Разработка Web-интерфейса для АСУ ДНС Ватьеганского месторождения в инструментальном пакете Trace Mode 6
Функции системы и обоснование выбора контроллера. Обработка данных по web–технологии клиент-сервер. Организация Web–интерфейса в инструментальном пакете Trace Mode. Методика расчета показателей надежности. Структурная схема с цифровым регулятором.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.09.2013 |
Размер файла | 1,6 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.
- гамма % ресурс - наработка, в течение которой объект достигает предельного состояния с вероятностью (tR);
- средний срок службы (tk);
- коэффициент планового применения (Кпп);
- коэффициент готовности (Кг);
- коэффициент оперативной готовности (Ког);
- коэффициент технического использования (Кти);
- параметр потока отказа (ед.врем.);
- средняя частота отказов (интенсивность отказов) (1/ед.врем.);
- вероятность отказов (Q(t);q);
- вероятность безотказной работы (Р(t);р);
- частота аварии (к).
4.2 Методика расчета показателей надежности
Расчёт показателей надёжности производится в следующей последовательности:
определяется перечень функций системы, к которым предъявляются требования с точки зрения надежности;
определяется состав технических средств, участвующих в реализации функций системы;
строится структурно-логическая схема расчета надежности, представляющая собой последовательно-параллельное соединение технических средств, участвующих в реализации функций системы;
для каждого технического средства, участвующего в расчёте надёжности определяются следующие параметры как поток отказов по формуле (4.1) и поток восстановления по формуле (4.2):
; (4.1)
; (4.2)
производится упрощение структурно-логической схемы расчета надежности функций. Суть этого упрощения заключается в объединении не резервированных технических средств, входящих в не зарезервированные участки. При этом совокупность последовательно соединенных не зарезервированных технических средств заменяется одним эквивалентным элементом, имеющим характеристики параметров потока отказов и восстановления, определяемых по формулам:
поток отказов (интенсивность отказов):
(4.3)
поток восстановления:
(4.4)
для параллельного соединения при нагруженном резервировании рассчитываются следующие значения показателей надёжности:
наработка на отказ:
(4.5)
коэффициент готовности по функции:
; (4.6)
среднее время восстановления:
; (4.7)
производится определение показателей надёжности по формулам:
среднее время безотказной работы:
; (4.8)
вероятность безотказной работы:
; (4.9)
среднее время восстановления:
; (4.10)
вероятность того, что отказ системы вызван выходом из строя элемента i-й группы:
(4.11)
где: i среднее время, затрачиваемое на обнаружение и устранение неисправности (отказа) элемента данной группы;
К - количество групп однотипных элементов с одинаковыми режимами;
Ni - количество элементов с одинаковыми режимами.
коэффициент готовности по функции:
; (4.12)
коэффициент оперативной готовности по функции:
. (4.13)
4.3 Расчет показателей надежности проектируемой системы
Произведем расчет надежности для разработанной системы автоматизации. Расчет касается основной части системы, так как отказ именно этой части наиболее критичен.
Контроллер относится к восстанавливаемым (путем замены блоков) изделиям, отказ которых создает опасность для людей и среды. Ущерб от отказа может быть кратен стоимости самого контроллера. Режим эксплуатации контроллера - непрерывный.
При расчете принимается ряд допущений:
вероятность безотказной работы функции АСУ ТП в течение времени t не зависит от момента начала работы;
функция распределения времени наработки на отказ и времени восстановления подчиняется экспоненциальному закону;
контроль состояния технических средств АСУ ТП непрерывный;
обслуживание осуществляется при неограниченном восстановлении;
В соответствии с этим по номенклатуре показателей надежности необходимо привести следующие показатели:
Тв - время восстановления работоспособности;
- интенсивность отказов, также рассчитать;
Тср - среднее время безотказной работы и привести;
Р(t) - вероятность безотказной работы.
Таблица 4.1 - Показатели интенсивности отказов и времени восстановления модулей
Модуль |
Кол-во |
Интенсивность отказов единицы *10-5, 1/час |
Время обнаружения и устранения неисправности, мин |
|
1746-NI8 |
4 |
0,08 |
15 |
|
1746-NO4I |
3 |
0,08 |
15 |
|
1746-IB32 |
2 |
0,02 |
15 |
|
1746-IB8 |
1 |
0,02 |
15 |
|
1746-OB16 |
2 |
0,02 |
15 |
Отказ любого из модулей приведет к отказу всей системы, поэтому общая интенсивность отказов вычисляется по формуле (4.4):
общ = (70.08+50.02) 10-5=0.6610-5 1/час
Среднее время безотказной работы рассчитывается по формуле (4.8):
Тср = 1/0.6610-5 = 151515.15 часа
Для разработанной автоматизированной системы управления справедливы следующие допущения:
- справедлив экспоненциальный закон надежности;
- отказы элементов взаимно не зависимы.
Исходя из этих допущений вероятность безотказной работы рассчитывается по формуле (4.9):
= 0,37
На основе полученных данных строится график вероятности безотказной работы.
Рисунок 4.1 - Вероятность безотказной работы
Рассчитаем по формуле (4.10) среднее время восстановления. Для этого рассчитаем по формуле (4.11) вероятность того, что отказ системы вызван выходом из строя элемента i-й группы. Результаты расчета Рi в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Вероятность отказа системы вызванного выходом из строя модуля
Модуль |
Рi |
|
1746-NI8 |
0.48 |
|
1746-NO4I |
0.36 |
|
1746-IB32 |
0.06 |
|
1746-IB8 |
0.03 |
|
1746-OB16 |
0.06 |
Таким образом, среднее время восстановления равно:
Тв=0.48 • 15 + 0.36 • 15 + 0.06 • 15 + 0.03 • 15 + 0.06 • 15 = 14.85 минуты
Рассчитаем коэффициент готовности по функции по формуле (4.12):
Рассчитаем коэффициент оперативной готовности по функции по формуле (4.13):
4.4 Выводы по разделу
В данном разделе были произведены расчеты по надежности разрабатываемой системы и были получены следующие результаты:
- интенсивность отказов системы: общ=0.66•10-5 1/час;
- среднее время восстановления: Тв=14.85 минут;
- среднее время безотказной работы: Тср=151515.15 часов;
- вероятность безотказной работы: P(t)= 0.37.
5. Расчет системы автоматического регулирования уровня в сепараторе
5.1 Сепаратор как система автоматического регулирования
В данной части дипломного проекта рассматривается контур автоматического регулирования уровня в сепараторе С1-1. В системе сбора нефти и газа нефтяного промысла важную роль играют сепарационные установки, в которых происходит отделение газа от нефти. Надежная работа сепараторов зависит от работы системы автоматики и определяет функционирование всей системы сбора нефти и газа.
Система автоматического регулирования (САР) - замкнутая динамическая система, в которой поддерживается постоянное значение одной или нескольких величин, характеризующих протекание, какого - либо процесса в течение длительного времени при произвольно меняющихся внешних возмущающих факторах. Любой автоматический регулятор, который работает на каком - либо объекте, образует с ним контур регулирования.
В процессе регулирования регулятор и объект регулирования взаимосвязаны, поэтому качество регулирования зависит от свойств данного объекта и от свойств, а так же характеристики применяемого регулятора и регулирующего органа.
