Дипломдық жоба подкачивающих сораптың автоматтандыруының зерттемесіне насос бекет және программалық-техникалық кешеннің
Определение затрат на оборудование и на программное
жүктеу/скачать 3,34 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 5.2.4 Расчет затрат на персонал, обслуживающий насосную
- 5.2.5 Расчет общих затрат
- 5.3 Оценка экономической эффективности насосной станции.
- 5.3.1 Метод определения чистой текущей стоимости NPV
- 5.3.2 Метод расчёта внутренней нормы прибыли IRR
- 5.3.3 Метод расчёта окупаемости инвестиций РР
- 5.3.4 Метод расчета индекса рентабельности инвестиций PI
- Список литературы
5.2.2 Определение затрат на оборудование и на программное
обеспечение В данном проекте автоматизации оборудование подобрано в соответствии с необходимыми условиями работы. К ним обеспечен свободный доступ. Кабелями питания и управления предусмотрены электрические проводки с изоляцией из самозатухающего и трудновоспламеняющегося ПВХ насосной в металлических трубах, т.е предусмотрены мероприятия, предотвращающие их
механические повреждения. Стоимость оборудования, используемого до автоматизации в насосной станции, приводится в таблице 5.1. Стоимость оборудования, используемого после автоматизации в насосной станции, приводится в таблице 5.2.
61 Т а б л и ц а 5.1- Стоимость оборудования, используемого до автоматизации в насосной станции (данные по оборудованию приведены в соответствии со спецификацией) Наименование и техническая характеристика Тип, марка, обозначение документа и опросного листа
Изготовитель Стоимость за единицу тыс., тг Коли-
чество, шт.
Общая стоимость тыс., тг
Общая стоимость датчиков (манометры и т.д) - СССР 3
10 30
Итого -
- - - 30
62 Т а б л и ц а 5.2- Стоимость оборудования, используемого после автоматизации в насосной станции (данные по оборудованию приведены в соответствии со спецификацией) Наименование и техническая характеристика Тип, марка, обозначение документа и опросного листа
Изготовитель Стоимость за единицу тыс., тг
Коли- чество,
шт. Общая
стоимость тыс., тг 1 2 3 4 5 6 Датчик скорости вибрации, 0-10 мм/с, 4-20mA, кабель 5м TX 5638.22 "Trolex" (Великобритания) 8,47 8
Термопреобразователь сопротивления, Pt100, L=400мм, -50…+400 0 С TR10-ABA1CASJC6000
Endress+Hauser 7,88 2 15,76 Манометр показывающий, 0-1 МПа, заполненный, бронза RSChG 100-1, 0-1 МПа, G1/2
Manotherm 2,18
2 4,36
Шаровой кран на подающем всасывающем коллекторе ПВ MO 52000.0-1N2AC/12 - 26,41 10 260,41
Итого (стоимость оборудования) - -
30 416,03
Программирование контроллера АСУ "Mоdicоn Premium" "Schneider-Electric" 451,8
- 451,8
Стоимость и Монтаж АСУ “Trace Mode” "Адастра" 156
1 156
Итого - - - - 607,8
63 Затраты на оборудование - до автоматизации
Зобор = 30 тыс.тг
- после автоматизации Зобор
= 416,03 тыс.тг Затраты на программное обеспечение
- до автоматизации пр об = 0 тыс.тг - после автоматизации
пр об = 607,8 тыс.тг Таким образом, сумма затрат на программное обеспечение и на оборудование составляют - до автоматизации
пр об Зобор = 30 тыс.тг - после автоматизации
пр об Зобор = 1 023,83 тыс.тг 5.2.3 Стоимость затрат на электроэнергию
Затраты на электрическую энергию определяются в зависимости от используемого электрического оборудования насосной станции. Важным показателем является установленная мощность электродвигателей, а так же их число часов работы. Расчет электрических нагрузок насосной станции приводится в табл. 5.3.
64 Т а б л и ц а 5.3 - Расчет электрических нагрузок. Машинный зал насосной станции Наименование объектов групп и групп электроприемников Уст. Мощность рабочих эл. Приемнико в P н
Расчетные коэффициенты Средняя
нагрузка за максимально загруженную смену
P см =P м =к и ·P н
Годовое число часов работы, Т о
расход эл. Энергии, тыс.кВт.ч. Использования, к и
и cosφ/tgφ 1 2 3 4 5 6 7 До внедрения автоматизации Машинный зал: Подкачивающий насос (4x200 кВт) 800
0,4 0,8/0,72 320 6 933
2 218,56 После внедрения автоматизации Машинный зал: Подкачивающий насос (4x200 кВт) 800
0,4 0,8/0,72 320 2080
665,6 Итого
665,6 Годовой расход электроэнергии подкачивающих насосов составит 2 218,56 тыс. кВт/ч. – до автоматизации; 665,6 тыс. кВт/ч. – после автоматизации.
