Разработка двухпозиционной системы управления уровнем жидкости

Выполняя данные рекомендации, мы можем защитить свой организм от «прямого негативного влияния персонального компьютера».ПожаробезопасностьПожар в помещении, может привести к очень неблагоприятным последствиям (потеря ценной информации, порча имущества, гибель людей и т.д.), поэтому необходимо:выявить и устранить все причины возникновения пожара;разработать план мер по ликвидации пожара в здании;план эвакуации людей из здания.Причинами возникновения пожара могут быть:неисправности электропроводки, розеток и выключателей которые могут привести к короткому замыканию или пробою изоляции;использование поврежденных (неисправных) электроприборов;использование в помещении электронагревательных приборов с открытыми нагревательными элементами;возникновение пожара вследствие попадания молнии в здание;возгорание здания вследствие внешних воздействий;неаккуратное обращение с огнем и несоблюдение мер пожарной безопасности.Меры по пожарной профилактике представляют собой комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, на предотвращении пожара, ограничение его распространения, а также создание условий для успешного тушения пожара. Для профилактики пожара чрезвычайно важна правильная оценка пожароопасности здания, определение опасных факторов и обоснование способов и средств пожаропредупреждения и защиты. Одно из условий обеспечения пожаробезопасности – ликвидация возможных источников воспламенения.Источниками воспламенения могут быть:неисправное электрооборудование, неисправности в электропроводке, электрических розетках и выключателях. Для исключения возникновения пожара по этим причинам необходимо вовремя выявлять и устранять неисправности, проводить плановый осмотр и своевременно устранять все неисправности;неисправные электроприборы. Необходимые меры для исключения пожара включают в себя своевременный ремонт электроприборов, качественное исправление поломок, не использование неисправных электроприборов;короткое замыкание в электропроводке. В целях уменьшения вероятности возникновения пожара вследствие короткого замыкания необходимо, чтобы электропроводка была скрытой.несоблюдение мер пожарной безопасности и курение в помещении также может привести к пожару.Противопожарную защиту обеспечивают следующие меры:максимально возможное применение негорючих и трудно горючих материалов;ограничение количества горючих веществ и их надлежащее размещение;предотвращение распространения пожара за пределы очага;применение средств пожаротушения;эвакуация людей;применение средств коллективной и индивидуальной защиты;применение средств пожарной сигнализации.Организационными мероприятиями по обеспечению пожарной безопасности являются обучение людей правилам пожарной безопасности разработка и реализация норм и правил пожарной безопасности, инструкций о порядке работы с пожароопасными материалами, разработка путей эвакуации людей и извещение людей об этом, путем изготовления различных схем, плакатов.В случае возникновения пожара работник должен немедленно оповестить о пожаре руководителя. Необходимо отключить электропитание, сообщить в пожарную охрану по телефону 01, эвакуировать людей из помещения согласно плану эвакуации и приступить к ликвидации пожара огнетушителями. При наличии небольшого очага пламени можно воспользоваться подручными средствами с целью прекращения доступа воздуха к объекту возгорания.7. Экономическое обоснование разработки системы управления уровнем жидкости7.1 Расчет сметы затрат на разработкуСметная стоимость определяется методом сметногокалькулирования или укрупненными методами. Всостав сметной стоимости разработки входят следующие статьи затрат:материалы, покупные изделия иполуфабрикаты,специальное оборудование для проведения разработки,основная заработная плата разработчиков,дополнительная заработная плата,отчисления на социальные нужды,затраты на электроэнергию,контрагентские работы,накладные расходы.