Диспетчеризация и система автоматического управления котельной

Анализ систем автоматизации. Разработка информационно-управляющей системы котлотурбинного цеха котельной. Параметрический синтез системы автоматического регулирования. Расчет затрат на внедрение оборудования. Выбор настроек для регулятора питания.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 03.12.2012
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Дымовые газы

283

Сапфир-ДИ

1

I-7017

16

Перепад давления

Дымовые газы

120

Сапфир-ДД

2

I-7017

17

Разрежение

Дымовые газы

+/- 20 Па

Сапфир-ДД

1

I-7017

18

Разрежение

Аэросмесь

160

Сапфир-ДД

4

I-7017

19

Расход

Осветленная вода

400

Сапфир-ДД

1

I-7017

20

Солесодержание

Осветленная вода

Кондукто-мер КЭЛ1-М

1

I-7017

Парогенератор БКЗ-75/39 ФБ.

Температурные сигналы ( термосопротивление )

21

Температура

Питательная вода

104

ТСМ

1

TCC_L16i

/ L16

22

Температура

Дымовые газы

130

ТСМ

1

TCC_L16i

/ L16

23

Температура

Воздух

365

ТСМ

2

TCC_L16i

/ L16

24

Температура

Подшипники дымососа

120

ТСМ

2

TCC_L16i

/ L16

п/п

Измерение

Измеряемая среда

Наименование

датчика

Кол - во

датчиков

Тип модуля ввода в ПК, МФК ( кмс / усо)

Наименование

Параметры

25

Температура

Подшипники мельниц

80

ТСМ

4

TCC_L16i

/ L16

26

Температура

Подшипники дутьевого вентилятора

10

ТСМ

2

TCC_L16i

/ L16

27

Температура

Металл барабана

90

ТСМ

11

TCC_L16i

/ L16

28

Температура

Мазут

125

ТСМ

1

TCC_L16i

/ L16

Температурные сигналы ( термоэлектрический преобразователь )

29

Температура

Перегретый пар

440

ТХК

1

TCC 2L16

/ L16

31

Температура

Топочные газы

840

ТПП

1

TCC 2L16

/ L16

32

Температура

Дымовые газы

508

ТХК

1

TCC 2L16

/ L16

33

Температура

Дымовые газы

372

ТХК

1

TCC 2L16

/ L16

34

Температура

Дымовые газы

228

ТХК

1

TCC 2L16

/ L16

35

Температура

Металл коллекторов пароперегревателя

352

400

440

ТХК

11

TCC 2L16

/ L16

Токовые сигналы ( 0 - 20 мА /Сапфир 22М - ДД, ДИ; кондуктомер/ )

36

Давление

Воздух

400

Сапфир-ДИ

4

TCC_2A16

/ A16

37

Давление

Перегретый пар

40

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

38

Давление

Питательная вода

75

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

39

Давление

Воздух

213

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

40

Давление

Воздух

293

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

41

Давление

Воздух

290

Сапфир-ДИ

4

TCC_2A16

/ A16

42

Давление

Дымовые газы

241

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

43

Давление

Мазут

20

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

44

Перепад давления

Дымовые газы

25

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

45

Перепад двления

Дымовые газы

119

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

46

Перепад давления

Дымовые газы

10

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

47

Расход

Воздух

28400

Сапфир-ДД

2

TCC_2A16

/ A16

п/п

Измерение

Измеряемая среда

Наименование датчика

Кол - во

датчиков

Тип модуля ввода в ПК, МФК ( кмс / усо)

Наименование

Параметры

48

Расход

Продувочная вода

0,55 т/час

Сапфир-ДД

2

TCC_2A16

/ A16

49

Содержание

Дымовые газы

10 %

1

TCC_2A16

/ A16

Для ввода сигналов в РК МФК устанавливаются модули клеммных соединений: TCC 2L16 (4 шт.) - для ввода 32 сигналов от термоэлетрических преобразователей; TCC L16i (6 шт.) - для ввода 48 сигналов от термосопротивлений; ТСС 9A-01 (20 шт.) - для ввода 154 дискретных сигналов ( процент открытия клапанов, задвижек).

2. Регулирующая подсистема.

Регулирующая подсистема состоит из:

54 аналоговых сигналов водогрейных котлов КВ-ТК-100.

26 аналоговых сигналов парогенераторов БКЗ-75/39 ФБ.

Все сигналы подаются на резервированный комплекс МФК. Далее по сети Ethernet рассылаются на конкретные рабочие станциии, а также и на инженерную.

Для ввода сигналов в РК МФК устанавливаются модули клеммных соединений: TCC 2A16 (21 шт.) - для ввода 124 токовых сигналов (0-20 мА).

В итоге для двух подсистем на РК МФК подаются: 204 аналоговых сигналов и 154 дискретных. В РК МФК устанавливается: 8 плат аналогового ввода токовых сигналов A16; 5 плат аналогового ввода сигналов от термопар и термосопротивлений L16; 4 платы дискретного ввода D48.

Таблица 5.2. - Параметры регулирующей подсистемы

п/п

Измерение

Измеряемая среда

Наименование датчика

Кол - во датчиков

Тип модуля ввода в МФК

( кмс / усо )

Наименование

Параметры

Водогрейный котел КВ-ТК-100

1

Температура

Наружный воздух

-

ТСМУ-205

(-50..+50)

1

TCC_2A16

/ A16

2

Температура

Вода на входе

70

ТСМУ-205

(0 - 180 )

1

TCC_2A16

/ A16

3

Температура

Вода на выходе из котла

150

ТСМУ-205

(0 - 180)

1

TCC_2A16

/ A16

4

Температура

Аэросмесь

180

ТХАУ-205

(0 - 200)

8

TCC_2A16

/ A16

5

Температура

Топочные газы

930

ТХАУ-205

(0-1200)

2

TCC_2A16

/ A16

6

Расход

Воды

1600 т/ч

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

7

Расход

Воздух

22130

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

8

Разрежение

Газы в топке

2

Сапфир-ДД

2

TCC_2A16

/ A16

9

Содержание кислорода

Дымовые газы

10 %

1

TCC_2A16

/ A16

Парогенератор БКЗ-75/39 ФБ.

10

Температура

Перегретый пар

1ст - 352

2ст - 400 ,

440

ТХАУ-205

(0 - 600 )

3

TCC_2A16

/ A16

11

Температура

Аэросмесь

90

ТХАУ-205

(0 - 200 )

2

TCC_2A16

/ A16

12

Давление

Перегретый пар

40

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

13

Давление

Пар в барбане

40

Сапфир-ДИ

1

TCC_2A16

/ A16

14

Разрежение

Газы в топке

2

Сапфир-ДД

2

TCC_2A16

/ A16

15

Перепад двления

Воздух

64

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

16

Расход

Перегретый пар

75 т/час

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

17

Расход

Питательная вода

100

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

18

Уровень

Вода в барабане

200 мм в.ст.

Сапфир-ДД

1

TCC_2A16

/ A16

5.1.3 Вывод сигналов

Выдача управляющих воздействий с РК МФК на исполнительные механизмы осуществляется с помощью 7-и умощнителей дискретных сигналов TCB08S с питанием выходных цепей от одного источника питания DR-4524 220VAC/24DVC 60W фирмы MEAN WELL. С целью обеспечения надежной работы котлов в период наладки и освоения ИУС обеспечивается параллельная работа штатной и новой систем авторегулирования с возможностью оперативного перехода с одной системы на другую. Для вывода сигналов в РК МФК устанавливается 4 модуля D32.

