Проектирование АСУ котла и топливного тракта

 

Полученное значение коэффициента готовности позволяет сделать вывод о высокой надежности информационно-управляющей системы АСУ ТП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Экономическая часть

Проектирование системы управления технологическим процессом на базе программируемого контроллера SLC-5/04 позволяет значительно повысить качество оперативного управления котельной, повысить надежность работы технологического оборудования и средств автоматизации. Внедрение проектируемой системы повышает точность системы автоматического регулирования и быстродействие. Кроме прочего технологическая схема топливного тракта будет работать в оптимальном режиме, что значительно уменьшит количество аварийных ситуаций и, как следствие, сократит расходы на восстановительные работы.

Основные источники эффективности:

1. Уменьшении затрат на топливо;
2. уменьшение затрат на электроэнергию на 3 %.

 

5.1 Методика расчета показателей экономической эффективности

Экономическая эффективность капитальных вложений на разработку и внедрение автоматизированной системы определяется методами:

1. окупаемости;
2. простой нормы прибыли;
3. дисконтирования средств (чистой текущей стоимости).

Метод дисконтирования или чистой текущей стоимости базируется на дисконтных вычислениях по приведению, связанных с реализацией системы, доходов и расходов к некоторому моменту времени (к расчетному году).

 

5.2 Расчет единовременных затрат

Система автоматизации разрабатывается с помощью сил самого предприятия, т. е. не под заказ. Значит единовременные затраты будут складываться из затрат на разработку, программирование, монтаж, установку и запуск в работу системы автоматизации. 

Единовременные   затраты   определим по формуле:

 

К = Краз + Кпрог + Кизг,

 

где  Краз -  затраты на разработку (проектирование) системы;

Кпрог - затраты на разработку программного обеспечения;

Кизг - затраты на изготовление и установку.

Рассчитаем    затраты    на    разработку    системы    автоматизации исходя из данных, представленных в таблице 1.

Таблица 1 - Данные для расчёта затрат на разработку программного обеспечения

№ п/п	Показатель	Обоз-начение	Значе-ние	Ед. изме-рения
1	Заработная плата разработчика	Зр	8000	р./мес
2	Коэффициент доплат к заработной плате	Кд	0,4	д.е.
3	Районный коэффициент	Кр	1,7	д.е.
4	Коэффициент страховых взносов	Ксн	0,3	д.е.
5	Время использования ЭВМ для разработки ПО	Кч	145	час.
6	Коэффициент интенсивного использования мощности ЭВМ	Км	0,7	д.е.
7	Коэффициент накладных расходов	Кн раз	0,3	д.е.
8	Годовой фонд работы ЭВМ	Тпол	2016	час.
9	Годовой фонд оплаты труда персонала обслуживающего ЭВМ	ЗП	5500	р.
10	Норма амортизационных отчислений ЭВМ	Нкт	0,125	д.е.
11	Норма амортизационных отчислений здания	Нзд	0,015	д.е.
12	Площадь занимаемая ЭВМ	Sзд	6	м2
13	Стоимость здания м2	Сзд	8000	р.
14	Стоимость ЭВМ	Ккт	23000	р.

 

 

15	Коэффициент накладных расходов на эксплуатацию ЭВМ	Кнэкс	0,04	д.е.
16	Потребляемая мощность ЭВМ	N	0,350	кВт
17	Стоимость 1 кВт/час	Ц	7	р.
18	Коэффициент затрат на ремонт ЭВМ	Кт ркт	0,15	д.е.
19	Трудоемкость разработки проекта и проектной документации	Т раз	3	чел./мес
20	Трудоемкость разработки ПО	Т прог	2	чел./мес
21	Трудоемкость разработки изготовления устройства	Т м	2	чел./мес

 

 

 

 

 

 

Затраты на разработку можно представить в виде:

 

Краз = Зр × Траз × (1+Кд) × (1+Кр) × (1+Ксн) × (1+Кн.раз),

 

где    3р - месячный оклад разработчика, р.;

Кд - коэффициент   доплат   к заработной плате, доли ед.

Кр – районный коэффициент, доли ед.

Ксн – коэффициент отчисления на социальные нужды, доли ед.

Кнраз - накладных   расходов,   связанных   с разработкой, доли ед.

Траз - трудоемкость   разработки   проекта   и   проектной

документации, мес.;

Таким образом, затраты на проектирование составят:

Краз = 8000 · 3 · (1+0,4) · (1+1,7) · (1+0,26) · (1+0,3) = 153316,8 р.

Затраты на разработку программного обеспечения вычислим по формуле:

 

Кпрог = Зр × Тпрог ×(1+Кд)×(1+Кр)×(1+Ксн)×(1+Кн.прог) +Смч × Тпрог  × Кч,

 

где Зр  - месячный оклад разработчика, р.;

Тпрог – трудоемкость разработки программного обеспечения, ч·мес;

Кн.прогр - коэффициент накладных расходов, доли ед. ;

Cмч - стоимость машино-часа ЭВМ, р.;

Кч - коэффициент перевода единиц времени.

