Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Мая 2013 в 14:20, дипломная работа
Автоматизация является одним из важнейших факторов роста производительности труда в промышленном производстве. Непрерывным условием ускорения темпов роста автоматизации является развития технических средств автоматизации. К техническим средствам автоматизации относятся все устройства, входящие в систему управления и предназначенные для получения информации, ее передачи, хранения и преобразования, а также для осуществления управляющих и регулирующих воздействий на технологический объект управления.
1 Анализ объекта автоматизации
1.1 Существующая технология нагрева металла в печах сопротивления
1.2 Описание существующего оборудования
1.3 Технологический процесс нагрева металла в печах (термическая обработка)
1.4 Основные недостатки техпроцесса нагрева металла в печах
1.5 Основные направления повышения эффективности техпроцесса нагрева металла
2 Конструкторская часть
2.1 Техническое проектирование систем управления
2.2 Физическая сущность индукционного нагрева
2.3 Разработка структурной схемы
2.4 Разработка РТК
2.4.1 Выбор промышленного робота «Универсал-5»
2.5 Выбор способа индукционной закалки
2.6 Выбор схемы нагревателя
2.7 Автоматическое управление электрическим режимом индукционной установки
2.8 Расчет параметров индуктора
2.9 Выбор способа среды охлаждения
2.9.1 Скорость охлаждения стали в зависимости от закалочных сред
2.10 Аппаратные и программные компоненты комплекса
3 Математическая постановка задачи оптимального управления закалки
3.1 Экспериментальная модель закалки изделия
4 Организационная экономическая часть
4.1 Анализ улучшения экономических показателей от внедрения новых технологий
4.2 Расчет текущих затрат при использовании базовой и новой технологии
4.3Определение годового экономического эффекта
5 Безопасность и экологичность проекта
5.1 Защита от электромагнитных полей
5.2 Источники электромагнитных полей промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения (СВН)
5.3 Воздействие электромагнитных полей на организм человека
5.4 Нормирование электромагнитных полей
5.5 Измерение интенсивности электромагнитных полей
5.6 Методы защиты от электромагнитных полей
5.7 Меры защиты от электрического тока
С ростом объемов
выпуска продукции
Следовательно, возрастает и централизуемая её часть. Эти средства используются для удовлетворения государственных интересов, создания общественных фондов потребления, укрепления обороноспособности страны, развития культуры, науки и т.д.
4.2 Расчет
текущих затрат при
Для вычисления годового экономического эффекта рассмотрим базовый и предложенный варианты.
Таблица 4.1 Сырье и материалы базовой технологии
№ |
Наименование |
Единица измерения |
Норма расхода |
Цена (руб) |
Стоимость ( руб) |
1 |
Электроэнергия |
КВт/ч |
132,7 |
0,71 |
94,2 |
2 |
Вода техническая |
М3 |
69,1 |
13,13 |
907,28 |
3 |
Сжатый воздух |
Тыс.м3 |
0,86 |
37 |
31,82 |
Итого: |
1033,30 |
Транспортно-заготовительные расходы составляют 8% от итоговой стоимости. Таким образом, ТЗР=82,66
Таблица 4.2 Покупные изделия базового варианта
№ |
Наименование |
Ед. измерения |
Норма расхода |
Цена (руб) |
Стоимость |
Норма времени(ч.) |
К зан |
К уд |
1 |
Печь |
шт. |
4 |
42500 |
170000 |
0,5 |
0,00027 |
45,9 |
2 |
Толкатель |
шт. |
4 |
5430 |
21720 |
0,16 |
0,000043 |
0,93 |
3 |
Привод |
шт. |
2 |
135271 |
270542 |
0,16 |
0,000043 |
11,63 |
Итого: |
58,46 |
Для расчета коэффициента занятости оборудования Кзан использована формула:
Кзан=Т/FВ, (4.1)
где Т -норма времени,ч;
Fв=3700ч. - годовой фонд времени.
Для расчета коэффициента, учитывающего удельные капитальные
вложения базового варианта Куд использована формула:
Куд=Ким•К зан (4.2)
где Ким-стоимость имущества, руб.
К зан- коэффициент занятости оборудования
Таблица 4.3 Расценки базового варианта
№ |
Операции |
Разряд |
Норма времени (ч) |
Часовая тарифная ставка |
Расценка (руб) |
Примечание |
1 |
Контроль загрузки |
4 |
0,16 |
7,24 |
1,16 |
|
2 |
Контроль выгрузки |
4 |
0,16 |
7,24 |
1,16 |
|
3 |
Контроль подачи газа |
5 |
0,83 |
8,62 |
7,15 |
|
4 |
Нагрев заготовок |
- |
1,4 |
- |
- |
Осуществляют печи |
Итого: |
9,47 |
Для расчета расценки базового варианта использована следующая формула:
Р=Т·С (4.3)
где Т-норма времени,ч;
С-часовая тарифная ставка,руб.
Расчет фонда заработной платы.