5.1.4 Резервированная локальная сеть Ethernet

Сеть построена по кольцевой топологии на основе двух коммутаторов

Hirschman RS2-TX/TX 10/100 с использованием витой пары NEOMAX NM1011 UTP5.

Два управляемых коммутатора. Один коммутатор объявляется ведущим, и первоначально все пакеты идут по его линии. Второй коммутатор объявляется ведомым и находится в состоянии ожидания. Обмен данными между коммутаторами о состоянии линии связи осуществляется по контрольной линии, максимальная длина которой определяется суммарным сопротивлением кабеля, которое не должно превышать 10 Ом. В случае отказа основной линии автоматически (не более чем за 0,5 сек.) включается запасной канал. Основной контроллер, работающий в режиме «мастер», подключится автоматически ко второму коммутатору через линию резервирования. При восстановлении работоспособности основной линии информационный поток немедленно пойдет по ней. Следует заметить, что расстояние линии от коммутаторов до операторских станций не превышает 100 м, следовательно это позволяет обходится без дополнительных концентраторов.

Кольцевая топология. С помощью механизма двух коммутаторов создается топология «кольцо». Если в каком-то месте произойдет обрыв сетевой линии, то часть компьютеров будет подключаться к сети с другого коммутатора. Применение двух коммутаторов является универсальным решением, так как достигаются две выше описанных цели.

Резервирование сети. Сама система на основе двух коммутаторов уже является достаточно надежной. Но если предположить, что из строя выйдет один коммутатор и произойдет обрыв сетевой линии, то подключение компьютеров к сети будет производится через резервную сетевую линию. Наличие такой линии позволяет в дальнейшем создать управляющую систему на основе только SCADA-системы без применения РК МФК, так как такая система требует высокой надежности. Следует отметить, что наличие резервированной сети является методом повышения надежности, а не основным методом ее обеспечения. Для этой цели в каждом компьютере устанавливается по два сетевых адаптера PCMCIA 16 bit full-duplex 10/100 64 kB RAM.

Резервирование носителя информации. В данном случае это является жесткий диск (винчестер) всех станций. То есть в каждом промышленном компьютере устанавливается по два винчестера, так как самым слабым местом в компьютере является последний. На одном из них содержится копия всей информации ведущего винчестера. Тем самым повышается надежность сохранности информации. Можно отметить, что в некоторых случаях ставят параллельно основной станции (ведущей) дополнительную (ведомую), но это ведет к большим денежным затратам. Резервирование же винчестера является не дорогим и легко доступным средством повышения надежности.

5.1.5 Программное обеспечение

1. Описание SCADA-системы Trace Mode Proffesional v5.12.

TRACE MODE - это одна из самых покупаемых в России SCADA-система, предназначенная для разработки крупных распределенных АСУ ТП широкого назначения. Она - основана на инновационных, не имеющих аналогов технологиях. Среди них: разработка распределенной АСУ ТП как единого проекта, автопостроение, оригинальные алгоритмы обработки сигналов и управления, объемная векторная графика мнемосхем, единое сетевое время, уникальная технология playback - графического просмотра архивов на рабочих местах руководителей. TRACE MODE - это первая интегрированная SCADA-система, поддерживающая сквозное программирование операторских станций и контроллеров при помощи единого инструмента.

Основные функции:

* модульная структура - от 128 до 64000х16 точек ввода-вывода. Количество тегов неограниченно;

* 0.001 с - минимальный цикл системы;

* открытый формат драйвера для связи с любым УСО;

* открытость для программирования (Visual Basic, Visual C++ и т.д.);

* разработка распределенной АСУТП как единого проекта;

*средства сквозного программирования АСУТП верхнего (АРМ) и нижнего (ПЛК) уровня;

* встроенные библиотека из более чем 150 алгоритмов обработки данных и управления в т.ч. фильтрация, PID, PDD, нечеткое, адаптивное, позиционное регулирование, ШИМ, управление устройствами (клапан, задвижка, привод и т.д.), статистические функции и произвольные алгоритмы;

* автоматическое горячее резервирование;

* поддержка единого сетевого времени;

* средства программирования контроллеров и АРМ на основе международного стандарта IEC 61131-3;

* более 200 типов форм графического отображения информации в т.ч. тренды, мультипликация на основе растровых и векторных изображений, ActiveX;

* просмотр архивной информации в реальном времени в т.ч. в виде трендов и таблиц;

* сеть на основе Netbios, NetBEUI, IPX/SPX, TCP/IP;

* обмен с независимыми приложениями с использованием OPC client/server, DDE/NetDDE client/server, SQL/ODBC, DCOM;

* автоматическое резервирование архивов и автовосстановление после сбоя;

* мониторинг и управление через Internet;

Архитектура TRACE MODE

TRACE MODE состоит из инструментальной системы и исполнительных модулей. При помощи инструментальной системы осуществляется разработка АСУ. Исполнительные модули служат для запуска в реальном времени проектов, разработанных в инструментальной системе TRACE MODE. TRACE MODE v5.12, создана в архитектуре клиент-сервер и основана на новейшей распределенной общей модели объектов - DCOM, лежащей в основе Windows NT/2000. Поэтому отдельные модули системы легко сопрягаются между собой, а АСУ ТП на базе TRACE MODE легко поддерживать, развивать и интегрировать в корпоративные информационные системы.

Система разработчика

Система разработчика включает полный набор инструментальных средств для создания операторского интерфейса и программирования РС-контроллеров, набор встроенных драйверов контроллеров, Монитор реального времени, OPC и DDE клиенты и серверы, спецификации по написанию драйверов УСО, электронную справочную систему на русском и английском языках, печатную документацию на русском языке. Существуют версии системы разработчика на 128, 512, 1024, 32.000х16 и 64.000х16 каналов (входов/выходов). Число внутренних перемен (тегов) неограниченно.

Система разработчика включает в себя следующие компоненты:

1. Редактор базы каналов (РБК) - инструмент разработки распределенной базы данных реального времени. В РБК создаются узлы проекта - операторские станции и контроллеры, производится настройка на платы ввода/вывода и контроллеры (DLL, DDE, OPC). РБК производит автоматическое генерирование отчетной документации по проекту АСУТП.

2. Редактор представления данных (РПД) - инструмент разработки экранных форм операторского интерфейса. В РПД для каждого узла проекта создаются графические экраны, формируется статичные мнемосхемы процесса, осуществляется их динамизация путем векторной и AVI-анимации. Создаются виртуальные органы управления, тренды реального времени и исторические, формируются отчеты тревог.

3. Редактор шаблонов (РШ) - инструмент разработки шаблонов и сценариев формирования документации о ходе технологического процесса. В РШ можно создать статичную основу отчетного документа.

Монитор реального времени

Монитор реального времени (МРВ) - это мощный сервер реального времени - основной элемент распределенной АСУ TRACE MODE.

Предназначен для сбора данных с УСО через встроенные и пользовательские драйверы, OPC и DDE клиенты, математической обработки, осуществления непосредственного цифрового и супервизорного управления, генерирования алармов, ведения отчета тревог, визуализации техпроцесса на мнемосхемах, осуществления сетевого обмена с другими узлами проекта, поддержки обмена с клиентскими модулями TRACE MODE через DCOM, обмена данными с независимыми приложениями через OPC и DDE серверы, а также для осуществления информационного обмена с внешними базами данных. Минимальное время реакции монитора реального времени составляет 0,001 с. Архитектура TRACE MODE обеспечивает высочайшую производительность в реальном времени. МРВ способен принимать данные через 32 последовательных порта. На его базе возможно создавать системы, работающие в режиме горячего резервирования.

Информационная программа «Диспетчерская».

Информационная программа "Диспетчерская" предназначена для обработки и отображения на автоматизированном рабочем месте диспетчера (АРМД) данных о состоянии и процессах управления на всех участках котлоагрегатов БКЗ-75-39 ФБ и КВ-ТК-100.

Программа позволяет:

1. Наблюдать показания датчиков давления, температур и состояния оборудования на каждом участке. Возможен просмотр как текущих показаний, так и показаний, сохраненных в базе данных за предыдущие 12 месяцев с дискретностью 15 минут.

2. Отображать показания датчиков и нормативы на регулируемые величины в виде таблиц, графиков, а также на мнемосхемах.

3. Получать сводный отчет о текущих показаниях датчиков по всем участкам котла на экране и принтере.

4. Получать сводную информацию о предаварийных ситуациях оборудования на всех регулируемых участках.

5. Просматривать режимные карты котлоагрегата с одновременным контролем соответствия значения текущих параметров технологического процесса, заданным в режимной карте.

6. Отображать конфигурацию котла в виде мнемосхем и принципиальных технологических схем.

Примечание: в данном дипломном проекте информационная система создана только для одного котла БКЗ-75/39 ФБ, для одного АРМ, так как построение информационных систем для остальных котлов имеет тот же принцип. А также вследствие и того, что описание систем для всех котлоагрегатов ограничено рамками диплома.

Описание экранной формы

Главное окно программы появляется сразу после ее запуска. Почти всю часть главного окна программы занимает общая мнемосхема котлоагрегата БКЗ-75/39ФБ. Она отображает конфигурацию всех участков котлоагрегата, текущие показания датчиков. На вспомогательном экране находится подробная мнемосхема системы топливоподачи и подачи воздуха в топку котла, называемая «Общая воздуха». В нижней части окна расположено меню.

Панель инструментов

- Кнопка "Архив" - предназначена для запуска окна архивных трендов.

- Кнопка "Датчики" - предназначена для вызова окна просмотра показаний датчиков давления и температур. Внешний вид окна в виде таблицы (температура, давление, разрежение и др.)

- Кнопка "Клапаны" - предназначена для вызова окна просмотра состояния и режимов работы клапанов. Для каждого клапана выводится процент его открытия (графа "Положение,% ").

- Кнопка "Отчет тревог" - предназначена для вызова окна просмотра предаварийных ситуаций и отклонений от параметров на всех регулируемых участках котлоагрегата.

- Кнопка "Воздух" - предназначена для вызова окна мнемосхемы системы аоздуха.

- Кнопка "Барабан" - предназначена для вызова окна мнемосхемы температуры барабана котлоагрегата.

- Кнопка "График" - предназначена для вызова окна просмотра показаний датчиков самых важных параметров в виде графиков. Для удобства эта кнопка находится рядом с выводимым параметром.

2. Программное обеспечение TeconOPC Server.

OPC-сервер TeconOPC является реализацией стандарта ОРС DA (OLE for Process Control) предназначен для обеспечения обмена данными между контроллерами и SCADA системами различных производителей, поддерживающих стандарт ОРС. С точки зрения построения систем автоматизации ОРС сервер является связующим звеном между контроллером и SCADA системой верхнего.

OPC - это стандарт взаимодействия между программными компонентами систем, основанный на объектной модели COM/DCOM. Аббревиатура OPC расшифровывается как «OLE for Process Control». Через интерфейсы OPC одни приложения могут читать или записывать данные в другие приложения, обмениваться событиями, оповещать друг друга о нештатных ситуациях и т.п. Эти приложения могут располагаться как на одном компьютере, так и быть распределенными по сети, при этом, независимо от фирмы поставщика, стандарт OPC, признанный и поддерживаемый всеми ведущими производителями SCADA-систем и оборудования, обеспечивает их совместное функционирование.

На текущий момент в TeconOPC реализован стандарт OPC DA v 2.0.5a. TeconOPC обеспечивает :

- подключение одного или более контроллеров.

- доступ к пространству переменных контроллера.

- восстановление соединения в случае разрыва связи с контроллером.

- автоматически старт сервера при запуске SCADA-системы и загрузка рабочей конфигурации.

- проведение мониторинга значений переменных контроллера , а так же произведение записи в переменные через интерфейс пользователя ОРС сервера.

- ведение журнала работы, в котором фиксируются основные события и нештатные ситуации.

- возможность сохранения и загрузки конфигурации.

- введение в область данных «виртуального» оборудования с имитацией переменных, что позволяет облегчить тестирование программы управления верхнего уровня.

- масштабирование переменных.

Обмен данными с контроллерами производится через сеть Ethernet ( TCP/IP).

В разрабатываемой системе диспетчерского контроля программное обеспечение Tecon OPC Server устанавливается на каждой операторской станции.

Программное обеспечение РК МФК - СПО TeNIX, целевая задача и среда разработки ISaGARF.

В целом контроллер решает задачи большой информационной емкости. При этом управление объектом производится прикладной программой, которая хранится в энергонезависимой памяти контроллера. В контроллер устанавливается системное программное обеспечение TeNIX, в случае применения которого достигается наиболее полное использование ресурсов контроллера. СПО TeNIX содержит многозадачную операционную систему Linux, сервер ввода-вывода и пользовательские библиотеки. Загрузка подготовленных прикладных программ в память контроллера для отладки производится либо через порт СОМ1, либо по сети Ethernet, используя протокол ТСР/IP.

Целевая задача ISaGRAF PRO (Target ISaGRAF v.4.x) предназначена для исполнения прикладного технологического проекта, разработанного в среде ISaGRAF PRO Workbench. Исходными данными для исполнения прикладного проекта служат входные переменные сервера ввода-вывода и внутренние переменные (в терминах системы ISaGRAF PRO), значения которых формируются алгоритмами прикладного проекта или приложениями СВУ. Результатом исполнения такой программы является формирование новых значений выходных переменных сервера ввода-вывода и внутренних переменных прикладного проекта, доступных для приложений СВУ. Целевая задача ISaGRAF PRO, реализованная в рамках ПО РК МФК, выполняет следующие функции, помимо описанных выше:

- хранение (в директории Flash Disk) копии кода прикладного проекта и автоматический запуск на исполнение сохраненного кода прикладного проекта в случае последующего перезапуска контроллера РК МФК и инициализации целевой задачи целевой задачи ISaGRAF PRO;

хранение в SRAM значений переменных прикладной программы с атрибутом retain (хранимые) и восстановления этих значений в случае последующего перезапуска контроллера РК МФК и инициализации целевой задачи целевой задачи ISaGRAF PRO;

- хранение (в директории Flash Disk) файлов ресурсов (например, символьной таблицы прикладного проекта);

- обмен «технологическими» данными (значениями переменных прикладного проекта) с приложениями СВУ по сети Ethernet (порт «Ethernet0» каждого из контроллеров РК МФК).

