Дипломний проект
Тема: Проект автоматизації насосної станції на
КП «Коломияводоканал»
Зміст
Загальна частина
Вступ………………………………………………………….
……………………………………….
Опис і технічна характеристика технологічного
процесу………………………
Характеристика прийнятих методів
контролю………………………………………
Обгрунтування теми
проекту………………………………………………………..
…….
Розрахунково-технологічна частина
Вибір та обгрунтування структурної схеми автоматичного процесу………
Вибір схемних рішень елементів
автоматизації…………………………………….
Розрахунок автоматизуючих
пристроїв………………………………………………..
Розрахунок стабілітрона напруги……………………………………….
Розрахунок та вибір апаратури і проводів схеми…………………..
Опис схеми керування, контролю, регулювання
………………………………….
Конструктивна частина
3.1. Опис конструктивного виконання пристрою………………………………..
Енергетична частина
Розрахунок витрат енергоносіїв на засоби
автоматизації………………………
Охорона праці
Заходи техніки
безпеки………………………………………………………..
……
Протипожежний
захиств………………………………………………………..
……
Економічна частина
Розраунок економічної ефективності автоматизації технологічного
процесу………………………………………………………..
………………………………………….
Використана
література……………………………………………………..
………………………Вступ.
Сучасні електронні вироби приладобудівної промисловості набувають все
вищої інтеграції з використанням високих технологій та широкого
впровадження мікропроцесорної техніки. З метою покращення технічних
характеристик виробів, досягнення високих економічних та енергетичних
показників виробів, забезпечення їх надійності та зменшення рівня ручної
праці. На Івано-Франківському заводі ВАТ “Промприлад” постійно
впроваджуються заходи та засоби контролю як продукції в цілому так і їх
складових комплектуючих. Одним із найважливіших елементів електричного
виробу являється його основа – плата друкованого монтажу. Від якості
виготовлення плати в значній частині залежить надійність виробу в
цілому. Основними елементами плати друкованого монтажу являються
контакти площадки з перехідними отворами для установки та пайки
елементів схеми. Як правило при сучасних технологіях використовуються
плати двохстороннього монтажу. В цьому випадку назвичайно важлива якість
виготовлення плат з забезпеченням надійного контакту та найменшого
перехідного опору контактного отвору з метою забезпечення надійності
виробів здійснюється контроль перехідного опору та стійкості
металізованих отворів до дії короткочасного струмового навантаження.
Опис і технологічна характеристика існуючого технологічного процесу.
У відповідності до вимог загальних технічних умов на плати друкованого
монтажу ГОСТ 23752.1-92 до контактних площадок і кінцевих контактів
наступні вимоги:
а) Вихід отворів за край контактної площадки не допускається.
На поверхні контактної площадки з металізованим отвором допускається:
непрохідні сліди від сверла, але не в місцях переходу друкованого
провідника до друкованої площадки; точкові протрави на віддаля не менше
0,1 мм. Від краю отвору, але не більше трьох на контактній площадці і не
більше п’яти, зв’язаних з друкованими провідниками контактних площадок
на платі.
б) Контактні площадки з металізованими отворами повинні витримувати не
менше чотирьох циклів перепайок.
в) Поверхня кінцевих друкованих контактів і контактів перемикачів
повинна бути рівною, блискучою, без відслоїв та тріщин.
1.2.2. Вимоги до металізованих отворів:
а) Середня товщина шару міді в отворі повинна бути не менше 25 мкм.
б) Неметалізований участок в отворі не повинен перевищувати по колу 1/4
його довжини а вглиб отвору не повинен бути більший 0,1 товщини плати.
1.2.3. Вимоги до електричних параметрів:
а) Елементи провідного рисунку повинні забезпечувати правильність
монтажних з’єднань, цілісність ланок і відсутність коротких замикань.
б) Значення опору електричних ланок встанолюють в КД.
в) Металізовані отвори повинні витримувати короткочасне струмове
навантаження із розрахунку 600А/мм2 .
1.2.4. Опір ізоляції між двома електрично не зв’язаними елементами
провідного рисунку, крім ланок живлення, повинен бути не менше ніж
вказано в таблиці 1.
Таблиця 1.1.
