Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Марта 2012 в 21:14, дипломная работа
Розвиток нових науково-технічних напрямів включає в себе комплексну автоматизацію промислових установок, програмне управління виробничим обладнанням, автоматизовані системи управління технологічними процесами. Вони і визначили тенденції в управлінні електроприводами. Завдяки використанню досягнень сучасної електронної технології, підсумком розробок систем автоматичного керування електроприводами, орієнтованих на розширення функцій і функціональних можливостей, підвищення надійності і точності роботи систем
ВСТУП 7
1. АНАЛІЗ ОСОБЛИВОСТЕЙ КЕРУВАННЯ ДВИГУНОМ ЗМІННОГО СТРУМУ 15
1.1. Особливості алгоритму управління та принципи роботи двигуна 15
1.2. Побудова математичної моделі 17
2. ВИБІР ЗАСОБІВ ДЛЯ РЕАЛІЗАЦІЇ КОНТРОЛЕРА 22
2.1. Вибір апаратних засобів 22
2.2. Вибір програмних засобів 30
2.3. Розробка структурної схеми контролера 32
3. ПРОЕКТУВАННЯ КОНТРОЛЕРА ДВИГУНА ЗМІННОГО СТРУМУ 35
3.1. Розробка граф-схеми алгоритму програми управління роботою контролера 35
3.2. Розробка функціональної схеми контролера 36
3.3. Розробка електричної принципової схеми контролера 38
4.ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 41
4.1. Техніко-економічна характеристика проектної розробки. 41
4.2. Визначення комплексного показника якості 41
4.3. Розрахунок лімітної ціни нового виробу 44
4.4. Визначення показників економічної ефективності проектних рішень 45
4.4.1. Умови економічної ефективності 45
4.4.2. Визначення собівартості і ціни спроектованого пристрою 47
4.4.3. Розрахунок терміну служби пристрою за амортизаційним терміном 48
4.4.4. Визначення економічного ефекту в сфері експлуатації 49
4.5. Підсумки до розділу 50
5. ОХОРОНА ПРАЦІ 51
5.1. Характеристики об’єкту дослідження 51
5.2. Ураження людини електричним струмом 51
5.3. Заходи і засоби електробезпеки. 54
5.4. Підсумки до розділу 56
ВИСНОВКИ 58
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 59
ДОДАТКИ
У нашому прикладі розглянемо розрахунок Пя в табл. 3.1.
Комплексний показник якості визначаємо за допомогою табл. 6.1.
Таблиця 2.1.
Розрахунок комплексного показника якості спроектованого контролера
№ Пп/п |
Показники, одиниці вимірювання |
Значення показників |
Коеф. ваго-мості, qi |
Зважений параметричний індекс якості Сі·qi | |||||||||||||
Аналог Паі |
Проектний виріб, Ппрі |
Відносний показник якості, Сі | |||||||||||||||
1 |
Показники призначення | ||||||||||||||||
11.1 |
Споживча потужність при нагріванні, Вт |
15 |
12 |
1.25 |
0,25 |
0,313 | |||||||||||
11.2 |
Завадостійкість контролера, дБ |
25 |
35 |
1.4 |
0,13 |
0,182 | |||||||||||
11.3 |
Діапазон регулювання частоти, Гц |
0-250 |
0-150 |
0.6 |
0,15 |
0,09 | |||||||||||
11.4 |
Маса, кг |
0.4 |
0.5 |
1.25 |
0,1 |
0,125 | |||||||||||
11.5 |
Зведена похибка діапазону, % |
1.5 |
1.2 |
1.25 |
0,2 |
0,25 | |||||||||||
22 |
Показники надійності | ||||||||||||||||
22.1 |
Ймовірність відмов |
0,005 |
0,003 |
1.7 |
0,04 |
0,68 | |||||||||||
22.2 |
Напрацювання на відмову, рік |
6 |
8 |
1.33 |
0,02 |
0,027 | |||||||||||
Ергономічні показники | |||||||||||||||||
33.1 |
Зручність використання |
3,2 |
4,7 |
1.5 |
0,03 |
0,45 | |||||||||||
33.2 |
Цілісність композиції |
4,0 |
4,5 |
1.13 |
0,02 |
0,023 | |||||||||||
33.3 |
Товарний вид |
4,0 |
4,5 |
1.13 |
0,02 |
0,023 | |||||||||||
44 |
Показники стандартизації і уніфікації | ||||||||||||||||
44.1 |
Коефіцієнт застосовності |
80 |
90 |
1,13 |
0,01 |
0,0113 | |||||||||||
44.2 |
Коефіцієнт повторюваності |
2 |
2 |
1 |
0,01 |
0,01 | |||||||||||
5 |
Показник безпеки | ||||||||||||||||
54.1 |
Безпечність експлуатації камери |
1 |
1 |
1 |
0,2 |
0,2 | |||||||||||
Сума |
1,0 |
2.3843 |
Отже, згідно з формулою (3.1), комплексний показник якості рівний:
На стадії розробки техніко-економічного обґрунтування і видачі технічного завдання на проектування (коли закладаються основні параметри продукції, які визначають рівень її якості) і призначені для контролю якості проектування, встановлюється лімітна ціна проектного виробу. За допомогою лімітних цін проектувальникам нової техніки виставляються визначені економічні вимоги, які стають на заваді розробки і виготовленню малоефективних видів продукції, що примушує шукати економічні і технічні цілеспрямовані варіанти конструкцій і їхніх елементів. Таким чином, лімітна ціна є одним з критеріїв при оцінці ефективності проектних рішень, які дозволяють застерегти розробку і виготовлення неефективної продукції.
Лімітна ціна
- це максимальна оптова ціна розробленого
приладу, яка з одного боку, відповідає
визначеним техніко-економічним параметрам
проектованого приладу і
де Цр - розрахункова оптова ціна розробленого виробу;
Цл - лімітна ціна спроектованого виробу.
Лімітна ціна розробленого приладу визначається за формулою
де Сп мах - максимальний розмір повної собівартості розробленого виробу,
Пн - нормативний прибуток (до 40% повної собівартості, величина узгоджується з викладачем )
Максимальний розмір повної собівартості розробленого виробу визначається за формулою:
де 0,85 - прийнятий на рівні нормативу коефіцієнт відносного здешевлення нової продукції;
Спа - повна собівартість аналогу;
Пя - комплексний показник якості розробленого приладу.
Для нашого прикладу, виходячи з собівартості контролера-аналогу,
Спа = 800 грн. , розраховуємо Сп мах:
Сп мах = 0.85·800·2.4543 = 1668.9(грн.)
Враховуючи нормативну прибутковість на рівні 40%, визначаємо лімітну ціну:
Цл = 1668.9+0.4·1668.9= 2336.5(грн..)
Критерієм економічної ефективності нових пристроїв є економія суспільної праці. Це положення використовується у формулі для визначення сумарного економічного ефекту від впровадження приладу та ін.
де Ев - економічний ефект в умовах виробництва, тис.грн.;
Ее - економічний ефект в умовах експлуатації протягом нового терміну служби камери, тис. грн.
Економічний
ефект, отриманий у процесі
З метою оцінки
економічної ефективності в умовах
експлуатації порівнюють експлуатаційні
витрати аналога і
Загальну умову економічної ефективності нового приладу можна виразити нерівністю:
Е>0
Оскільки показник Е являє собою алгебраїчну суму двох величин, між ними можливі такі варіанти співвідношень:
1. Ев>0; Ее>0; тоді Е>0 найбільш прийнятний варіант, але практично досить рідкісний.
2. Ев<0; Ее>0, причому |Ее|>|Ев|, тоді Е>0 - найбільш ймовірний варіант, тому що пристрій з кращими параметрами, як правило, коштує дорожче.
Другою необхідною умовою є:
tок <tок н
Де tок - термін окупності додаткових капітальних витрат (визначається різницею витрат на виробництво аналога і проектного виробу і відшкодовується з економії, одержаної в умовах експлуатації), років;
tок =|Ев|/Ее.р (6.7)
tок.н - нормативний термін окупності, встановлений для тої галузі, де буде використовуватись новий виріб, років;
Ее.р - річний економічний ефект в умовах експлуатації, тис.грн.
3. Ев>0; Ее<0, причому |Ее|>|Ев|, тоді Е>0. Формально цей варіант є ефективним, але по суті означає погіршення експлуатаційних характеристик приладу в результаті скорочення (економії) виробничих витрат, тому цей випадок - неефективний.
3.1. Ев>0; Ее=0, тоді Е>0. Це співвідношення, як частковий випадок варіанту 3 слід розглядати як прийнятний, оскільки він означає зниження собівартості проектованого пристрою без зміни рівня його якості у порівнянні з аналоговим (тобто завдання на проектування є запровадження виробництво пристрою замість більш дорогої закупівлі).
4. Співвідношення Ев і Ее, що призводить до результату Е<0, вважається за неефективне (виняток можуть скласти прилади-засоби пізнання і прилади-засоби праці, що забезпечують безпеку роботи і покращення умов праці).
Економічний ефект в умовах виробництва визначається з виразу:
Ев = Ц1 - Ц2, (6.8)
де Ц1, Ц2 – оптова ціна відповідно аналога і спроектованого приладу, грн.
Ц2 = СП2(1+ РР2 / 100), (6.9)
де СП2- повна собівартість спроектованого приладу, грн.
РР2- рентабельність нового приладу по відношенню до собівартості, % (може бути прийнята у межах 30%).
Визначення
виробничої собівартості спроектованого
приладу здійснюється за питомою
вагою у ньому окремих
Свир2 = 100 / Ум*М2, (6.10)
де Свир2 - виробнича собівартість спроектованого приладу, розрахована методом питомих ваг, грн.;
Ум - питома вага вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів у виробничій собівартості аналога (65%);
М2 - вартість основних матеріалів і комплектуючих виробів спроектованого приладу.
В таблиці 4.2 наведено вартість комплектуючих.
Таблиця 4.2
Вартість
комплектуючих виробів
Комплектуючі вироби |
Кількість, шт. |
Вартість за одиницю, грн. |
Сума, грн. |
Мікроконтролер AT89C2051 |
1 |
15 |
15 |
Семисегментні індикатори BA56-11 |
2 |
0.5 |
1 |
Резисторні збірки MDM1603 |
6 |
1 |
6 |
Резисторна збірка MDM1401 |
1 |
1 |
1 |
Регістри 74HC595 |
6 |
1.5 |
9 |
Кварцовий резонатор |
1 |
2,5 |
2,5 |
Тригер 74HC74D |
1 |
1.5 |
1.5 |
Шинні буфери 74HC244AN |
2 |
1.75 |
3.5 |
Компаратор LM393A |
1 |
2 |
2 |
Конденсатори КМ |
21 |
0.25 |
5.25 |
Конденсатор МБГП |
1 |
0.3 |
0.3 |
Резистори МЛТ |
7 |
0.2 |
1.4 |
Резистори Р1 |
4 |
0.25 |
1 |
Резистори СП5 |
2 |
0.35 |
0.7 |
Резистор С2 |
1 |
0.4 |
0.4 |
Розетки |
3 |
0.5 |
1.5 |
Клавіша |
1 |
0.15 |
0.15 |
52.2 |
Свир2=100 / 65 · 52.2 = 80.31 (грн.)
Повна собівартість спроектованого приладу, необхідна для розрахунку економічного ефекту в умовах виробництва, визначається із співвідношення:
Сп2 = Свир.у (1 + О / 100), (6.11)
де Свир.у – виробнича собівартість спроектованого приладу, визначена за одним з способів (наприклад, методом питомих ваг), грн.;
О – позавиробничі витрати підприємства, де буде виготовлятися спроектований прилад, (5%).
Сп2 = 80.31 · (1 + 5 / 100) = 84.33 (грн.)
Для визначення економічного ефекту в умовах виробництва знаходимо ціну спроектованого пристрою:
Ц2 = 84.33 · (1 + 30 / 100) = 109.63 (грн.)
Вартість аналогу становить 800 грн.
Отже, економічний ефект у сфері виробництва становить:
Ев = 800 – 109.63 = 690.37(грн.)
Термін служби пристрою (аналога і спроектованого) визначається за формулою:
Т = 100 / (Н·К), (6.12)
де Н – норма амортизаційних відрахувань відповідної групи пристроїв або систем, %. У даному прикладі норма амортизаційних відрахувань становить 15.3%.
К – коефіцієнт прискореної амортизації, вибирається в межах 0,2 – 2.
У нашому прикладі коефіцієнт прискореної амортизації буде рівний 0.68.
Т = 100 / (15.3 · 0.68) = 9.6 (років)
Економічний ефект в умовах експлуатації за весь термін служби приладу визначається за формулою:
де j – номер року, в якому ведеться розрахунок;
r – банківська депозитна ставка ,% / рік (18% - за середньо-статистичними даними);
Eep – річний експлуатаційний ефект від застосування спроектованого приладу, грн./рік;
Тс2 – термін служби спроектованого приладу, років;
Еер = Еа + Еен + Езпл + Ер (6.13)
де Езпл – річний економічний ефект на заробітній платі, грн./рік
Еа - річний економічний ефект на амортизації, грн./рік;
Ер - річний економічний ефект на ремонтних витратах, грн./рік;
Еен - річний економічний ефект витрат на енергію, грн./рік;
Річний економічний ефект на амортизації визначається:
Еа = Н · К · (Ц1 – Ц2) / 100, (6.14)
де Н – річна норма амортизації для даної групи приладів, %/рік, (Н=16,7%);
К – коефіцієнт прискорення амортизації активної частини основних фондів (К = 0,6);
Ц1, Ц2 – оптова ціна аналога та спроектованого приладу, грн.
Еа = 15.3 · 0,6 · (800 – 284.61 )/ 100 = 47.31 (грн./рік)
Річний економічний ефект на витратах на енергію визначається:
Еен = (М1 – М2) · Т · а, (6.15)
де, М1, М2 – споживані потужності відповідно аналога та спроектованого приладу.
а = 0,24 грн – тариф за 1 кВт/год. (узгоджується з викладачем);