Программирование производится с помощью системы программирования ISaGRAF PRO Workbench компании AlterSy. Иногда ее называют отладчиком. Система ISaGRAF не требует профессиональных знаний по программированию.

С точки зрения пользователя описанное выше программное обеспечение контроллеров МФК дает возможность :

- вносить изменения в конфигурацию, адекватные изменениям количества конкретных модулей ввода, порядка их расположения в крейте контроллера, сетевых атрибутов;

- проводить диагностику работоспособности локальных узлов и контроллера в целом;

- связываться с отладчиком ISaGRAF Workbench по последовательному порту контроллера (или Ethernet) для просмотра и осциллографирования переменных пользовательского приложения;

- использовать подсистему загрузки отладчика ISaGRAF Workbench для записи /перезаписи в режиме квази -реального времени ( 2 секунд ) разработанного приложения управления технологическим процессом;

- связываться со SCADA ( наличии в составе SCADA драйверов MB и МВЕ) че рез Ethernet по протоколу Modbus Ethernet для визуализации технологического процесса.

Системное программное обеспечение TeNIX, целевая задача ISaGRAF и специализированный программный модуль резервирования записываются на флэш-диск процессорного модуля контроллера.

Отладчик ISaGRAF Workbench находится на инженерной станции.

5.2 Выбор технического обеспечения

5.2.1 Многофункциональный контроллер (МФК)

Контроллер предназначен для сбора, обработки информации и управления объектами в схемах автономного управления или в составе распределенной системы управления на основе локальных сетей уровней LAN и Fieldbus, а также передаче параметров на диспетчерский пункт. Контроллер может работать в автономном режиме, в режиме удаленного терминала связи и в смешанном режиме.

Контроллер является проектно компонуемым изделием. Модули (процессорный, коммуникационные, ввода-вывода) устанавливаются в контроллер изготовителем в соответствии с заказанной конфигурацией. Пользователь может самостоятельно наращивать или изменять конфигурацию контроллера. Контроллер состоит из базовой части, одного процессорного и коммуникационных модулей, модулей ввода-вывода, блока клавиатуры и индикации. Базовая часть состоит из корпуса, блока питания и объединительной платы. Внутри корпуса смонтирован импульсный блок питания мощностью 150 Вт и объединительная плата. Внутрь корпуса устанавливается процессорный модуль и до 16 модулей ввода-вывода. Внешние разъемы модулей выведены на лицевые планки. Корпус контроллера имеет степень защиты IP20 и предназначен для установки в монтажном шкафу.

Описание разъемов на контроллере МФК:

Разъем LAN1 предназначен для организации обмена с СВУ (Ethernet).

Разъем LAN2 - для организации межконтроллерного обмена технологической и диагностической информацией по выделенному каналу связи (Ethernet).

Разъем КВ - для подключения клавиатуры.

Процессорный модуль БЦП2 Advantech РСМ-5823 содержит:

* процессор NS GX1- 300;

* системное ОЗУ SODIMM 144 с объемом памяти 128 Мб;

* системное ППЗУ CompactFlash объемом 50 Мб;

* два программно совместимых с контроллером 16 С 550 последовательных порта: COM1 (RS-232) и COM2 (RS-485/RS-232). Порт СОМ1 предназначен для проведения кофигурирования контроллера. Порт СОМ 2 используется для подключения блока клавиатуры и индикации V03 или панели оператора V04;

* два интерфейса 100/10BASE-T Ethernet IEEE 802.3u;

* контроллер VGA (разрешение 1280 х 1024 или 1024 х 768 точек );

* разъем для подключения РС /АТ клавиатуры;

* встроенные часы реального времени с календарем (питание для часов поступает от батареи контроллера);

* питание +5 В ±5%, 2 А ;

* сторожевой таймер WatchDog.

Для повышения надежности системы используется резервированный комплекс МФК. Все сказанное выше справедливо и для второго контроллера.

РК МФК представляет собой шкаф комплектной автоматики, в котором размещаются:

- два взаимосвязанных определенным образом контроллера МФК с одинаковой комплектацией и размещением собственного оборудования, а также с одинаковым базовым программным обеспечением;

- устройства, обеспечивающие соединение указанных контроллеров с сигнальными («объектовыми») проводами (модули клеммных соединений и умощнители дискретных сигналов);

- устройства, обеспечивающие электропитание активного оборудования комплекса, а также датчиков и исполнительных устройств системы автоматизации (источники питания и устройства защиты );

- коммуникационное устройство, обеспечивающее связь контроллеров комплекса с оборудованием «верхнего» (станционного) уровня системы автоматизации (коммутатор или концентратор сети Ethernet).

Краткие технические характеристики:

Максимальное число дискретных входов .…...........................768

Максимальное число дискретных выходов..............................640

Максимальное число аналоговых входов .................................256

Максимальное число аналоговых выходов ..............................128

Тип входных и выходных дискретных сигналов:
cостояние «сухих » контактов, сигнал напряжения постоянного тока (24 В), сигнал напряжения с общей нейтралью (в т .ч . ~220 В).
Тип входных аналоговых сигналов
0..5 мА , 0..20 мА , 4..20 мА , 0..10 В, сигнал термопары, сигнал напряжения низкого уровня, сигнал термометра сопротивления.
Тип выходных аналоговых сигналов........................0..20 мА, 4..20 мА.
Время изменения статусов контроллеров
по обнаружению отказа ......................................... Не более 10 мс.
Время восстановления выходных сигналов
после переключения контроллеров ........................Не более 1 мс.
Статусы контроллеров комплекса:
В процессе работы каждому из контроллеров ПО РК МФК присваивает один из двух взаимоисключающих статуса :
- MASTER - контроллер выполняет прикладной проект и осуществляет управление объектом автоматизации;
- SLAVE - контроллер выполняет прикладной проект, но не производит управление объектом.
Присвоение, сохранение или изменение того или иного статуса каждого из контроллеров РК МФК производится по результатам анализа:
- факта включения /выключения (наличия /отсутствия питания ) контроллеров;
- положения переключателя режимов работы каждого из контроллеров;
- состояния распределенного триггера резервирования;
- состояния программы диагностики каждого из контроллеров (обнаружение или отсутствие отказов контроллеров);
- состояния алгоритмов прикладной программы пользователя, позволяющих изменить статусы контроллеров.
При изменении статусов контроллеров (например, в случае отказа контроллера со статусом MASTER и переключении управления на контроллер со статусом SLAVE) комплекс безударно продолжает: управление технологическим объектом; обмен данными с СВУ (SCADA-система).
Основной режим работы комплекса «Автоматическое управление» характеризуется следующим:
- В силу имеющейся разности во времени загрузки, сразу после запуска двух исправных контроллеров производится автоматическое присвоение статусов обоим контроллерам. В любой момент времени контроллер со статусом SLAVE «готов подхватить» управление.
- В каждом из запущенных контроллеров производится выполнение целевой задачи, программного модуля диагностики и ПО резервирования.
- При работе ранее исправных контроллеров, возникновение отказа в контроллере со статусом MASTER приводит к переключению управления на контроллер со статусом SLAVE и взаимному изменению статусов обоих контроллеров. При переключении управления, комплекс продолжает работу так же, как и в случае с отказавшим контроллером со статусом SLAVE.
- При работе ранее исправных контроллеров, возникновение отказа в контроллере со статусом SLAVE приводит к формированию логического запрета на переключение управления на контроллер со статусом SLAVE. То есть, в этом случае контроллер со статусом MASTER работает без резерва.