Опір ізоляції
МОм
Матеріал
основи Нормальні
умови Відносна вологість (93±3) % Підвищена температура
При темпера-турі
(25±10)?с При темпера-турі
(40±2)?с (85±3)?с (100±3)?с (120±5)?с
Гетинакс 5000 300 1 20 – –
Склотекстоліт 10000 700 30 300 200 100
Лавсан,
полімід 10000 700 20 – 200 –
Опір ізоляції між електрично не зв’язаними ланками загальною довжиною
більше 350 мм повинен бути не меншим 1000 Мом в нормальних кліматичних
умовах, 100 Мом в умовах відносної вологості (93±3) % при температурі
(25±10)?с і 1 МОм в будь-яких інших умовах якщо інші значенняне вказані
в КД.
1.2.5. Електрична міцність ізоляції плат друкованого монтажу між
елементами провідного рисунку повинна забезпечувати відсутність пробою
як по об’єму так і на поверхні діалектричної основи при випробувальних
напругах, вказаних в таблиці 2.
Таблиця 1.2.
Випробувальна напруга (амплітудна) для
Визначення електричної міцності ізоляції, В.
Відстань між елементами
Провідного рисунку Гетинакс Склотекстоліт, лавсан, поліамід
Нормальні умови Відносна вологість
(93±3) % при (40±2)?с Нормальні умови Відносна вологість (93±3) %
при (40±2)?с
Від 0,10 до 0,15 –
100 75
Більше 0,15 до 0,2 –
200 120
– ??– 0,2 – ??– 0,3 280 200 400 200
– ??– 0,3 – ??– 0,4 500 300 700 500
– ??– 0,4 – ??– 0,7 700 500 900 700
– ??– 0,7 – ??– 1,2 900 700 1200 900
– ??– 1,2 – ??– 2,0 1200 900 1800 1100
– ??– 2,0 – ??– 3,5 1500 1100 2500 1300
– ??– 3,5 – ??– 5,0 2000 1500 3500 1800
– ??– 5,0 – ??– 7,5 3000 2000 4500 2500
– ??– 7,5 – ??– 10,5 4000 2500 6000 3500
Більше 10,5 до 15,0 5500 3500 7000 5000
Характеристика прийнятих методів контролю.
З метою контролю якості виробів, стабільності технологічного процесу
виготовлення плат проводять періодичні випробування. Одним із основних
пунктів випробувань і являється випробування на стійкість металізованих
отворів до струморвого навантаження.
Випробування проводять в нормальних кліматичних умовах, при температурі
навколишнього середовища (25±10)?с, відносній вологості 45-80%,
атмосферному тискові 630-800 мм.рт.ст.
Перевірку стійкості металізованих отворів короткочасного струмового
навантаження на відповідність п. 1.2.3. проводять пропускаючи на протязі
3 с. постійний або змінний струм у відповідності із таблицею 3 на 8-10
отворах найменшого діаметра.
Металізовані отвори і контактні площадки в результаті випробувань не
повинні мати підгарів, відшарувань, змін кольору поверхні. Побіління
діалектрика навкруги контактних площадок не допускається.
Таблиця 1.3.
Діаметр отворів, мм Випробувальний струм, А
1 2
0,2 7,0
0,3 10,0
0,4 13,0
0,5 17,0
0,6 22,0
0,7 25,0
0,8 30,0
0,9 34,0
Блюк-схема існуючого технологічного процесу показана рис. 1.
1.4. Обгрунтування теми проекту.
Аналізуючи приведений вище технологічний процес відмічаємо, що при
випробуваннях виникає необхідність комутувати великі струми до 34А на
протязі певного часу. Комутуючі пристрої на такі струми громіздкі,
дорогі та не практичні з точки зору необхідності ручного регулювання
струму з відліком певного часу комутування. Тому виникає необхідність
спроектувати пристрій, який би дозволяв би проводити комутацію та
регулювання величини струму ланками з незначними струмовими
навантаженнями з послідуючим керуванням силовим вихідним пристроєм. Для
зручності в обслуговуванні оператором пристрій доповнити такими вузлами
як механізоване контактне приспособлення, реле витримки часу, блок
масштабування, пульт автоматичного керування та ін. З метою зменшення
габаритів пристрою вихідний формувач струму слід виконати на тиристорах
з фазоімпульсним керуванням їх роботою.
Для забезпечення проведення випробувань згідно існуючого техпроцесу і
задання струмового навантаження до 34А використовується автомобільний
акумулятор. Для зміни величини струму в залежності від діаметра
контактних площадок плати служить регулятор струму реостатного типу.
Величину заданого струму контролюють за допомогою амперметра постійного
струму з граничним значеннямшкали 50А. Для комутації використовується
комутуюче приспособлення з мідними контактами. Час комутації
визначається по секундоміру. Для підзарядки акумулятора служить зарядний
пристрій “Електроніка”.
2.1. Розрахунково-технологічна частина.
