат в их совокупной величине, можно выделить статьи с наибольшим и наименьшим удельным весом. Перечислим некоторые из них.
Наибольшим удельным весом обладают следующие статьи:
- стоимость материалов и комплектующих с учётом ТЗР - 75,71%
- прочие производственные расходы - 4,52%
- общецеховые расходы - 3,72%
Таблица 3.5- Расчет полной себестоимости, прибыли и оптовой цены
Наименование статей |
Сумма, руб. |
Удельн. вес в полной себест., % |
Примечание |
||
на базовое изделие |
на программу по участку |
||||
Основные материалы с учетом транспорт.-заготовит. расходов |
10,87 |
6530,04 |
2,64 |
См. табл. 3.2 |
|
Комплектующие изделия с учётом транспорт.-заготовит. расходов |
300,82 |
180491,04 |
73,07 |
См. табл. 3.3 |
|
Основная и дополнительная зарплата основных производственных рабочих |
21,91 |
13137,75 |
5,32 |
См.п. 3.2 |
|
Начисления на страховые взносы от зарплаты основных производственных рабочих |
5,70 |
3415,82 |
1,38 |
26 % от (Зо+Зд) осн.пр |
|
Амортизационные начисления производственного оборудования |
10,73 |
6438,00 |
2,61 |
См. п. 3.2 |
|
Расходы связанные с эксплуатацией и содержанием оборудования |
6,58 |
3911,33 |
1,58 |
30% от (Зо+Зд) осн.пр |
|
Общецеховые расходы: |
15,34 |
9196,43 |
3,72 |
70% от (Зо+Зд) осн.пр |
|
Итого: цеховая себестоимость |
371,95 |
223120,41 |
90,23 |
||
Прочие производственные расходы |
18,60 |
11156,03 |
4,52 |
5% от цеховой себестоимости |
|
Общезаводские расходы: |
13,15 |
7882,65 |
3,19 |
60% от (Зо+Зд)ппп |
|
Итого: производственная себестоимость |
403,70 |
242159,09 |
98,04 |
||
Внепроизводственные расходы в т.ч. расходы на рекламу, реализацию и после продажное обслуживание. |
8,08 |
4843,19 |
1,96 |
2% от произв. себестоимости |
|
Итого: полная себестоимость |
411,78 |
247002,28 |
100,00 |
||
Плановая прибыль |
82,36 |
49400,46 |
----- |
20% от полной себестоимости |
|
Оптовая цена предприятия: |
494,14 |
296402,74 |
----- |
Полная себестоимость + прибыль |
Наименьшим удельным весом обладают следующие статьи:
- расходы связанные с эксплуатацией и содержанием оборудования - 1,58%
- начисления на страховые взносы от зарплаты основных производственных рабочих - 1,38%
- общезаводские расходы -3,19%
Структурный анализ полной себестоимости базового изделия позволяет сделать вывод о том, что его изготовление является материалоёмким, так как удельный вес материальных затрат составляет 75,71% от полной себестоимости. Следовательно, снижение себестоимости выпускаемой продукции и повышение рентабельности производства возможно при проведении следующих мероприятий:
- снижение стоимости материалов и комплектующих, за счёт закупок по прямым договорам минуя посредников;
- понижение коэффициента производственного брака за счет повышения квалификации кадров;
- ликвидация брака, за счет повышения трудовой дисциплины, проведения дней качества, усовершенствования входного контроля;
- экономия материалов за счёт применения материальных стимулов, новых технологий и оборудования, повторного использования технологических отходов.
3.4 Расчет налогов с юридических лиц
Налог на добавленную стоимость (НДС) рассчитывается по ставке 18%, сумма налога представляет собой разницу между НДС, начисленной на объем реализации в оптовых ценах на изготовляемую продукцию и НДС, начисленный на стоимость приобретенных материальных ресурсов.
Рассчитываем НДС
НДС = Цопт.пред · 0,18-(Смат+Скомпл+Аморт+Pобор)· 0,18. (3.12)
НДС = 296402,74 · 0,18 - (6530,04 + 180491,04 + 6438,00 + 3911,33) ·0,18 = 17825,82 руб.