- При возникновении отказов в обоих контроллерах статус MASTER присваивается контроллеру, который отказал последний. При этом сохраняется условие: независимо от наличия/отсутствия неисправностей контроллера, управление объектом осуществляется от контроллера, имеющего статус MASTER.

- Если запущен один из контроллеров, то ему, независимо от наличия отсутствия отказов, присваивается статус MASTER.

Межконтроллерный обмен и обмен данными с внешними приложениями:

В процессе работы РК МФК между контроллерами по выделенному каналу связи производится обмен диагностической информацией и информацией о состоянии технологической программы. В качестве указанного канала связи используется разъем «LAN2» (Ethernet1) 100Base-T (см. «архитектура резервирования МФК» на рисунке 5.6). Порты резервирования контроллеров объединены кабелем-арбитром текущего статуса (основной/резервный). Для синхронизации состояния технологической программы в контроллерах РК МФК осуществляется периодическое копирование значений переменных прикладного проекта, исполняемого в контроллере со статусом MASTER, в контроллер со статусом SLAVE. В случае переключения управления с MASTER на SLAVE, реализация этих функций позволяет продолжить работу прикладного проекта, начиная с последнего сохраненного состояния. Для сравнения значений сигналов на входных каналах контроллеров РК МФК осуществляется периодическое копирование значений входных сигналов контроллера со статусом SLAVE в контроллер со статусом MASTER.

Для реализации обмена данными между РК МФК и приложениями СВУ оба контроллера РК МФК по каналам связи включаются в локальную вычислительную сеть АСУ ТП (ЛВС АСУТП) чрез разъем «LAN1» (Ethernet0). Оперативный обмен данными между РК МФК и приложениями СВУ производится посредством использования ОРС-сервера TeconOPC, исполняемого на каждой операторской станции. Также обмен данными между РК МФК и приложениями СВУ производится посредством использования программы конфигурирования и тестирования контроллеров МФК TUNER и среды разработки прикладных проектов ISaGRAF PRO Workbench, исполняемой на инженерной станции. Для организации простого подключения объектовых кабелей разработаны модули клеммных соединений

Подключение «объектовых» сигналов:

Входные дискретные и аналоговые сигналы, поступающие от датчиков, подаются одновременно на входные цепи MASTER и SLAVE контроллеров с использованием существующих в номенклатуре ЗАО ПК «Промконтроллер» модулей клеммных соединений. Выходные дискретные и аналоговые сигналы формируются только на выходах контроллера MASTER. Выходы контроллера SLAVE заблокированы. Подключение к исполнительным механизмам выходных цепей контроллера SLAVE и отключение выходных цепей MASTER контроллера производится по взаимному изменению статусов контроллеров. Физически каналы аналогового и дискретного вывода MASTER и SLAVE контроллеров подключаются к входным цепям исполнительных механизмов с использованием существующих модулей клеммных соединений и умощнителей дискретных сигналов.

5.2.2 Модули сбора данных серии ICP CON-7000

Модули этой серии применяются для сбора данных с объектов, в непосредственной близости с которыми нельзя поставить компьютер. Применяются в цехах, имеют компактный размер и монтируются на DIN-рейку. Для связи с компьютерами модули используют последовательный интерфейс RS-485. В комплекте с модулями используется OPC-сервер, позволяющий быстро, без написания дополнительного ПО подключать их к SCADA-системе. I-7017, I-7019 восьмиканальные модули аналогового ввода и I-7015 шести канальный модуль. Конструкция: модуль с последовательным интерфейсом RS - 485, монтаж на DIN рейку, пластиковый корпус. Скорость передачи от 1200 бит/сек до 115200 бит/сек, максимальная длина связи до 1200 м, максимальное количество модулей в сети до 2048 шт.

Диапазоны входного сигнала по току от -20 до +20 мА, по напряжению от -0,15 до +10 В. Погрешность измерения 0,1%. Сопротивление изоляции до 3000

В, напряжение питания постоянного тока от 10 до 30 В. Потребляемая мощность модуля 1,3Вт. Разъемы крепления - винтовые клеммы. Условия эксплуатации при температуре от -20 до +75оС. Для их подключения используется 2-х проводная витая пара с интерфейсом RS-485. Для преобразования в интерфейс RS232 используется преобразователь интерфейсов I-7520.

5.2.3 Автомат защиты Legrand Lexic10 033-92

Устройство защитного отключения (УЗО) Legrand Lexic10 033-92 предназначено для защиты людей от поражения электрическим током и защиты от пожара при коротких замыканиях. Устройство проверяет равенство токов фазового провода и нейтрали или другой фазы. В нормальных условиях это равенство соблюдается.

В случае возникновения разности из-за утечки тока (в т.ч. и через тело человека) автомат сработает до того, как величина тока достигнет опасного значения. Автомат защиты рассчитан на ток 63А. Автоматический выключатель крепится на DIN - рейку.

5.2.4 Промышленный управляемый коммутатор Hirschman RS2-TX/TX 10/100

Коммутатор Hirschman - это многопортовый повторитель сетевого интерфейса с равноправными портами работающий в полнодуплексном режиме. Эта модель имеет 7 портов для подключения витой пары через соединитель RJ-45. Коммутатор Hirschman поддердживает внутреннюю таблицу соответствия портов адресам подключенных к нему сетевых узлов. Эта таблица задается администратором сети с помощью программного обеспечения HiVision. Это ПО разработано специально для управления сетью на основе управляемых коммутаторов. Используя таблицу адресов и содержащейся в передаваемом пакете адрес получателя, коммутатор направляет полученный пакет только в тот порт, где находится адресат. В конечном итоге он выполняет важнейшую функцию сегментирования сети Ethernet, что в конечном счете значительно расширяет ее суммарную пропускную способность. Скорость соединения определяется автоматически и не требует вмешательства оператора.

5.2.5 Источники (блоки) питания

1. Импульсный источник питания MEAN WELL DR-4524 для питания умощнителей дискретных сигналов (рекомендован компанией Tecon ).

Характеристики: - напряжение питания - 220 В.

- выходное напряжение - 24 В.

- мощность - 60 Вт.

2. Импульсный источник питания TRACO TSL 060-124 для питания каналов дискретного ввода-вывода (рекомендован компанией Tecon ).

Характеристики: - напряжение питания - 220 В.

- выходное напряжение - 24 В.

- мощность - 60 Вт.

3. Блок питания резервированного комплекса МФК LWN 1601-6.

Характеристики: - напряжение питания - 220 В.

- выходное напряжение - 24 В.

- мощность - 250 Вт.

4. Блок питания SP41 для модулей ICP CON 7000. Предназначен специально для модулей этой серии.

Характеристики: - напряжение питания - 220 В.

- выходное напряжение - 24 В.

- количество каналов подключения модулей - 1.

5. Блок питания P40A-1-1P2J 4А для питания коммутаторов.

Характеристики: - напряжение питания - 220 В.