2.1. Вибір та обгрунтування структурної схеми автоматизації техпроцесу.
Виходячи із вище проаналізованого, складаємо структурну схему
автоматизації (див. рис.2.1.).
Структурна схема автоматизації складається із наступних вузлів:
Блок живлення.
Пульт керування.
Стабілізатор напруги.
Схема контролю та індикації
Рис. 2.
Реле витримки часу.
Механізоване контактне приспособлення.
Блок масштабування.
Генератор імпульсів.
формувач струму.
Блок живлення складається з силового трансформатора, випрямляча змінного
струму і служить для створення вихідного струму комутації.
Пульт керування складається із вимикача живлення та кнопки автоматичного
пуску струмового навантаження.
Стабілізатор напруги служить для створення стабілізованої напруги
живлення реле витримки часу.
Схема контролю та індикації служить для візуального контролю за
наявністю напруги живлення та величини комутуючого струму.
Реле витримки часу служить для автоматичної витримки дії струмового
навантаження на протязі заданого часу.
Механізоване контактне приспособлення служить для безпосередньої
комутації джерела струму до контактної площадки плати.
Блок масштабування служить для створення відповідної величини струму та
плавного його регулювання в межах допуску згідно технічних умов.
Генератор імпульсів служить для управління роботою формувача струму.
Формувач струму служить для створення відповідної величини струму, що
відповідає вимогам ТУ (таблиця 1.3.).
2.2. Вибір схемних рішень елементів автоматизації.
2.2.1. Блок живлення виконуємо по схемі, показаній на рис.2.1.
Рис. 2.1.
З метою зменшення габаритів пристрою та усунення виливу від струмового
навантаження на слаботокові ланки використовуємо два трансформатори:
Т1 – для силового струмового кола;
Т2 – для живлення реле часу та генератора імпульсів.
)
,
до первинних обмоток силового та малострумового трансформаторів та
кнопки автоматичного пуску, якою запускається реле витримки часу SB1
(див. рис. 2.3.).
Рис. 2.2.
Рис. 2.3.
2.2.3. Реле витримки часу виконуємо на транзисторах VT5, VT6 та реле К1
(див рис.2.3.). Схема працює наступним чином. В початковому стані
транзистор VT5 і відповідно VT6 закриті, так як потенціал бази VT5
закорочений через резистор R24 на землю. Конденсатор С4 заряджається
через нормально замкнені (НЗ) контакти кнопки “Пуск” SB1, НЗ контакти
реле К1-3 де напруги стабілізації стабілітрона VD15. При натисканні
кнопки “Пуск” напруга зарядженого конденсатора, спочатку через замкнутий
контакт кнопки “Пуск”, через резистори R20, R23 прикладається до бази
VT5. Транзистор VT5 відкривається, створюючи падіння напруги на
резисторі R27, яке в свою чергу відкриває транзистор VT6. Спрацьовує
реле К1, яке своїми контактами К1-2 комутує заряджений конденсатор до
бази VT5 при відпусканні кнопки “Пуск” контакти К1-1 розриваючись
відключають подачу напруги заряду конденсатора. Розряд конденсатора
здійснюється по колу: резистор R20, резистори R23, відкритий перехід
база-емітер транзисторів VT5 і VT6. Час розряду регулюється резистором
R20.
2.2.4. Для забезпечення стабільності витримки часу реле часу заживлюємо
від стабілізатора напруги див. рис 2.1.
Стабілізація напруги здійснюється за рахунок підтримання стабільної
напруги на базі регулюючого транзистора VT2 за допомогою стабілітронів
VD11 і VD12. Фільтрація напруги на вході та виході стабілізатора
здійснюється відповідно конденсаторами С1 та С2.
2.2.5. Для більш високої точності задання та стабільності витримки часу
заряд конденсатора С4 (див. рис 2.6) здійснюємо від додаткового
стабілізатора напруги виконаного на стабілітроні VD15 та резисторі R19.
2.2.6. Механізоване контактне приспособлення, виконане у вигляді
підковоподібної конструкції з рухомим підпружиненим верхнім контактом.
Зусилля прижиму верхнього контакту регулюється попереднім стискуванням
пружини з допомогою регулюючої гайки. Струмопровідні верхній та нижній
контакти виконані із латуні Л63. Для установки плати в робоче місце
необхідно натиснути на ричаг, відвіши верхній контакт. Виставити плату
контактною площадкою на нижній контакт, плавно відпустити ричаг до
надійного прижиму верхнього контакту до площадки.
