Система вентиляции Siemens LOGO

На рукоятках выключающих аппаратов вешают плакаты: «Не включать - работают люди».

На электрооборудовании, отключенном для проведения технического ухода или текущего ремонта, после вывешивания предупреждающих плакатов проверяют отсутствие напряжения на всех фазах индикатором, вольтметром или контрольной лампой.

Под напряжением проводят работы по испытанию отремонтированных электрических машин и аппаратов только в случае, если этого требует технология проверки.

При проведении работ на электродвигателях, принимают меры к тому, чтобы двигатель не пришел во вращение со стороны приводимого механизма (например, насоса).

Запрещается работа в одежде с засученными рукавами или без рукавов. При работе с вращающимися контактными кольцами, коллектором и щетками рукава работающего должны быть плотно застегнуты у кисти, а на руки надеты диэлектрические перчатки.

При выполнении слесарных работ необходимо соблюдать следующие правила. Размеры ключей должны соответствовать отвинчиваемым гайкам. Запрещается применять прокладки между зевом ключа и гранью гайки, пользоваться зубилом и молотком при отвинчивании гаек, удлинять один ключ с помощью другого.

При разборке электрических машин и аппаратов необходимо пользоваться съемниками, обеспечивающими безопасность проведения работ. Перед работой необходимо осмотреть съемники и убедиться в отсутствии трещин, сорванной резьбы и пр.

При работе с электроинструментом его напряжение должно быть не выше 220 В при техническом обслуживании электрооборудования в помещениях без повышенной опасности и не выше 36 В в помещениях с повышенной опасностью и вне помещений. В особо опасных помещениях разрешается работать электроинструментом на напряжение не выше 36 В с обязательным применением защитных средств (диэлектрические перчатки, коврики и др.). При работе с электроинструментом напряжением 220 В применение защитных средств также обязательно.

Для местного освещения рабочих мест и ремонтируемого оборудования в помещениях с повышенной опасностью допускается применять переносные электрические светильники напряжением не выше 36 В. В помещениях особо опасных и при работе вне помещений допускается использовать переносные светильники напряжением не выше 12 В.

Все работы, проводимые при техническом обслуживании электрооборудования, следует выполнять в соответствии с Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

9. Технико-экономическое обоснование АСУ приточно-вытяжной вентиляции офисного помещения

9.1 Обоснование проектной разработки

Целью данного дипломного проекта является разработка системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции офисного помещения.

Применение систем кондиционирования воздуха и систем вентиляции с повышенными кратностями воздухообмена в зданиях научно-исследовательских или проектных институтов может быть экономически оправдано повышением производительности труда, снижением заболеваемости работников и сокращением текучести кадров.

Для работы системы вентиляции необходима система автоматизации, которая выполняет следующие функции:

· автоматическое регулирование параметров, определяющих технологический режим работы отдельных сооружений и их экономичность;

· автоматическое управление основными технологическими процессами в соответствии с заданным режимом, или по заданной программе;

· автоматический контроль основных параметров, характеризующих режим работы технологического оборудования и его состояние.

Контроллер системы поддерживает температуру приточного воздуха равной заданной. Так же контроллер обеспечивает экономию теплоносителя возвращаемого в теплосеть.

Для автоматизации сооружений с большим количеством объектов управления или технологических процессов с количеством логических операций свыше 20 целесообразно использовать микропроцессорные контроллеры вместо релейно-контактной аппаратуры.

Применение микропроцессорных контроллеров является прогрессивным направлением развития автоматики. Программное изделие представляет собой особый товар, имеющий ряд характерных черт и особенностей, в числе которых специфика труда по созданию программы и определение цены.

Контроллер «LOGO!» обеспечивает управление объектом или группой объектов, работающих независимо друг от друга или взаимосвязанных одной технологической системой, позволяет осуществлять логические зависимости программным путем без вмешательства в его устройство, а также менять программу в случае необходимости в процессе работы.

Финансирование разработки, монтажа и программирования системы осуществляется из средств заказчика.

Все работы по НИОКР выполняются в одном подразделении без привлечения сторонних специалистов.

Общее руководство разработкой осуществляет начальник отдела.

Организацию ОКР регламентирует ГОСТ 3.1102-92, следующие этапы ОКР:

1. Техническое задание.

2. Техническое предложение.

3. Эскизный проект.

4. Технический проект.

Систему автоматизации вентиляции планируется разрабатывать группой разработчиков.

9.2 Расчет фонда оплаты работающих

Таблица №9.2.1 - основная ЗП персонала занимающегося разработкой АСУ

Этапы ОКР	Индекс события	Работы	Исполнители работ	Трудоемкость, чел./дн.	Численность	Должносной оклад	ФОТ
1. Техническое задание	1	Определение основных параметров системы	1.1 Начальник отдела	5	1	12000	2727,2
			1.2 Ведущий инженер	5	1	10000	2272,73
	2	Разработка руководящих указаний	2.1 Начальник отдела	4	1	12000	2181,82
	3	Разработка функциональной схемы	3.1 Инженер 1 кат.	5	1	8000	1818,18
		Разработка принципиальной схемы	3.2 Инженер 1 кат.	6	1	8000	2181,82
		Выбор основных конструкционных решений	3.3 Ведущий инженер	5	1	10000	3636,36
2. Техническое предложение	1	Проведение основных расчётов	1.1 Инженер 1 кат.	6	1	8000	1818,18
3. Эскизное проектирование	1	Разработка чертежей схем	1.1 Инженер 1 кат.	10	1	8000	954,55
	2	Оформление и защита эскизного проекта	2.1 Инженер 1 кат.	5	1	8000	1590,91
	3	Корректировка Принципиальной схемы	3.1 Инженер 2 кат.	3	1	7000	727,27
	4	Разработка блок-схемы программы управления	4.1 Инженер 2 кат. (программист)	5	1	7000	954,55
4. Техническое Проектирование Итого:	1	Разработка монтажной схемы	1.1 Инженер 1 кат.	2	1	8000	727,27
			1.2 Инженер 2 кат.	3	1	7000	954,55
	2	Программирование микроконтроллера	2.1 Инженер 2 кат. (программист)	2	1	7000	954,55
	3	Оформление и защита технического проекта	3.1 Инженер 1 кат.	3	1	8000	1090,91
			3.2 Инженер 2 кат.	3	1	7000	954,55
	4	Разработка рабочих чертежей	4.1 Инженер 1 кат.	3	1	8000	1090,91
			4.2 Ведущий инженер	2	1	10000	909,09
		Согласование применения агрегатов, комплектующих и их заказ	4.3 Ведущий инженер	2	1	10000	909,09
			4.4 Инженер 1 кат.	10	1	8000	3636,36
				90			34863,64

Размер фонда оплаты труда разработчика АСУ рассчитываем по формуле:

ФОТ = ЗПпрям*(1+Кр/100), где

Кр - районный коэффициент, % (принимаем 15%)

ЗПпрям - прямая заработная плата, руб.;

Для этого найдем прямую заработную плату по формуле:

ЗПпрям = СР*Окл., где

СР - полный срок разработки системы автоматизации, дней;

Окл - оклад разработчика системы автоматизации, руб.;

Результаты занесем в таблицу №9.2.1.

Определение отчислений на социальные нужды (отчисления в пенсионный фонд РФ (20%), фонд социального страхования РФ (2,9%) и фонд обязательного медицинского страхования РФ (3,1%) по формуле:

Отч = ФОТ*От/100, где

От - общий размер отчислений, %

Отч = 34863,64*26/100 = 9064,54 руб.

Расчет накладных расходов, связанных с проектированием АСУ

Накладные расходы составляют 35% от начисленного ФОТ и рассчитываются по формуле:

Накл = ФОТ*0,35

Накл = 34863,64*0,35 = 12202,27 руб.

Определение предпроизводственных затрат по формуле:

Кпр = ФОТ + Отч + Накл

Кпр = 34863,64 + 9064,54 + 12202,27 = 56130,45 руб.