Налог на прибыль юридических лиц представляет собой сумму, исчисляемую с общей (балансовой) прибыли по ставке 24%.
Рассчитываем налог на прибыль для юридических лиц
Нприб.для юр.лиц = ПР · 0,24. (3.13)
Нприб.для юр.лиц = 49400,46 0,24 = 11856,12 руб.
Транспортный налог рассчитываются от годового фонда оплаты труда промышленно-производственного персонала по ставке 1 %.
Рассчитываем транспортный налог
Нтр = Зуч · 0,01. (3.14)
Нтр = 13137,750,01 = 131,38 руб.
Единый муниципальный сбор, на содержание правоохранительных органов, благоустройство города, уборку территорий и социальную защиту населения рассчитывается исходя из минимальной заработной платы одного среднесписочного работника, установленной законодательством на данный период времени, количества работающих и количества месяцев необходимых для выполнения производственной программы по ставке 3%.
Сб.ед.мун. = (ЗПmin12мес.Р)0,03. (3.15)
Сб.ед.мун. = (200124)0,03 = 288,00 руб.
Таблица 3.6- Расчет основных налогов
Виды налогов |
Расчет налогов |
Сумма, в руб. |
Ставка налога |
|
1.НДС |
Опт.цена•0,2 - (мат. + компл.+ аморт. + расх.экспл.обор.) 0,18 |
17825,82 |
18% |
|
2. Налог на прибыль |
Прибыль • 0,24 |
11856,12 |
24% |
|
3. Транспортный налог |
( Зо + Зд )ппп • 0,01 |
131,38 |
1% |
|
4. Единый муници- пальный сбор |
Сб.ед.мун. = (ЗПmin12мес.Р)0,03 |
288,00 |
3% |
3.5 Анализ работы маркетинговой службы предприятия
Основной задачей предприятия в условиях конкурентной борьбы становится обеспечение требуемого качества продукции и предоставляемых услуг. Для её решения фирме необходимо контролировать технические, организационные и социальные факторы, влияющие на качество продукции и услуг. Система общего руководства качеством должна быть нацелена на достижение требуемого уровня качества при минимальных затратах.
Маркетинговой службе предприятия для повышения качества выпускаемой продукции необходимо разработать и внедрить следующие мероприятия:
-приспособить всю деятельность фирмы к быстро меняющемся внешним факторам:
- сегментация и выбор целевого рынка - рынок должен быть достаточно ёмким; предоставлять возможности роста; не быть объектом коммерческой деятельности конкурирующих фирм; характеризоваться некоторыми неудовлетворенными потребностями, которые наша фирма может удовлетворить;
- выбор метода выхода на рынок - приобретение акций других фирм; расширение собственного производства; долевое сотрудничество с другими фирмами;
- выбор методов и средств маркетинга - определение спроса выхода фирмы на конкретный сегмент рынка; определение места продажи; способы продвижения товара на рынке; определение ценовой политики;
- своевременность и качество управленческих решений определяемых наличием необходимой информации - направленная, многообразная деятельность по сбору и обработке информации;
- внедрить систему управления качеством на основе международных стандартов ISO серии 9000:
- внутренний маркетинг - конъюнктурное исследование рынка, комплекс целевых программ, охватывающих все этапы жизненного цикла изделия; анализ продвижения товаров на рынке позволяющий корректировать объёмы выпуска, регионы сбыта, переориентировать ассортимент по регионам;
- внешний маркетинг - подыскивать партнёров по выпуску совместной продукции и реализации товаров, как в СНГ, так и в третьих зарубежных странах.
- совершенствовать существующие и создавать новые системы управления качеством технологических процессов:
- разработка новых методов выполнения контрольных операций и автоматизация контроля;
- создание гибких автоматизированных систем обеспечения качества (АСОК);
- совершенствование системы управления качеством продукции - создавать экономические и организационные условия, повышающие мотивационность труда, как работников ОТК, так и всего коллектива предприятия в повышении качества выпускаемой продукции:
- внутри фирмы для выработки стратегии улучшения качества продукции назначается ответственное лицо, и под его началом создается руководящий комитет, состоящий из высших управляющих - на этом этапе разрабатываются критерии оценки различных видов деятельности;
- создание системы повышения качества продукции - создание условий партисипативноси - участие всех работников в решении проблем фирмы:
- создание групп среди управляющих;
- создание группы улучшения деятельности;
- создание кружков качества;
- создание группы улучшения процессов;
- создание проектных групп;
- подготовка и повышение квалификации кадров в области управления качеством;
- инспектирование и оценка деятельности по управлению качеством;
- использование статистических методов контроля;
- пересмотр организационных структур;
- внедрение программ стимулирования качества труда;
- внедрение робототехники и автоматизированных методов контроля и испытаний.