2.2.7. Генератор пилоподібних імпульсів виконаний на транзисторі VT1 та
розрядняй ємкості С3 (див. рис. 2.5.).
Рис. 2.5.
В початковий момент транзистор VT1 закритий мінусовим потенціалом
випрямленої напруги з діодного мостаVD7…VD10. Через резистори R14, R15
заряджається конденсатор С3 від джерела постійної напруги “+U”. При
встановленні на базі транзистора від джерела “+U” за рахунок дільника
R11, R13
додатнього зміщення, при відсутності від’ємної напруги з моста,
транзистор відкривається і конденсатор С3 розряджається через перехід
колектор-емітер VT1. Пилоподібні імпульси через через емітерний
повторювач, виконаний на транзисторі VT3, поступає на формувач вихідного
струму.
2.2.8. Формувач вихідного струму виконаний по схемі, показаній на рис.
2.6. Схема являє собою безконтактний пристрій, перетворюючий сигнал
постійної напруги з блоку масштабування в високочастотні імпульси. В
результаті складання керуючої з блоку масштабування та пиловидної з ГПН
напруг в первинній обмотці імпульсного трансформатора формуються
прямокутні імпульси, ширина і положення яких залежать від керуючої
напруги з блоку масштабування. Сформовані прямокутні імпульси подаються
на вхід ждучого блокинг-генератора, виконаного на транзисторі VT4.
Відкриваючі імпульси (серія імпульсів змінної складності) з вторинної
обмотки Т2 подаються на управляючі електроди тиристорів VD4, VD5
регулюючи їх кут запалення. Через відкриті
тиристори струм поступає на контактне приспособлення У1.
Рис. 2.6.
приспособлення У1.
В колі струму включений амперметр для установки та контролю величини
струму за допомогою плавного та ступінчатого регулювання блоком
масштабування БМ. Для запобігання різних кидків стрілки амперметра в
коло послідовно з амперметром включений дросель Др1.
2.3. Розрахунок автоматизуючих пристроїв.
2.3.1. Розрахунок стабілізатора напруги.
). Навантаженням стабілізатора служить реле часу. Основними елементами
для визначення вихідної напруги та струму навантаження являються реле
РЭС22 та стабілітрон Д818Г.
З довідкових даних.
.
, максимальний струм навантаження
).
, де цифра 3 характеризує мінімальну
напругу між колектором та емітером транзистора
2.3.1.3. Розраховуємо максимальну розсіювану потужність транзистора
.
Вибираємо транзистор – КТ817 з параметрами:
2.3.1.5. Визначимо максимальний струм бази регулюючого транзистора:
, де
– мінімальний коефіцієнт передачі струму (по довіднику) вибраного
транзистора.
.
Вибираємо два послідовно підключені стабілітрони КС170 з параметрами:
.
2.3.1.7. Підраховуємо опір резистора R12.
,
– опір резистора R12, Ом;
– напруга стабілізації стабілітрона, В;
– визначене значення максимального струму бази транзистора, мА;
– мінімальний струм стабілізації для даного стабілітрона, вказаний в
довіднику (3…5 мА).
Вибираємо стандартний резистор 860 Ом.
2.3.1.8. Визначаємо потужність розсіювання резистора R12:
В приведених відсутня поправка на зміну мережної напруги, що значно
ускладнилоб розрахунок, але враховуючи, що елементи схеми вибрані з
значним запасом по критичних параметрах гарантуємо надійність її
функціонування.
дає можливість використовувати його без радіатора для відводу тепла,
що значно зменшує габарити конструкції та спрощує монтаж.
2.3.2. Розрахунок та вибір апаратури і проводів схеми.
. Вибираємо амперметр магнітоелектричної системи з шкалою виміру 0-50А,
класу точності 1,5.
2.3.2.2. Силовий тиристор вибираємо типу ТЧИ-100С, враховуючи, що запас
в 2,5 рази по струму забезпечить короткочасне (3с) включення без
тепловідводу.
2.3.2.3. Монтаж силової частини та з’єднання до контактного
приспособлення виконуємо мідним проводо січенням 4мм2, що забезпечує
згідно справочних даних
довготривало пропускати струм величиною 25А. В нашому випадку,
тривалчсть дії струму 3с, що з впевненістю дає можливість збільшити
струм в 1,5 рази.
, що перевищує максимальний робочий 37,4А.
2.3.3. Розрахунок втрат напруги на силових проводах.
.
Визначаємо загальний опір проводу:
Втрата напруги складатиме:
Як бачимо з розрахунку втрата напруги незначна і практично не впливатиме
на параметри струму, так як за допомогою плавного регулювання блоком
масштабування по амперметру виставляється істине значення величини
струму, компенсуючи втрату напруги на проводах.