9.3 Расчет цеховых расходов

Таблица №9.3.1 - затраты на приобретение оборудования АСУ

Назначение	Единица измерения	Цена за ед. (руб.)	Кол-во	Сумма (руб.)
Автоматический выключатель 5SX23207	шт.	430	1	430
Автоматический выключатель 5SX21066	шт.	180	3	540
Автоматический выключатель 3RV10 11-DA1	шт.	640	2	1280
Контактор LOGO! Contact 24v 6EP1	шт.	480	4	1920
Блок питания LOGO! Power 24v/4A	шт.	4380	1	4380
Логический модуль LOGO! 24RC	шт.	5037	1	5037
Модуль ввода-вывода DM16	шт.	4397	1	4397
Модуль аналоговых сигналов AM2Pt100	шт.	4029.26	1	4029.26
Модуль аналоговых выходов АМ2 AQ	шт.	4135,78	1	4135,78
Переключатель 5ТЕ4705	шт.	47	2	94
Кнопка 5ТЕ4705	шт.	54	2	108
Лампа сигн. 5ТЕ5700	шт.	35,40	8	283,2
Клеммник 8WA1011	шт.	12	58	696
Бокс BGK1 052	шт.	1840,35	1	1840,35
Датчик QAC2010	шт.	287	3	861
Датчик QBM81.5	шт.	350	3	1050
Термостат RAK-TW.5000	шт.	1480	4	5920
Привод GMA126.1E	шт.	1570	2	3140
Насос UPS 25-20	шт.	2150	2	4300
Клапан VXP45.20-4	шт.	875	2	1750
Кабель КВВГ5x2.5	м.	43	25	1075
Кабель КВВГ5x1.5	м.	39,50	150	5925
Кабель КВВГ5x0.75	м.	35	200	7000
Итого:	60191,59

Расходы по материальному обеспечению приведены в таблице №9.3.1. и составили:

Смат = 60191,59 = 60191,59 руб.

Транспортно-заготовительные расходы составляют 15% от стоимости оборудования:

Стз = 0,15*61356,59 = 9203,49 руб.

Основная заработная плата производственных рабочих находится по формуле:

Роп = С*t, где

С - часовая тарифная ставка, соответствующая разряду выполняемой работы, руб.

t - время на выполнение операции, час.

Результаты расчетов заносим в таблицу №9.3.2

Таблица №9.3.2 - сводная ведомость определения расценки на создание АСУ

Операция	Кол. чел.	Раз.	Часовая тарифная ставка, руб.	Время на операцию, час	Сдельная расценка, руб.
Монтаж электрооборудования: электромонтажники	2	3	19,2	24	460,8
	2	4	21,1	16	337,6
Итого:	4				798,4

Расчет фонда премии ЗПпрем. (60% от ЗПпрям.)

ЗПпрем. = 798,4*0,6 = 479,04 руб.

Расчет фонда доплат ЗПдп. (8,3% от ЗПпрям.)

ЗПдп. = 798,4*0,083 = 66,27 руб.

Расчет фонда ЗП рабочих занятых монтажом оборудования находится по формуле:

ЗПосн. = (ЗПпрям.+ ЗПпрем. + ЗПдп.)*Кр, где

Кр - районный коэффициент - 1,15

ЗПосн. = (798,4 + 479,04 + 66,27)*1,15 = 1343,70 руб.

Дополнительную заработную плату электромонтажников находим по формуле:

ЗПдоп. = ЗПосн.*n\100, где

n - принятый на предприятии процент дополнительной ЗП. Принимаем 15%

ЗПдоп. = 1343,70*15\100 = 201,55 руб.

Размер отчислений в социальные фонды рассчитаем по формуле:

Отч = (ЗПосн. + ЗПдоп.)*Со\100, где

Со - размер отчислений, %

Отч = (1343,70 +201,55)*26\100 = 401,76 руб.

Определение общепроизводственных расходов по формуле:

ОпрР = ЗПосн.*Н\100, где

Н - принятый на предприятии процент общепроизводственных расходов. Принимаем 112%.

ОпрР = 1343,7*112\100 = 1504,94 руб.

Определение общехозяйственных расходов по формуле:

ОхозР = ЗПосн.*Y\100, где

Y - принятый на предприятии процент общепроизводственных расходов. Принимаем 85%.

ОхозР = 1343,7*85\100 = 1142,14 руб.

9.4 Расчет себестоимости объекта автоматизации

Определение оптовой цены Цопт по формуле:

Цопт = ДК + П, где

ДК - себестоимость изделия;

П - прибыль на единицу изделия;

Себестоимость изделия:

ДК = 56130,45+60191,59+9203,49+1343,70+201,55+

+1504,94+1142,14=129717,86 руб.

Определим величину прибыли по формуле:

П=Рпр*Ссс\100, где

Рпр - рентабельность продукции, принимаем 30%.

П = 30*129717,86\100 = 38915,36 руб.

Цопт = 129717,86 + 38915,36 = 168633,22 руб.

Определение отпускной цены по формуле:

Цотп = Цопт +НДС, где

НДС = Сндс*Цопт\100, где

Сндс - ставка НДС, принимаем 18%.

НДС = 18*168633,22\100 = 30353,98 руб.

Цотп = 168633,22 + 30353,98 = 198987,20 руб.

9.5 Подсчет экономии за счет внедрения системы автоматизации

Экономия затрат в результате экономии электроэнергии: (ДSпр)

ДSэл = ДЭэл*Сэл, где

ДЭэл - экономия электроэнергии, кВт (500 кВт)

Сэл - стоимость 1 кВт*ч. электроэнергии (1,58 руб. - Постановление Государственного комитета Республики Башкортостан по тарифам от 30 декабря 2008 года №623 «Об установлении тарифов на электрическую энергию, поставляемую гарантирующим поставщиком на розничном рынке Республики Башкортостан в 2009 году)

ДSэл = 500*1,58 = 770 руб.

Экономия по фонду заработной платы ремонтников вследствие сокращения времени на ремонты (ДSзпр).

ДSзпр=Сч*ДТ*К1*Кр*Котч., где

Сч - часовая тарифная ставка рабочего;

ДТ - снижение времени простоев по причине ремонта, 150 часов -

экономия времени на ремонт за счет автоматизации управления;

К1 - коэффициент, учитывающий премии и доплаты; принимаем 1,683

Кр - районный коэффициент;

Котч. - коэффициент учитывающий отчисления на социальные нужды

принимаем 1,26;

ДSзпр = 21,1*150*1,683*1,15*1,26 = 7718,38

Экономия расходов на ЗП и отчислений на социальные нужды в результате увеличения нормы обслуживания и условного высвобождения рабочих

(ДSзп)

ДSзп = Сч*Др*ДЧ*К1*Кр*Котч, где

ДЧ - высвобождение рабочих, чел. (высвобождается 2 человека);

Др - годовой фонд рабочего времени рабочего, час (1960 час);

ДSзп = 21,1*1960*2*1,683*1,15*1,26 = 201707,04

Определим экономию полученную в процессе внедрения АСУ по формуле:

ДS = ДSэл + ДSзпр + ДSзп

ДS = 770 + 7718,38 + 201707,04 = 210195,42 руб.

Определение годового экономического эффекта, полученного от внедрения АСУ в производство определим по формуле:

Эг = ДS - Ен*(ДК + Кпр),

где Ен - нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, принимаем 0,2.

Эг = 210195,42 - 0,2*(129717,86 + 56130,45) = 173025,76 руб.

Срок окупаемости капитальных вложений определим по формуле:

Тр = ДК\ ДS

Тр = 129717,86\ 210195,42 = 0,61 года

9.6 Анализ экономической эффективности разработки

Применение систем автоматизации для вентиляции и кондиционирования воздуха необходимо так, как её использование приводит к экономии энергоресурсов, защите двигателей от перегрева, защита теплообменника от замораживания. Расчеты, произведенные в экономической части дипломного проекта показывают, что в результате внедрения системы автоматизации годовой экономический эффект является положительным и составляет 173025,76 рублей.