65 Средний тариф электроэнергии для города Алматы составляет 11,4 тенге за кВт/ч. Годовые затраты на электроэнергию подкачивающих насосов составят: - до автоматизации Зэл
э = 11,4 · 2 218,56 = 25 291,59 тыс. тг. (5.2)
- после автоматизации Зэл э = 11,4 · 665,6 = 7 587,84 тыс. тг. (5.3)
станцию Для эксплуатации и обслуживания насосной станции предусмотрен персонал, численность которого составляет 4 человека на одну смену и 4 человека в смену отдыха. В итоге общая численность персонала равна 16 человек. После внедрения автоматизации количество персонала сокращается с 16 работников до 8.
Т а б л и ц а 5.4 - Расчет среднемесячной заработной платы работников до автоматизации насосной станции Т а б л и ц а 5.5 - Расчет среднемесячной заработной платы работников после автоматизации насосной станции Должность Количество рабочих
Количество занимаемых ставок Стоимость 1 ставки в мес.тыс., тг З/плата в мес. тыс., тг
Слесарь по КИПиА 16 1
960
Ежемесячная общая заработная плата 960
Годовая общая заработная плата, ФЗП 16 11 520 Должность Количество рабочих Количество занимаемых ставок
Стоимость 1 ставки в мес.тыс., тг
З/плата в мес.
тыс., тг 1 2 3 4 5 Слесарь по КИПиА 8 1
480
Ежемесячная общая заработная плата 480
Годовая общая заработная плата, ФЗП 8
5 760
66 5.2.5 Расчет общих затрат Затраты на текущий ремонт и обслуживание насосной станции, принимаются Зт рем Зобор , тг (5.4)
Результаты расчета затрат на оборудование приводится в таблице 5.1. Затраты на текущий ремонт оборудования по формуле (5.4) - до автоматизации Зт рем Зобор = 0,1 · 30 = 3 тыс. тг - после автоматизации Зт рем Зобор = 0,1 · 416,03 = 41,6 тыс. тг Общие расходы принимаются в размере 20% от суммы затрат на текущий ремонт и затраты на заработную плату
Зобщ Зз п За о Зт рем , тыс. тг (5.5) где Зз
п – заработная плата, тыс. тг; Зт рем – затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования. Зз п = 11 520 тыс. тг – до внедрения автоматизации; Зз п = 5 760 тыс. тг – после внедрения автоматизации. Таким образом, общие затраты составляют - до автоматизации Зобщ Зз п Зт рем = 0,2 · (11 520 + 3) = 2 304,6 тыс. тг - после автоматизации Зобщ
Зз п Зт рем = 0,2 · (5 760 + 41,6) = 1 160,32 тыс. тг Следовательно, суммарные затраты на эксплуатацию подкачивающих насосов составят по формуле (5.1) - до автоматизации 30 + 25 291,59 + 11 520·1,215 + 2 304,6= 42 622,99 тыс. тг - после автоматизации 1 023,83 + 7 587,84 + 5 760·1,215 + 1 160,32 = 16 770,39 тыс. тг. Такая разница в суммарных затратах обуславливается тем, что при расчетах учитывались затраты на электроэнергию. После автоматизации экономия электроэнергии составляет 30%. Такая экономия связана с режимом расхода горячей воды потребителями.
Известно, что при оценке инвестиционного проекта используются четыре показателя [26]:
I 0 = З у.с. = 16 770,39 тыс. тг – основные производственные фонды, включающие затраты на оборудование и программный продукт;
CF – денежный поток, направляемый на возврат кредита;
r = 15 % - процентная ставка банка по кредиту;
67
n – календарный год кредита. Уменьшение количества слесарей после автоматизации повлекло за собой уменьшение количества выплачиваемой заработной платы, что и можно принять за денежный поток CF = 1,215·ФЗП 16 –1,215 ·ФЗП 8 , тыс. тг (5.6) где ФЗП 16 · 1,215 – годовой фонд заработной платы до автоматизации станции, 16 работников; ФЗП
8 · 1,215–годовой фонд заработной платы после автоматизации станции, 8 работников. Определим денежный поток следующим образом CF = 1,215· 11 520–1,215· 5 760= 6 998,4 тыс. тг.
Это метод анализа инвестиций, показывающий, на какую ценность фирма может прирасти в результате реализации инвестиционного проекта и определяется 0 1
2 2 1 1 ) 1 ( ) 1 ( ...
) 1 ( ) 1 ( I r CF I r CF r CF r CF NPV n n n n n
(5.7)
n r R ) 1 ( 1 (5.8)
Расчёт NPV идёт до первого положительного значения РV. Если расчёт не устраивает по годам, то нужно пересмотреть стратегию проекта увеличить CF, или найти банк, с меньшим r. Если NPV в нужные фирме сроки положителен, то, значит, в результате проекта ценность фирмы возрастает, и его следует принять. Широкое использование этого метода объясняется тем, что он устойчив в разных комбинациях исходных условий, позволяя во всех случаях находить экономически рациональное решение.
Т а б л и ц а 5.5 - Расчет NPV и IRR год CF
R15 PV15
2 3 4 5 6 0 -16 770,39 1,000 -16 770,39 -16 770,39 -16 770,39 1 6 998,40 0,870 6088,61
-9771,99 -10681,78 2 6 998,40 0,756 5290,79
-2773,59 -5390,99 3 6 998,40 0,658 4604,95
4224,81 -786,04
4 6 998,40 0,572 4003,09
11233,21 3217,05
NPV
3 217,04 3года 2мес.
68
Внутренняя норма прибыли представляет собой уровень окупаемости средств, направленных на цели инвестирования. Это значение r, при котором NPV=O. Формализовано, это уравнение 0 )
( 0 1 I r CF n n n , решаемое относительно r (5.9) IRR при NPV=0, - это проект не обеспечивает роста ценности фирмы, но и не ведёт к её снижению. Этот коэффициент дисконта n r R ) 1 ( 1 разделяет инвестиции на приемлемые и невыгодные. IRR сравнивают с тем уровнем окупаемости вложений, которые фирма выбирает для себя с учётом того, по какой цене сама получила капитал для инвестирования и какой чистый уровень прибыльности хотела бы иметь при его использовании (барьерный коэффициент). Величина IRR определяется по формуле
%
, 19 5 242,97 04 , 217 3 217,04 3 15 ) ( 1 2 1 2 1 1 r r NPV NPV NPV r IRR r r r
(5.10 )
IRR служит индикатором уровня риска по проекту - чем больше IRR превышает принятый фирмой барьерный коэффициент, тем больше запас прочности проекта и тем менее страшны ошибки при оценке будущих денежных поступлений.
Метод состоит в определении того срока, который необходим для возмещения суммы первоначальных инвестиций года CF I РР n 4 , 2 980,4
6
770,39
16 0 (5.11)
Есть два метода: когда CF равномерно поступает по годам и когда CF идёт различными суммами, то есть неравномерно. В нашем случае эти средства поступают равномерно. Таким образом, срок окупаемости проекта «Автоматизации подкачивающих насосов» по данному методу 2 года и 5 месяцев, с учетом дисконтирования 3года 2месяца.
69 5.3.4 Метод расчета индекса рентабельности инвестиций PI
Показатель рентабельности представляет собой отношение совокупных доходов от проекта к совокупным расходам,связанным с проектом.Отношение может быть >1,=1,<1. PI= (6088,61+5290,79+4604,95+4003,09)/16770,39=1,91 Так как полученный результат > 1 то проект следует принять.
По данным расчетам стоимость суммарных затрат составляет: - до автоматизации 42 622,99 тыс.тг; - после автоматизации 16 770,39 тыс.тг. Затраты на электроэнергию составляют:с - до автоматизации Зэл э = 25 291,59 тыс.тг; - после автоматизации Зэл э = 7 587,84 тыс.тг. В соответствии с данными затратами на электроэнергию, стоимость суммарных затрат после автоматизации почти втрое меньше суммарных затрат до автоматизации. Автоматизация оборудования повлекла за собой сокращение количества работников, соответственно, денежный поток принят как CF = 1,215·ФЗП 16 –
–1,215 ·ФЗП 8 . Отсюда следует, что CF = 6 998,4 тыс. тг. Чистая текущая стоимость NPV при 15% ставке равна 3 217,04 тыс. тг. Внутренняя норма прибыли IRR составила 19,65%, которая показывает, что проект «Автоматизация подкачивающих насосов» экономически целесообразен. Срок окупаемости данного проекта составляет 2,4 года.
70 Заключение Для достижения цели, поставленной в дипломной работе, рассмотрено функциональное назначение насосной станции, проведен системный анализ технологического объекта управления, приведена структурная схема автоматизации насосной станции. Разработана функциональная схема автоматизации, определен комплекс технических средств и наконец, визуализировано рабочее место оператора. В заключение дипломной работы можно сказать, что в процессе её создания были решены следующие задачи:
изучена структура и производственная программа насосной станции г.Алматы;
контроллер Mоdicоn Premium компании Schneider Electric.
построение функциональной схемы автоматизации, а так же составление спецификации оборудования;
построена структурная схема автоматизации;
проведена визуализация экрана АРМ оператора в SCADA системе TRACE MODE 6, создан алгоритм работы системы, контроль и регулирование параметров, а так же были смоделированы аварийные ситуации в работе системы;
расчет защитного заземления оборудования, а так же расчет естественной вентиляции в помещении;
заработную плату слесарям по КИПиА; определена экономическая эффективность автоматизации подкачивающих насосов. Все задачи достигнуты с положительным результатом. За время написания дипломной работы были получены новые знания в области горячего водоснабжения населенных пунктов, качественных характеристик, приобретены навыки в области разработки функциональных и структурных схем автоматизации. В экономической части был проведен расчёт экономической эффективности от внедрения SCADA-системы подкачивающих насосов, которая составила 25 822,6 тыс. тенге в год. В главе посвященной безопасности жизнедеятельности были проведены следующие расчеты: расчет естественной вентиляции и меры по электробезопасности.
71 Список литературы 1. Лобачев П.В., Насосы и насосные станции. - Москва: Стройиздат. 1990. 2. СНиП
2.04.02-84: Насосные станции. Электрооборудование, технологический контроль, автоматизация и системы управления. 3.
Попкович Г.С., Гордеев М.А., Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. - Москва: Высшая школа, 1986. 4. Материалы АО «КазНИПИЭнергопром». - Алматы, 2011. 5.
Справочник электроэнергетика предприятий цветной металлургии под ред. Басалыгина М.Я., Копырина В.С. - Москва: Металлургия, 1991. 6. Бородацкий Е.Г. Разработка системы управления взаимосвязанным электроприводом центробежных турбомеханизмов станции перекачки жидкости. Автореф. дис., канд. техн. наук. - Омск, 1999. 7. Ковалев В.З., Бородацкий Е.Г. Эффективное использование энергии в насосных установках нефтеперекачивающих станций. - Промышленная энергетика. 2000, № 1. 8. Ковалев В.З., Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Энергосберегающие алгоритмы управления взаимосвязанным электроприводом центробежных турбомеханизмов. - Омск: ОмГТУ, 2000. 9. Копырин В.С., Бородацкий Е.Г., Ткачук А.А. Асинхронный частотный электропривод как регулирующий орган насосной станции системы водооборота глиноземного производства. - Екатеринбург: УГТУ, 2001. 10. Бородацкий Е.Г., Бородацкая В.В., Копырин В.С. Математическая модель насосной станции системы водооборота глиноземного производства. - Павлодар: ПГУ, 2002. 11. Копырин В.С., Бородацкий Е.Г., Ткачук А.А. Автоматизация насосных установок на
алюминиевых заводах. - Екатеринбург: АО «Уралэнергоцветмет», 2001. 12. Бакута В.П., Копырин В.С., Бородацкий Е.Г., Ткачук А.А. Модернизация электроприводов технологической канализационной насосной станции. - Екатеринбург: Уральские Выставки, 2002. 13. Интернет-ресурсы http://pompen.ru/ ; 14. Интернет-ресурсы http://www.keravt.com/ptk_potok.html /;
15. Форум SCADA Trace Mode 6. Электронная версия на сайте: http://www.adastra.ru/forum ; 16. Интернет-ресурсы: http://www.schneider-electric.com/ ; 17. Автоматизированые системы обработки информации и управления. Статья. Электронная версия на сайте: http://scada-systems.ru ; 18. Егель А.Э., Воронова В.М.,Шарипова М.Н. Расчет естественной вентиляции в помещениях. Методические указания к выполнению раздела «Безопасность труда» в дипломных проектах. - Оренбург, 2003.
72 19.
ГОСТ 21.404-85* Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. 20. ГОСТ 21.408-93 Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов. 21.
ГОСТ 12.1.030-81 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление». 22. Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. – Москва: Высшая школа, 1988г. 23.
Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. электроснабжение промышленных предприятий и установок. - Москва: Энергоатомиздат, 1989. 24. Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных предприятий. - Ленинград: Стройиздат, 1989. 25.
Постников Н.П., Петрушенко Г.В., Максимова Г.Г., Монтаж электрооборудования промышленных предприятий. Курсовое и дипломное проектирование. - Ленинград: Стройиздат. 1991. 26.
Парамонов С.Г. Методические указания к выполнению расчётно- графической работе. Топливно-энергетический баланс. - Алматы: АИЭС, 1999; 27.
Фирменный стандарт. Работы учебные. ФС РК 10352-1910-У-е-001- 2002. - Алматы: АИЭС, 2009.
73 Приложение А Листинг кода ST для SCADA-системы
PROGRAM VАR_INPUT Давление_в_Т_4 : REAL; END_VАR VАR_OUTPUT Мотор1 : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Мотор3 : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Мотор2 : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Мотор4 : BOOL; END_VАR VАR_INPUT Давление_в_Т_1 : REAL; END_VАR VАR_OUTPUT СигнализацияЩит : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Напор1 : BOOL; END_VАR VАR_INPUT Температура_обмоток_двигателя_4_3 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Время : TIME; END_VАR VАR_INPUT Температура_подшипников_двигателя_4_4 : REAL; END_VАR
VАR_INPUT Температура_подшипников_двигателя_3_4 : REAL; END_VАR
VАR_INPUT Температура_обмоток_двигателя_3_3 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Температура_подшипников_двигателя_2_4 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Температура_обмоток_двигателя_2_3 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Температура_подшипников_двигателя_1_4 : REAL; END_VАR
VАR_INPUT Температура_обмоток_двигателя_1_3 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Температура_подшипников_насоса_4_2 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Температура_подшипников_насоса_3_2 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Температура_подшипников_насоса_2_2 : REAL; END_VАR VАR_INPUT Температура_подшипников_насоса_1_2 : REAL; END_VАR VАR_OUTPUT СигнализацияДавл : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Питание : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Напор2 : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Напор3 : BOOL; END_VАR VАR_OUTPUT Напор4 : BOOL; END_VАR VАR_INPUT Расход : REAL; END_VАR if Время>=05 and Давление_в_Т_4<=0.4 then Мотор1=true;Мотор2=true;Мотор3=true;Мотор4=true;Напор1=true;Напор2=true ;Напор3=true;Напор4=true; else Мотор1=false;Мотор2=false;Мотор3=false;Мотор4=false;Напор1=false;
74 Продолжение приложения А Напор2=false;Напор3=false;Напор4=false; end_if; if Температура_подшипников_двигателя_4_4>65 or Температура_обмоток_двигателя_4_3>115 or Температура_подшипников_насоса_4_2>85 or Температура_подшипников_двигателя_3_4>65 or Температура_обмоток_двигателя_3_3>115 or Температура_подшипников_насоса_3_2>85 or Температура_подшипников_двигателя_2_4>65 or Температура_обмоток_двигателя_2_3>115 or Температура_подшипников_насоса_2_2>85 or Температура_подшипников_двигателя_1_4>65 or Температура_обмоток_двигателя_1_3>115 or Температура_подшипников_насоса_1_2>85 then СигнализацияЩит=true; else СигнализацияЩит=false; end_if;
if Давление_в_Т_4<0.69 or Давление_в_Т_1<0.8 then СигнализацияДавл=true; else СигнализацияДавл=false; end_if;
if Температура_подшипников_двигателя_4_4==0 and Температура_обмоток_двигателя_4_3==0 and Температура_подшипников_насоса_4_2==0 and Температура_подшипников_двигателя_3_4==0 and Температура_обмоток_двигателя_3_3==0 and Температура_подшипников_насоса_3_2==0 and Температура_подшипников_двигателя_2_4==0 and Температура_обмоток_двигателя_2_3==0 and Температура_подшипников_насоса_2_2==0 and Температура_подшипников_двигателя_1_4==0 and Температура_обмоток_двигателя_1_3==0 and Температура_подшипников_насоса_1_2==0 and Давление_в_Т_4==0 and Давление_в_Т_1==0 then Питание=true; else Питание=false; end_if;
END_PROGRAM
жүктеу/скачать 3,34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|