2.4. Опис схеми керування, контролю, регулювання.
2.4.1. Підготовка пристрою до роботи.
Преведіть вимикач “Мережа” в положення “Викл”. Заземліть пристрій за
допомогою клеми на задній панелі пристрою. Підключіть шнур живлення
пристрою до мережі змінного струму, переведіть вимикач “Мережа” в
положення “Вкл”. При цьому повинна засвітитися індикаторна лампа
“Мережа”. Переведіть вимикач SA2 “Струм” почергово в перше-восьме
положення кожний раз короткочасно натискуючи кнопку “Пуск”. Слідкуйте за
показами амперметра. Показами амперметра повинні відповідати значенням,
вказаним у таблиці 2.1. Протріть контакти контактного приспособлення
спиртом ГОСТ 17299-71.
2.4.2. Порядок роботи.
Натисніть вниз важіль контактного приспособлення. Встановіть плату
друкованого монтажу контактною площадкою на нижній контакт контактного
приспособлення, відпустіть ричаг приспособлення.
Переведіть перемикач “Струм” в положення, яке відповідає значенню струму
необхідне для даної контактної площадки згідно техпроцесу перевірки
плат.
Натисніть короткочасно кнопку “Пуск” . Прослідкуйте за показами
амперметра. Через 3с. подача струму автоматично відключиться. Процес
перевірки можна рахувати успішним, якщо металізовані отвори і контактні
площадки не будуть мати підгарів, відшарувань, зміни кольору поверхні.
Побіління діалектрика навкруги контактних площадок недопустимі.
В залежності від товщини текстоліту плат та забезпечення надійного
контакту між контактними площадками і контактами приспособлення
користуйтеся регульованим гвинтом, який змінює зусилля прижиму
підпружиненого верхнього контакту приспособлення.
3. Конструктивна частина.
Конструктивно пристрій виконаний у виді конструкції настільного типу, що
складається з двох конструктивів:
пристрою автоматики;
пристрою комутуючого.
Основні технічні дані і характеристики пристрою приведені в таблиці 4.
№
п/п Найменування
та одиниці вимірювань Допустиме значення,
величина,
кількість Примітки
1. Кількість значень струмового навантаження 8
2. Величина випробувального струму в залежності від положення
перемикача, А:
“1”————————————-
“2”————————————-
“3”————————————-
“4”————————————-
“5”————————————-
“6”————————————-
“7”————————————-
“8”————————————-
3. Витримка часу дії струмового навантаження, с. 3
4. Напруга в робочій зоні, В.
Не більше 5
5. Напруга живлення пристрою, В
50±1
6. Маса, кг не більше:
Блока управління
Контактного пристрою
10
10
7. Габаритні розміри, мм:
Потужність споживання
Пристрій навантаження
Пристрій комутуючий
1910 Вт
500х400х160
340х410х340
На лицевій панелі пристрою автоматики розміщені:
– вимикач мережі змінного струму SA1 “Мережа”;
– перемикач SA2 “Струм”;
– кнопка SB1 “Пуск”;
– клеми амперметра контролю струму, А;
– запобіжник FU;
– індикатор вмикання мережі пристрою HL1 “Мережа”.
На задній панелі пристрою розміщені:
клема заземлення пристрою “Земля”;
шнур живлення пристрою від мережі.
Пристрій комутуючий має вигляд підковоподібної конструкції з
підпружиненим верхнім та нижнім контактами. Зусилля прижиму верхнього
контакту регулюється з допомогою регулюючої гайки. Струмовідвідні
верхній та нижній контакти виконані з спеціальними виємками на неробочій
стороні для запайки струмопідвідних проводів. На робочій стороні
контакти мають форму зрізаного конуса для забезпечення надійного
контакту з металізованим отвором випробовуваної плати.
Аналізуючи запропоновану схему автоматизації процесу випробування
металізованих отворів на короткочасну дію струмового навантаження, слід
відмітити, що в проекті вирішенні успішно як спосіб комутації, так і
регулювання величини струму в ланках з малими струмами з послідуючим
імпульсним керуванням силовим тиристорним виходом. Задання струму
задається дискретно з плавним регулюванням до необхідної величини. Час
витримки струмового навантаження задається автоматично з допомогою реле
часу при натисканні кнопки “Пуск”.
Таким чином запропонована схема автоматизації дозволяє практично з
незначними витратами створити компактний, економічний, простий в
обслуговуванні комутатор струму силою до 40 А.