Система регулирования должна отвечать следующим требованиям:
1) должна быть устойчивой при всех режимах работы данного объекта;
2) отклонение регулируемой величины в процессе ликвидации нарушения должно быть меньшим;
3) время ликвидации возмущения должно быть возможно меньшим;
4) регулятор должен справляться с поставленной задачей и не выходить за пределы отклонений регулируемой величины;
5) ошибка в поддержании регулируемой величины должна быть наименьшей.
5.2 Структурная схема САР с цифровым регулятором
Применение цифровых контроллеров для цепей управления вносит свою специфику в исследование систем управления, обусловленную тем, что вычислительные устройства таких контроллеров являются дискретными системами, оперирующими с дискретными сигналами (последовательностями чисел), т.е. сигналами принимающими определенные значения только в дискретные, обычно равноотстоящие моменты времени через интервал времени Т, который обычно называют интервалом квантования [17].
Входной непрерывный сигнал x(t) в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) преобразуется в дискретную последовательность чисел x(kt), которая подается на вход цифрового вычислительного устройства (ЦВУ). Здесь она преобразуется в соответствии с заложенным в нее алгоритмом в синхронную последовательность чисел y(kt), которая потом в цифро-аналоговом преобразователе преобразуется в непрерывный сигнал y(t).
Поскольку дискретная последовательность чисел определяет мгновенные значения непрерывного сигнала в дискретные моменты времени, в качестве модели такой последовательности можно выбрать последовательность бесконечно коротких импульсов, так, чтобы величина каждого импульса («площадь» под его графиком) была равна заменяемому числу (последовательность модулированных дельта - импульсов, например, x*(t)).
Переход от дискретных сигналов x(kt) и y(kt) к их моделям x*(t) и y*(t) в схеме рисунке 5.1, а требует и соответствующей замены АЦП и ЦАП их моделями.
а)
x(t) x(kt) y(kt) y(t)
б)
x(t) x*(t) y*(t) y(t)
Рисунок 5.1
н(t)
U(t) U(kt) е(kt) м(kt) м(t) y(t)
-y(kt)
Рисунок 5.2
н(t)
U U* е* м* м y
-y* y* y
Рисунок 5.3
АЦП на входе ЦВУ должен быть заменен дельта - импульсным модулятором, преобразующим непрерывный сигнал x(t) в модулированную последовательность дельта - импульсов x*(t). ЦАП на выходе ЦВУ должен быть заменен демодулятором импульсов, преобразующим дельта - импульсную последовательность y*(t) в непрерывное (точнее, кусочно - непрерывное) изменение y(t). Очевидно, что реакция такого демодулятора на одиночный дельта - импульс должна совпадать с реакцией ЦАП на отдельное число равное единице.
В простейшем и наиболее распространенном на практике случае ЦАП на выходе цифрового контроллера перемещает управляющий орган в положение, соответствующее очередному пришедшему числу, и затем удерживает его в этом положении вплоть до появления следующего числа.
Такой преобразователь называют фиксатором нулевого порядка, его передаточная функция
. (5.1)
В результате всех рассмотренных преобразований модель канала дискретного преобразования сигналов (рисунок 5.1, а) приобретает вид, показанный на рисунок 5.1, б. Здесь входной непрерывный сигнал x(t) преобразуется дельта - импульсным модулятором в модулированную этим сигналом последовательность дельта - импульсов x*(t), которые затем в непрерывной модели дискретной системы (МДС) в соответствии с требуемым алгоритмом преобразуются в выходную последовательность y*(t). В демодуляторе из последовательности дельта - импульсов y*(t) формируется непрерывный сигнал выхода y(t).
На рисунке 5.2 показана структурная схема системы с цифровым регулятором. Здесь в АЦП осуществляется преобразование непрерывных сигналов изменения регулируемой величины y(t) и командного воздействия u(t) в дискретные последовательности чисел y(kt) и u(kt). В измерительном устройстве регулятора выявляется последовательность дискретных значений отклонения , которые передаются на вход ЦВУ. В ЦВУ вырабатывается дискретное регулирующее воздействие м(kt), которое в ЦАП преобразуется в непрерывное перемещение регулирующего органа м(t).
В соответствии с проведенной заменой сигналов и отдельных элементов системы их моделями общая модель системы с цифровым регулятором может быть представлена схемой, приведенной на рисунке 5.3. В этой схеме регулируемая величина объекта y(t) в дельта - импульсном модуляторе преобразуется в последовательность модулированных дельта - импульсов y*(t), которая затем подается на элемент сравнения. На этот же элемент подается другая последовательность импульсов u*(t), определяющая заданное значение регулируемой величины u(t) в дискретные моменты времени. Последовательность импульсов y*(t) и u*(t) синхронны. В элементе сравнения образуется последовательность импульсов рассогласования . Эта последовательность подается в дискретный регулятор, состоящий из запаздывающих и усилительных звеньев, на выходе которого образуется последовательность регулирующих сигналов (импульсов) м*(t). Далее, в демодуляторе эта последовательность импульсов преобразуется в непрерывное регулирующее воздействие м(t), подаваемое на вход объекта.
Спектр сигнала y(t) на входе дельта - импульсного модулятора занимает полосу частот, практически не выходящую за граничную высоту , и, следовательно, боковые составляющие спектра на выходе дельта - импульсного регулятора практически полностью отфильтровываются системой. В этих условиях в расчете дельта - импульсный модулятор может быть принят как непрерывное безинерционное звено с коэффициентом передачи 1/Т.
Устранение из расчетной схемы дельта - импульсного модулятора превращает систему в непрерывную: соответственно схема, изображенная на рисунке 5.3 переходит в схему, представленную на рисунке 5.4. Это схема обычной непрерывной системы, в которой передаточная функция непрерывного регулятора определяется формулой
. (5.2)
н
U е м y
-y
Рисунок 5.4 - Модель системы с непрерывным регулятором
Формула (5.2) позволяет, задавшись желаемым алгоритмом функционирования цифровой системы в режиме получения достаточно полной информации об изменении регулируемой величины - передаточной функцией эквивалентного непрерывного регулятора , определить передаточную функцию цифрового регулятора из приближенного равенства
, (5.3)
т.е.
. (5.4)
Приближенный характер получаемого по этой формуле решения определяется тем, что левая ее часть зависит только от Z, а правая - и от Z и от S. Для того, чтобы воспользоваться известными численными методами, перепишем (5.4) так, чтобы в левой части находились члены, зависящие только от Z, а в правой - зависящие только от S:
, (5.5)
где
. (5.6)
Теперь можно определить передаточную функцию , приближенно реализующую передаточную функцию в правой части этой формулы, после чего передаточную функцию цифрового регулятора можно найти из формулы
. (5.7)
В частности, если демодулятор выполнен в виде фиксатора нулевого порядка, имеющего передаточную функцию (6.1), то
, (5.8)
; (5.9)
в этом случае приобретает вид:
, (5.10)
где
. (5.11)
В проекте системой регулирования является система регулирования уровня в сепараторе С1-1. Система регулирования одноконтурная.