ФЗП=Р+П+У+Д (4.4)
где Р-расценка,руб.;
П-премия,руб.;
У-уральская надбавка ,руб.;
Д-добавочная заработная плата, руб.;
П=Р·Кпр=9,47·0,3=2,84руб, (4.5)
Где Кпр=0,3-коэффициент премирования.
У=(Р+П)·Кур=(9,47+2,84)·0,15=
где Кур=0,15-коэффициент уральской надбавки.
Д=(Р+П+У)·Кд=(9,47+2,48+1,85)·
Где Кд=0,2-коэффициент доплат.
Итак, ФЗП=9,47+2,84+1,85+2,76=16,
Отчисления в бюджет.
Отчисления в пенсионный фонд составляют 28%, в фонд социального страхования –4%, в фонд несчастных случаев –0,2%, в фонд медицинского страхования –3,6%. Итого отчисления в бюджет составляют 35,8%.
ОБ=ФЗП·Коб=16,92·0,358=6,
где Коб=0,358-коэффициент отчисления в бюджет.
Накладные расходы.
НР=РСЭО+ЦР+ЗР, (4.10)
где РСЭО-расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, руб.;
ЦР-цеховые расходы , руб.;
ЗР-заводские расходы, руб.
РСЭО=Р·Крсэо=9,47·3=28,41руб, (4.11)
где Крсэо=3-коэффициент, учитывающий по содержанию и эксплуатации оборудования.
ЦР=Р·Кпр=9,47·2=18,94руб, (4.12)
где Кпр=2-коэффициент, учитывающий цеховые расходы.
ЗР=Р·Кзр=9,47·4=37,88руб, (4.13)
где Кзр=4-коэффициент, учитывающий заводские расходы.
Таким образом,
текущие затраты при
С1=СМ+ТЗР+ФЗП+ОБ+НР=1033,30+
Аналогичным
образом рассчитаем текущие затраты
при использовании новой
Таблица 4.4 Сырье и материалы новой технологии
№ |
Наименование |
Ед. измерения |
Норма расхода |
Цена (руб) |
Стоимость |
1 |
Вода техническая |
м3 |
22,7 |
13,13 |
298,05 |
2 |
Электроэнергия |
КВт/ч |
368 |
0,71 |
261,28 |
Итого : |
559,33 |
ТЗР=44,74руб.
Таблица 4.5 Покупные изделия нового варианта
№ |
Наименование |
Ед. измерения |
Кол-во |
Цена (руб) |
Стоимость (руб) |
Норма времени |
Кзан |
Куд | |
1 |
Индуктор |
шт. |
1 |
22310 |
22310 |
0,027 |
0,0000073 |
0,1628 | |
2 |
ТП4 |
шт. |
1 |
143000 |
143000 |
0,027 |
0,0000073 |
1,04 | |
3 |
Привод |
шт. |
3 |
135,270 |
405,810 |
0,125 |
0,000034 |
0,129 | |
4 |
Оптопара |
шт. |
2 |
1900 |
3800 |
0,125 |
0,000034 |
0,104 | |
5 |
Пирометр |
шт. |
2 |
1820 |
3640 |
0,073 |
0,000019 |
0,721 | |
6 |
ЭВМ |
шт. |
1 |
15670 |
15670 |
0,17 |
0,000046 |
13,8 | |
7 |
шт. |
1 |
2000000 |
2000000 |
0,13 |
0,212 | |||
Итого: |
16,16 |
Кзан=Т/FВ, Куд=Ким·Кзан (4.15)
Таблица 4.6 Расчет расценки дипломного варианта
№ |
Операции |
Разряд |
Норма времени (ч.) |
Часовая тарифная ставка |
Расценка (руб) |
Примечание |
1 |
Контроль загрузки |
- |
0,125 |
- |
- |
Осуществляют оптические датчики |
2 |
Контроль выгрузки |
- |
0,125 |
- |
- |
Осуществляют оптические датчики |
3 |
Контроль температуры |
- |
0,027 |
- |
- |
Осуществляют пирометры |
4 |
Подача напряжения |
- |
0,027 |
- |
- |
Обеспечивает трансформатор |
5 |
Нагрев заготовки |
- |
0,027 |
- |
- |
Осуществляет индуктор |
6 |
Контроль хода всего техпроцесса |
5 |
0,152 |
8,62 |
1,3 |
|
Итого: |
1,3 |
Расчет фонда заработной платы
ФЗП=Р+П+У+Д (4.16)
П=Р·Кпр=1,3·0,4=0,52руб (4.17)
У=(Р+П)·Кур=(1,3+0,52) ·0,15=0,273 (4.18)
Д=(Р+П+У)·Кд=(1,3+0,52+0,273)·
ФЗП=1,3+0,52+0,273+0,41=2,
Отчисления в бюджет ОБ=ФЗП·Коб=2,5·0,358=0,895руб. (4.21)
Накладные расходы НР=РСЭО+ЦР+ЗР, (4.22)
РСЭР=Р·Крсэо=1,3·3=3,9 (4.23)
ЦР=Р·Кпр=1,3·2=2,6руб. (4.24)
ЗР=Р·Кзр=1,3·4 =5,2руб. (4.25)
НР=3,9+2,6+5,2=11,7руб. (4.26)
Таким образом,
С2=СМ+ТЗР+ФЗП+ОБ+НР=559,33+44,
4.3 Определение годового экономического эффекта
Определение годового экономического эффекта от применения новой технологии производим по формуле:
Э=(С1+Е1·К1)·В1/В2-(С2+Е2·К2) (4.28)
(1656,27+0,15·58,46)·70-(620,
где С1,С2-текущие затраты при использовании соответственно базой и новой технологии, руб.;
Е1,Е2-нормативный коэффициент эффективности;
К1,К2-капитальные вложения при использовании соответственно базовой и новой технологий в руб.
