Автоматизация технологического процесса вакуумной компрессорной станции
Разработка автоматизированной системы управления технологическими процессами очистки, компримирования и осушки нефтяного газа на базе программируемого логического контроллера SLC-500 фирмы Allen Bradley. Расчёт системы автоматического регулирования.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.05.2015 |
Размер файла | 309,0 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.
Стоимость, р.
Гибкие магнитные диски, штук
45
15
675
Красящая лента, катушек
3
500
1500
Бумага, кг.
8
130
1040
Ткань обтирочная, кв.м.
2
15
30
Спирт этиловый, л.
1
35
35
Итого
3280
В годовые эксплуатационные затраты по обслуживанию ЭВМ входят также накладные расходы, которые рассчитываются по формуле:
Нрэкс = 12 Зо (1 + Кд) (1 + Кр) Кнэкс, (6.29.)
где Кнэкс - коэффициент накладных расходов, связанных с эксплуатацией ЭВМ.
Подставив данные из таблицы 6.1. в формулу (6.25.) получаем затраты на амортизацию (А):
А = 30000 0,5 + 9000 5 0,024 = 16080 руб.
Подставив данные из таблицы 1 в формулу (6.26.) получаем затраты на ремонт (Тр):
Тр = 30000 0,04 = 1200 руб.
Подставив данные из таблицы 1 в формулу (6.27.) получаем затраты на электроэнергию (Э):
Э = 0,8 2920 380 0,8 0,001 = 710,1 руб.
Расчет затрат на материалы представлен в виде таблицы 6.3.:
М = 3280 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1. в формулу (6.29.) получим накладные расходы:
Нрэкс. = 12 10000 (1 + 0,07) (1 + 0,8) 0,04 = 9244,8 руб.
Подставив результат формул (6.25.), (6.29.) в формулу (6.24.) получим эксплуатационные расходы (Sэкс ):
Sэкс = 12 1000 (1 + 0,07) (1 + 0,8) (1 + 0,26) + 16080 + 1200 + 621,4 + 3280 + 9244,8 = 59547,3 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1. и результат формулы (6.24.) в формулу (6.23.) получим стоимость одного машино-часа (Смч):
Смч = 59547,3 / 2920 = 20,4 руб.
Коэффициент перевода в единицу времени (Кч):
Кч = 8часов 21 раб. день = 168 часов в месяц
Трудоемкость программирования проекта и проектной документации (таблица 6.2.) равна:
Тпрог = 2,9 + 0,6 = 3,5 чел. месяц
Исходя из полученных результатов для формулы (6.22.) и исходных данных таблицы 6.1. находим капитальные затраты на разработку программного обеспечения (Кпрог):
Кпрог = 10000 3,5 (1 + 0,07) (1 + 0,8) (1 + 0,26) (1 + 0,4) + 20,4 3,5 168 = 130906,4 руб.
Годовая заработная плата труда персонала рассчитывается по формуле:
Cзп = 12 Зп (1 + Кр) (1 + Кнс) (1 + Кд) (6.30.)
Годовые отчисления на социальные нужды рассчитывается по формуле:
Cсн = (12 Зп Ксн%) / 100% (6.31.)
Подставив данные из таблицы 6.1. в формулу (6.30.) получим средства на оплату труда персонала:
Cзп = 1000 (1 + 0,8) (1 + 0,26) (1 + 0,07) = 2427 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1. в формулу (6.31.) получим отчисления на социальные нужды:
Cсн = (1000 26%) / 100% = 260 руб.
Прибыль рассчитаем как 40 % от полной себестоимости, отпускную стоимость как сумма прибыли и полной себестоимости. Результаты расчетов сведем в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Расчет полной себестоимости и отпускной цены машино-часа
Статьи затрат |
Затраты |
||
рублей |
% |
||
1. Средства на оплату труда |
341768,7 |
85,4 |
|
2. Отчисления на социальные нужды |
33800 |
8,4 |
|
3. Амортизационные отчисления: |
5040 |
1,3 |
|
а) ЭВМ |
3960 |
0,99 |
|
б) здания |
1080 |
0,27 |
|
4. Ремонт |
1200 |
0,3 |
|
5. Материалы |
3280 |
0,8 |
|
6. Электроэнергия |
710,14 |
0,17 |
|
7. Прочие накладные расходы |
9244,8 |
2,31 |
|
Итого: Полная себестоимость |
400083,64 |
100 |
Расчет затрат на изготовление и отладку проектируемой системы.