Структурная схема одноконтурной САР с цифровым регулятором приведена на рисунке 5.4. Передаточная функция цифрового ПИ - регулятора имеет вид:
, (5.12)
где
.
Передаточная функция эквивалентного непрерывного регулятора в этом случае будет определяться следующим выражением:
. (5.13)
5.3 Определение передаточной функции объекта по его переходной характеристике
На рисунке 5.5 приведена переходная характеристика объекта регулирования. По характеру переходной характеристики объект управления относится к объектам с самовыравниванием (статические объекты).
Данный вид переходной характеристики соответствует апериодическому звену первого порядка с запаздыванием. Общий вид передаточной функции в этом случае будет иметь следующий вид:
, (5.14)
где - коэффициент усиления объекта;
- постоянная времени объекта;
- время запаздывания объекта.
Для объекта с самовыравниванием коэффициент усиления может быть непосредственно найден из графика переходной функции:
, (5.15)
где - относительное изменение выходной величины;
- относительное изменение входной величины.
Эти параметры рассчитываются по следующим формулам:
, (5.16)
, (5.17)
где - установившееся значение уровня;
- начальное значение уровня;
- перемещение регулирующего органа;
- новое значение.
Из графика переходного процесса определяем:
;
.
Тогда
.
Определяем по графику переходной характеристики запаздывание ф и постоянную времени :
ф = 8 с;
= 64 с.
В результате передаточная функция объекта регулирования будет иметь следующий вид:
.
Рисунок 5.5 - Переходная характеристика исследуемого объекта (контур регулирования уровня в сепараторе С1-1)
5.4 Расчет оптимальных параметров настройки цифрового регулятора
В данной системе можно использовать ПИ - закон регулирования, поскольку нет повышенный требований к качеству регулирования, а также для системы с ПИ - регулятором упрощаются расчеты настроек.
Для расчета настроек регулятора воспользуемся методом расширенных КЧХ.
В методе расширенных КЧХ получают комплексную частотную характеристику W(m,jw) из передаточных функций заменой S на (jw-mw), где m - степень колебательности.
Степень колебательности m связана со степенью затухания переходного процесса выражением:
, (5.18)
где ш - степень затухания переходного процесса.
Степень затухания можно определить по графику переходного процесса и вычислить по формуле:
, (5.19)
где А1 и А2 - положительные амплитуды первого и второго колебания в переходном процессе.
Для начала расчета задаются значением ш в пределах 0,9 - 1,0 или степенью колебательности m в пределах 0,25 - 0,47.
Записывая передаточную функцию объекта (непрерывной части ЦСАУ) в виде:
, (5.20)
получим для статического объекта с запаздыванием:
, (5.21)
где k - коэффициент передачи объекта (непрерывной части ЦСАУ),
Т - постоянная времени объекта,
ф - время запаздывания.
Передаточная функция непрерывного ПИ - регулятора
, (5.22)
где , - параметры настройки ПИ - регулятора.
Расширенная КЧХ ПИ - регулятора
. (5.23)
Исходным для расчета границы области заданной степени затухания ш или степени колебательности m является соотношение:
. (5.24)
Тогда (5.24) можно преобразовать в систему двух уравнений:
. (5.25)
Решив эту систему уравнений относительно и , найдем границу области заданной степени колебательности в параметрической форме:
(5.26)
Задавая различные значения частоты w от 0 до значения, при котором становится отрицательной величиной или до значения частоты среза можно построить искомую границу заданной степени колебательности m. Параметры и вычисляются на ЭВМ. По результатам расчета в плоскости параметров настройки регулятора - строится граница области заданного m. Приближенные параметры дискретного регулятора соответствуют условию . В этом случае квадратичная интегральная оценка стремится к min. Однако, оптимальной выбирают точку, расположенную правее точки .
Следовательно, дальнейший расчет (уточнение) параметров дискретного регулятора следует проводить в диапазоне =max - =opt.
В результате вычислений оптимальные настройки, определенные описанным выше способом, равны : с, .
5.5 Построение переходного процесса в системе регулирования
5.5.1 Оценка качества регулирования
Любая промышленная САР должна обеспечивать определенные качественные показатели процесса регулирования. Качество процесса регулирования обычно оценивают по переходной характеристике по отношению к единичному ступенчатому воздействию (рисунок 5.6). Основными показателями качества являются: время регулирования, перерегулирование, колебательность и установившаяся ошибка.
Временем регулирования (время переходного процесса) в практических расчетах считают время, по истечении которого, начиная с момента приложения воздействия на систему, отношение значения регулируемой величины от ее установившегося значения не превышает заданную точность регулирования . Таким образом, время регулирования определяет длительность (быстродействие) переходного процесса.
Перерегулированием называется максимальное отклонение регулируемой величины от установившегося значения . Оно должно быть не более 20%.
web интерфейс клиент сервер
0 t
Рисунок 5.6 - Показатели качества регулирования
Колебательность системы характеризуется числом колебаний регулируемой величины за время регулирования . Если за это время переходный процесс в системе совершает число колебаний меньше заданного по условиям технологии, то считается, что система имеет требуемое качество регулирования в части ее колебательности.
Для оценки колебательности в ряде случаев удобно также пользоваться понятием «степень затухания», которая рассчитывается по формуле (5.19).
Показатели качества регулирования определяются непосредственно по кривой переходного процесса.
Между изображением входного воздействия и выходом справедлива следующая зависимость:
, (5.27)
где - передаточная функция замкнутой системы автоматического регулирования.
В качестве входного воздействия в ЦСАР используют единичное ступенчатое воздействие, изображение которого имеет вид:
. (5.28)
Передаточная функция замкнутой ЦСАР имеет вид:
. (5.29)
Передаточная функция разомкнутой системы определяется по формуле:
. (5.30)
Тогда:
, (5.31)
.
Подставим формулы (5.31) и (5.28) в (5.27) и произведем дополнительные замены:
Таким образом, Z - изображение последовательности импульсов выходной величины определяется по формуле:
(5.32)
Разделив числитель выражения (5.32) на знаменатель получим бесконечный ряд по степеням , сумма коэффициентов которого даст площадь под кривой переходного процесса для данных значений настройки. При минимальной сумме будем иметь оптимальные параметры настройки.
По кривой переходного процесса (рисунок 5.7) оцениваем качество процесса автоматического регулирования:
1) время регулирования с;
2) перерегулирование %;
3) коэффициент затухания переходного процесса ;
4) степень колебательности .
Настроечные параметры регулятора:
1) коэффициент передачи пропорционального регулятора ;
2) постоянная времени с.
Рисунок 5.7 - График переходного процесса
6. Комплексная оценка экономической эффективности дожимной насосной станции
6.1 Методика расчета экономических показателей проектируемой системы
Экономическая часть дипломного проекта выполнена на базе технической части и на основе исходных данных.
К основным исходным данным относятся:
1) действующие цены на материалы, приборы и т.д.;
2) срок реализации проекта;
3) тарифы на электроэнергию;
4) нормы амортизации, вытекающие из срока реализации проекта;
5) ставки налогов (налог на прибыль - 24%, налог на имущество - 2,2% от остаточной стоимости проекта, ставка НДС - 18%);
6) средняя заработная плата;
7) накладные расходы (в %), прибавленные к з/плате (единый социальный налог - 35,6%, коэффициент доплат к з/п - 30%, районный коэффициент - 70%).
Степень автоматизации процесса определяется экономическим эффектом, который может быть получен от внедрения автоматического управления. Экономический эффект образуется за счет перевода технологического процесса на автоматическое управление, что в свою очередь приводит к повышению его рентабельности.
Оценка эффективности проекта осуществляется с помощью расчета системы показателей. При этом все эти показатели имеют важную особенность: расходы и доходы, разнесенные по времени приводятся к единому моменту времени - расчетному или базовому моменту. Расчетным или базовым моментом считается дата реализации объекта или начало производства продукции [18].
Экономическая эффективность капитальных вложений на разработку и внедрение системы автоматизации определяться методами окупаемости, простой нормы прибыли и дисконтирования.
Экономическая эффективность капитальных вложений на разработку и внедрение автоматизированной системы управления технологическими процессами добычи нефти может определяться с помощью расчета следующих показателей:
1) чистый дисконтированный доход;
2) внутренняя норма доходности;
3) срок окупаемости капитальных вложений;
4) рентабельность проекта.
Перечисленные показатели являются результатами сопоставлений распределенных во времени доходов к инвестициям и затратам на производство.
В качестве базового момента приведения разновременных доходов и расходов принимаем дату начала реализации проекта.
Чистый дисконтированный доход рассчитывается по формуле:
ЧДД = ЧДt t , (6.1)
где ЧДt - чистый доход в году t, тыс.руб.;
t - коэффициент дисконтирования (приведения), доли ед.;
tн, tк - соответственно начальный и конечный годы расчетного
периода.
Проект считается прибыльным и его следует принять, если ЧДД больше нуля (ЧДД>0) в случае же, когда ЧДД меньше нуля (ЧДД<0) - проект отвергается.
Отдельный член денежного потока наличности (ЧДt) равен разности между ожидаемой величиной доходов от реализации проекта и всеми видами затрат, и может отличаться от другого как по знаку (т.е. быть отрицательным), так и по величине, и рассчитывается по формуле:
ЧДt = П + At - Ht - Kt , (6.2)
где П - прибыль, обеспечиваемая внедрением системы в году t.
Аt - амортизационные отчисления от стоимости системы, тыс. руб.;
Ht - сумма налогов, уплачиваемых предприятием из прибыли в бюджет, тыс. руб.;
Кt - единовременные затраты в году t, тыс. руб.
Так как система автоматизации технологических процессов позволяет сократить эксплуатационные расходы, то прибыль (чистый доход), обеспечиваемая внедрением системы, определяется как разность между годовыми эксплуатационными затратами до и после автоматизации. Тогда формула (7.2) примет вид:
ЧДt = Cдt - Срt + At - Ht - Kt , (6.3)
где Cдt , Срt - годовые эксплуатационные затраты на систему автоматизации
соответственно в действующем и разработанном вариантах, тыс. руб.;
Общая экономия годовых эксплуатационных затрат в результате автоматизации может быть определена и по отдельным статьям затрат.
Экономия годовых эксплуатационных затрат выражается следующим образом:
Э = Энеф + Ээл.эн + Эзп , (6.4)
где Энеф экономия нефти после внедрения АСУ ТП, руб.;
Ээл.эн стоимость сэкономленной за год электроэнергии, руб.;
Эзп стоимость сэкономленной за год заработной платы рабочим, руб.;
Экономия за счет уменьшения потерь нефти определяется по формуле:
Энеф = Цнеф неф, (6.5)
где:
Цнеф - цена 1 тонны нефти, руб.;
неф - изменение расхода нефти, т/год
Экономия расхода электроэнергии определяется по формуле:
Ээл.эн = эл. эн Цэл. эн, (6.6)
где: эл. эн - изменение расхода электроэнергии, кВт/ч
Цэл. эн стоимость электроэнергии, руб. за 1 кВт/ч.
Экономия заработной платы определяется по формуле:
Эзп = L Зо (6.7)
где: Зо - среднегодовая зарплата одного работника, руб.;
L - количество сокращенных работников.
Расчет рентабельности единовременных затрат производится по формуле:
P = (ЧДД + К) / К 100, (6.8)
где К - общие единовременные затраты, тыс. руб.
. (6.9)
Считается, что если полученная рентабельность равна 100%, то рентабельность проекта равна заданной, если больше, то имеет место сверхрентабельность, если меньше - проект не обеспечивает заданный уровень рентабельности.
Коэффициент дисконтирования определяется по формуле:
t = (1 + Eн)tp- t , (6.10)
где Ен - нормативный коэффициент эффективности единовременных затрат, равный ставке банковского процента за долгосрочный кредит, выраженный в долях единиц;
tp - расчетный год;
t - год, затраты и результаты которого приводятся к расчетному году.
В качестве начального года расчетного периода принимается год начала финансирования работ по созданию проекта, включая проведение научных исследований.
Конечный год расчетного периода определяется моментом завершения жизненного цикла системы, прекращением его использования на производстве.
В качестве расчетного года обычно принимается наиболее ранний из всех рассматриваемых вариантов календарный год, предшествующий началу использования на предприятии разрабатываемой системы.
Изменение чистого дисконтированного дохода за счет использования системы будет рассчитываться по формуле (6.1).
Для анализа эффективности единовременных затрат на разработку и внедрение системы используется показатель - внутренняя норма доходности (коэффициент эффективности единовременных затрат ВНД), определяемый из соотношения:
(6.11)
Вычисляемые коэффициенты эффективности позволяют судить об общем и минимальном уровне эффективности единовременных затрат, осуществляемых на предприятии.
Другим назначением показателя ВНД является оценка возможности привлечения заемных средств на разработку и внедрение системы. Расчетное значение ВНД соответствует максимально допустимому проценту за кредит, который может быть использован для полного финансирования единовременных затрат по данной системе.
Если величина ВНД равна проценту за кредит, то чистый дисконтированный доход оказывается равным нулю. Таким образом, вычисляемое значение позволяет судить о приемлемости для предприятия условий кредитования.
Другим показателем, применяемым для анализа эффективности единовременных затрат, является срок окупаемости Ток. Экономическое содержание этого показателя заключается в определении момента времени, необходимого для покрытия единовременных затрат в проект.
Период возврата единовременных затрат (Ток) определяется последовательным сложением величин:
(6.12)
пока полученная сумма не сравняется с величиной единовременных затрат, приведенных к расчетному году. Количество произведенных сложений равняется периоду возмещения капитальных вложений или сроку окупаемости.
Сумма налогов на прибыль и имущество рассчитывается по формуле:
Н = Нпр + Ним , (6.13)
где Нпр - налог на прибыль, тыс. руб.;
Ним - налог на имущество, тыс. руб.
, (6.14)
где СТпр - ставка налога на прибыль, %.
, (6.15)
где Коt - остаточная стоимость внедряемой системы в году t, тыс. руб.;
СТим - ставка налога на имущество, %.
Отчисление на амортизацию в модернизированном варианте, руб., рассчитывается по формуле:
(6.16)
где: На - норма амортизации, %.