4. Енергетична частина.
4.1. Розрахунок витрат електроенергії на засоби автоматизації.
Для підрахунку витрат електроенергії звернемось до розрахунку потужності
споживання елементами, що приймають участь в автоматизації. Основними
елементами являються силовий та допоміжний трансформатори, які згідно
схемних рішень вибранііз стандартного ряду:
силовий трансформатор типу ТС-180;
допоміжний трансформатор типу ТПП-261.
Розрахунок проводимо в табличній формі з врахуванням паспортних даних та
коефіцієнта корисної дії трансформаторів, що складає ККД=0,85.
Потужність споживання визначаємо за формулою:
, де
– струм вторинної обмотки трансформатора;
– робоча напруга вторинної обмотки трансформатора;
для силового трансформатора.
для допоміжного трансформатора з двома обмотками.
.
У споживанні електроенергії приймає участь лампа індикації HL1 типу
ННС-1, робочий струм якої згідно паспортних даних складає 1 мА,
максимальна прикладена напруга 242 В.
Всі дані розрахунку зводимо в таблицю:
Назва елементу Напруга
, В Струм
, А ККД Потужність, Вт
Трансформатор силовий
Т1 4,0 37,4 0,85 176,5
Трансформатор
Допоміжний
Т2 15 0,8 0,85 14,1
Лампа індикації
HL 242 0,001 – 0,24
Всього
190,84
Загальні витрати електроенергії на засоби автоматизації складає 190,84
Вт.
5. Охорона праці.
5.1. Заходи по техніці безпеки.
Охорона праці – невід’ємний елемент процесу виробництва. Вона покликана
забезпечувати нормальні умови праці.
Завдання охорони праці – ізолювати робітників від впливу шкідливих,
небезпечних факторів виробництва, зведення до мінімуму виробничого
травматизму і захворювань.
Охорона праці охоплює наступні напрямки:
техніка безпеки;
промсанітарія;
електробезпека;
пожежна безпека.
Проектування здорових і безпечних умов праці починається з правильного
вибору території, розташування дільниць, правильного розташування
проходів, проїздів з метою забезпечення найбільш сприятливих умов праці
з додержанням техніки безпеки. На підприємстві впроваджено типові робочі
місця, розроблені згідно норм технічного проектування, а також
ОСТ4.20091.093. Рівень освітлення робочих місць встановлений згідно СН:
П ІІ-4-79 “Естественное и искусственное освещение”, встановлене також
додаткове штучне освітлення з допомогою світильників.
У відповідності до СН 245-77 підприємство відноситься до 4 класу
санітарних зон. Виробничі приміщення відповідають СН П ІІ-2-8 і
обладнанні роздягальнями, кімнатами відпочинку, душевими, туалетами,
місцями для куріння.
Все обладнання в цеху заземлене до цехового контуру заземлення. На
заземлюючих клемах встановлені знаки заземлення згідно ГОСТ 21130-75.
Біля робочих місць встановлені дерев’яні робочі решітки. Для захисту від
струму перевантаження і короткого замикання використані автоматичні
запобіжники.
До роботи з приладами допускаються особи, які пройшли перевірку знань
техніки безпеки і вивчили документацію на відповідні пристрої.
5.2. Протипожежний захист.
Пожежно-неконтрольований процес горіння швидкопротікаючі хімічні
перетворення речовин, що супроводжуються виділенням значної кількості
тепла та яскравим свіченням.
В більшості випадків основними причинами пожежі є:
– порушення технологічних параметрів та несправність обладнання;
– необережне поводження із вогнем, іскри при електрозварювальних
роботах;
– неправильна експлуатація та несправність електромереж та
електрообладнання;
– порушення технологіічних режимів при використанні легкозаймистих рідин
та матеріалів;
– від самозагорання промислових обтираючих матеріалів.
Для забезпечення протипожежної безпеки на підприємствах створюються
протипожежні пости (протипожежні щити, пожежні крани, пожежні гідранти).
На 100 м2 виробничої площі встановлюється пожежний щит, до якого
входять: ящик для піску (0,6м3), лопата – 2 шт, відро конічне – 2 шт,
вогнегасники ОХВП-10 – 2 шт.(09-10).
Кожен працівник підприємства повинен вміти користуватись первинними
засобами пожежогасіння.
З метою запобігання загорання в пристрої використані наступні засоби:
– дія струмового навантаження здійснюється на протязі 3с при натисканні
кнопки “Пуск” і автоматично відключається;
– для зняття живлення з пристроют служить вимикач живлення “Мережа”;
– від струмів короткого замикання передбачено запобіжник з плавкою
вставкою розрахованою на 5 А по мережі змінного струму.