Метод сметногокалькулирования основан на прямом определении затрат по отдельным статьям.Стоимость материалов, покупных изделий, полуфабрикатов() оценивается по действующим рыночным ценам сучетом величины транспортно-заготовительных расходов по формуле,где ― число позиций применяемых материалов; ― номенклатура примененных покупных изделий иполуфабрикатов; ― норма расхода материала, кг; ― цена материала, руб/кг; ― норма реализуемых отходов, кг; ― цена отходов, руб/кг; ― количество покупных изделий, полуфабрикатов j-гo вида; ― цена покупного изделия, полуфабриката j-гo вида, руб; ― коэффициент транспортно-заготовительных расходов, =(1,03÷1,05).Расчеты осуществляются в таблицу по форме 1.Форма 1Расчет затрат на основные материалы, покупные изделия и полуфабрикаты№ п/пНаименование материалов, покупных изделий, полуфабрикатовЕдиница измеренияКоличествоЦена единицы (руб.)Сумма, (руб.)Транспортно-заготовительные расходы Итого материальных затрат, (руб.)1Материалы      1.1Кабель UTPм400,008,203280,00131,203411,201.2Кабель ВВГнг-4х1,5м132,0027,003564,00142,563706,56 ИтогоХХХ6844,00273,767117,762Реализуемые отходы      2.1Отходы кабелякг2,30,61,380,061,44 ИтогоХХХ1,380,061,443Покупные изделия и полуфабрикаты      3.1ЭВМшт.155000550002200572003.2Фильтр сетевойшт.110010041043.3Датчик уровняшт.11000010000400104003.4Контроллершт.13200320012833283.5Преобразователь частотышт.155000550002200572003.6ИтогоХХХ1433005732149032ВСЕГО     156148,32Поскольку для проектирования используется ПК из наличия, всмету включаются только амортизационные отчисления по нормативам. Онирассчитываются по формуле:,где ― годовая норма амортизационных отчислений, 20 %; ― время использования оборудования для исследования (работы),принимаем 1 месяц или 0,08 лет. рублей.3.1.3. Основная заработная плата разработчиков () определяется по формуле,где ― количество категорий разработчиков; ― количество разработчиков данной категории; ― среднечасовая заработная плата j-й категории разработчиков, руб.; ― продолжительность работы, выполняемой работникомj-й категории, ч.При расчете основной заработной платы необходимо 1) составить укрупненный календарный план; 2) указать трудоемкость этапов разработки, должность разработчиков на каждом этапе (например, ведущий инженер (руководитель), инженер, консультант и т. п.) и их число. В общей сложности разработчиков должно быть не менее трех человек, так как предполагается, что работа выполняется в условиях реальной организации.Ниже представлен пример частично заполненной формы, в которой должен быть проведен расчет основной заработной платы разработчиков.Форма 3Расчет основной заработной платы разработчиков№п/пНаименованиеэтапов разработкиИсполнительэтапаразработкиДлительностьэтапа разработки,рабочих днейКоличествочеловекТрудоемкостьэтапа разработки,чел.-чЗарплата,руб./мес.Среднечасоваязарплата(графа 7 / 22 / 8)Затраты,руб.1234567891АнализтехническогозаданияРуководительпроекта―1826 4001501 200Программист―1817 600100800Оператор―1812 32070560Всегодля этапа 12324――2 560………………………Итого――――Среднечасовая заработная плата (см. графу 8) получается путем деления месячного оклада разработчика (см. графу 7) на среднее число рабочих дней в месяце (22 дня) и число рабочих часов в день (8 часов).