Расчет себестоимости по калькуляционным статьям затрат.
Себестоимость изделия по этому методу определяется по следующим (в общем случае) статьям затрат:
1) материалы (по спецификации);
2) покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперативных
3)предприятий (по спецификации);
4) топливо и электроэнергия на технологические цели;
5) накладные расходы;
6) производственная заработная плата;
7) доплаты к заработной плате;
8) отчисления на социальные нужды;
9) износ инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы;
10) расходы на содержание и эксплуатацию оборудования; [14]
Таблица 6.5 Порядок расчета затрат на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты
Наименование и тип элемента |
Кол-во, шт. |
Цена за ед. (без НДС) ,р. |
Сумма (без НДС), р. |
|
1747-L 531 5/03 CPU 8K Mem. OS 302 |
1 |
11072 |
11072 |
|
1746-IB32 32-Input (sink) 24 VDC |
2 |
5705 |
5705 |
|
1746-IB16 16-Input (sink) 24 VDC |
1 |
2650 |
2650 |
|
1746-IB8 8-Input (sink) 24 VDC |
1 |
2650 |
2650 |
|
1746-OB32 32-Output (TRANS-SRC) 10/50 VDC |
2 |
6732 |
13464 |
|
1746-NI16 Analog 16 Channel Input-Class 1 |
3 |
13067 |
65335 |
|
1746-HSCE High Speed Counter Module |
3 |
13250 |
39750 |
|
1746-A13 13-Slot Rack |
3 |
8334 |
25002 |
|
1746-P1 Источник питания |
3 |
11163,5 |
33490,5 |
|
Шкаф для контроллера ДСКМ |
1 |
32100 |
32100 |
|
Источник бесперебойного питания |
1 |
4900 |
4900 |
|
Программное обеспечение RSLogix500, RSView32, RSLinx, Windows NT |
4 |
241500 |
||
Датчики |
256334,5 |
|||
Промышленный компьютер и монитор |
1 |
30000 |
30000 |
|
Принтер |
1 |
10000 |
10000 |
|
Кабель контрольный |
3000 м |
18 |
54000 |
|
Кабель силовой |
1000 м |
32 |
32000 |
|
Итого |
869458.5 |
Результирующую стоимость занесем в таблицу 6.8.
Затраты на основную заработную плату при изготовлении устройства равны:
L0 = Тм Зо , (6.32.)
где ЗО - месячная зарплата изготовителя устройства, тыс.р.;
Тм - трудоемкость изготовления устройства, чел мес. (табл.6.2.).
Доплата к заработной плате изготовителя равна:
Lд = Lo . Кд (1+ Кр). (6.33.)
Отчисления в социальные фонды :
Lсн = (Lо + Lд) . Ксн . (4.34.)
Затраты на электроэнергию рассчитаем по формуле:
, (6.35.)
где Цэл - стоимость одного кВтч электроэнергии, р.;
Ni - мощность i-го вида оборудования, Вт;
Кинт i - коэффициент интенсивного использования оборудования, доли ед.;
ti - время использования i-го вида оборудования, час;
n - количество использованных приборов, шт.
Таблица 6.6. Расчет затрат на энергию
Наименование оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Стоимость кВт/часа, руб. |
Время использования, мес. |
|
Образцовый датчик давления |
0,038 |
0,8 |
4,5 |
|
Образцовый датчик температуры |
0,03 |
0,8 |
4,5 |
|
Образцовый датчик уровня |
0,02 |
0,8 |
4,5 |
|
Образцовый датчик расхода |
0,001 |
0,8 |
4,5 |
Затраты на ремонт рассчитываются по формуле :
, (6.36.)
где Ктризг - коэффициент, учитывающий годовые затраты на ремонт, доли ед.;
Кобi - стоимость оборудования, используемого при проверке системы на работоспособность, р.;
n - количество единиц оборудования, шт.;
Тпримi - время использования i-го вида оборудования, год.
Затраты на амортизацию используемого при изготовлении и настройке оборудования рассчитываются по формуле :
А = Ai = (Кобi Наi Тпримi/100 %) (6.37.)
где Hai - норма амортизации i-го вида оборудования, %.
m - количество образцовых датчиков.