К - общие единовременные затраты, тыс.р.
6.2 Расчет капитальных вложений на вводимую систему автоматизации
6.2.1 Расчет единовременных затрат
Единовременные затраты предприятия - заказчика на приобретение устройства включают единовременные затраты предприятия изготовителя и его прибыль, а также НДС, т.е. определяются по формуле (6.17):
, (6.17)
где К - единовременные затраты на создание системы автоматизации тыс. руб;
r - коэффициент рентабельности предприятия разработчика, доли ед.;
НДС - ставка налога на добавленную стоимость, доли ед.
Затраты на транспортировку изделия равны:
Ртрп = Коб Ктрп , (6.18)
где Ктрп - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку изделия.
Кроме того, в ряде случаев следует учесть затраты на монтаж, установку и запуск в работу у заказчика:
Рмуз = Кoб Кмуз , (6.19)
где Кмуз - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж, установку и запуск в работу.
При этом совокупные затраты предприятия заказчика будут складываться из затрат на приобретение, затрат на транспортировку, монтаж, установку и запуск в работу.
В общем случае единовременные затраты на создание системы определяются по формуле:
К = Краз + Кпрог + Кизг , (6.20)
где Краз - затраты на проектирование (разработку) системы, тыс. руб.;
Кпрог - затраты на программирование, тыс. руб.;
Кизг - затраты на изготовление, тыс. руб.
Примерный перечень исходных данных предприятия разработчика для расчета единовременных затрат представлен в таблице 6.1.
Внедряемая система автоматизации позволит увеличить экономичность и производительность дожимной насосной станции.
В таблице 6.1 представлены исходные данные для проведения расчета единовременных затрат предприятия разработчика
Таблица 6.1 - Данные для расчета единовременных затрат
Показатель |
Значение |
|
1. Заработная плата разработчика, руб./мес |
6000 |
|
2. Заработная плата программиста, руб./мес |
6000 |
|
3. Заработная плата изготовителя, руб./мес |
6500 |
|
3. Коэффициент доплат к заработной плате, доли ед. |
0.3 |
|
4. Районный коэффициент, доли ед. |
0.7 |
|
5. Коэффициент отчисления в социальные фонды, доли ед. |
0.356 |
|
6. Время разработки системы, месяцы (или часы) |
5.5 |
|
7. Время разработки проекта и проектной документации, мес. |
2.2 |
|
8. Время создания программы, мес. |
3.3 |
|
9. Время изготовления устройства, мес |
2,7 |
|
10. Коэффициент накладных расходов, доли ед. |
0.04 |
|
Продолжение таблицы 6.1 |
||
Показатель |
Значение |
|
11. Годовой фонд работы ЭВМ, час |
2016 |
|
12. Годовой фонд оплаты труда персонала обслуживающего ЭВМ, руб. |
72000 |
|
13. Норма амортизационных отчислений ЭВМ, доли ед. |
0.125 |
|
14. Норма амортизационных отчислений здания, доли ед. |
0.02 |
|
15. Площадь занимаемая ЭВМ, м2 |
6 |
|
16. Стоимость одного м2 здания, руб. |
6000 |
|
17. Стоимость ЭВМ, руб. |
30000 |
|
18. Коэффициент накладных расходов на экспл. ЭВМ, доли ед. |
0.04 |
|
19. Потребляемая мощность ЭВМ, кВт |
0,35 |
|
20. Стоимость кВт/часа, руб. |
0.7 |
|
21. Коэффициент затрат на ремонт ЭВМ (от стоимости), доли ед. |
0.1 |
|
22. Ставка НДС, доли ед. |
0.18 |
|
23. Коэффициент интенсивного использования оборудования, доли ед. |
0.9 |
6.2.2 Расчет затрат на проектирование (разработку) системы
Затраты на разработку можно представить в виде:
Краз = Зо Траз (1+Кд) (1+Кр) (1+Ксн) (1+Кн.раз) , (6.21)
где Зо - месячный оклад разработчика, руб.;
Траз - трудоемкость разработки проекта и проектной документации, чмес (примерный перечень элементов трудоемкости разработки представлен в таблице 7.2);
Кд, Кр - соответственно коэффициенты доплат к заработной плате и районный, доли ед.;
Ксн - коэффициент отчислений на социальные нужды, доли ед.;
Кнраз - коэффициент накладных расходов, доли ед.
Таблица 6.2 - Данные для расчета трудоемкости разработки
Стадии разработки |
Трудоемкость, чел. месяц |
|
1. Изучение патентов |
0.3 |
|
2. Изучение литературных источников |
0.6 |
|
3. Разработка технического задания |
0.3 |
|
4. Разработка эскизного проекта |
0.2 |
|
5. Разработка технического проекта |
0.8 |
|
6. Разработка рабочего проекта |
2.8 |
|
7. Внедрение проекта |
0.5 |
Трудоемкость разработки проекта и проектной документации (Траз) равна:
Траз= 0,3+0,6+0,3+0,2+0,8 = 2.2 чел. Месяц
Подставив трудоемкость разработки (Траз) в формулу (5.21) получаем затраты на разработку системы (Краз):
Краз= 6000 2.2 (1 + 0.3) (1 + 0.7) (1 + 0.356) (1 + 0.04) = 41139,52 руб.
6.2.3 Расчет затрат на разработку программного обеспечения
Затраты на разработку программного обеспечения можно представить в виде:
Кпрог = Зо Тпрог (1+Кд)(1+Кр) (1+Ксн) (1+Кн.прог) +Смч Тпрог Кч , (6.22)
где Зо - месячный оклад программиста, руб;
Тпрог - время на создание программы, мес.;
Кн.прогр - коэффициент накладных расходов, доли ед.;
Cмч - стоимость машино-часа ЭВМ, руб.;
Кч - коэффициент перевода единиц времени.
Стоимость машино-часа ЭВМ рассчитывается по формуле:
Смч = Sэкс / Тпол , (6.23)
где Sэкс - годовые эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием ЭВМ, руб.;
Тпол - годовой фонд работы ЭВМ, час.
Эксплуатационные расходы рассчитываются по формуле:
Sэкс = 12 ЗП (1+Кд) (1+Кр) (1+Ксн) + А + Тр + Э + М + Нрэкс , (6.24)
где ЗП - месячная оплата труда всего обслуживающего персонала в сумме, руб.;
А - амортизационные отчисления от стоимости ЭВМ и здания, руб./год;
Тр - затраты на ремонт, руб./год;
Э - затраты на электроэнергию, руб./год;
М - затраты на материалы, руб.;
Нрэкс - накладные расходы, связанные с эксплуатацией ЭВМ, руб./год.
Затраты на амортизацию вычисляются по формуле:
А = Кэвм Нэвм + Сзд Sзд Нзд , (6.25)
где Кэвм - балансовая стоимость ЭВМ, руб.;
Нэвм - норма амортизационных отчислений от стоимости ЭВМ, доли ед.;
Сзд - стоимость 1 м2 здания, руб./м2;
Sзд - площадь, занимаемая ЭВМ, м2;
Нзд - норма амортизационных отчислений от стоимости здания, доли ед.