В результате заполнения данной формы кроме значения основной заработной платы разработчиков проекта в итоговой строке графы 9 определяются также длительность разработки (календарная длительность/сроки разработки) в итоговой строке графы 4, а также трудоемкость разработки в итоговой строке графы 6. Следует особо обратить внимание на разницу между понятиями длительности и трудоемкости разработки (например, разработка длится 60 рабочих дней, трудоемкость разработки составляет 156 человеко-дней (чел.-дн.)). Длительность разработки может быть представлена в рабочих днях (раб. дн.) или часах (ч), трудоемкость разработки ― в человеко-днях (чел.-дн.) или человеко-часах (чел.-ч).3.1.4. Дополнительная заработная плата () определяется по формуле,где  ― норматив затрат на дополнительную зарплату от основной, d=10÷15%.3.1.5. Отчисления в социальные внебюджетные фонды () определяются по формуле,где  ― суммарная норма отчислений в социальные внебюджетные фонды (34% от затрат на оплату труда) в сумме со страховым тарифом на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве (0,2÷0,5).Ставка налога рассчитывается, исходя из зарплаты сотрудника, при этом действует регрессивная шкала (тарифы страховых взносов уменьшаются по мере роста зарплаты). Обычный размер ставки — для наемного работника, имеющего годовой доход менее 280 тыс. руб. — составляет 34 %. Чаще всего применяются следующие тарифы страховых взносов: Пенсионный фонд РФ — 26%; Фонд социального страхования РФ — 2,9%; Федеральный фонд обязательного медицинского страхования — 2,1%; территориальные фонды обязательного медицинского страхования — 3%.3.1.6. Затраты на электроэнергию для технологических целей () определяются по формуле,где ― количество единиц оборудования, используемого для разработки; ― мощность i-го оборудования по паспорту, Вт; ― время использования i-го оборудования для проведения разработки, ч; ― стоимость одного кВт-час электроэнергии, руб.; ― коэффициент использования мощности i-го оборудования (< 1).3.1.7. Стоимость контрагентских работ (), т. е. работ, выполняемых сторонними организациями непосредственно для данной разработки, складывается из затрат на работы и услуги вычислительных центров, опытных заводов, испытательных стендов и т. п.3.1.8. Накладные расходы () включают в себя затраты на освещение и отопление; затраты на командировки (стоимость проезда в оба конца, суточные, квартирные и другие связанные с командировками затраты); затраты, связанные с оплатой экспертиз, консультаций, получением патентной информации, арендой помещений и т. п. Накладные расходы начисляются в процентах к основной заработной плате (70÷100% или 200÷1000%). Желательно детальное, а не укрупненное, рассмотрение структуры и величины накладных расходов, пример которого представлен в таблице 2.Таблица 2Затраты по статье «Накладные расходы»№п/пСтатьи накладных расходовСумма,руб.01Оплата труда АУП (Административно-управленческого персонала)841863,6602Прочие расходы:422642,94В том числе:— соц. нужды от ст. 01232453,62— расходы на спецсвязь―— почтово-телеграфные и телефонные13524,57— информационно-вычислительные150883,52— типографические, переплетные, содержание множительной техники13101,93— канцтовары, бланки учета12679,29— представительские―— прочие расходы АУП―03Командировки АУП―04Содержание персонала, не относящегося к АУП— оплата труда―— отчисления на соцстрах―05Содержание зданий, сооружений и инвентаря общехозяйственного назначения:171110,5— аренда65021,0— отопление42264.3— вода, канализация34282,0— электроэнергия29602,0— содержание территории, озеленение―— вывоз мусора и снега, дезинфекция―— оплата радиоточек―— оплата труда рабочего и младшего обслуживающего персонала―— отчисления на соцнужды―06Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, транспортных средств— оплата труда рабочих―— отчисления на соцнужды―— стоимость материалов ухода за оборудованием и приборов―— прочие расходы по содержанию