Исходные данные для расчета амортизации представлены в табл. 6.7.
Таблица 6.7 Амортизация оборудования, используемого в процессе изготовления
Название оборудования |
Балансовая ст-ть, Кобi ,руб. |
Норма амортизации, Hai , % |
Время использования, мес. Тпримi |
|
Образцовый датчик давления |
7000 |
1,67 |
6 |
|
Образцовый датчик температуры |
2980 |
1,67 |
6 |
|
Образцовый датчик уровня |
7000 |
1,67 |
6 |
|
Образцовый датчик расхода |
12570 |
1,67 |
6 |
Амортизация за 5 лет - 100%
За год - 20% , за месяц 1,67%
Накладные расходы, связанные с изготовлением и отладкой проектируемой системы, рассчитаем по формуле:
Нризг = Тм З0 (1 + Кд) (1 + Кр) Кнризг . (6.38.)
Подставив данные из таблицы 6.2. в формулу (6.32.) получим затраты на основную заработную плату при изготовлении устройства (L0):
L0 = 2,9 10000 = 29 тыс. руб.
Подставив данные из таблицы 6.1. и расчет по формуле (6.32.) в формулу (4.33.) получим доплату к заработной плате изготовителя (Lд):
Lд =29000 0,07 (1 + 0,8) = 3654 руб.
Подставив расчеты по формулам (6.32.,6.33.) в (6.34.) получим отчисления в социальные фонды (Lсн):
Lсн = (29000 + 3654) 0,26 = 8490 руб.
Подставив данные из таблицы 6.6., таблицы 6.1. в формулу (6.35.) получаем затраты на электроэнергию (Э):
Э = 0,8 [(0,038 0,8 840) + (0,03 0,8 840) + (0,02 0,8 840) + (0,001 0,8 840) + (0,05 0,8 840)] = 74,72 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1. и таблицы 6.5. в формулу (6.36.) получим затраты на ремонт (Тр):
Тр = 0,04 [(7000 0,4) + (2980 0,4) + (7000 0,4) + (12570 0,4) + (7890 0,4)] = 599,04 руб.
Подставим данные из таблицы 6.7. в формулу (6.37.) и получим затраты на амортизацию (A):
А = [(7000 1.67% 6/100%) + (2980 1.67% 6/100%) + (7000 1.67% 6/100%) + (12570 1.67% 6/100%) + (7980 1.67% 6/100%)] = 3751,5 руб.
Подставив данные таблицы 6.1. и 6.2. в формулу (6.38.) получаем накладные расходы (Нризг):
Нризг = 2,9 10000 (1 + 0,07) (1 + 0,8) 0,04 = 2234,2 руб.
Результаты расчетов по статьям калькуляции заносим в таблицу 6.8.
Таблица 6.8 Затраты
№ п/п |
Статьи затрат |
Затраты на изготовление (без НДС) |
|
1. |
Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперативных предприятий (по спецификации); |
869458,5 |
|
2. |
Топливо и электроэнергия на технологические цели; |
63,3 |
|
3. |
Производственная заработная плата; |
110169,5 |
|
4. |
Доплаты к заработной плате; |
3096,6 |
|
5. |
Отчисления на социальные нужды; |
10100,6 |
|
6. |
Износ инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы; |
599,04 |
|
7. |
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования; |
3751,5 |
|
8. |
Накладные расходы; |
1893,4 |
Находим общую сумму капитальных затрат на изготовление системы:
Кизг = 999731,48 руб.
Подставив расчетные значения Кпрог., Краз. и Кизг в формулу (6.20.) определим в общем случае единовременные затраты на создание системы:
К = 91731,5 + 130906,4 + 999731,48 = 1222369,38 руб.
Затраты на амортизацию (А) по формуле (6.37)
А = (1222369,38 20%) / 100% = 244474 руб.
6.3 Расчет показателей экономической эффективности
Для обоснования эффективности системы используем метод дисконтирования. Допустим единовременные затраты осуществлены за 1 год; со 2 года расчетного периода предприятие получает экономию эксплуатационных затрат, неизменную по годам.
Определим общую экономию годовых эксплуатационных затрат в результате автоматизации по отдельным статьям затрат (Э):
Определим экономию эксплуатационных затрат за счет уменьшение потерь газа по формуле (6.5.):
Эгаза = (1503360 1008 0,1) / 100 = 1515386,8 руб.
Экономия затрат на электроэнергию определяется по формуле (6.6.):
Ээл.эн = (1515386,8 1,2 0,8 1) / 100 = 14547,71 руб.
Экономия затрат на заработную плату определяется по формуле (6.7.):
Эзп = 12 10000 1 1,07 1,8 1,26 = 29121 руб.
Подставив полученные расчеты по отдельным статьям затрат (Снефти, Ээл.эн, Эзп) в формулу (6.4.) определим общую экономию годовых эксплуатационных затрат в результате автоматизации:
Э = 1515386,8 + 14547,71 + 29121 = 1559055,5 руб.
Рассчитаем налоги, уплачиваемые государству в связи с введением новой системы автоматизации:
Остаточная стоимость внедряемой системы в 2007 году равна:
Ко 2007 = 1222369,38 - 244474 = 977895,4 руб.
Налог на имущество от остаточной стоимости внедряемой системы в 2007 году рассчитаем по формуле (6.15.):
Ним = (977895,4 2,2 %) / 100 % = 21513,7 руб.
Налог на прибыль от остаточной стоимости внедряемой системы в 2007 году рассчитаем по формуле (6.14.):
Нприб. = [(1559055,5 - 21513,7) 24 %] / 100 % = 369010 руб.
Прибыль (чистый доход), обеспечиваемая внедрением системы в 2007 году, определяется по формуле (6.3.):
ЧД2007 = 1559055,5 + 244474 - 369010 - 21513,7 = 1413005,8 руб.
Коэффициент дисконтирования рассчитаем при Ен = 0,1 для внедренной системы в 2007 году по формуле (6.10.):
2007 = 1 / (1 + 0,1) = 0,9091
Чистый дисконтированный доход, обеспечиваемый внедрением системы в 2007 году, определяется произведением ЧД2007 на коэффициент дисконтирования 2007, и последовательным накоплением этих величин:
ЧДД2007 = (1559055,5 0,9091) + (-1222369,4) = 194968 руб.
Жизненный цикл системы 10 лет, аналогично, проводим расчеты для следующих расчетных годов. Результаты вычислений приведены в таблице 6.9.[14]
Таблица 6.9 Результаты вычислений ЧДД
ГОД |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
|
Параметры |
|||||||
Единовременные затраты в проекте, руб. |
1222369,4 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Экономия эксплуатационных затрат, руб. |
- |
1559055,5 |
1559055,5 |
1559055,5 |
1559055,5 |
1559055,5 |
|
Амортизационные отчисления, руб. (20%) |
- |
244473,9 |
244473,9 |
244473,9 |
244473,9 |
244473,9 |
|
Налог на имущество, руб. (2,2%) |
- |
21513,701 |
16135,28 |
10756,85 |
5378,425 |
0,00 |
|
Налог на прибыль, руб (24%) |
- |
369010,03 |
370300,85 |
371591,68 |
372882,5 |
374173,3 |
|
Чистый доход, руб |
-1222369,4 |
1413005,6 |
1417093,2 |
1421180,9 |
1425268,5 |
1429356,1 |
|
Коэффициент дисконтировния (Е=10%) |
1 |
0,91 |
0,826446 |
0,7513148 |
0,683 |
0,62092 |
|
Чистый дисконтированный доход, руб |
-1222369,4 |
62181,2 |
1233332,6 |
2301086,9 |
3274564,4 |
4162082,0 |
Графический способ расчета срока окупаемости капитальных вложений (Ток) представлен на рисунке 4.1. Точка пересечения линии ЧДД и оси абсцисс позволяет определить период окупаемости единовременных затрат. Причем на графике видно, на какой срок дисконтирование увеличивает период возврата.
Рисунок 6.1- Срок окупаемости проекта автоматизированного контроля и управления ВКС
Графический способ расчета ВНД представлен на рисунке 6.2. На графике внутренняя норма доходности представлена пересечением кривой ЧДД с нулевой линией. Для построения кривой зависимости ЧДД и коэффициента эффективности капитальных вложений зададимся несколькими значениями Е; рассчитаем для них t; определим ЧДД и по полученным точкам построим кривую.
Рисунок 6.2 - Внутренняя норма доходности
Таким образом, внутренняя норма доходности инвестиционного проекта ВНД = 0,85
Следовательно, для реализации предложенного проекта можно брать кредит в банке до 85 % годовых.