6. Економічна частина.
6.1. Розрахунок економічної ефективності автоматизації технологічного
процесу перевірки стійкості металізованих отворів
до короткочасної дії струму.
В зв’язку з тим, що даний проект призначений для автоматизації одного
технологічного процесу із загального техпроцесу виробництва приладів, то
економічну ефективність можна порахувати, визначивши вартість обладнання
перевірки з допомогою стандартних приладів і собівартості виготовлення
спроектованого приладу. Потім визначиму суму амортизації і витрат на
поточний ремонт, вартість електроенергії, суму заробітної плати,
відрахування на соціальне страхування, а також визначимо економічний
ефект.
6.1.1. Розрахунок вартості обладнання по рекомендованій схемі перевірки
проводимо в табличній формі, див. таблиця 6.1.1.
Таблиця 6.1.1.
№
п/п Назва
обладнання Марка К-ть Ціна,
грн. Споживана потужність,
Вт
1. Пристрій зарядний 3П-01 1 500,0 250,0
2. Акумулятор АСТ-50 1 450,0 –
3. Реостат РНО-250 1 700,0 300,0
4. Секундомір
1 100,0 –
5. Амперметр М42 1 150,0 –
Разом
1900,0 550,0
Спроектований пристрій буде виготовлятися силами підприємства, тому для
підрахунку собівартості його необхідно підрахувати вартість покупних
виробів і матеріалів, заробітну плату, зайнятих виготовленням пристрою
працівників.
Вартість покупних комплектуючих виробів визначимо по формі, наведеній в
таблиці 6.1.2.
Таблиця 6.1.2.
№
п/п Назва
обладнання К-ть Оптова ціна за одиницю виробу, грн. Сума, грн.
1 2 3 4 5
1. Резистори типу
МЛТ
СП5-3
17
11
0,05
1,25
0,85
13,75
2. Конденсатори:
К50-3
К50-6
КМ-6
3
1
1
1,50
2,50
0,50
4,50
2,50
0,50
3. Індикатор ННС-1 1 0,80 0,80
4. Тумблер ТП1-2 1 0,90 0,90
5. Кнопка КМ1-1 1 1,00 1,00
6. Перемикач ПГК 1 3,00 3,00
7. Клеми 3М3 3 1,50 4,50
8. Запобіжник ВП1-1 1 2,00 2,00
9. Дросель ДР1 1 1,00 1,00
10. Вилка ВД1 1 1,80 1,80
11. Трансформатор
ТС-180-2
1
12,00
12,00
12. Трансформатор
ТПП-261
1
6,00
6,00
13. Трансформатор
Імпульсний
1 4,00 4,00
14. Діоди:
В50-10
КД 105Б
Д 220
КС-170
КУ-202Н
Д818Г
ТЧН100С
2
4
7
2
1
1
1
10,00
1,50
0,50
1,50
3,50
2,00
8,00
20,00
6,00
3,50
3,00
3,50
2,00
8,00
15. Реле РЭС-22 1 4,00 4,00
16. Транзистори
КТ 315Е
МП 37
КТ 815
КТ 817
3
1
1
1
0,80
1,00
1,50
2,50
2,40
1,00
1,50
2,50
Разом
109,1
Якщо проектна конструкція виготовляється на заводі безпосередньо, то її
собівартість як частина оптової ціни визначається за формулою:
– витрати на матеріали;
– витрати на покупні комплектуючі;
– витрати на основну та допоміжну зарпляту;
– відрахування на соціальне страхування;
– витрати на утриманняексплуатацію обладнання;
– цехові витрати;
– загальнозаводські витрати;
– інші виробничі витрати.
Витрати на основні матеріали визначаються виходячи з ном витрат,
прейскурантних цін, величини зворотніх відходів, а також витрат на
придбання та постачання товарів.
– витрати кожного виду матеріалу;
– ціна 1 кг. Матеріалу, грн;
– коефіцієнт транспортно- заготівельних робіт;
– величина зворотних витрат відходів, кг;
– ціна 1 кг. Відходів, грн..
, так як використовується максимум матеріалів.
Результати розрахунків зводимо в таблицю 6.1.3.