оборудования и приборов―— содержание и эксплуатация транспортных средств―07Отчисления на полное восстановление и ремонт основных фондов227576,0— амортизационные отчисления100133,0— капитальный ремонт60990,4— текущий ремонт51432,18— оплата труда рабочих14337,29— отчисления на соцнужды5234,2308Расходы на охрану труда22244,3609Научно-техническая информация25666,57— расходы по устройству совещаний, выставок и т. п. мероприятий; расходы на научно-техническую литературу и подписку на газеты и журналы;―— расходы на рекламу―10Расходы на охрану―— оплата труда―— отчисления на соцстрах―— вещевое имущество и инвентарь―11Налоги, сборы, платежи―Прочие общехозяйственные расходы1711105,76Всего:— с учетом платежей арендаторовОсновные расходы на оплату труда811720.0Уровень накладных расходов210,8%7.2. Расчет исходных технико-экономических показателей7.2.1. Общий объем годового выпуска. В существующих условиях, за рабочий день проводится 15 лабораторных работ по 0,442 н-ч каждая, что за год (251 раб.день) составит 3765 работ и 1664 н-ч. При внедрении системы за рабочий день проводится 15 лабораторных работ по 0,34 н-ч каждая, что за год (251 раб.день) составит 3765 работ и 1280 н-ч. 7.2.2. Трудоемкость проведения одной лаб. раб.представлена в таблице 8.2Таблица 8.2- Трудоемкость проведения одной лаб. раб.Показатели процессаТехнологическая операцияВремя в н-ч121. Загрузка ЭВМ0,072. Включение контроллера0,043. Загрузка скада системы0,044. Набор воды в бак0,15. Поднятие уровня в баке до отметки max0,086. Снижение уровня в баке до отметки min0,01Итого0,34До внедрения системы измерения уровня трудозатраты на проведение одной лабораторной работы составляли 0,442 н-ч, после внедрения 0,34 н-ч. Общая трудоемкость за год составляет:а)до внедрения системы:Tх=Qх×tх= 3767×0,442=1664 н-ч;б)после внедрения системы:TХм=QХм×tХм=3767×0,34=1280 н-ч;7.2.3.Годовой фонд времени работы одного рабочего:Фр=(Дк-Дпв)×1рд=(365-114)×7,66=1922,66 чел. - час; где Дк-дни календарные-365;Дпв- дни праздничные и выходные - 114;tрд- плановая продолжительность рабочего дня - 7,66 часа.7.2.4.Численность основных рабочих - Чр:а)до внедрения системы:Чрх=Тх/Фх=1664/1922,66=0,865 чел.; Принимаем 1 человек;б) после внедрения системы:ЧРХм=ТХм/ФХм=1280 /1922,66=0,665 чел.; Принимаем 1 человек;7.2.5.Разряд выполняемой работы: 5 разряд;Часовая тарифная ставка рабочего лаборанта:5-го разряда - 100 руб.7.2.6.Годовой фонд оплаты труда основных рабочих (основная заработная плата) равен: а) до внедрения системы:Зx=Tx×Sx=1664×100=166400 руб.;б)после внедрения системы:ЗХм=TХм×SХм=1280×100=128000 руб.; Дополнительный фонд оплаты труда основных рабочих равен 30% основного фонда:а)до внедрения системы::Здх=166400×30/100=49920 руб.;б)после внедрения системы: Здхм=128000×30/100=38400 руб.;7.2.7.Отчисления на социальные нужды - Зсн рассчитываются впроцентном отношении от суммы основной и дополнительной заработнойплаты. В настоящее время этот процент равен 37,3. Тогда:а)до внедрения системы:Зснх=(166400+49920)×37,3/100=80687 руб.;б)после внедрения системы:Зснхм=(128000+38400)×37,3/100=62067,2 руб.;7.2.8. Общепроизводственные расходы - Оцвучебном заведении сложились в размере 380% от основной заработной платы служащих. Тогда:а)до внедрения системы::Оцх=166400×380/100=632320 руб.;б)после внедрения системы:Оцхм=128000×380/100=486400 руб.;7.2.9. Общехозяйственные (заводские) расходы – Оз составляют 400% отосновной заработной платы служащих. Тогда:а)до внедрения системы::Озх=166400×400/100= 665600 руб.;б)после внедрения системы: Озхм=128000×400/100=512000 руб.;7.3 Полная коммерческая себестоимость - К. Коммерческие расходы составляют:а)до внедрения системы::Кх=Сх×П/100=1636859,8×3/100=49105,79 руб.;б)после внедрения системы:Кх=Схм×П/100=1259123,2×3/100=37773,69 руб.; где П - процент коммерческих расходов производственной себестоимости - 3,0 %.