Разработка узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропроводов

Автор: Пользователь скрыл имя, 07 Апреля 2014 в 00:17, дипломная работа

Краткое описание

Целью работы является разработка узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода. Проектируемый узел управления разрабатывается непосредственно под нужды фирмы ООО «Антал». Его применение планируется на строительных объектах фирмы.
Основная задача - разработать принципиальную схему узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода на основе микроконтроллера, произвести настройку микроконтроллера и разработать алгоритм работы узла управления.

Оглавление

АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 7
1.1. Анализ предпроектной ситуации 7
1.2. Техническое задание 10
2. СХЕМОТЕХНИКА 12
2.1. Разработка и описание функциональной схемы автоматизированной системы прочистки мусоропровода 12
2.2. Разработка и описание структурной схемы узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода 16
2.3. Разработка и описание принципиальной электрической схемы узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода 19
3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА 26
3.1. Инициализация микроконтроллера 26
3.2. Автоматика пожаротушения 32
3.3. Сканирование датчиков и кнопок 34
3.4. Алгоритм работы узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода 34
3.5. Разработка ПО 36
4. ТЕСТИРОВАНИЕ И ОТЛАДКА 38
4.1. Методика тестирования и отладки 38
4.2 Выводы 41
5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 42
5.1. Этапы создания и функционирования электрооборудования 42
5.2. Содержание нормативных документов 42
5.3. Безопасное проведение работ в действующих электроустановках 44
5.4. Выдержки нормативных документов 45
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 53
6.1. Обоснование необходимости разработки 53
6.2. Затраты на проектирование и создание узла управления 53
6.3. Затраты на эксплуатацию 58
6.4. Экономическая эффективность 59
6.5. Технико-экономические показатели 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 65

Файлы: 1 файл

Григорьев Д.С..docx

— 1.37 Мб (Скачать)

 

 

 

 

      1. СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям»

Общие положения и область применения:

  • Настоящие государственные санитарно - эпидемиологические правила и нормативы (далее - санитарные правила) разработаны в соответствии с Федеральным законом "О санитарно - эпидемиологическом благополучии населения" от 30 марта 1999 г. N 52-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 14, ст. 1650), "Положением о государственной санитарно - эпидемиологической службе Российской Федерации", а также "Положением о государственном санитарно - эпидемиологическом нормировании", утвержденными Постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июля 2000 г. N 554.
  • Данные правила устанавливают санитарные требования, которые следует соблюдать при проектировании, реконструкции, строительстве, а также содержании эксплуатируемых жилых зданий и помещений, предназначенных для постоянного проживания, за исключением гостиниц, общежитий, специализированных домов для инвалидов, детских приютов, вахтовых поселков.

Требования к мусороудалению:

  • Жилые здания должны быть оборудованы мусоропроводами, устроенными в соответствии с действующими строительными нормами и правилами.
  • Крышки загрузочных клапанов мусоропроводов на лестничных клетках должны иметь плотный притвор, снабженный резиновыми прокладками. Мусоропровод должен быть оборудован устройствами, обеспечивающими возможность его очистки, дезинфекции и дезинсекции.

 

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

6.1. Обоснование необходимости разработки

Фирма ООО «Антал» занимается установкой, наладкой и обслуживанием систем мусороудаления. Ранее фирма использовала автоматику на базе релейно-контакторной схемы управления. Главный её недостаток заключался в низкой надежности, что приводило к сбоям работы системы прочистки, промывки и дезинфекции, более частому обслуживанию и ремонту этой системы. К тому же стоимость производства такой схемы управления была довольно высока (3350 руб).

В связи с этим была поставлена задача разработать новый узел управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода на основе микроконтроллера, который будет надежнее и дешевле существующей системы.

 

6.2. Затраты на проектирование и создание узла управления

Все расчёты производятся по пособию «Дипломное проектирование. Методические указания по экономическому разделу дипломного проекта для студентов специальности 230101».

 

6.2.1. Затраты на оплату труда

Разработкой устройства занималось 3 человека:

    • Разработчик с окладом в 8000 рублей;

    • Руководитель с окладом в 17000 рублей;

    • Работник со ставкой 54 рубля в час.