- выходное напряжение - 7,5 В.

- мощность - 30 Вт.

6. Источник бесперебойного питания Powercom KIN 800AP с автоматическим регулированием напряжения AVR. Полный цифровой микропроцессорный контроль и режим энергосбережения, автоматическое определение и выбор частоты 50/60Гц. Холодный старт, защита от молнии и перепадов напряжения, защита от короткого замыкания и перегрузок. Автоматическая подзарядка, индикация замены батареи, автоматическая диагностика и проверка батарей. Все модели снабжены светодиодной (LED) индикацией.

Характеристики: - напряжение питания - 220, 232, 240 В.

- мощность - 480 Вт.

- время переключения ИБП с сети на батарею - 3 мс.

5.2.6 Промышленное компьютерное обрудование

Промышленный ПК Advantech IPC-510-SYS1-3 обеспечивает высокий уровень производительности при работе с современными приложениями. Благодаря промышленному исполнению он способен работать не только в офисе, но и в жестких условиях эксплуатации. На его функционирование не могут повлиять высокая влажность, экстремальные температуры, вибрации или удары. Для удобства эксплуатации разъемы USB и PS/2 вынесены на переднюю панель компьютера. Особенностью данной рабочей станции является ее низкая стоимость.

Технические характеристики: компьютер начального уровня в промышленном исполнении на базе ЦП Intel Celeron (2,53 GHz, 256 KB L2 cache, LGA 775, FSB 533 MHz). Включает в себя: шасси Advantech IPC-510MB-25Z; процессорную плату MB Intel D-915GAVL ATX (DDR 400, PCI Express* x16 graphics, Audio 6-channel, 2 PCI Express* x1 expansion slots); оперативную память DIMM DDR 256MB PC2700; два жестких диска HDD-80GB-SATA150; CD-RW 48X IDE; дисковод FDD 3.5" 1.44MB; два сетевых адаптера Ethernet «Surecom PCMCIA 16 bit full-duplex 10/100 64kB RAMВ».

Для лучшего восприятия и расположения мнемосхем на экране выбирается TFT-монитор c диагональю 19 дюймов LG TFT 1910P.

5.2.7 Выбор датчиков

Замене подлежат только датчики температуры тех сигналов, которые непосредственно участвуют в регулировании технологических процессов. К ним относятся: 3 термометра сопротивления (ТСМ), 15 термоэлектрических преобразователей ( 13 штук ТХК и 2 ТПП). Они заменяются на преобразователи температуры с унифицированным токовым выходным сигналом.

Конструктивные особенности: в головку датчика встроен измерительный преобразователь ИП-205, который и преобразует сигнал, поступающий с выхода первичного преобразователя в унифицированный токовый сигнал, что дает возможность построения АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей. ИП-205 представляет собой печатную плату диаметром 43 мм, залитую с двух сторон компаундом, на которой размещены элементы электронной схемы.

Характеристики:

- выходные сигналы: 0-5 мА, 4-20 мА.

- Материал головки : стеклонаполненный полиамид ПА66.

- Степень защиты: особовзрывобезопасный уровень взрывозащиты.

Характеристики датчиков показаны ниже в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Характеристики датчиков

Тип и исполнение термопреобразователя

Диапазон преобразуемых температур

Предел допускаемой основной погрешности, %

Устанавливаемое количество

ТСМУ Метран -274

-50...+50

0...180

0,25

0,25

2

2

ТХАУ Метран -274

0...600

0...200

0...1200

0,5

0,5

0,5

3

10

2

6. Экономическая часть

Одно из важных мест в производственном процессе занимает автоматизация. Внедрение автоматических устройств в производство для освобождения человека от участия в потоке информации называется автоматизацией производственных процессов.

В дипломном проекте рассматривается создание автоматизированной информационной системы диспетчерского контроля, а также автоматической системы управления технологических процессов котлоагрегатов.

Из практики известно, что создание информационно-управляющей системы (ИУС) путем полномасштабного демонтажа существующей системы контроля и управления (СКУ), требует больших единовременных затрат. Поэтому в данном дипломном проекте предлагается внедрение локальной ИУС, требующей гораздо меньше затрат. Создание этой системы предполагает замену небольшой группы старого автоматического оборудования на новое, более эффективное, малогабаритное и охватывающее не только один процесс, а все процессы котлоагрегатов. А именно замену старых регуляторов Протар на резервированный комплекс многофункционального контроллера, а также замену датчиков температуры группы «регулирования» на более современные. В настоящее время при существующей старой системы контроля и управления требуется большое количество машинистов, так как необходимо постоянно следить за всеми параметрами котлоагрегатов. Во внедряемой системе программное обеспечение информационной системы само оповещает оператора о предаварийных ситуациях звуковым и визуальным сигналом. Следовательно это позволяет уменьшить количество обслуживающего персонала - машинистов.

Обслуживающий персонал работает в две смены. Продолжительность одной смены 12 часов. Явочное количество в смену - 1 человек.

Для создания автоматизированной системы потребуется приобретение нового оборудования, что приведет к увеличению капитальных вложений. Кроме того, возникнут также затраты на монтаж и наладку системы. Однако из-за сокращения штата машинистов, в свою очередь приведет к экономии денежных средств. Для расчета срока окупаемости системы необходимо провести ряд расчетов, они будут приведены ниже.

6.1 Расчет затрат на внедрение оборудования

На приобретение оборудования для создания автоматизированной информационной системы диспетчерского контроля технологических процессов котлоагрегатов потребуются некоторые вложения капитала. В данном пункте будут рассмотрены как затраты на приобретение оборудования, так и затраты на монтаж, пуск и наладку системы, с учетом заработной платы специалистов, в обязанности которых входит установка, подключение и запуск системы. Все затраты на приобретение оборудования учтены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет стоимости нового оборудования

№п

Наименование оборудования

Кол-во

Цена за еден., руб

Сумма

Норма амор.

Резервированный комплекс МФК

1

Крейтовый контроллер

2

35779,98

71559,96

14,3

2

Процессорная плата Advantech PCM-5823 133MHz

2

19202,7

38405,4

14,3

4

Модуль ввода A16/0 (на 2 контроллера)

8

13430

107440

14,3

5

Модуль ввода D48 (на 2 контроллера)

4

7595

30380

14,3

6

Модуль ввода L16 (на 2 контроллера)

5

13000

65000

14,3

7

Модуль вывода D32 (на 2 контроллера)

4

7120

28480

14,3

8

Источник питания 220VAC/24DVC 60W MEAN WELL DR-4524 импульсный для питания умощнителей дискретных сигналов

1

615

615

4,4

9

Источник питания 220VAC/24DVC 60W TRACO TSL 060-124 импульсный для питания каналов дискретного ввода-вывода.

1

545

544

4,4

10

Автомат защиты от короткого замыкания цепей питания активного оборудования М ФК Legrand Lexic10 033- 92.

1

1450

1450

14,8

11

Блок питания LWN 1601-6 РК МФК

1

6000

6000

4,4

12

Клеммный модуль TCC 2A16

21

570

11970

14,3

13

Умощнитель TCB08S. 220В / 1А

7

4280

29960

14,3

14

Клеммный модуль TCC 2L16

4

450

1800

14,3

№п

Наименование оборудования

Кол-во

Цена за еден., руб

Сумма

Норма амор.