Полная коммерческая себестоимость - Ск составляет:а)до внедрения системы::Cкх=Cх+Kx=1636859,8+49105,79=1685968,59 pyб.;б)после внедрения системы:Скхм=Схм+Кхм=1259123,2+37773,69=1296896,89 руб.7.4. Отчисления на научно-исследовательские и опытно- конструкторские работы - Н на данном предприятии составляют 1,5% от полной коммерческой себестоимости. Тогда: а)до внедрения системы::Нх=1685965,59×1,5/100=25289,48 руб.;б)после внедрения системы:Нхм=1296896,89×1,5/100=19453,45 руб.7.5. Полная себестоимость работ - Сз:а)до внедрения системы::Сзх=Скх+Нх= 1685965,59+25289,48=1711255,07руб.;б)после внедрения системы:Сзхм=Скхм+Нхм= 1296896,89+19453,45=1316350,34руб.7.6. Плановые накопления - Пнв данном учебном заведении составляют 20% от полной заводской себестоимости.Сумма плановых накоплений:а)до внедрения системы::Пнх=1711255,07×20/100=342251,014 руб.;б)после внедрения системы:Пнхм=1316350×20/100=263270 руб.7.7.Оптовая цена - Цо составит:а)до внедрения системы::Цох=Сзх+Пнх=1711255,07+342251=2053506,08 руб.; на годовое кол-во или 545,41 руб. на одну работу;б)после внедрения системы:Цохм=Сзхм+Пнхм=1316350+263270=1579620 руб.; на годовое кол-во или 419 руб. на одну работу; 7.8. Налог на добавленную стоимость - Ндс:а)до внедрения системы::Ндсх=Цох×П/100=2053506,08×20/100=410701,21 руб.;б)после внедрения системы:Ндсхм=Цохм×П/100=1579620×20/100=315924 руб. 7.9. Свободная рыночная цена - Цр: а) до внедрения системы::Црх=Цох+Ндсх=2053506,08+410701,21=2464207,29 руб.; на годовое кол-во или 654,5 руб. на одну работу;б)после внедрения системы:Црхм=Цохм+Ндсхм=1579620+315924=1895544 руб.; на годовое кол-во или 503,46 руб. на одну работу.7.10. Расчет показателей экономической эффективностиСнижение общей трудоемкости в нормо - часах - Тс:Тс=Тх-Тхм=1664-1280=384 руб.Экономия основного фонда оплаты труда рабочих - Эфо:Эфо=Зх-Зхм=166400-128000=38400руб.Экономия дополнительного фонда оплаты труда рабочих - Эфд:Эфд=Здх-Здхм=49920-38400=11520 руб.Экономия отчисления на социальные нужды - Эсн:Эсн=Зснх-Зснхм=80687-62067,2=18619,8руб.Экономия на общепроизводственных (цеховых) расходах - Эцр:Эцр=Оцх-Оцхм=632320-486400=145920 руб.Экономия на общехозяйственных расходах - Эзр:Эзр=Озх-Озхм=665600-512000=153600 руб.Экономия на электроэнергии - Ээл:Ээл=Сэх-Сэв=41932,8-32256=9676,8 руб.Итого общая экономия - Эоб:Эоб=Эфо+Эфд+Эсн+Эцр+Эзр+Эм+Ээл+Эбр=38400+11520+18619,8+145920+153600+9676,8=377736,6 руб.Дополнительные годовые эксплутационные затраты, вызванныеразработкой системы определяем по формуле:Зэкс=(Кз×1,2) ×НА/100=(224278,38×1,2) ×15/100=43610,1 руб.Годовой экономический эффект - Эг, определяется по формуле:Эг=ЭоБ-Зэкс=377736,6-43610,1=334126,5 руб.Процент снижения общей трудоемкости - ПСТПст=((Тх-Тхм)/Тх)×100=((1664-1280)/1664) ×100=23,07%Процент роста производительности труда - ППТ:Ппт=100×Пст/(100-Пст)=100×23,07/(100-23,07)=29,9%Расчетный коэффициент экономической эффективности капитальныхзатрат - Ер:ЕР=Эг/Кз=334126,5/224278,38=1,48Как видим расчетный коэффициент выше нормативного (Е=0,15) и, следовательно, мероприятие по разработке системы может быть рекомендовано к внедрению.