В процессе разработки выполнены следующие этапы:

    • разработка ТУ (5 дней – 40 часов);

    • разработка принципиальной схемы (15 дней – 120 часов);

    • разработка ПО (15 дней – 120 часов);

    • сборка узла управления (2 дня – 16 часов);

    • тестирование и отладка (5 дней – 40 часов).

Непосредственное участие руководителя в разработке составило 32 часа рабочего времени. Сборку узла управления производил работник электромонтажного цеха в течении 16 часов. Время, потраченное на разработку студентом 288 часов.

Оплата труда разработчика и руководителя высчитывается следующим образом (формула 1):

Оплата труда работника вычисляется согласно формуле 2:

Рассчитаем фонд оплаты труда (формула 3):

Все производимые расчёты сводятся в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Затраты на оплату труда 

п/п

Наименование

Количество

участников

Оклад,

руб./мес.

Время

работы,

месяц

Основная

зараб. плата,

руб.

1

Разработка ТУ

1

8000

0,19

1520

2

Разработка принципиальной схемы

1

8000

0,67

5341,15

3

Разработка ПО

1

8000

0,67

5341,15

4

Сборка узла управления

1

9072

0,095

864

5

Тестирование и отладка

1

8000

0,19

1520

6

Проверка работу руководителем

1

17000

0,19

3230

ИТОГО:

Дополнительная оплата труда:

Социальный налог:

Всего:

17816,3

 

2137,8

5187,9

25142


 

 

6.2.2. Материальные затраты

Материальные затраты при разработке узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода определяются стоимостью комплектующих элементов и затратами на их поставку (5%). Согласно формуле 3, рассчитаем материальные затраты и отразим результаты в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Материальные затраты 

№ п/п

Наименование 
материала 
(комплектующих

Единица 
измерения

Норма 
расхода

Расход  
(кол-во)

Цена за  
единицу, 
руб.

Стои-мость, 
руб

Источ-ник 
цены

1

Плата блока управления

шт

1

1

200

200

Прайс-листы 
ЗАО "Симметрон Электронные Компоненты", ЗАО «Платан компонентс», ОАО "Евромобайл"

2

Оптрон LTV817A

шт

6

6

3,5

21

3

Разъем BH10-G

шт

1

1

1,65

1,65

4

Клеммник TB 305-021-11

шт

8

8

2,66

21,28

5

Клеммник TB 305-021-11

шт

1

1

4,22

4,22

6

Панелька DIP8-S

шт

1

1

2,44

2,44

7

Резистор MF-25-0.25-2,4kF

шт

10

10

0,15

1,5

8

Конд. кер. MCC-X7R-50V-0.01mkF J R 15

шт

1

1

0,66

0,66

9

Конд. кер. MCC-NPO-50V-0.1mkF J R 15

шт

1

1

0,66

0,66

10

Конд. кер. MCC-NPO-50V-0.33mkF J R 15

шт

1

1

0,66

0,66

Прайс-листы 
ЗАО "Симметрон Электронные Компоненты", ЗАО «Платан компонентс», ОАО "Евромобайл"

11

Конд. эл.ECR 16V-1000mkF

шт

1

1

2,5

2,5

12

Конд. эл.ECR 6.3V-470mkF

шт

1

1

1,3

1,3

13

Микросх. 78L05CV

шт

1

1

2,12

2,12

14

Светодиод КИПД66

шт

4

4

1,5

6

15

Трансформ. ТПГ-2-9В

шт

1

1

67,8

67,8

16

Транзистор КТ503Е

шт

2

2

0,99

1,98

17

Микросх. ATTINY13

шт

1

1

30

30

18

Реле TRIL-12VDC-SD-2CM-R (5A)

шт

3

3

25

75

19

Диод 1N4007

шт

3

3

0,29

0,87

20

Диод DB104

шт

1

1

4

4

 

21

Предохранитель 0.5А 5x20мм

шт

1

1

0,8

0,8

 

22

Самовосстан. предохр.0.5А FRX050-60

шт

1

1

5

5

 

Всего затрат, руб.

