Автоматизированная система управления электроэрозионного станка на базе контроллеров фирмы Siemens

Показатели, необходимые для расчета точки безубыточности и построения графика безубыточности, приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Показатели для расчета точки безубыточности

Показатели	Стоимость, руб.
Выручка от реализации (ед. продукции)	8720200 (29,56)
Переменные затраты (ед. продукции)	7897150 (26,77)
Постоянные затраты (ед. продукции)	477900 (1,62)
Прибыль	2093762,5
Цена, руб./шт.	29,56
Объем реализации, шт.	295000

Критический объем реализации рассчитывается по формуле 4.52.

, (4.52)

где

- постоянные издержки;

- объем реализации продукции;

- цена единицы продукции;

- переменные затраты.

Подставляя значения в формулу (4.52), получим:

шт.

Порог рентабельности рассчитывается по формуле 4.53.

. (4.53)

Подставляя значения в формулу (4.53), получим:

руб.

Запас финансовой прочности рассчитывается по формуле 4.54.

, руб. (4.54)

где

- выручка от реализации, руб.

Подставляя значения в формулу (4.54), получим:

руб.

Моржа безопасности рассчитывается по формуле 4.55.

. (4.55)

Подставляя значения в формулу (4.55), получим:

шт.

4.5 Анализ чувствительности проекта на изменение ключевых параметров

Анализ чувствительности проекта позволяет определить, не приведут ли изменения ключевых параметров к уменьшению чистого дисконтированного дохода до отрицательной величины.

Таблица 4.4 - Показатели

Показатели	Стоимость, руб.
Выручка от реализации (ед. продукции)	8720200 (29,56)
Капиталовложения	4000000
Переменные затраты (ед. продукции)	7897150 (26,77)
Постоянные затраты (ед. продукции)	477900 (1,62)
Материальные затраты (ед. продукции)	6619800 (22,44)
Амортизация	700000
Объём реализации, шт	295000

Произведем анализ чувствительности проекта такому фактору как:

- снижение объема производства на 7% из расчета 3 года.

Срок окупаемости без учета дисконтирования рассчитывается по формуле 4.56.

Ток = Кв / УЧД, (4.56)

где

= 4000000 руб. - капитальные вложения.

Чистая прибыль за год составляет:

руб.

Таким образом, чистый доход составит:

руб.

.

Капитальные вложения с учётом дисконтирования составят:

руб.

Чистый дисконтированный доход равен:

руб.

руб.

руб.

Срок окупаемости с учетом дисконтирования приведен в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Срок окупаемости с учетом дисконтирования.

Год	Инвестированный капитал, руб.
1	4000000 - 2117759,3 = 1882240,7
2	1882240,7 - 1694207,4 = 188033,3

.

Таким образом, срок окупаемости получается равным 2,14 года (2 года и 2 месяца).

Индекс доходности составляет:

.

Анализ чувствительности проекта показал, что при изменении объема производства на - 7% уменьшится ЧДД, срок окупаемости и индекс доходности останутся практически такие же, незначительно увеличится дисконтированный срок окупаемости. В целом проект останется эффективным.

5 Безопасность жизнедеятельности

Безопасность жизнедеятельности - наука о сохранении здоровья и безопасности человека в среде обитания, призванная выявить и идентифицировать опасные и вредные факторы, разрабатывать методы и средства защиты человека снижением опасных и вредных факторов до приемлемых значений, вырабатывать меры по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

На каждом предприятии, в организации независимо от форм собственности работодатель обязан обеспечить безопасные условия труда.

Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационно-технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда.

Обеспечение безопасности жизнедеятельности оператора при работе с электроэрозионным оборудованием и работы с ПЭВМ

С развитием научно-технического прогресса немаловажную роль играет возможность безопасного исполнения людьми своих трудовых обязанностей. В связи с этим была создана и развивается наука о безопасности труда и жизнедеятельности человека.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в среде обитания, сохранение его здоровья, разработку методов и средств защиты путем снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

Для предотвращения неблагоприятного влияния на здоровье человека вредных факторов сопровождающих работы с электроэрозионным оборудованием и персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ) были разработаны и введены в действие Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (СанПиН), которые определяют санитарно-гигиенические требования.

5.1 Требования к ПЭВМ

ПЭВМ должны соответствовать требованиям настоящих санитарных правил, и каждый их тип подлежит санитарно-эпидемиологической экспертизе с оценкой в испытательных лабораториях, аккредитованных в установленном порядке.

Перечень продукции и контролируемых гигиенических параметров вредных и опасных факторов представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Перечень продукции и контролируемые гигиенические параметры (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)

№	Вид продукции	Код ОКП	Контролируемые гигиенические параметры
1	Машины: вычислительные, электронные, цифровые, персональные (включая портативные ЭВМ)	40 1300, 40 1350, 40 1370	Уровни электромагнитных полей (ЭМП), акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе, визуальные показатели ВДТ, мягкое рентгеновское излучение
2	Устройства периферийные: принтеры, сканеры, модемы, сетевые устройства, блоки бесперебойного питания	40 3000	Уровни ЭМП, акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе
3	Устройства отображения информации (ВДТ)	40 3200	Уровни ЭМП, визуальные показатели, концентрация вредных веществ в воздухе, мягкое рентгеновское излучение
4	Автоматы игровые с использованием ПЭВМ	96 8575	Уровни ЭМП, акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе, визуальные показатели ВДТ, мягкое рентгеновское излучение

Допустимые уровни звукового давления и уровней звука, создаваемых ПЭВМ, не должны превышать значений, представленных в таблице 5.2. Измерение уровня звука и уровней звукового давления проводится на расстоянии 50см от поверхности оборудования и на высоте расположения источника звука.

Таблица 5.2 - Допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот и уровня звука, создаваемого ПЭВМ (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)

Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами	Уровни звука в дБА
31,5 Гц	63 Гц	125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц	8000 Гц
86 дБ	71 дБ	61 дБ	54 дБ	49 дБ	45 дБ	42 дБ	40 дБ	38 дБ	50

Временные допустимые уровни электромагнитных полей (ЭМП), создаваемых ПЭВМ, не должны превышать значений, представленных в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)

Наименование параметров	ВДУ ЭМП
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	25В/м
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	250 нТл
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	25нТл
Электростатический потенциал экрана видеомонитора	500В

Допустимые визуальные параметры устройств отображения информации представлены в таблице 5.4. Для дисплеев на ЭЛТ частота обновления изображения должна быть не менее 75 Гц при всех режимах разрешения экрана, гарантируемых нормативной документацией на конкретный тип дисплея, и не менее 60 Гц для дисплеев на плоских дискретных экранах (жидкокристаллических, плазменных и т. п.). Концентрации вредных веществ, выделяемых ПЭВМ в воздух помещений, не должны превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных для атмосферного воздуха.

Мощность экспозиционной дозы мягкого рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05м от экрана и корпуса при любых положениях регулировочных устройств не должна превышать 1 мкЗв/ч (100 мкР/ч).

Конструкция ПЭВМ должна обеспечивать возможность поворота корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскости с фиксацией в заданном положении для обеспечения фронтального наблюдения экрана ВДТ. Дизайн ПЭВМ должен предусматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус ПЭВМ, клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ должны иметь матовую поверхность с коэффициентом отражения 0,4 - 0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.

5.2 Требования безопасности электроэрозионных станков AGIECUT

Концепция и построение станков AGIECUT соответствует современному уровню развитию техники, а также:

- директивам Совета Европейского Сообщества по станочному оборудованию 98/37/CE от 22 июня 1998г. (89/392/EWG от 14 июня 1989г.), включая более поздние изменения;

- директивам Совета Европейского Сообщества 73/23/EWG от 12 февраля 1973г., по гармонизации правил стран -членов ЕЭС относительно электрооборудования, приборов и установок для применения и использования внутри определенных пределов электрического напряжения, включая более поздние изменения.

- директивам Совета Европейского Сообщества 89/366/EWG от 3 мая 1989г. об электромагнитной совместимости, включая более поздние изменения, а так же соответственным унифицированным нормам Европейских государств, а также соответствующим важнейшим, согласованным европейским нормам.

Электроэрозионные станки AGIECUT отвечают таким образом:

- основополагающим требованиям по технике безопасности и защите здоровья человека при транспортировке, установке, пуске в эксплуатацию, эксплуатации станка согласно назначению и при предсказуемых нестандартных ситуациях;

- предельной величине по нормам А EN 55011 группы 2 класса А помехоизлучающего спектра EN 50081-2

- требованиям помехоустойчивости EN 50082-2 и исходя из вышеназванного обладают сертификатом соответствия EG и знаком EG .

5.3 Меры безопасности

5.3.1 Опасность поражения электрическим током

Применять только оригинальные защитные приспособления, на которых указано напряжение!

При сбоях в электросети немедленно отключить станок!

Электрические части станка необходимо систематически проверять. Такие неисправности, как ослабленные соединения или пережатые кабели следует немедленно устранять.

Работы с электрическими частями станка могут выполняться только специалистом или обученным персоналом под руководством и наблюдением специалиста и в соответствии с требованиями безопасности по электротехнике!

Перед проведением различных работ (т.е. контроль, техобслуживание или ремонт) с электрическими частями станка его необходимо отключить .

К работам с токопроводящими частями станка необходимо привлекать второго сотрудника, т.к. если произойдет несчастный случай он выключит аварийный или главный выключатель. Рабочую зону необходимо ограничить лентой и повесить предупреждающий знак. Работать только с изолирующим инструментом!

5.3.2 Защитные приспособления

Электрическая оснастка станка AGIECUT осуществляется согласно EN 60204-1.

Защита от электромагнитного излучения помех EMC

Концепция станков AGIECUT построена таким образом, что поля помех при любых рабочих условия соответствуют предельной величине А EN 55011 группы 2 класса А (по нормам помехоизлучающего спектра EN 50081-2 для промышленных зон), а также нормативам ЕС 89/396/EWG «Электромагнитная совместимость EMС» .

Несмотря на это отдельные государства могут требовать специальные меры защиты:

- пуск в эксплуатацию и использование устройства, которое устанавливается в специальном месте для сокращения проблем, связанных с электромагнитной переносимостью;

- установка устройства для защиты сетей телекоммуникаций, а также принимающих и передающих станций.

В подобных случаях необходимо связаться с представительством фирмы AGIE.

Шумозащита

На станках AGIECUT уровень шума составляет LpA <70 dB (A). По этой причине не требуется никакой специальной защиты.

Измерение уровня шума выполняется в соответствии с DIN EN 45 635.

5.3.3 Транспортировка

Электроэрозионные установки AGIECUT являются станками самой высокой прецизионности (точности). Их транспортировку и перемещение необходимо выполнять с крайней осторожностью и поручать только профессионально подготовленному персоналу.

При транспортировке необходимо соблюдать следующие требования:

- поднимать и перемещать станок только в соответствии с данными и рисунками на упаковке и согласно руководству по эксплуатации станка с помощью подъемных приспособлений;

- для работ по разгрузке и транспортировке применять только транспортные и подъемные средства, а также грузоприемные механизмы достаточной грузоподъемности;

- назначить компетентного инструктора по подъему и перемещению станка;

- надежно закрепить установку для поднятия и транспортировки.

- использовать только указанные такелажные точки;

- в целях транспортировки осторожно смонтировать и закрепить съемные части перед повторным пуском станка в эксплуатацию;

- при даже незначительном перемещении станка на другое место установки необходимо отсоединить его от любых внешних токоподводов;

- при повторном пуске в эксплуатацию подключить станок к сети согласно инструкции;

- при перемещении станка не задерживаться и не работать под висящим грузом;

- не использовать при разгрузке кран в неудовлетворительном техническом состоянии;

5.3.4 Наладочные работы

При применении различных систем крепления обращать внимание на опасность столкновения!

При закреплении заготовки обращать большое внимание на опасность столкновения при перемещении по осям (аналогично при предварительном зажиме на месте подготовки)!

Нижний край заготовки должен находиться на высоте системы крепления во избежание столкновения с нижним рычагом.

5.3.5 Работы в режиме электроэрозии

Прежде чем начать автоматические перемещения убедитесь, что исключена возможность столкновения в рабочей зоне (выполнить контрольные позиционирования)!

Необходимо учитывать также достаточное пространство рабочей зоны для движущихся частей станка (верхние и нижние рычаги, головки, кабели и т.д.) при позиционировании, если в рабочей зоне закреплены несколько заготовок.

При закреплении выпадающих частей также необходимо обращать внимание на опасность столкновения, а также необходимо опустить ось Z на запрограммированную высоту перед продолжением обработки.