Срок окупаемости капитальных затрат - Ток равен:Ток= Кз/ Эг=224278,58/334126,5=0,67 годаСводная таблица показателей экономической эффективности мероприятий дипломного проектаТаблица 7.3 - Показатели экономической эффективности мероприятийНаименованиедо внедрения системы:при использовании мониторинга1231. Капитальные затраты1. Покупные комплектующие1072232. Трудозатраты (основных рабочих) на разработку 1650Полная себестоимость капитальных затрат на разработку224278,38Кол-во проведенных лабораторных работ в год, шт.37653765Трудоемкость проведения лабораторной работы, н-ч.0,4420,34Общая трудоемкость проведенных лаб. работ, н-ч.16641280Численность основных рабочих на годовой объем лаб. работ11Разряд выполняемой работы55Годовой фонд оплаты труда основных рабочих.166400128000Дополнительный фонд оплаты труда основных рабочих4992038400Отчисления на социальные нужды8068762067,2Общехозяйственные расходы665600512000Стоимость электроэнергии41932,832256Коммерческие расходы49105,7937775Полная коммерческая себестоимость1685965,591296896Полная заводская себестоимость товарной продукции1711255,071316350,34Плановые накопление342251,014263270Продолжение таблицы 7.3.123Оптовая цена2053506,081579620Налог на добавленную стоимость410701,21315924Свободная рыночная цена на программу2464207,291895544Экономия на общепроизводственных расходах145920Экономия на общехозяйственных расходах155600Экономия на электроэнергию9676,8Общая экономия377736,6Дополнительные годовые эксплуатационные затраты, вызванные разработкой43610,1Годовой экономический эффект334126,5Процент снижения общей трудоемкости, %23,07%Процент роста производительности труда, %29,9 %Расчетный коэффициент экономической эффективности капитальных затрат1,48Срок окупаемости капитальных затрат, годы0,67Вывод: С внедрением системы управления уровнем жидкости, рост производительности труда служащих составил 29,9% за счет чего сократились затраты за проведение лабораторных работ.ЗаключениеПри исследовании системы автоматического регулирования были выполнены следующие задачи:1.На основе заданной функциональной схемы исходной системы, построили математические модели каждого элемента, получили передаточные функции каждого звена и составили структурную схему САР.2.Определили:- передаточную функцию разомкнутой САР;- передаточную функцию замкнутой САР относительно задающего воздействия;- передаточную функцию замкнутой САР по ошибке от задающего воздействия.В результате получили систему, отвечающую предъявленным требованиям к ней с показателями качества:перерегулирование σ = 0%время переходного процесса tпп = 50с.Создали модель в среде Labviewи описали порядок работы с ней.Список использованной литературыИващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. М.;Машиностроение,1973.Топчеев Ю.Н. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. М.; Машиностроение,1989.Ахмадеев И.А. Составление математических моделей систем автоматического управления. МУ к практическим работам по теории автоматического управления. Наб. Челны: КамПИ,2004.Ахмадеев И.А. Составление структурных схем систем автоматического управления. Оценка устойчивости САУ по алгебраическим критериям: МУ к практическим работам по теории автоматического управления. Наб. Челны: КамПИ,2004.Ахмадеев И.А. Определение передаточных функций систем автоматического управления. МУ к практическому занятию по автоматизации производственных процессов. Наб. Челны: КамПИ,2004.Ахмадеев И.А. Применение частотных критериев устойчивости для анализа систем управления. МУ к практической работе по теории автоматического управления.Наб.Челны.КамПИ,2004.Ахмадеев И.А. Построение логарифмических характеристик разомкнутой системы. МУ к практической работе по ТАУ. Наб. Челны: КамПИ,1992.Ахмадеев И.А. Построение логарифмических амплитудных характеристик по показателям переходного процесса. МУ к практической работе по теории автоматического управления. Наб. Челны: КамПИ,1992.Жуков К. Г.Модельное проектирование встраиваемых систем в Labview - М.: ДМ КПресс, 2011.-688 с.Тревис Дж.Labview для всех /Джеффри Тревис: Пер. с англ. Клушин Н. А. - М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2005. - 544 с.: ил.