 

451,44

Затраты с учётом транспортных затрат, руб.

 

474,01


 

 

6.2.3.Затраты на электроэнергию

При разработке, сборке и отладке узла управления используются:

    • компьютер и принтер;

    • электроинструмент (паяльник).

Работа производится на 1 компьютере. Компьютер  потребляют около 300 Вт/ч. Время работы составляет 320 часов.

Принтер потребляет 220 Вт во время печати и 2 Вт во время ожидания. В режиме печати находится не более 6 часов от всего времени (320 часов).

В качестве электроинструмента используется паяльник, мощностью 200 Вт. Время использования 16 часов.

Цена электроэнергии за 1 кВт = 2,36 руб.

Рассчитаем затраты на электроэнергию (формула 7):

6.2.4.Затраты на  амортизацию оборудования

Основные затраты по данному разделу идут на использование компьютера. Рассчитаем амортизационные затраты, используя линейный метод. Стоимость компьютера – 15000 рублей. Используется в течении 1.5 месяца. Срок годности компьютера – 4 года, так как он входит в третью амортизационную группу.

                                                                                       (6.1)

t – время эксплуатации, потраченное на разработку.

Т – срок годности.

С – стоимость оборудования

 

6.2.5. Смета затрат  денежных средств на создание конечного продукта

Вся смета отображена в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Общая смета затрат 

№ п/п

Наименование статей

Сумма, руб

% к итогу

1

Затраты на оплату труда

25142

95,5

2

Затраты на материалы

474,01

1,8

3

Затраты на электроэнергию

232,1

0,9

4

Затраты на амортизацию

468,75

1,8

 

Итого

26316,86

 

 

 

6.3. Затраты на эксплуатацию

Затраты на эксплуатацию узла управления автоматизированной системой прочистки мусоропровода (таблица 6.4)  будет складываться из следующих элементов:

    • затрат на заработную плату обслуживающего персонала (плановый осмотр работы контроллера требует 1 часа в месяц, оплата - по тарифу 54р/ч );

    • затрат на электроэнергию, потребляемую узлом управления (мощность контроллера 1,25 Вт).

Рассчитаем затраты на заработную плату обслуживающего персонала и электроэнергию, потребляемую контроллером (формулы 3 и 7 соответственно):

 

 

Итого затраты на эксплуатацию, с учетом количества используемых узлов управления, составят (формула 8):

Все годовые затраты на эксплуатацию сводятся в таблицу 6.4.

Таблица 6.4 – Годовые затраты на эксплуатацию одного устройства 

№ п/п

Нименование статей

Сумма в руб.

% к итогу

1

Затраты на оплату труда

36600

99,99

2

Затраты на электроэнергию

1,6

0,01

 

Итого

36601,6

 

 

 

6.4. Экономическая эффективность

Поскольку у разрабатываемого узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропровода имеются аналоги, то экономический эффект дипломного проекта будет определяться следующими факторами:

    • экономия времени при ТО и монтаже;

    • снижение затрат  на оборудование.

 

6.4.1. Экономия времени

Автоматика относится к высокоинтеллектуальному оборудованию и требует значительных затрат времени на изучение технической документации при монтаже и дальнейшем ТО, что, в свою очередь, ведет к лишним затратам. Создание собственного блока управления полностью искореняет данную проблему, поскольку разработка контролера проходит все этапы непосредственно на предприятии, и специалист-наладчик полностью знаком с изделием.

Рассчитаем годовой экономический эффект от экономии времени, исходя из следующих условий:

    • затраты времени на изучение технической документации – 1 день(8 часов);

    • затраты времени на изучение программного обеспечения при сбоях в работе – 5 дней (40 часов);

    • автоматика дает сбои около 1 раза в год. 

 

 

6.4.2. Снижение затрат на готовое изделие

Смета затрат на создание конечного продукта, включая его разработку, составляет 26316,86. Рассчитаем затраты на каждую последующую единицу продукции. Они будут складываться из:

Информация о работе Разработка узла управления для автоматизированной системы прочистки мусоропроводов