Дополнительные мероприятия по увеличению объёмов продаж выпускаемой продукции:
-выбор товарной марки:
- Фирменное имя;
- Фирменный знак;
- торговый образ;
- торговый знак;
- выбор упаковки или тары, этикетки и вкладыша;
- выбор вида торговли:
-оптовая;
-розничная;
-оптово-розничная;
-выбор продвижения:
- реклама - где, когда и за какую цену;
- паблисити - презентации;
- персональные продажи;
- стимулирование сбыта - выставки, демонстрации и т.д.;
- предпродажная подготовка;
- после продажное обслуживание.
3.6 Основные технико-экономические показатели по участку
Основные технико-экономические показатели по участку и удельные показатели приводится в таблице 3.7
Подобные документы
Выбор и обоснование мощности и частоты вращения газотурбинного привода: термогазодинамический расчет двигателя, давления в компрессоре, согласование параметров компрессора и турбины. Расчет и профилирование решеток профилей рабочего колеса турбины.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 26.12.2011Термогазодинамический расчет двигателя, выбор и обоснование параметров. Согласование параметров компрессора и турбины. Газодинамический расчет турбины и профилирование лопаток РК первой ступени турбины на ЭВМ. Расчет замка лопатки турбины на прочность.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 12.03.2012Методы теплового расчета турбины, выполняемого с целью определения основных размеров и характеристик проточной части: числа и диаметров ступеней, высот их сопловых и рабочих решеток и типов профилей, КПД ступеней, отдельных цилиндров и турбины в целом.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 01.01.2011Термогазодинамический расчет двигателя. Согласование работы компрессора и турбины. Газодинамический расчет осевой турбины на ЭВМ. Профилирование рабочих лопаток турбины высокого давления. Описание конструкции двигателя, расчет на прочность диска турбины.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 22.01.2012Понятие и характеристика паровой турбины. Особенности конструкции и предназначение паровой турбины. Анализ расчета внутренних потерь и схемы работы теплофикационной турбины и последовательность расчета ступеней давления. Эксплуатация турбинной установки.
курсовая работа [696,1 K], добавлен 25.03.2012Предварительный тепловой расчет турбины, значение теплоперепада в ней. Расчет газовой турбины. Описание спроектированной паротурбинной установки. Система газификации угля. Производство чистого водорода. Экономическая эффективность проектируемой турбины.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 17.09.2011Характеристика Ивановской ТЭЦ-2: описание, функциональные особенности и технологический процесс в цехах. Тепловой расчет паровой турбины. Расчет параметров тепловой схемы турбины в теплофикационном режиме с отбором "П" и двухступенчатым отбором "Т".
дипломная работа [438,8 K], добавлен 21.07.2014Определение работы расширения (располагаемый теплоперепад в турбине). Расчет процесса в сопловом аппарате, относительная скорость при входе в РЛ. Расчет на прочность хвостовика, изгиб зуба. Описание турбины приводного ГТД, выбор материала деталей.
курсовая работа [382,6 K], добавлен 19.07.2010Проектирование центробежного турбокомпрессора, состоящего из центробежного компрессора и радиально-осевой газовой турбины. Уточнение расчетных параметров и коэффициента полезного действия турбины. Расчет соплового аппарата и рабочего колеса турбины.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.05.2021Разработка схемы и ПО для аппаратной модели заданной системы управления на PIC16F877. Устройство для светового бесконтактного управления скоростью вращения двигателя постоянного тока. Блок-схема программногО обеспечения для контроллера PIC 16F877.
контрольная работа [983,1 K], добавлен 29.05.2019