На рисунке 6.2. показано, какое значение должна принять ставка дисконта, чтобы ЧДД обратился в нуль.
Выводы по разделу
После проведения анализа вычислили рентабельность капитальных вложений, по формуле (6.8.):
P = [(4385044,1 + 1222369,4) / 1222369,4] 100 % = 458 %,
Вычислили графически внутреннюю норму доходности инвестиционного проекта ВНД = 0,70, высчитали по графику срок окупаемости проекта, который составил 2,5 года.
Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высокой экономической эффективности данного проекта (табл. 6.10.). Следовательно, можно говорить о прибыльности внедрения разработанной в данном дипломном проекте системы автоматизации.
Таблица 6.10 Сводная таблица показателей экономической эффективности проекта
Показатели |
Значение показателей |
|
Капитальные вложения (инвестиции), руб. |
1222369 |
|
Экономия эксплуатационных затрат, руб. |
1559055 |
|
Чистый дисконтированный доход, руб. |
4162082 |
|
Срок окупаемости, лет |
1,9 |
|
Внутренняя норма доходности, % |
85 |
|
Рентабельность, % |
458 |
Заключение
В данном дипломном проекте разработана автоматизированная система управления технологическими процессами для эффективного управления процессом очистки, компримирования и осушки газа. В процессе был применен программируемый логический контроллер SLC-500 (Allen Bradley).
Нижний уровень первичных преобразователей, датчиков и исполнительных механизмов выбран на базе отечественной техники, отвечающей современным требованиям автоматизации.
Программирование контроллера выполнено на языке лестничной логики Ladder Logic. Разработан верхний уровень системы управления на базе промышленного персонального компьютера.
Функции операторского интерфейса осуществляются с применением программного пакета RSView v6.2.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Общая характеристика системы контроля и управления. Разработка автоматизированной 2-х уровневой системы управления технологическим процессом вакуумной компрессорной станции № 23 Самотлорского месторождения на базе продукции компании Rockwell Automation.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 29.09.2013Технико-экономическое обоснование создания автоматизированной системы. Выбор программируемого логического контроллера. Выбор модулей ввода-вывода. Средства разработки человеко-машинного интерфейса. Контроль обрыва датчиков. Контроль исправности насосов.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 14.11.2017Разработка алгоритма автоматизации технологического участка производственного предприятия машиностроительного профиля. Составление программы для реализации релейно-контактной схемы управления объектом на основе программируемого логического контроллера.
контрольная работа [690,5 K], добавлен 30.04.2012Принципы разработки системы автоматического регулирования температуры на базе логического модуля LOGO!–LOGO! DM8 12/24R для нужд свободного программирования. Универсальность модулей LOGO!, особенности их использования для управления оборудованием.
контрольная работа [46,1 K], добавлен 26.04.2014Обследование технологического объекта автоматизации и существующей системы контроля и управления на предприятии "ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез". Расчет параметров настройки и моделирование процессов одноконтурной АСР уровня в резервуаре, выбор контроллера.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 20.10.2016Цели производственного контроля изготовления молочных продуктов. Разработка системы управления компрессорной установкой в составе технологического процесса переработки молока на предприятии ТОО "Восток-Молоко". Программная реализация системы управления.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 16.05.2013Разработка модели локальной системы регулирования давления в основном трубопроводе насосной станции. Требования, предъявляемые к ЛСАР. Схема автоматизации; выбор датчика, исполнительного механизма, средств связи, контроллера; программное обеспечение.
курсовая работа [921,6 K], добавлен 21.02.2015Общая характеристика гидроэлектростанций Республики Беларусь. Разработка автоматизированной системы управления каскадом малых и микро гидроэлектростанций. Программирование логического контроллера датчиков температуры и оборотов турбин электростанции.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 14.07.2014Особенности работы с последовательным портом в среде Visual Studio. Тестирование работы протокола Modbus RTU в режиме Slave. Описание и технические характеристики программируемого логического контроллера Овен 100. Построение диаграммы передачи фреймов.
отчет по практике [2,1 M], добавлен 19.07.2015Выбор SCADA-системы как средства управления технологическими процессами. Языки программирования в TRACE MODE, эксплуатационные характеристики системы. Разработка мониторинга и управления процессом подготовки бумажной массы на базе данной системы.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 14.03.2012