По сравнению с аналогичными разработками проектируемая система имеет большую надёжность за счёт применения микроконтроллера фирмы Siemens LOGO!. Микроконтроллер LOGO! имеет возможность расширения количество входов и выходов, что позволяет при расширении процесса автоматизации не заменять оборудование, а перепрограммировать контроллер.

Это дает основание для вывода о том, что внедрение предлагаемой САУ с экономической точки зрения целесообразно. Окупаемость капитальных вложений составляет 0,61 года, что тоже соответствует условиям целесообразности внедрения.

Заключение

Разрабатываемая система автоматического управления приточно-вытяжной вентиляционной установкой подобна уже разработанным устройствам, основное отличие в том, что система была разработана на новом свободно программируемом контроллере пятого поколения LOGO!…0BA5 фирмы Siemens.

Можно отметить основные принципиальные отличия разрабатываемой системы от традиционно используемых на большинстве российских предприятий:

· Применение свободно программируемого контролера позволяет осуществить управление вентиляционной установкой в автоматическом режиме, отсюда следует, что заданные параметры, например поддержание установленной температуры в здании, будут поддерживаться значительно точнее, чем при ручном управлении;

· Применение свободно программируемого контролера позволяет в любой момент подключить новые системы, добавив, модули расширения или изменить работу системы по требованию заказчика;

· Использование в системе контроллера LOGO! позволяет вводить аналогичные системы, объединение их в единую систему и ввести диспетчеризацию по шине EIB;

· Применение автоматического управления позволяет не держать в штате предприятия лиц ответственных за поддержание комфортных условий для работников. Следовательно, уменьшаются эксплуатационные расходы и производственный риск, связанный с человеческим фактором;

· На комплектующие изделия вновь создаваемого устройства предприятие изготовитель SIEMENS даёт значительно больший гарантийный срок.

Применение данной системы экономически эффективно из-за невысокой стоимости комплекта автоматики (по сравнению с существующими предложениями), а также обеспечивается защита дорогостоящего оборудования. Это обеспечивает экономию на ремонт или замену оборудования.

Система обеспечивает защиту технического персонала от поражения электрическим током.

В дипломном проекте рассмотрены все вопросы, обозначенные в задании на дипломное проектирование, техническом задании и требований ГОСТ на разработку АСУ.

Были Разработаны:

· функциональная схема;

· схема электрическая принципиальная;

· коммутационная программа контроллера;

· схема внешних соединений;

· схема расположения оборудования в венткамере;

· схема компоновки щита управления.

Выбраны датчики, исполнительные механизмы, регулирующие клапана и устройства защиты.

Список литературы

1. Густав Олссон, Джангуидо Пиани «Цифровые системы автоматизации и управления. Издание третье, переработанное и дополненное». Санкт Петербург, Невский диалект, 2001

2. Кокорин О.Я. «Современные системы кондиционирования воздуха». - М.: Физматлит. 2003

3. Королев Г.В. «Электронные устройства автоматики. Издание второе, переработанное и дополненное». - М: Высшая школа, 1991

4. Под редакцией Богословского В.Н. «Отопление и вентиляция».-М: Стройиздат, 1976

5. Молчанов Б.С. «Проектирование промышленной вентиляции». - Ленинград, Стройиздат, 1970

6. Кузьмин М.С., Овчинников П.А. «Вытяжные и воздухораспределительные устройства». - М.:Стройиздат. 1987

7. «Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга вторая.

Вентиляция и кондиционирование воздуха. Издание четвертое, переработанное и дополненное». - Киев, Будивельник, 1976

8. Токхейм Р. «Основы цифровой электроники». - М.: Мир, 1988

9. «Каталог Siemens FI 01. Контрольно-измерительные приборы», 2004

10. Зайцев Н.Л. «Экономика промышленного предприятия». - М.:Инфра-М, 1998.

11. Сергеев И.В. «Экономика предприятия». - М.: Финансы и статистика, 1997

Размещено на Allbest.ru