15

Клеммный модуль TCC L16i

6

550

3300

14,3

16

Клеммный модуль ТСС 9A-01

20

560

11200

14,3

Модули ввода-вывода серии ICP CON 7000.

17

Аналоговые I-7017

8

3710

29680

14,3

18

Аналоговые I-7015

8

3400

27200

14,3

19

Аналоговые I-7019

2

3550

7100

14,3

20

Блок питания для модулей I-7000 на 24 В.

18

400

7 200

4,4

Сетевое оборудование

21

Коммутатор Hirschman RS2-TX/TX 10/100 full-duplex на 7 портов, полнодуплексный режим

2

30000

60000

25

22

Блок питания P40A-1-1P2J 7.5v4a для коммутаторов Hirschman на 7,5 В

2

800

1600

4,4

23

Кабель NEOMAX NM1011 UTP5 «Витая пара» (1 катушка)

200м

9

1800

6,7

24

Кабель NEOMAX NM1011 UTP2 «Витая пара» (1 катушка)

500м

7

3500

6,7

25

Преобразователь интерфейсов I-7520 RS232 - RS485

1

1400

1400

14,3

26

Коннектор с колпачком под витую пару - вилка RJ-45

16

4,8

76,8

2

27

Сетевой адаптер Ethernet Surecom PCMCIA 16 bit full-duplex 10/100 64kB RAM

8

1650

13200

10

28

Клеммники К4514. Wago. 264-210. Клем. Блок 2,5кв. мм, безвинт 12 пар

25

286

7150

3

Программное обеспечение

29

Среда разработки ISaFRAG PRO

1

125230

125230

-

30

Программа определения платформы МФК для ISaGRAF

1

8340

8340

-

31

Trace Mode v5.12 Proffeshional для Windows 2000 (1024 т.)

1

25019,17

25019,17

-

32

ПО для управляемых коммутаторов

1

10000

10000

-

Компьютерное оборудование

32

Промышленная станция оператора Advantech IPC-510-SYS1-3

4

17200

68800

10

33

Монитор 19” LG TFT 1910P

4

14500

87000

10

34

ИПБ Powercom KIN 800AP

4

4500

27000

10

Датчики температуры

35

ТСМУ (0 - 180 град.)

2

1320

2640

11,8

36

ТХАУ (0 - 1200 град.)

2

1410

2820

11,8

37

ТСМУ (-50...+50 град.)

2

1300

2600

11,8

38

ТХАУ (0 - 600 град.)

3

1380

4140

11,8

39

ТХАУ (0 - 200 град.)

10

1370

13700

11,8

Итого:

907751,33

Таким образом, затраты на приобретение оборудования составили 907751,33 рублей.

Далее необходимо рассчитать затраты на монтаж, пуск и наладку оборудования. Эти затраты складываются из затрат на заработную плату специалистов, в обязанности которых входит монтаж, подключение и запуск системы, разработка и наладка. При расчете заработной платы применена повременная система оплаты труда. В фонд заработной платы при должностном окладе включены выплаты по районному коэффициенту - 40 %, северная надбавка - 50 %. Кроме того, премиальные 55 %. В дополнении к предыдущему - доплата за работу во вредных условиях труда 8 % и доплата за приемку смены производится только для электрослесаря по ремонту и обслуживанию.

Таблица 6.2 - Фонд заработной платы работников монтажа, пуска и наладки (по должностным окладам)

п/п

Наименование должности

Кол-во человек

Должностной оклад / часовая тарифная ставка

Кол-во дней / часов

Фактическая з/плата, руб.

Фонд з/платы, руб.

ЕСН, 26,4 %

1

Начальник ЦТАИ

1

7400

18

6342,86

18679,71

4931,44

2

Мастер ЦТАИ

2

5500

18

9428,57

27767,14

7330,53

3

Инженер по ЭТТО

1

5300

18

4542,86

13378,71

3531,98

4

Программист ПО

1

3950

30

5642,86

16618,21

4387,21

5

Инженер-электронщик

1

5000

5

1190,48

3505,95

925,57

6

Электрослесарь по ремонту и обслужив-ю

1

3074

3

1433,79

4222,52

1114,75

7

Инженер АСУ

1

5760

18

4937,14

14539,89

3838,53

Итого:

8

33518,56

98712,15

26060,01

Таблица 6.3 - Фонд заработной платы работников монтажа, пуска и наладки (по тарифным ставкам)

№ п/п

Наименование должности

Разряд

Кол-во человек

Часовая тарифная ставка

Кол-во часов

Фонд з/платы, руб.

ЕСН, 26,4 %

1

Газоэлектросварщик

5

1

16,53

16

778,89

205,63

2

Монтажник

2

14,94

20

1583,94

418,16

3

Электромонтер

5

1

14,94

10

439,98

116,16

Итого:

4

2802,82

739,94

Расчет месячной заработной платы по должностным окладам для ИТР производится по следующей формуле:

(6.1)

где: - должностной оклад;

- среднемесячное количество дней (21);

- количество рабочих дней;

- количество человек;

- премиальные выплаты (55 %);

- районный коэффициент (1,4);

- северные надбавки (1,5).

Для электрослесаря по ремонту и обслуживанию расчет производится следующим образом

где: - доплата за вредные условия (8 %);

- доплата за приемку смены.

Расчет по тарифной ставке:

(6.2)

где: - месячный заработок по тарифной ставке, руб.;

- тарифная ставка, руб.;

- отработанное время, час.

Расчет производится исходя из среднемесячного количества дней по той причине, что работы по монтажу, пуску и наладке производятся не полный месяц.

Таким образом, заработная плата специалистам по установке и наладке оборудования составила:

заработная плата по должностному окладу - 98712,15 рублей.

заработная плата по тарифным ставкам - 2802,82 рублей.

В итоге получаем: (руб).

В затраты на монтаж, пуск и наладку включаются прочие расходы - 10 % от фонда заработной платы:

(руб.)

Зная затраты на приобретение оборудования, монтаж, пуск и наладку системы мы можем посчитать полные затраты на внедрение системы.

(6.3)

где : - дополнительные капитальные вложения, руб;

- затраты на приобретение нового оборудования, руб;

- затраты на монтаж, пуск и наладку системы, руб;

- прочие расходы, руб;

- единый социальный налог, руб;

- остаточная стоимость ликвидируемого оборудования.

Ликвидируемое оборудование подлежит продаже по остаточной стоимости, которая берется из таблицы 6.5 «Амортизационные отчисления ликвидируемого оборудования».

(руб).

6.2 Расчет затрат на текущее обслуживание

Затраты на обслуживание системы состоят из затрат на заработную плату обслуживающего персонала. Рассчитаем годовой фонд заработной платы по базовому варианту.

Таблица 6.4 - Годовой фонд заработной платы обслуживающего персонала

№ п/п

Наименование должности

Разряд

Кол-во человек

Должн. оклад, руб.

Фонд з/платы в год, руб.