Таблиця 6.1.3
Назва матеріалу Витрати матеріалу, кг Оптова ціна, грн Вартість, грн
Транспортно-заготівельні витрати 4% Сумарні витрати
Сталь листова 2,0 16,00 32,00 1,28 33,28
Кутник 12/12 2,0 18,00 36,00 1,44 37,44
Пруток o10 0,5 10,00 5,00 0,20 5,20
Припой ПоС40 0,15 45,00 6,75 0,27 7,02
Фарба 0,25 10,50 2,63 0,11 2,74
Разом
82,38 3,30 85,68
Загальна трудомісткість виготовлення пристрою складається із
трудомісткості механічних слюсарно-складальних та електромонтажних робіт
в людино-годинах.
Розрахунок трудомісткості оформляємо в таблицю 6.1.4.
Таблиця 6.1.4.
Розрахунок витрат заробітної плати
Вид робіт Трудо-місткість Розряд Погодинна ставка, грн Основна зарплата,
грн Додаткова зарплата 16-20% грн Витрати на зарплату
Механічні 24 ІІІ 3.56 85.44 15,38 100,82
Слюсарно-складальні 12 ІІІ 3.72 38.40 6,91 45,31
Електро-монтаж, наладка 36 IV 4.50 151.80 27,86 182,60
Разом
278,84 50,15 328,79
6.1.4. Розрахунок відрахувань соцстрахування.
Суму відрвхувань на соцстрахування вираховують виходячи із ставки 37,5 %
від основної та додаткової зарплати.
6.1.5. Розрахунок загальновиробничих витрат на утримання та експлуатацію
обладнання.
від основної зарплати
від основної зарплати.
від основної зарплати.
Всі розрахунки по собівартості спроектованого виробу вносимо в
таблицю 6.1.5.
Таблиця 6.1.5.
№
п/п Статі витрат Сума, грн
1. Основні матеріали 85,68
2. Покупні вироби 109,10
3. Основна зарплата 278,64
4. Додаткова зарплата 50,15
5. Відчислення на соцстрах 123,30
6. Витрати по утриманню та експлуатації обладнання 111,46
7. Цехові витрати 222,91
8. Загальнозаводські витрати 97,52
9. Собівартість 1078,76
Розрахуємо амортизаційні відрахування для базового і проектованого
варіантів з терміно окупності 7,5 року (13%).
Враховуючи, що пристрій працює в автоматичному режимі, для перевірки
плат можна використати оператора з нижчим розрядом, тоді економія по
зарплаті складе:
– заробітна плата відповідно операторів базового і проектованого
варіантів;
– тарифні ставки операторів ІІІ-го і ІІ-го розрядів;
– річний фонд часу;
– коефіцієнт завантаження пристрою
6.2. Визначимо економію від впровадження пристрою, звівши всі фактори,
які впливають на економію в таблицю 6.2.
Таблиця 6.2.
Зведена відомість факторів, що впливають на економію
№
п/п Витрати Витрати по базовому варіанту, грн Витрати по проектованому
варіанту, грн Економія, грн
1. Амортизація 247,0 140,24 106,76
2. Електроенергія 210,0 75,71 134,59
3. Заробітна плата оператора 3403,0 3058,9 344,1
Разом 3860,3 3274,85 585,45
Річна економія складає 585,45 грн.
6.3. Визначимо економічну ефективність від впровадження пристрою.
6.3.1. Термін окупності витрат і коефіцієнт економічної ефективності.
Термін ркупності показує, за який період часу грошові засоби, витрачені
на проведення автоматизації техпроцесу перевірки стійкості металізованих
плат до короткочасної дії струму будуть поповнені сумою економічної
ефективності, термін окупності витрат визначається відношенням цих
витрат до умовнорічної економії.
Коефіцієнт економічної ефективності є величина, обернена терміну
окупності витрат
Порівнюючи одержаний коефіцієнт економічної ефективності 0,18 з
коефіцієнтом, який встановлений для підприємств прирладобудування рівним
0,13, можна зробити висновок про доцільність запропонованого дипломним
проектом варіанту техпроцесу.
Висновок про доцільність проекту.
В результаті проектування і виготовлення автоматизованого пристрою для
перевірки стійкості металізованих отворів плат друкованого монтажу до
короткочасної дії струмового навантаження значно знизилась вартість
обладнання,
зменшились витрати на електроенергію та зменшилась річна заробітна плата
обслуговуючого персоналу. Значно покращились умови праці оператора за
рахунок автоматизації.
Фактичний термін окупності 5,59 року в порівнянні з нормативним 7,5
років є значно нижчим, а коефіцієнт економічної ефективності рівний 0,18
в порівнянні з нормативним 0,13 є більшим.
На основі цього можна зробити висновок, що даний проект є економічно
доцільним.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