В1,В2-годовой объем продукции, изготавливаемой при использовании соответственно базовой и новой технологий.
Исходя из вышеизложенного можно
сделать вывод о том, что годовой
экономический эффект достигнут
за счет внедрения нового оборудования,
автоматизации процесса индукционного
нагрева, снижения себестоимости выпуска
продукции и повышения
5 Безопасность и экологичность проекта
Промышленная экология и безопасность производства – это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, задачей которых является обеспечить безопасность человека в процессе его деятельности и свести к минимуму загрязнения окружающей среды.
В процессе
трудовой деятельности каждый человек
подвергается воздействию комплекса
производственных факторов, которые
оказывают вредное влияние на
его работоспособность и
Задачей исследования, которое проводится в этом разделе дипломного проекта, является выявление опасных и вредных факторов, которые встречаются в проектируемом цеху, их опасное влияние на человека и окружающую среду. Для этого проводится сравнительный анализ факторов, имеющих место в проектируемом цеху с предельно допустимыми значениями (ПДЗ).
Учитывая
это, были проведены качественные и
количественные анализы опасных
и вредных факторов, которые встречаются
в процессе работы, степень их воздействия
на человека и окружающую среду, оценка
опасности возникновения
Проводим исследование условий труда с целью выявления опасных и вредных факторов, которые имеются в процессе работы.
Таблица 5.1 Опасные и вредные факторы, влияющие на состояние человека и окружающей среды
№ |
Наименование операции |
материал |
Вид оборудования |
производственная среда |
окружающая среда |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
закалка |
ЭП-817Ш ВМЛ-3 ВМС-5 ЭП-288 ЭИ-878 12Х18Н9Т 12Х18Н10Т |
Индукционная печь |
электроопасность, тепловое излучение |
воздух + тепловое загрязнение | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
отпуск |
ЭП-817Ш ВМС-5 ЭП-288 |
Индукционная печь |
тепловое излучение, ожоги при загрузке |
воздух + тепловое загрязнение | |
промывка изделий |
ВМС-5 |
моечная машина ММ-400К |
шум, электроопасность |
вода | |
разгрузочно-погрузочные работы |
ЭП-288 ЭИ-848 ЭП-817Ш ВМС-2 ВМЛ-3 ВМС-5 12Х18Н9Т 12Х18Н10Т |
мостовой кран, электрокар |
шум |
– |
В результате исследования выявлено, что в процессе работы присутствуют опасные и вредные факторы. Наличие этих факторов может привести к чрезвычайным ситуациям и несчастным случаям.
Таблица 5.2 Количественный анализ вредных факторов и их влияние на производственную среду
№ |
Опасные факторы |
Операции |
Фактическое значение |
ПДЗ, ПДК, ПДУ |
Вредные действия |
механические опасности |
1; 2; 4; 6; 7 |
– |
– |
14 часов | |
шум |
3; 4; 6 |
f = 31.5 Гц L < 107 Дб f = 800 Гц L < 69 Дб |
класс помещения «5» f = 31.5 Гц L < 107 Дб f = 1000 Гц L < 69 Дб |
6 часов | |
термоопасность |
1; 2 |
tвозд. > 20°C относительная влажность > 40 % температура окружающей поверхности > 35°C Vв = 0.2 – 0.3 м/с |
tвозд. > 17-23°C относительная влажность 40-60 % температура окружающей поверхности £ 35°C Vв = 0.2 – 0.3 м/с |
6 часов | |
опасность поражения электрическим током |
1; 2; 3; 6; 7 |
U = 380 В I ³ 10 мА |
U = 380 В I £ 10 мА |
6 часов | |
повышенная запыленность воздуха |
4 |
|
класс опасности 3
класс опасности 4 |
5 часов | |
производственная освещенность |
7 |
в норме при соблюдении требований |
фон – светлый контраст – средний освещенность 500, 600 лк разряд работ III, II |
14 часов | |
вибрация |
4 |
f = 11 Гц L ³ 115 Дб |
локальная f = 8 Гц L ³ 115 Дб |
3 часа |
Из таблицы видно, что не все фактические значения производственных факторов находятся в пределах допустимых значений. Для устранения всех вышеизложенных вредных факторов предусмотрены следующие мероприятия: