Главная
База знаний "Allbest"
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Автоматизация комплекса центрального кондиционирования воздуха дорожного центра управления перевозками
Автоматизация комплекса центрального кондиционирования воздуха дорожного центра управления перевозками
Сведения о назначении систем вентиляции и кондиционирования и их классификация. Термодинамическая модель систем кондиционирования и вентиляции. Механическое и электрическое оборудование приточно-вытяжной установки. Характеристика управляемого объекта.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.10.2010 |
| Размер файла | 3,2 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.
Зимой при запуске системы происходит автоматический прогрев теплообменника перед включением приточного вентилятора. При прогреве полностью открывается регулировочный клапан. Температура прогрева определяется на основании температуры наружного воздуха графиком:
Рис.4.4 График температуры обратной воды
Подобная мера необходима для исключения замораживания теплообменника при старте системы (когда регулировочный клапан открыт на небольшую величину, а холодный воздух проходит через еще непрогретую воду теплообменника).
Увлажнитель.
Секция увлажнения предназначена для увлажнения приточного воздуха в зимний период. Кроме того, при включенном насосе увлажнителя, по датчику температуры воды в поддоне секции увлажнения осуществляется регулирование теплопроизводительности секций рекуператора и первого подогрева.
Секция увлажнения работает при включении насоса орошения. Желаемое значение этой температуры вычисляется в зависимости от уставок температуры и влажности приточного воздуха. Но при отключенном насосе увлажнителя (разомкнутый магнитный пускатель) секции первого подогрева и рекуперации начинают регулирование по поддержке температуры приточного воздуха.
Секция увлажнения включается только при переводе системы в режим "Зима".
Охлаждение.
Секция охлаждения предназначена для охлаждения приточного воздуха в режиме "Лето", и состоит из теплообменника, по которому циркулирует холодная вода (подготавливаемая в холодильном центре). Регулирование теплопроизводительности осуществляется клапаном по датчику температуры приточного воздуха с ограничением температуры (не менее 16 и не более 30 градусов).
Второй подогрев.
Секция второго подогрева предназначена для окончательного нагрева приточного воздуха, и состоит из теплообменника, по которому циркулирует горячая вода. Регулирование теплопроизводительности осуществляется клапаном по датчику температуры приточного воздуха с ограничением температуры (не менее 16 и не более 30 градусов).
Вентиляторы.
Секции приточного и вытяжного вентиляторов. Для контроля работы вентиляторов, в каждой секции установлен датчик перепада давления воздуха на вентиляторе (поз.14, 16), который срабатывает при наличии напора воздуха после вентилятора. При отсутствии сигнала с датчика в течение определенного времени после запуска вентилятора (20 сек) контроллером инициируется сигнал аварии соответствующего вентилятора. При аварии любого вентилятора, пуск системы невозможен.
Приток.
На выходе кондиционера установлены датчики температуры (поз 2) и влажности (поз.3) приточного воздуха.
Вытяжка.
После секции рекуператора установлен датчик температуры воздуха, используемый для защиты вытяжной секции рекуператора от обмерзания (см. подраздел "Рекуператор").
Алгоритм работы.
Далее описываются алгоритмы, режимы работы системы и обработка аварийных ситуаций
Запуск и останов системы.
При запуске системы в зимний период происходит следующая последовательность действий.
Включается прогрев теплообменника первого подогрева (см. раздел "Первый подогрев"); включается секция рекуперации.
После окончания прогрева происходит открытие заслонки, пуск приточного и вытяжного вентиляторов и пуск насоса увлажнителя (если необходимо, см. раздел "Увлажнитель"). Система переходит в режим регулирования температуры и влажности приточного воздуха.
В дежурном режиме (заслонка закрыта, вентиляторы остановлены) система регулирует температуру воды на выходе из теплообменника первого подогрева по графику (рис.4.4), регулирующий клапан второго подогрева закрыт.
В летний период система запускается без прогрева и временных задержек. После пуска система переходит на регулирование температуры приточного воздуха посредством охлаждения (при необходимости).
Регулирование.
Система осуществляет регулирование, поддерживая температуру приточного воздуха (устанавливается пользователем, типовое значение 20 градусов), и, поддерживая влажность приточного воздуха (устанавливается пользователем, типовое значение 40%).
Регулирование температуры приточного воздуха осуществляется секциями второго подогрева и охлаждения с помощью соответствующих регулировочных клапанов, которые изменяют теплопроизводительности соответствующих секций. Положение клапанов изменяется приводами рекуперации, первого, второго подогрева, либо охлаждения соответственно (поз.25, 22, 24, 23). При этом действует ограничение на температуру приточного воздуха. Температура приточного воздуха должна находиться в пределах от 16 до 30 градусов.
Регулирование влажности осуществляется только при включенном увлажнителе и заключается в поддержании с помощью рекуператора и первого подогрева температуры в поддоне увлажнителя (температуры точки росы). Температура точки росы вычисляется исходя из желаемых температуры и влажности приточного воздуха, и составляет обычно 5-20 градусов. В результате, после подогрева воздуха вторым подогревом, приточный воздух приобретает необходимую влажность. При отключенном увлажнителе (когда контакт магнитного пускателя увлажнителя разомкнут) регулирования влажности не происходит, а секции рекуперации и первого подогрева переключаются на регулирование температуры вытяжного воздуха с ограничением температуры приточного воздуха.
Аварийные ситуации.
При аварии по угрозе заморозки (срабатывание любого термостата, понижение температуры воды на выходе из теплообменников секции первого подогрева ниже 10 градусов, понижение температуры вытяжного воздуха после секции рекуперации ниже 2 градусов, понижение температуры гликоля на выходе из приточного или вытяжного теплообменников секции рекуперации ниже - 2 градусов) или при срабатывании пожарной сигнализации (получение сигнала "Пожар" от модуля пожарной сигнализации) происходит останов приточного и вытяжного вентиляторов, останов насоса увлажнителя, закрытие заслонки наружного воздуха; полное открытие регулировочных клапанов секций рекуперации и первого подогрева; закрытие регулировочных клапанов секций охлаждения и второго подогрева.
В случае аварии любого из вентиляторов снимается сигнал пуска, закрывается заслонка, система переходит в дежурный режим с инициацией сигнала аварии соответствующего вентилятора. Дальнейший пуск системы возможен после ручного снятия сигнала "авария вентилятора" через интерфейс контроллера.
В случае пропадания давления воды в контуре первого подогрева, гликоля в контуре рекуперации, останавливаются циркуляционные насосы, закрывается заслонка, выключаются вентиляторы, открываются регулировочные клапаны.
В случае засора фильтра изменений в работе системы не происходит, контроллер инициирует сигнал "засор фильтра".
При поступлении сигнала "Пожар" система переходит в дежурный режим.
5 Автоматизация технологического комплекса
5.1 Определение локальных контуров регулирования
В разделе 3 выделены четыре контура управления:
Sклап. рекуп. - tглик. вых.;
Sклап.1под. - dвозд. прит.;
Sклап.1 под. - tводы вых.;
Sклап.2 под. - tвозд. прит.
Во втором контуре регулируемым параметром является влагосодержание, что ставит в зависимость также и от температуры воздуха, т.к выходным параметром воздуха, все-таки, должна быть относительная влажность. Недостатками регулирования по относительной влажности являются значительная инерционность канала управления, т.к формирование и измерение конечного результата возможно только на выходе установки, также сложность математического описания, т.к относительная влажность - это комплексный параметр, зависящий от давления воздуха, влагосодержания, температуры, газового состава. Математически эта зависимость выглядит приблизительно так:
(5.1)
Однако, в связи с техническими сложностями измерения влагосодержания, на практике регулирование осуществляется по температуре воды в поддоне. Уставка температуры определяется по I-d диаграмме влажного воздуха, затем корректируется вручную по показаниям датчика относительной влажности.
Также необходимо включить системы контроля сигнализации:
наличия воды в контурах, для защиты насосов от "сухого хода";
перепад давления воздуха на фильтрах, для контроля степени загрязненности воздушных фильтров;
перепад давления на вентиляторах, для контроля работы вентиляторов;
наличие электрического напряжения в схеме управления, для защиты от заморозки системы при пропадания электричества.
5.2 Выбор управляющего устройства
Для управления работой установки выбран контроллер Vision V120-22-RA22 с модулями расширения IO-PT4К - 2 шт., IO-AO6X - 1 шт., IO-AI4-AO2 - 1 шт. фирмы Unitronics, т.к контроллеры этого производителя, относящиеся к средней ценовой категории, хорошо себя зарекомендовали на практике. Они широко применяются для управления промышленными процессами.
Контроллер с модулями питается напряжением 24В постоянного тока, имеет следующую конфигурацию входов выходов:
V120-22-RA22 - 12 дискретных входов (pnp), 8 релейных выходов, 2 аналоговых входа для унифицированных сигналов напряжения и тока (0-10В, 0-20мА, 4-20мА), 2 входа для преобразователей сопротивления PT100, 2 унифицированных аналоговых выхода (0-10В, 4-20мА), также оснащен интерфейсами RS232/485;
IO-PT4К (2 шт) - 8 аналоговых входов для преобразователей сопротивления PT1000;
IO-AO6X - 6 изолированных аналоговых выходов унифицированных сигналов (0-10В, 0-20мА, 4-20мА);
IO-AI4-AO2 - 4 аналоговых входа для унифицированных сигналов (0-10В, 0-20мА, 4-20мА), 2 аналоговых выхода унифицированных сигналов (0-10В, 0-20мА, 4-20мА)
Рис.5.2 Модуль расширения, позволяющий подключать к контроллеру дополнительные модули входов/выходов: 1 - индикатор статуса; 2 - порт для подключения контроллера; 3 - клеммы питания; 4 - разъем для подключения модуля входов/выходов.
Рис.5.3 Модуль входов/выходов IO-PT4К: 1,4 - разъемы для подключения модулей расширения; 2 - индикатор статуса; 3 - клеммы для подключения преобразователей сопротивления.
Рис.5.4 Модуль входов/выходов IO-AO6X: 1,6 - разъемы для подключения модулей расширения; 2 - индикатор статуса сети; 3 - индикатор питания выходов; 4,7 клеммы аналоговых выходов; 5 - клеммы для подключения питания.
Рис.5.5 Модуль расширения IO-AI4-AO2: 1,6 - разъемы для подключения модулей расширения; 2 - индикатор сети; 3 - клеммы для подключения питания; 4 - клеммы аналоговых выходов; 5 - индикаторы статуса входов/выходов; 7 - клеммы аналоговых входов.
Модули расширения подключаются последовательно
Монтаж контроллера возможен, как на лицевую панель шкафа автоматики (рис.5.7, 5.8) так и на DIN-рейку (рис.5.9, 5.10).
Рис.5.7 Монтаж контроллера на лицевую панель шкафа, вид сбоку.
Рис.5.9 Монтаж контроллера на DIN-рейку, вид сбоку.
Рис.5.10 Монтаж контроллера на DIN-рейку, спереди.
Контроллер программируется на ПК в программной среде VisionLogic. В VisionLogic имеются 3 редактора:
Редактор Ladder (редактор многозвенных схем)
Редактор дисплеев (редактор HMI)
Редактор переменных (редактор HMI)
Каждый из выше перечисленных редакторов имеет свое окно для программирования.
5.3 Выбор датчиков
Для измерения температуры воздуха в канале - датчик TG-KH1/PT1000.
Для измерения температуры воды/гликоля на выходе из теплообменников - датчик накладной TG-A1/PT1000.
Для измерения температуры воды в поддоне - погружной датчик TG-DH1/PT1000.
Для измерения температуры наружного воздуха - датчик TG-R3/PT1000.
Для измерения перепада давления воздуха на фильтрах и вентиляторе датчик перепада давления воздуха DPS 500.
5.4.Выбор исполнительных механизмов
Для управления регулирующими клапанами электрический привод SQX 62. Привод питается напряжением переменного тока 24В. Управляющий сигнал - 0-10В постоянного тока. Привод имеет встроенный потенциометрический датчик положения штока, с выходным сигналом - 0-10В постоянного тока.
Для управления воздушной заслонкой электрический привод с конечными датчиками положения заслонки GCA 326.1E.
Выбор шкафа.
Для размещения шкафного оборудования автоматики и пускорегулирующей аппаратуры применен шкаф Atlantik RAL 7035 с габаритными размерами 1000х600х250 (высота, ширина, глубина). Шкаф оснащен двумя вертикальными монтажными стойками Lina 25 и рейками Lina 25 для монтажа оборудования.
Расчет надежности системы.
Одной из важнейших характеристик системы автоматического управления является надёжность её работы.
Под надёжностью системы понимается её способность работать без отказов, в заданных режимах и условиях, в течение, требуемого времени при сохранении основных характеристик (точность, устойчивость, и др.).
При инженерных расчётах надёжности систем пользуются следующими количественными показателями надёжности:
Вероятность безотказной работы изделия или системы - P (t). Это вероятность того, что система при определённых режимах и условиях эксплуатации, в течение, заданной продолжительности работы ни разу не выйдет из строя (не наступит ни одного отказа);
Вероятность отказа системы 0 (Ц-вероятность того, что в системе при определённых режимах и условиях эксплуатации, в течение, заданного интервала времени t наступит хотя бы один отказ;
Интенсивность отказов элементов или системы в целом (изделия) - (t)
Среднее время безотказной работы системы Тс - это математическое ожидание времени безотказной работы изделия до первого отказа.
Наработка на отказ, То - среднее значение наработки на отказ системы, между двумя отказами, при этом считается, что элементы системы и система, в целом, восстанавливаемы.
При расчёте показателей надёжности пользуются, как правило, понятием структурной надёжности.
Под структурной надёжностью системы понимается - результирующая надёжность, образующих систему элементов.
Величина этой надёжности, оцениваемая выше приведёнными числовыми показателями надёжности (или одним из них), зависит от способа соединения элементов, в системе автоматического регулирования: последовательное, параллельное, смешанное. При экспоненциальном законе распределения отказов, вероятность безотказной работы системы может быть принята равной:
Dc (t) =,
где л, - суммарная интенсивность отказов элементов системы, t - время, за которое оценивается вероятность безотказной работы.
Таким образом, вероятность безотказной работы системы за время t, определяется произведением вероятности безотказной работы ее элементов при их последовательном соединении, то есть:
Pc (t) = P\ (t) P2 (t)... Pi (t) = " Pi{t) (5.2)
и с учетом того Pc{t) =
Среднее время наработки на отказ определяется:
Pc (t) = ,
С учетом данных по оборудованию по формуле определяем:
Рc (t) = = =1-0, 197 = 0,803 (5.3)
Определяем время наработки на отказ:
Tc=1/л=1/*83.4=11990 часов
Таким образом, для проектируемой системы два основных количественных показателей Pc (t) =0,803 и Тс=11990 часов, что является достаточным для промышленных систем.
5.5 Моделирование автоматической системы регулирования
Для моделирования возьмем контур стабилизации температуры приточного воздуха. Структура контура представлена на рис.5.11.
Рис.5.11 Структура контура стабилизации температуры приточного воздуха
Передаточная функция объекта, включая клапан, имеет следующий вид:
(5.4)
Передаточная функция ПИ-регулятора:
(5.5)
Рассчитаем параметры регулятора.
(5.6)
(5.7)
Переходные характеристики по каналам задания и возмущения приведены на рис.5.8, 5.9.
Рис.5.8 Переходная характеристика по каналу задания
Рис.5.9 Переходная характеристика контура по каналу возмущения
Из графика видно, что переходный процесс имеет значительную колебательность, поэтому для оптимизации применим поправочные коэффициенты:
кр = кр 0.35 = 38.5 · 0.35 = 13.5 (5.8)
Ти = Ти 1.2 = 105 · 1.2 = 126 (5.9)
На рис.5.10, 5.11 представлены переходные характеристики с поправленными коэффициентами.
Рис 5.10 Переходная характеристика по каналу задания с поправочными коэффициентами
Рис.5.11 Переходная характеристика по каналу возмущения с поправочными коэффициентами.
Переходная характеристика по каналу возмущения имеет такую форму, потому что в составе регулятора присутствует звено, которое ограничивает выходной сигнал регулятора в диапазоне 0-10 В постоянного тока. Также в составе регулятора есть привод клапана, передаточная функция которого представлена усилительным звеном с передаточным коэффициентом равным 10.
На рисунке 5.12 представлен график выходного сигнала регулятора во время переходного процесса.
Рис.5.12 График выходного сигнала регулятора во время переходного процесса.
Рис.5.13 Переходная характеристика по каналу задания без ограничения выходного сигнала регулятора.
Рис.5.14 Переходная характеристика по каналу возмущения без ограничения выходного сигнала регулятора.
Рис.5.15 Переходная характеристика контура
5.6 Программирование контроллера
Рис.5.16 Конфигурация модулей
Рис.5.17 Конфигурация дискретных входов контроллера
Рис.5.18 Конфигурация дискретных выходов контроллера
Рис.5.19 Конфигурация аналоговых входов контроллера
Рис.5.20 Конфигурация входов блока D2
Рис.5.21 Конфигурация входов блока D3
Рис.5.22 Конфигурация выходов блока D4
Рис.5.23 Конфигурация входов блока D5
Рис.5.24 Программный блок "Критичные аварии 1,2"
Рис.5.25 Программный блок "Критичные аварии" (общая авария).
Рис.5.26 Программный блок "Некритичные аварии" (аварии фильтров)
Рис.5.27 Регулирование температуры гликоля
Рис.5.28 Регулирование температуры обратной воды первого подогрева
Рис.5.29 Регулирование относительной влажности воздуха
Рис.5.30 Регулирование температуры приточного воздуха
Рис.5.31 Пуск установки
6. Безопасность эксплуатации автоматизированного технологического комплекса
6.1 Требования к вентиляционным системам при эксплуатации
К эксплуатации допускаются вентиляционные системы, полностью прошедшие пусконаладочные работы и имеющие инструкции по эксплуатации по ГОСТ 2.601-95, паспорта, журналы ремонта и эксплуатации.
В инструкции по эксплуатации вентиляционных систем должны быть отражены вопросы взрыво - и пожароопасной безопасности.
Плановые осмотры и проверки соответствия вентиляционных систем требованиям настоящего стандарта должны проводиться в соответствии с графиком, утвержденным администрацией объекта.
Профилактические осмотры помещений для вентиляционного оборудования, очистных устройств и других элементов вентиляционных систем, обслуживающих помещения с помещениями категорий А, Б и В, должны проводиться не реже одного раза в смены с занесением результатов осмотра в журнал эксплуатации. Обнаруженные при этом неисправности подлежат немедленному устранению.
Помещения для вентиляционного оборудования должны запираться, и на их дверях - вывешиваться таблички с надписями, запрещающими вход посторонним лицам.
Не допускается хранение в этих помещениях материалов, инструментов и других посторонних предметов.
В процессе эксплуатации вытяжных вентиляционных систем, транспортирующих агрессивные среды, необходимо производить периодическую проверку толщины стенок воздуховодов вентиляционных устройств и очистных сооружений. Периодичность и способы проверки толщины стенок устанавливаются в зависимости от конкретных условий работы вентиляционных систем. Проверка должна производиться не реже одного раза в год.
Вентиляционные системы, располагающиеся в помещениях с агрессивными средами, должны проходить проверку состояния и прочности стенок и элементов крепления воздуховодов, вентиляционных устройств и очистных сооружений в сроки, устанавливаемые администрацией объекта, но не реже одного раза в год.
Ревизия огнезадерживающих клапанов, самозакрывающихся обратных клапанов в воздуховодах вентиляционных систем и взрывных клапанов очистных сооружений должна проводиться в сроки, устанавливаемые администрацией объекта, но не реже одного раза в год. Результаты оформляются актом и заносятся в паспорта установок.
Эксплуатация электрооборудования вентиляционных систем, токоведущих частей и заземлений должна проводиться согласно требованиям "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденных Главгосэнергонадзором.
Смазка подвижных деталей механизмов вентиляционных систем должна осуществляться только после полной их остановки. К местам смазки должен быть обеспечен безопасный и удобный доступ.
При составлении планов реконструкции производства, связанных с изменением принятых технологических схем, производственных процессов и оборудования, должны одновременно рассматриваться вопросы о необходимости измерения существующих вентиляционных систем или о возможности их пользования в новых условиях.
При изменении количества выделяющихся вредных веществ, тепла и влаги вентиляционные системы должны быть реконструированы и наложены на параметры в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1 005-88 и строительными нормами и правилами.
6.2 Требования к вентиляционным системам при ремонте
Все виды ремонта вентиляционных систем должны выполняться в соответствии с графиком планово-предупредительных работ по ремонту, утверждаемыми администрацией объекта.
Ремонт местных вытяжных вентиляционных систем следует производить одновременно с плановым ремонтом технологического оборудования, обслуживаемого этими системами.
Если намеченные к ремонту вентиляционные системы связаны с другими производствами или помещениями, их выключение допускается только после взаимного согласования сроков ремонта.
Ремонт и чистка вентиляционных систем должны производиться способами, исключающими возможность возникновения взрыва и пожара.
Производство ремонтных работ, работ по переоборудованию и чистке вентиляционных систем, обслуживающих или расположенных в помещениях с помещениями категорий А, Б и В, разрешается только после того, как концентрация взрывоопасных веществ в воздуховодах этих помещений и помещениях для размещения вентиляционного оборудования будет снижена до уровня, не превышающего допустимых величин, установленных нормами.
Ремонт взрывозащищенного электрооборудования вентиляционных систем, замена и восстановление его деталей должны производиться только на специальных предприятиях или в цехах других предприятий, имеющих на это разрешение соответствующих организаций. Отремонтированное взрывозащищенное электрооборудование должно пройти контрольное испытание на соответствие техническим условиям с занесением результатов испытаний и характера ремонта в паспорт по ГОСТ 2.601-95.
Проверка контрольно-измерительных приборов вентиляционных систем должна производиться в соответствии с ГОСТ 8.513-84.
Чистка вентиляционных систем должна производиться в сроки, установленные инструкциями по эксплуатации. Отметка о чистке заносится в журнал ремонта и эксплуатации системы.
7. Технико-экономические показатели автоматизированного комплекса
7.1 Исходные данные
Согласно ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях", допустимыми являются: температура воздуха в помещении 18-24єС, относительная влажность не более 60%. Автоматизация процесса обработки воздуха позволяет достигнуть оптимальных, согласно ГОСТа, показателей: температуры воздуха в помещении 20-22єС, относительной влажности 30-45%. Что позволяет экономить тепловую энергию, необходимую на нагрев приточного воздуха на 2єС и увеличение влажности на 15%. Также пропадает необходимость в участии человека-оператора в регулировании параметров воздуха. Добавляются затраты на техническое обслуживание, далее ТО, и ремонт средств автоматизации. Как правило техническим обслуживанием занимаются подрядные организации, поэтому расчет соответствующих затрат ведется, исходя из установившихся расценок на ТО автоматики систем вентиляции и кондиционирования.
Исходные данные:
Количество тепла, необходимого для нагрева приточного воздуха на 2єС:
(7.1)
где Q - количество тепла, кВт;
L - расход воздуха, м3/час;
Iб - разность между температурой приточного и уличного воздуха в базовом варианте
Iа - разность между температурой приточного и уличного воздуха в варианте с применением средств автоматизации.
15% влажности - это дополнительный перегрев воздуха в первом подогреве еще на 10єС, т.е.81,6 кВт.
Цена тепловой энергии - 800 руб. за 1 ГКал
Мощность, потребляемая средствами автоматики незначительна, поэтому в расчеты не включена.
Себестоимость средств автоматизации по оптово-отпускной цене составляет 77 993 руб. Проектные работы принять 10% от сметной стоимости средств автоматизации. Нормативный срок эксплуатации 10 лет
Стоимость ТО средств автоматики подрядной организацией - 2500 руб/месяц.
Для обслуживания системы вентиляции без автоматики предусмотреть дополнительно полставки слесаря-сантехника 5-го разряда с тарифной ставкой в смену 200 р. Режим работы непрерывный 3-х сменный.
Расчет годовой экономии тепловой энергии
Отопительный сезон в Екатеринбурге длится 7 полных месяцев (октябрь - апрель), что составляет 212 дней или 5088 часов. Энергия, сэкономленная системой автоматики равна:
(7.2)
, (7.3)
что в денежном эквиваленте составляет:
(7.4)
7.2 Расчет инвестиций
В составе капитальных вложений следует учитывать:
Проектные затраты (Кпр) - затраты на научно исследовательские, опытно конструкторские работы, включая испытания и доработку опытных образцов. Затраты на проектные работы принимаются 10% от сметной стоимости средств автоматизации.
Затраты на приобретение, доставку, монтаж оборудования в варианте новой техники (Кобор). Расчеты приводятся ниже:
Цопт = 77 993 руб. (7.5)
(7.6)
(7.7)
(7.8)
(7.9)
(7.10)
(7.11)
(7.12)
Итого:
проектные затраты (Кпр) - 9 530.67 руб.;
сметная стоимость оборудования (Кобор) - 95 306.66 руб.;
всего вложений в основные фоды (Коф) - 104 837.33 руб.
7.3 Расчет текущих издержек
Для определения годовых затрат рассчитываются текущие издержки после внедрения системы автоматизации.
Амортизационные отчисления определяются следующим образом:
(7.13)
Всего текущих затрат:
(7.14)
Текущие издержки уменьшаются на затраты на зарплату рабочим, ставки, которых сокращаются при использовании средств автоматизации.
Режим работы непрерывный 3-х сменный.
кспис = 1,508 расчеты приведены ниже в таблице 7.1;
Аспис = ксписЧnсмен = 1,508Ч3 = 4,524; (7.15)
nсмен в год = nсменЧТгод = 3Ч365 = 1095 смен; (7.16)
СТ = 100 руб.
ЗТ = nсменЧСт = 1095Ч100 = 109 500 руб.; (7.17)
ДСзп = Зт + крайонЧЗт = 109 500 + 0,33Ч109 500 = 145 635 руб. (+) (7.18)
Баланс рабочего времени на одного рабочего представлен в таблице 7.1. Принят непрерывный цикл работы, 8-ми часовая смена.
Таблица 7.1. - Баланс рабочего времени
|
Показатели |
Индекс |
Плановое количество дней |
|
|
1. Календарное время |
Тк |
365 |
|
|
2. Выходные дни |
Твых |
92 |
|
|
3. Номинальное время |
Тном = Тк - Твых |
273 |
|
|
4. Невыхода |
Тнев |
31 |
|
|
- отпуск |
Тотп |
28 |
|
|
- по болезни |
Tбол |
2 |
|
|
- прочие |
Tпр |
1 |
|
|
5. Рабочий фонд (эффективный фонд времени) |
Тэф = Тном - Тнев |
242 |
|
|
6. Коэффициент списочного состава |
кспис = ТК /Тэф |
1,508 |
5. Увеличение отчислений на социальные нужды принимаем в размере установленного законодательством процента от общей суммы изменяющейся заработной платы.
ДСсоц. н = ДСзп Ч Н, (7.19)
где: Н -норма отчислений на социальные нужды,% (Н = 28%).
ДСсоц. н = 40 777.8 руб. (+) (7.20)
Итого издержек:
(7.21)
Т. е. получается экономия денежных средств в размере 145 929.1 руб. в год. Добавим годовую экономию на теплоносителе и получим 488 729.1 руб/год
7.4 Экономическая эффективность проектируемого технического решения
(7.22)
Срок окупаемости проекта:
(7.23)
Вывод:
Полученные результаты указывают не только на техническую, но и экономическую целесообразности данного проекта автоматизации системы центрального кондиционирования.
Заключение
Моделирование комплекса показало, что практически по всем каналам управления объект обладает запаздыванием, и значительными величинами постоянной времени. Это можно объяснить наличием большой инерционности по этим каналам. В качестве основного канала в работе рассмотрен канал "стабилизации температуры приточного воздуха путем изменения подмеса горячей воды в контур теплоснабжения теплообменника второго подогрева посредством регулировочного клапана". Анализ разработанной одноконтурной системы показал высокие качественные показатели системы: по каналу возмущающего воздействия и по каналу задания.
В результате была разработана общая схема автоматизации комплекса и применены современные средства автоматизации.
Для локальной системы выбраны основные элементы:
датчик;
контроллер с блоками ввода/вывода;
исполнительное устройство
Расчёт надёжности локальной системы показал, что вероятность безотказной работы системы в течение года P (t) =85%, что достаточно для систем, работающих в промышленности.
Подобные документы
Характеристика централизованных систем теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата. Технические средства механизации и автоматизации производства. Первичные преобразователи (датчики). Современные схемы управления системами кондиционирования.
реферат [697,2 K], добавлен 07.01.2016Назначение и структура автоматизированной системы, её программное обеспечение и алгоритм функционирования. Анализ систем отопления, вентиляции и кондиционирования как объекта управления. Этапы разработки математической модели теплового режима помещений.
курсовая работа [533,8 K], добавлен 10.11.2014Рассмотрение основных правил построения процессов кондиционирования воздуха (по прямой схеме и с рециркуляцией). Применение данных проектированных схем для помещения, расположенного на верхнем этаже общественного здания. Подсчет затрат на строительство.
практическая работа [287,7 K], добавлен 17.06.2014Конструкция преобразователя тока блока питания системы кондиционирования воздуха. Система распределения питания. Методы подавления помех в системе распределения питания при проектировании многослойных печатных плат. Описание модернизированной платы.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 03.01.2018Понятие системы "Умный дом" и принципа ее действия. Комплексный подход к проектированию и особенности электро-, водо- и газоснабжения, освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования, канализации. Система общего управления "умный дом" на базе ПК.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 05.05.2013Разработка системы управления приточно-вытяжной вентиляцией офисного помещения на программируемом контроллере LOGO фирмы "Siemens". Проектирование функциональной и принципиальной электрической схемы объекта. Программирование и размещение контроллера.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 19.02.2012Интеллектуальная система управления приточно-вытяжными установками IEVENT. Автоматизированная система управления вентиляцией и кондиционированием. Функциональная и принципиальные электрические схемы. Расчет затрат на оборудование и разработку системы.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 10.08.2014Общие сведения и особенности автоматизации техпроцесса. Роботизированные комплексы и ГПС механообработки. Выбор компоновки и комплектующих деталей. Терминология сенсорных систем. Классификация датчиков и систем управления по различным признакам.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.04.2014Проект лабораторной установки для изучения цифрового позиционера Меtsо Automation. Характеристика систем автоматизации: конструктивные особенности, программное и техническое обеспечение систем контроля параметров и управления исполнительным устройством.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.05.2012Состав аппаратно-студийного комплекса: назначение, архитектура и оборудование. Акустические характеристики помещений. Расчет системы вентиляции, звукоизоляции, освещения и водоснабжения. Оборудование для аппаратно-студийного комплекса телецентра.
курсовая работа [178,0 K], добавлен 14.11.2010