Затраты на ремонт вычислим по формуле:
Тр = Кэвм Ктрэвм , (6.26)
где Ктрэвм - коэффициент, учитывающий затраты на ремонт ЭВМ.
Кэвм - балансовая стоимость ЭВМ, руб.;
Затраты на электроэнергию, потребляемую ЭВМ за год эксплуатации определяем по формуле:
Э = Ц Тпол N Км , (6.27)
где Ц - цена за один кВтч электроэнергии, руб.;
N - потребляемая мощность, кВт;
Км - коэффициент интенсивного использования мощности вычислительной техники;
Тпол - годовой фонд работы ЭВМ, час.
Затраты на материалы определяем по формуле:
, (6.28)
где i - вид материала;
Цi - цена i-того материала, руб.;
Мi - количество i-го материала.
Таблица 6.3 - Перечень и стоимость материалов используемых для ЭВМ
Наименование материала |
Количество в год |
Цена за ед., р. |
Стоимость, р. |
|
Гибкие магнитные диски |
15 |
25 |
375 |
|
Бумага |
10 |
170 |
1700 |
|
Ткань обтирочная, м2 |
1 |
30 |
30 |
|
Спирт этиловый, л |
0,2 |
35 |
||
Итого |
2140 |
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 0.125 + 6 000 6 0.02 = 4470 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1 в формулу (6.26) получаем затраты на ремонт (Тр):
Тр = 30000 0.1 = 3000 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1 в формулу (6.27) получаем затраты на электроэнергию (Э):
Э = 0.7 2016 0.35 0.9 = 444,53 руб.
Расчет затрат на материалы представлен в виде таблице 6.3:
М = 2140 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1 в формулу (6.29) получим накладные расходы:
Нрэкс = 12 6000 (1 + 0.3) (1 + 0.7) 0.04 = 6364,80 руб.
Подставив результат формул (6.27), (6.29) в формулу (6.26) получим эксплуатационные расходы (Sэкс ):
Sэкс = 72000 (1 + 0.3) (1 + 0.7) (1 + 0.356) + 4470 + 3000 + 444,53 + 2140 + 6364,80 = 232186,05 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1 и результат формулы (6.22) в формулу (6.23) получим стоимость одного машино-часа (Смч):
Смч = 232186,05 / 2016 = 115,17 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 = 2,8+0,5 = 3,3 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=60003,3(1+0.3)(1+0.7)(1+0.356)(1+0.04)+115,173,3168=125560,45 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 = 72000 (1 + 0.7) (1 + 0.356) (1 + 0.3) = 215766,72 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1 в формулу (6.31) получим отчисления на социальные нужды:
Cсн = (72000 36.5%) / 100% = 25632 руб.
В таблице 6.4 представлены расчет полной себестоимости и отпускной цены машино-часа:
Таблица 6.4 - Полный расчет себестоимости и отпускной цены машино-часа
Статьи затрат |
Затраты |
||
рублей |
% |
||
1. Средства на оплату труда |
215766,72 |
82,26 |
|
2. Отчисления на социальные нужды |
25632 |
9,77 |
|
3. Амортизационные отчисления: а) ЭВМ б) здания |
4470 3000 720 |
1,70 1,43 0,27 |
|
4. Ремонт |
3000 |
1,14 |
|
5. Материалы |
2140 |
0,82 |
|
6. Электроэнергия |
444,53 |
0,17 |
|
7. Прочие накладные расходы |
6364,80 |
2,43 |
|
Итого |
262288,05 |
100 |
6.2.4 Расчет затрат на изготовление и отладку проектируемой системы
Для расчета затрат могут быть использованы различные методы:
1) калькуляционный метод расчета полной себестоимости;
2) агрегатный метод;
3) метод удельных весов;
4) метод учета затрат на единицу массы изделия;
5) балловый метод.
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 предприятий (по спецификации);
3) топливо и электроэнергия на технологические цели;
4) производственная заработная плата;
5) доплаты к заработной плате;
6) отчисления на социальные нужды;
7) износ инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы;
8) расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;
9) накладные расходы.
Порядок расчета затрат на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты приведен в таблицах 6.5 и 6.6.
Таблица 6.5 - Стоимость контроллера и программного обеспечения
Наименование |
Колич-во, шт. |
Стоим. ед, € |
Полная стоимость, рублях |
|
1747-L531B (SLC 5/03) |
1 |
1162.8 |
39825.9 |
|
Модуль 1746-NI8 |
4 |
638.4 |
87460.8 |
|
Модуль1746-NO4I |
3 |
278.73 |
28639.5 |
|
Модуль 1746-IB32 |
2 |
379.62 |
13001.98 |
|
Модуль 1746-IB8 |
1 |
175.32 |
6004.71 |
|
Модуль 1746-OB16 |
2 |
657.78 |
22528.96 |
|
Шасси 1746-А7 |
1 |
287.42 |
9844.14 |
|
Шасси 1746-А10 |
1 |
419.84 |
14379.52 |
|
Блок питания 1746-Р1 |
1 |
272.37 |
9328.67 |
|
Блок питания 1746-Р2 |
1 |
407.79 |
13966.81 |
|
Компьютер, PENTIUM IV |
1 |
1221.39 |
41832.61 |
|
Принтер HP LJ 1200 |
1 |
370 |
12627.5 |
|
SMART UPS 1000 VA APC |
1 |
380 |
13015 |
|
RS View32 Runtime+RS Linx+RS-Logix |
1 |
7300 |
250025 |
|
Кабель |
1 |
4900 |
167825 |
|
Модем 3COM US Robotics |
1 |
168 |
5754 |
|
ИТОГО: |
724586.35-167825=556761.35 |
Таблица 6.6 - Стоимость средств автоматизации нижнего уровня
Наименование |
Кол-во, шт. |
Стоим., руб. |
Полная стоимость, руб. |
|
AGAR |
1 |
1790 |
1790 |
|
CMF-300 |
1 |
27000 |
27000 |
|
CFM700-DN-150 |
2 |
35000 |
70000 |
|
БУЭП-1 |
8 |
24150 |
193200 |
|
Б-Ц14-46-2 |
2 |
3200 |
6400 |
|
ДМ-2005Ех |
7 |
759 |
5313 |
|
ДУУ-3 |
5 |
33700 |
168500 |
|
Корунд-20и |
3 |
61120 |
183360 |
|
Метран-100ДД-Ех1450АС |
3 |
23500 |
70500 |
|
Метран-100ДИ-Ех1160АС |
6 |
20100 |
120600 |
|
Метран-100ДА-Ех1060АС |
2 |
19850 |
39700 |
|
МЭМ 39033-01 |
9 |
18000 |
162000 |
|
СТМ-10 |
2 |
13039 |
26078 |
|
СУР-4 |
9 |
10210 |
91890 |
|
ТСМ-055/3-ИП6 |
3 |
1120 |
3360 |
|
ТСМУ-055/1 |
1 |
1630 |
1630 |
|
ТСМУ-055/2 |
3 |
1220 |
3660 |
|
ТСМУ-205Ех |
4 |
1390 |
5560 |
|
ИТОГО: |
1180541 |
Итого общая стоимость проектируемой системы составит:
= 556761.35 + 1180541= 1737302,4 руб.
Затраты на основную заработную плату при изготовлении устройства равны:
L0 = Тм Зо , (6.32)
где Зо - месячная зарплата изготовителя устройства, тыс. руб.;
Тм - трудоемкость изготовления устройства, чел мес. (таблица 7.2).
Доплата к заработной плате изготовителя равна:
Lд = L0 . Кд (1+ Кр). (6.33)
Отчисления в социальные фонды:
Lсн = (Lо + Lд) . Ксн . (6.34)
Затраты на электроэнергию рассчитаем по формуле:
, (6.35)
где Цэл - стоимость одного кВтч электроэнергии, руб.;
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 6.7 - Расчет затрат на энергию
Наименование оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Коэфф. интенсив. ипольз. |
Время использования, час |
|
Образцовый датчик давления |
0.038 |
0.8 |
640 |
|
Образцовый датчик температуры |
0.03 |
0.8 |
640 |
|
Образцовый датчик уровня |
0.02 |
0.8 |
640 |
|
Образцовый датчик расхода |
0.001 |
0.8 |
640 |
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, руб.;
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 таблице 6.8
Таблица 6.8 - Амортизация оборудования, используемого в процессе изготовления
Название оборудования |
Балансовая стоимость Кобi |
Норма амортизации Hai, % |
Время использования Тпримi, год |
|
Образцовый датчик давления |
5000 руб. |
1.65 |
0,3 |
|
Образцовый датчик температуры |
10000 руб. |
1.65 |
0,3 |
|
Образцовый датчик уровня |
12000 руб. |
1.65 |
0,3 |
|
Образцовый датчик расхода |
13000 руб. |
1.65 |
0,3 |
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 6.1 в формулу (6.32) получим затраты на основную заработную плату при изготовлении устройства (L0):
L0 = 2,7 6500 = 17550 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1 и расчет по формуле (6.32) в формулу (7.33) получим доплату к заработной плате изготовителя (Lд):
Lд = 17550 0.3 (1 + 0.7) = 8950,5 руб.
Подставив расчеты по формулам (6.32, 6.33) в (6.35) получим отчисления в социальные фонды (Lсн):
Lсн = (17550+8950,5) 0.356 = 9434,18 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1, таблицы 6.8 в формулу (6.35) получаем затраты на электроэнергию (Э):
Э = 0.7 [(0.038 0.8 640) + (0.03 0.8 640) + (0.02 0.8 640) + (0.001 0.8 640] = 31,90 руб.
Подставив данные из таблицы 6.1 и таблицы и 6.6 в формулу (6.38) получим затраты на ремонт (Тр):
Тр = 0.15 [(5000 0.3) + (10000 0.3) + (12000 0.3) + (13000 0.3)] = 1200 руб.
Подставим данные из таблицы 6.6 в формулу (6.39) и получим затраты на амортизацию (A):
А = [(5000 1.65% 0,3/100%) + (10000 1.65% 0,3/100%) + (12000
1.65% 0,3/100%) + (13000 1.65% 0,3/100%)] = 1980 руб.
Подставив данные таблицы 6.1, и 6.2 в формулу (6.40) получаем накладные расходы (Нризг):
Нризг = 2.7 6500 (1 + 0.3) (1 + 0.7) 0.04 = 1551,42 руб.
Таблица 6.9 Результирующая таблица для расчетов по статьям калькуляции
№ п/п |
Статьи затрат |
Затраты на изготовление |
|
1 |
Материалы (по спецификации); |
167825 руб. |
|
2 |
Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперативных предприятий (по спецификации); |
1 737 302,4 руб. |
|
3 |
Топливо и электроэнергия на технологические цели; |
31,90 руб. |
|
4 |
Производственная заработная плата; |
17550 руб. |
|
5 |
Доплаты к заработной плате; |
8950,50 руб. |
|
6 |
Отчисления на социальные нужды; |
9434,18 руб. |
|
7 |
Износ инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы; |
1200 руб. |
|
8 |
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования; |
1980 руб. |
|
9 |
Накладные расходы; |
1551,42 руб. |
Находим общую сумму капитальных затрат на изготовление системы:
Кизг = 1 778 000,35 руб.
Подставив расчетные значения Кпрог., Краз. и Кизг определим в общем случае единовременные затраты на создание системы:
К = 41139,52 руб. + 125560,45 руб. + 1 778 000,35 руб. = 1 944 700,32 руб.
Затраты на амортизацию (А):
А = (1 944 700,32 руб. 20%) / 100% = 388940,06 руб.
6.3 Расчет обобщающих 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.
Чистый доход (ЧДt) рассчитываем по формуле 6.2. Для расчета ЧДt необходимо определить амортизационные отчисления и величину налогов, уплачиваемых предприятием из прибыли. Последние рассчитываются по формулам (6.14, 6.15). Коэффициент дисконтирования рассчитаем при Ен = 0.1. Чистый дисконтированный доход в t-ом году расчетного периода определяется произведением ЧДt на коэффициент дисконтирования соответствующего года, и последовательным накоплением этих величин.
Таблица 6.10 - Данные по старой и новой системам
Показатель |
Значение |
||
Старая система |
Новая система |
||
Время работы системы, час |
8760 |
8760 |
|
Потери нефти, т/год |
1790 |
1505 |
|
Расход электроэнергии, кВт/ч |
639 |
607 |
|
Численность обслуживающего персонала:Слесарь |
2 |
1 |
|
Заработная плата слесаря, руб./мес |
6500 |
6500 |
Определим экономию эксплуатационных затрат за счет уменьшения потерь нефти (таблица 6.10):
Снеф = (1790-1505) · 4200 = 1 197 000 руб./год
Экономия расхода электроэнергии определяется:
Ээл.эн = (639 - 607) · 0,7 · 8760 = 196224 руб.
Экономия заработной платы определяется по формуле:
Эзп = 12 6500·(1+0,7)·(1+0,3)·(1+0,356) = 185199,77 руб.
Подставив полученные расчеты по отдельным статьям затрат (Снеф, Ээл.эн, Эзп) в формулу (6.3) определим общую экономию годовых эксплуатационных затрат в результате автоматизации:
Э = 1 197 000 + 196224 + 185199,77 = 1 578 423,77 руб.
Жизненный цикл системы равен 5 лет. Расчеты чистого дисконтированного дохода и показателей эффективности проекта всех годов сводим в таблицу 6.11.
Графический способ расчета срока окупаемости капитальных вложений (Ток) представлен на рисунке 6.1. Точка пересечения линии НПДДН и оси абсцисс позволяет определить период окупаемости единовременных затрат. Причем на графике видно, на какой срок дисконтирование увеличивает период возврата.
Рисунок 6.1 - Определение срока окупаемости проекта
Срок окупаемости проекта составил 1 год 3 месяца.
Далее производим расчет ВНД который представлен в таблице 6.12.
Таблица 6.11 - Расчет дисконтированного дохода и показателей эффективности проекта
ГОД |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Единовременные затраты в проекте, руб. |
1944700.32 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Экономия эксплутационных затрат, руб. |
- |
1578423.77 |
1578423.77 |
1578423.77 |
1578423.77 |
1578423.77 |
|
Амортизационные отчисления, руб. (20%) |
- |
388940.06 |
388940.06 |
388940.06 |
388940.06 |
388940.06 |
|
Налог на имущество, руб. (2.2%) |
- |
34226.73 |
25670.04 |
17113.36 |
8556.68 |
0.00 |
|
Налог на прибыль, руб (24%) |
- |
370607.29 |
372660.89 |
374714.50 |
376768.10 |
378821.70 |
|
Накопленный поток денежной наличности, руб. |
-1944700.32 |
1562529.82 |
1569032.90 |
1575535.97 |
1582039.05 |
1588542.13 |
|
Коэффициент дисконтирования (Е=10%) |
1.00 |
0.91 |
0.83 |
0.75 |
0.68 |
0.62 |
|
Накопленный поток дисконт. денежной наличности, руб. |
-1944700.32 |
-524218.67 |
772502.73 |
1956226.23 |
3036780.19 |
4023139.87 |
Таблица 6.12 - Расчет ВНД
ЧД |
-1944700.32 |
1562529.818 |
1569032.896 |
1575535.973 |
1582039.051 |
1588542.13 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,5 |
1.0000 |
0.6667 |
0.4444 |
0.2963 |
0.1975 |
0.1317 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-903013.7749 |
-205665.8213 |
261159.6524 |
573661.1934 |
782851.9264 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,6 |
1.0000 |
0.6250 |
0.3906 |
0.2441 |
0.1526 |
0.0954 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-968119.1839 |
-355215.7091 |
29436.62819 |
270836.6299 |
422331.8128 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,7 |
1.0000 |
0.5882 |
0.3460 |
0.2035 |
0.1197 |
0.0704 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-1025565.13 |
-482647.18 |
-161960.03 |
27458.09 |
139338.52 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,2 |
1.00 |
0.83 |
0.69 |
0.58 |
0.48 |
0.40 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-642592.14 |
447014.04 |
1358782.54 |
2121725.76 |
2760125.21 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,3 |
1.00 |
0.77 |
0.59 |
0.46 |
0.35 |
0.27 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-742754.31 |
185667.53 |
902798.15 |
1456713.99 |
1884554.57 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,4 |
1.00 |
0.71 |
0.51 |
0.36 |
0.26 |
0.19 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-828607.59 |
-28080.61 |
546094.31 |
957912.06 |
1253276.74 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,8 |
1.00 |
0.56 |
0.31 |
0.17 |
0.10 |
0.05 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-1076628.20 |
-592358.79 |
-322205.16 |
-171500.32 |
-87431.26 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=0,9 |
1.00 |
0.53 |
0.28 |
0.15 |
0.08 |
0.04 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-1122316.21 |
-687681.05 |
-457977.60 |
-336582.04 |
-272427.01 |
|
Коэффициент дисконтирования при Е=1 |
1.00 |
0.50 |
0.25 |
0.13 |
0.06 |
0.03 |
|
ЧДД |
-1944700.32 |
-1163435.41 |
-771177.19 |
-574235.19 |
-475357.75 |
-425715.81 |
Графический способ расчета ВНД представлен на рисунке 6.2.
Рисунок 6.2 - Определение внутренней нормы доходности
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.
Таким образом, внутренняя норма доходности инвестиционного проекта ВНД = 0.8
Следовательно, для реализации предложенного проекта можно брать кредит в банке до 80 % годовых.
На рисунке 6.2 показано, какое значение должна принять ставка дисконта, чтобы ЧДД обратился в нуль.
Рентабельность капитальных вложений:
P = [(4 023 139,87 + 1 944 700,32) / 1944700,32] 100 % = 306,88 %,
Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высокой экономической эффективности данного проекта. Следовательно, можно говорить о прибыльности внедрения разработанной в данном дипломном проекте системы автоматизации.
Таблица 6.13 - Сводная таблица показателей экономической эффективности проекта
Показатели |
Значение показателей |
|
Капитальные вложения (инвестиции), руб. |
1 944 700,32 |
|
Экономия эксплуатационных затрат, руб. |
1 578 723,77 |
|
НПДДН, руб. |
4 023 139,87 |
|
Срок окупаемости, лет |
1.3 |
|
Внутренняя норма доходности, % |
80 |
|
Рентабельность, % |
306,88 |
Для выявления устойчивости проекта к риску, проведем анализ чувствительности. В результате экспертной оценки было выявлено, что наиболее нестабильными параметрами, влияющими на эффективность проекта являются:
1) капитальные затраты, причем наиболее вероятно их изменение в пределах -30%; +20%,
2) размер экономии эксплуатационных затрат, пределы вариации этого фактора -20%; +20%,
3) налог на имущество -20%; +20%,
4) налог на прибыль -20%; +20%.
Подобные документы
Проведение знакомства с SCADA–системой Trace Mode 6. Особенность создания и настройки канала. Характеристика выведения информации на экран в среде Trace Mode. Вывод на экране отмасштабированного сигнала с помощью стрелочного прибора, тренда и текста.
лабораторная работа [2,0 M], добавлен 11.02.2023Ознайомлення з поняттям HMI (Human Machine Interface) на прикладі редактора представлення даних системи Trace Mode. Структура та властивості редактора представлення даних для розробки графічної частини проекту системи управління. Типи графічних елементів.
лабораторная работа [1,2 M], добавлен 20.03.2011Анализ информационной системы Scada Trace Mode, ее предназначение. Разработка системы управления для кондиционеров с помощью Trace Mode. Сущность FDB-программы системы. Создание информационной структуры, разработка математической базы и графической части.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.05.2012Характеристика учебно-методического модуля по проектированию автоматизированных систем в TRACE MODE 6. Интегрированная среда разработки TraceMode 6.05. Разработка автоматизированной системы управления. Социально-экономическая эффективность проекта.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 30.09.2013Вивчення структури Trace Mode - програмного комплексу, призначеного для розробки, налагодження і запуску в реальному часі систем управління технологічними процесами. Базові поняття систем – проект, вузол, об'єкт, канал. Особливості механізму автопобудови.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 20.03.2011Выбор 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 14.03.2012Поняття HMI (Human Machine Interface) на прикладі редактора представлення даних системи Trace Mode. Побудова людино-машинного інтерфейсу за допомогою графічних елементів. Короткий огляд форм відображення: динамічного тесту, кнопок, колірних індикаторів.
лабораторная работа [633,9 K], добавлен 20.03.2011Разработка одно- и многотабличной формы в базе данных. Определение конфигурации компьютера программным способом. Подключение к компьютеру периферийных устройств. Маршрут прохождения пакета в сети. Автоматическое документирование проекта в TRACE MODE 5.
шпаргалка [32,9 K], добавлен 10.07.2013Обеспечение устойчивости грузоподъемных машин - важнейшее условие при разработке систем управления их рабочими операциями. Физическая модель платформы. Краткие технические характеристики элементов. Схема автоматизации и электрическая принципиальная схема.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 09.12.2013Определение и общая структура Scada. Структура системы Trace mode. Административный уровень системы. Средство блокирования троянских программ. Способы защиты Scada-системы. Разработка средств обнаружения и выполнения автоматического карантина файлов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.04.2017