5.3.6 Техническое обслуживание и уход

Электроэрозионный станок AGIECUT необходимо регулярно чистить, а также проводить его техническое обслуживание. Частота выполнения подобных работ зависит, прежде всего, от Вашей работы и окружающей среды. Приведенные в гл. С8 "Техническое обслуживание" интервалы техобслуживания и виды выполняемых работ, включая данные по замене частей или оснастки, необходимо неукоснительно соблюдать.

Для работ по техническому обслуживанию привлекать обученный или проинструктированный персонал.

Минимум один раз за рабочую смену проверять станок на видимые повреждения! О любых изменениях (включая работу станка) немедленно доложить ответственному лицу и выключить станок!

Запасные части поставляемые не фирмой-изготовителем должны соответствовать его техническим требованиям.

В случае демонтажа защитных приспособлений при наладке, техническом обслуживании или ремонте необходимо по окончании подобных работ повторно установить и проверить все защитные приспособления.

Перед началом ремонтных работ снизить давление в открывающихся частях системы (гидравлика, сжатый воздух) в соответствии с описанием отдельных узлов.

Для чистки рабочей ванны запрещается применять любые чистящие вещества, применять только диэлектрик. Использовать безворсовые салфетки!

Перед тем, как открыть патронные фильтры и емкость для деионизационной смолы необходимо их опустошить!

Очень осторожно обращаться с небольшими, высокочувствительными и др. специальными частями станка!

Останов станка при длительных перерывах в работе.

Очистить и просушить рабочую зону и систему крепления.

При перерывах в работе свыше двух недель отключить станок с помощью аварийного выключателя и оставить его в заблокированном положении, чтобы не допустить разрядку батарей.

5.4 Утилизация отходов

Необходимо обеспечить надежное и не загрязняющее окружающую среду утилизацию производственных отходов, вспомогательных материалов, а также отработанных частей станка.

5.4.1 Утилизация диэлектрика

В процессе электроэрозионной обработки часть металла детали или проволоки попадает в деионизированную воду, применяемую в качестве диэлектрика. Так как эти металлы чаще всего не безопасны, их максимальная концентрация в сточных водах определяется нормами, различными для каждой страны и региона.

Пользователь должен пользоваться следующими рекомендациями:

- нужно знать, какие материалы обрабатываются, а также действующие региональные нормы по допустимым концентрациям их в сточных водах;

- как можно реже меняйте диэлектрик! В результате испарения и пополнения чистой водой происходит постоянное восполнение объема жидкости. Срок службы диэлектрика увеличивается при выполнении рекомендаций, его касающихся чистоты, обслуживания и использования;

- сливать воду можно только из чистового бака (отфильтрованную воду). Диэлектрик из грязевого бака необходимо сначала отфильтровать и после этого его можно, как правило, сливать из чистового бака в канализацию (принимая во внимание действующие нормы). Сливать воду непосредственно из грязевого бака можно только в том случае, если на предприятии имеется канализационная очистная установка.

Утилизация отработанной проволоки осуществляется во многих странах предприятием по переработке металлов.

5.4.2 Утилизация вспомогательных средств

Самая большая часть отходов в процессе электроэрозионной обработки остается на фильтрах и в де ионизационной смоле. В большинстве стран это считается особыми отходам, ответственность за утилизацию которых несут специальные службы. Некоторые материалы могут быть регенерированы из отходов электроэрозионной обработки на специальных установках.

Если это невозможно, то следует утилизировать отходы следующим образом:

- фильтровальные патроны: вывоз в хранилища для особых отходов;

- деионизационная смола: сжигание в специальных установках для особых отходов;

- деионизационная смола из устройства предварительной де ионизации: вывоз в хранилища для обычных отходов;

- использованное масло: вывоз в пункт сбора отработанных масел;

- стиропор: вывоз в хранилища для обычных отходов или восстановление.

5.5 Вывод

В данной главе было рассмотрены меры безопасности которые необходимо принимать при работе с электроэрозионными станками, было обращено внимание на проведение профилактических работ и соответствие различным нормам и требованиям по безопасности. Из проведенного анализа видно, что электроэрозионный станок соответствует всем нормам и требованиям по безопасности.

Заключение

Все действия, произведенные в данной работе были направлены на повышение организационной эффективности производства, повышения автоматизации и производительности труда как результатом.

В ходе работы был проведен подбор и анализ технических и информационных средств для Автоматизированная система управления и контроля электроэрозионного станка на базе контроллеров фирмы Siemens.

Проектируемая система обеспечит большую функциональность процесса электроэррозии при обработки деталей, так как с помощью нее можно производить автоматическое управление электроэрозионными станками фирмы AGIE применяемого в технологическом процессе обработки деталей. В частности, данное проектирование позволяет с помощью автоматизированной системы управления и контроля электроэрозионного станка на базе контроллеров фирмы Siemens обеспечить меньшую трудоемкость наладочных работ из-за автоматического управления и полного исключения работы оператора станка. В результате производительность оборудования за смену, а, следовательно, за год возрастает.

Также после внедрения автоматизированной системы управления и контроля электроэрозионного станка на базе контроллеров фирмы Siemens возможно сократить количество рабочих, которые способствуют изменению технологических операции и могут вносить брак своими действиями в технологию обработки деталей из-за ошибочных действий.

Внедрение автоматизированной системы управления и контроля электроэрозионного станка на базе контроллеров фирмы Siemens позволяет:

- собирать информацию о состоянии электроэрозионных станков;

- контролировать рабочие параметры станков (состояние станка, время цикла, количество деталей, тип деталей);

- обмениваться данными с устройствами уровня технологического процесса (измерители и исполнительные механизмы);

- генерировать события и сообщения о критических и аварийных состояниях станка;

- архивировать истории изменения параметров работы станка и технологического процесса;

- автоматически управлять технологическим процессом и автоматическое регулирование параметров;

- управлять технологическим процессом на дистанции;

- локализацию обнаруженной неисправности станка;

- своевременно осуществлять подналадку станка;

- пользоваться интегрированной системой коммуникации;

- вести статистический учет фактической работы станка для планирования ремонтных операций.

Список использованной литературы

1 Программирование с помощью STEP 7. Руководство пользователя.

2 Работа со STEP 7 V 5.3. Первые шаги.

3 Блоки управления С7-635. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

4 Сенсорная панель ТР 170А, ТР 170В. Панель оператора ОР 170В. Техническое руководство

5 ProTool - Проектирование панелей оператора. Руководство по программированию.

6 Программа отладки и тестирования S7-PLCSIM V5.0.

7 Федотов А.В. Автоматизация управления в производственных системах: Учебное пособие. Омск: Изд. ОмГТУ, 2001. 368 с.

8 Информационные устройства систем автоматики. Методические указания. Сост. Никифоров Б.Н. - М.: ИЦ ГОУ МГТУ «Станкин», 2004. 28 с.

9 Синопальников В.А., Григорьев С.Н. Надежность и диагностика технологических систем. Учебник. М.: ИЦМГТУ «Станкин», Янус-К. 2003. 331 с.

10 Сушкова Л.Т., Тарарышкина Л.И., Титов В.Н. Введение в микроэлектронику: Практикум / Владим. Гос. ун-т; Владимир, 1999. 128с.

11 Малафеев СИ., Малафеева А.А. Системы автоматического управления: Учебное пособие. Владим. гос. ун-т. Владимир, 1998 г. 152 с. ISBN 5-89368-058-8.

12 Пикуль М.И. и др. Конструирование и технология производства ЭВМ: учебник /М.И. Пикуль, И.М. Русак, Н.А. Цырельчук.- М.Н.: выш. шк., 1996.- 263 с: ил.

13 Савельев М.В.: Конструкторско-техническое обеспечение производства ЭВМ: учеб. пособие для ВУЗов.- М.: высш. шк. 2001.- 319 с.

14 О.В. Веселов, И.Н. Егоров, А.И. Зотеев, А.А. Кобзев Системы числового программного управления. Учебное пособие. Под редакцией доцента И.Н. Егорова. Владимир 1979.

15 Волков Д.И., Скляренко В.К.. Экономика предприятия. Курс лекций.- М.: Инфра-м, 2004.-280 с.

16 СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. - М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1996.-64с.

17 ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.: Изд-во стандартов, 1974.

18 ГОСТ 12.1.003-83*. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. - М.: Изд-во стандартов, 1983.

19 ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны - М.: Издательство стандартов, 1988.

20 ГОСТ 12.1.009-76. ССБТ. Электробезопасность. Термины, определения. - М.: Издательство стандартов, 1978.

21 ГОСТ 12.1.045-84. ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. - М.: Изд-во стандартов,1984.

22 СНиП II-4-79 (с изменениями). Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования // Светотехника, 1991. N6.

Размещено на Allbest.ru