ЕСН, 26,4 %

1

Начальник ЦТАИ

1

7400

261516

69040,2

2

Мастер ЦТАИ

2

5500

388740

102627

3

Инженер по ЭТТО

1

5300

187302

49447,7

4

Инженер АСУ

1

5760

203558,4

53739,4

5

Ст.машинист котельного оборудования

6

5

2618

611205,3

161358

6

Машинист центрального теплового щита управления котлами

5

5

2371

530926,5

140164,6

7

Машинист центрального теплового щита управления котлами

5

6

2114

574874,64

151766,9

8

Машинист-обходчик по котельному оборудованию

4

7

2017

660895,62

174476,44

9

Слесарь по обслуживанию электростанций

4

5

2017

472068,3

124626,03

10

Программист

1

3950

139593

36852,55

11

Электрослесарь по ремонту и обслуживанию КИПиА

5

10

3074

1318797,6

348162,57

Итого:

44

5349477,36

1412262,02

Расчет месячной заработной платы по должностным окладам производится по следующей формуле:

(6.4)

где: - доплата за работу в ночное время;

Расчет для таких должностей как: начальник ЦТАИ, мастер ЦТАИ, инженер по ЭТТО, инженер АСУ и программист, производится по следующей формуле:

(6.5)

Информация о балансовой стоимости, амортизации и сроке эксплуатации оборудования получена на предприятии. Норма амортизации для каждого вида оборудования взята из «Единых норм амортизацинных отчислений на полное восстановление основных фондов народного хозяйства». Амортизация по данным предприятия составляет 75917,75 рублей.

Расчет остаточной стоимости оборудования производится по формуле

(6.6)

где: - остаточная стоимость;

- балансовая стоимость оборудования;

- норма амортизации;

- количество одноименного оборудования.

- срок службы оборудования.

Результаты расчетов оформим в виде таблицы 6.5:

Таблица 6.5 - Амортизационные отчисления ликвидируемого оборудования

Название оборудования

Тип

Ба-лан. стоим.

Кол-во

Сум. балан. стоим.

Срок службы, лет

Норма амор-ии.

Оста-точ. стоим.

Сумм оста-точ. ст-ть.

1

Протар

101

14300

4

57200

5

14,3

4075,5

16302

111

15035

6

90210

5

14,3

4284,98

25709,85

112

15035

12

180420

5

14,3

4284,98

51419,7

120

15035

2

30070

5

14,3

4284,98

8569,95

130

16000

9

144000

5

14,3

4560

41040

Название оборудования

Тип

Ба-лан. стоим.

Кол-во

Сум. балан. стоим.

Срок службы, лет

Норма амор-ии.

Оста-точ. стоим.

Сумм оста-точ. ст-ть.

2

Термопары

тхк

335

13

4355

8

11,8

18,76

243,88

тпп

3060

2

6120

7

11,8

532,44

1064,88

Термометры сопротивления ТС

тсм

340

3

1020

4

11,8

179,52

538,56

тсп

490

2

980

6

11,8

143,08

286,16

4

Усилитель для ТС

БУС-10

2970

3

8910

7

7,1

1493,91

4481,73

5

Усилитель для термопар

БУТ-10

3594

8

28752

9

7,1

1297,434

10379,47

Итого:

86529

137

552037

25174,33

160036,2

Составим смету годовых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования по базовому варианту.

Таблица 6.6 - Смета годовых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования по базовому варианту

№ п/п

Наименование статей расходов

Сумма рублей в год

1

Годовой фонд з/платы обслуживающего персонала

5349477,36

3

ЕСН - 26,4 %

1412262,02

4

Затраты на ремонт оборудования

55203,7

5

Амортизация оборудования

75917,75

6

Прочие расходы

534947,74

7

Затраты на электроэнергию

5790,01

Итого:

7433598,58

Затраты на ремонт взяты по данным предприятия. Отчисления на социальные нужды составляют 26,4 % от годового фонда заработной платы обслуживающего персонала. Прочие расходы составляют 10 % от годового фонда заработной платы. Затраты на электроэнергию рассчитываются по следующей формуле:

(6.7)

где: - суммарная мощность ликвидируемого оборудования (кВт).

- количество часов в году.

- стоимость одного киловат-часа.

(руб).

Вследствие внедрения новой системы регулирования и мониторинга происходит упрощение слежения за ходом технологического процесса.

Вследствие последнего происходит высвобождение рабочего времени персонала котлотурбинного цеха, штат сотрудников сокращается, следовательно, произойдет экономия годового фонда заработной платы, снижается ЕСН. Сокращение штата производится благодаря тому, что одна промышленная рабочая станция устанавливается для двух котлоагрегатов, за которой будет сидеть один оператор. Так как управление с их помощью не происходит, следовательно непрерывного слежения за мнемосхемами на станциях не обязательно. Этот машинист вполне может при необходимости производить контроль за выделенной ему группой приборов на щите.


Подобные документы

  • Выбор технологического оборудования и обоснование технологической схемы системы электрификации котельной с двумя котлами Е-1/9Ж. Вентиляционный и светотехнический расчет котельной. Определение общих электрических нагрузок и расчет силовой сети котельной.

    дипломная работа [600,2 K], добавлен 17.02.2013

  • Разработка тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования. Составление схемы трубопроводов и компоновка оборудования. Основные принципы автоматизации котельного агрегата паровой котельной.

    дипломная работа [293,3 K], добавлен 24.10.2012

  • Технологический процесс пароснабжения с использованием электродного водогрейного котла. Назначение деаэратора ДСА-300. Разработка системы автоматического регулирования агрегата на базе современных технических средств автоматики, выбор типа регулятора.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 03.12.2012

  • Реконструкция котельной на Новомосковском трубном заводе: определение нагрузок и разработка тепловых схем котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования; расчет системы водоподготовки; автоматизация, обслуживание и ремонт парового котла.

    дипломная работа [220,0 K], добавлен 16.08.2012

  • Расчет тепловой схемы отопительной котельной. Гидравлический расчет трубопроводов котельной, подбор котлов. Выбор способа водоподготовки. Расчет насосного оборудования. Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельной. Расчет взрывных клапанов.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.05.2017

  • Элементы рабочего процесса в котельной установке. Обоснование необходимости автоматизации технологических параметров. Система автоматического регулирования и контроля питания котла, ее монтаж и наладка. Спецификация на монтажные изделия и материалы.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 01.06.2015

  • Сущность технологического процесса, осуществляемого в котельной установке. Описание работы схемы автоматизации. Устройство и работа составных частей. Исполнительный механизм МЭО-40. Расчет и выбор регуляторов. Выбор приборов и исполнительных устройств.

    курсовая работа [1023,3 K], добавлен 02.04.2014

  • Характеристика котельной, расположенной в г. Новый Уренгой на территории ОАО "Уренгойтеплогенерация-1". Основной вид топлива. Тяга дымовых газов. Описание схемы автоматического управления работой котла КВГМ-100. Программно-технические средства котельной.

    контрольная работа [464,0 K], добавлен 04.12.2014

  • Выбор количества и типоразмера котлов для автоматизированной котельной. Описание тепловой схемы котельной. Выбор вспомогательного оборудования. Выбор сетевых, подпиточных, котловых и рециркуляционного насосов. Расчет и подбор тягодутьевого оборудования.

    контрольная работа [1,4 M], добавлен 02.07.2013

  • Анализ существующих систем автоматизации процесса регулирования давления пара в барабане котла. Описание технологического процесса котлоагрегата БКЗ-7539. Параметрический синтез системы автоматического регулирования. Приборы для регулирования параметров.

    дипломная работа [386,2 K], добавлен 03.12.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.