Данные для расчёта  возьмём из таблицы 16.

Затраты на амортизацию вычисляются по формуле:

 

А = Кэвм × Нэвм + Сзд × Sзд × Нзд,

 

где Кэвм - балансовая стоимость ЭВМ, р.;

Нэвм - норма амортизац. отчислений от стоимости ЭВМ, доли ед.;

Сзд  - стоимость 1 м2 здания, р./м2;

Sзд  - площадь, занимаемая ЭВМ, м2;

Нзд - норма амортизац. отчислений от стоимости здания, доли ед.

Затраты на ремонт вычислим по формуле:

Тр = Кэвм × Ктрэвм,

 

где Ктрэвм - коэффициент, учитывающий затраты на ремонт ЭВМ.

Подставив данные из таблицы 1 в формулы получаем затраты на амортизацию (А) и затраты на ремонт (Тр) соответственно:

А = 23000 · 0,125+8000 · 6 · 0,015 = 3 595 р.

Тр = 23000 · 0,15 = 3 450 р.

Затраты на электроэнергию, потребляемую ЭВМ за год эксплуатации определяем по формуле:

Э = Ц × Тпол × N × Км,

 

где  Ц - цена за один кВт×ч. электроэнергии, р.;

N - потребляемая мощность, кВт;

Км - коэффициент интенсивного использования мощности вычислительной техники.

Подставив данные из таблицы 16 в формулу (20) получаем затраты на электроэнергию:

Э = 7 · 0,350 · 2160 · 0,75 = 3704,4 р.

В годовые эксплуатационные затраты по обслуживанию ЭВМ входят также накладные расходы, которые рассчитываются по формуле:

Нрэкс = 12 × Зо × (1 + Кд) × (1 + Кр) × Кнэкс,

 

где Кнэкс - коэфф. накладных расходов, связанных с эксплуатацией ЭВМ.

Подставив данные из таблицы 16 в формулу (21) получим Нрэкс:

Нрэкс = 12 × 8000 × (1 + 0,4) × (1 + 1,7) × 0,05 = 18844 р.

Эксплуатационные расходы рассчитываются по формуле:

Sэкс =12 × ЗП × (1+Кд) × (1+Кр) × (1+Ксн) +А+Тр+Э+М+Нрэкс,

 

где ЗП - месячная оплата труда всего обслуживающего персонала в сумме, р.;

А - амортизационные отчисления от стоимости ЭВМ и здания, р./год;

Тр - затраты на ремонт, р./год;

Э - затраты на электроэнергию, р./год;

М - затраты на материалы, р.;

Нрэкс - накладные расходы, связанные с эксплуатацией ЭВМ, р./год.

 

 

 

Таблица 2. Перечень и стоимость материалов используемых при функционировании ПК

Наименование материала	Количество в год	Цена за ед., р.	Стоимость, р.
Картридж для принтера HP LJ 1300, шт.	1	1800	1800
Бумага, кг.	4	50	200
Итого:			2000

 

 

Sэкс =12×8000×(1+0,4)×(1+1,7)×(1+0,26) +3 595 +3 450 +3704,4 +2000+18844= =488123,2 р.

Стоимость машино-часа ЭВМ рассчитывается по формуле:

 

Смч = ,

 

где Sэкс - годовые эксплуатационные расходы, связанные с

обслуживанием ЭВМ, р.;

Тпол - годовой фонд работы ЭВМ, час.

Подставив данные из таблицы 16 и результат формулы (8) в формулу (9) получим стоимость одного машино-часа (Смч):

Смч = 488123,2/2160 = 225,9 р.

Исходя из полученных результатов по формуле (9) и исходных данных таблицы 16 находим капитальные затраты на разработку программного обеспечения Кпрог:

Кпрог = 8000×2×(1+0,4)×(1+1,7)×(1+0,26)×(1+0,3)+ 225,9× 2× 168 =

= 174968,64 р.

Для расчета затрат на изготовление и отладку проектируемой системы могут быть использованы следующие методы:

1. калькуляционный метод расчета полной себестоимости;
2. агрегатный метод;
3. метод удельных весов;
4. метод учета затрат на единицу массы изделия;
5. балловый метод.

Применим калькуляционный метод расчёта полной себестоимости.

Себестоимость изделия по этому методу определяется по следующим  статьям затрат:

1. покупные комплектующие изделия;
2. производственная заработная плата;
3. доплаты к заработной плате;
4. отчисления на социальные нужды;
5. электроэнергия на технологические цели;
6. расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;
7. накладные расходы.

Затраты на покупные комплектующие изделия приведены в таблице 18.

Таблица 18 - Данные для расчёта затрат на комплектующие изделия

Наименование и тип элемента	Коли-чество шт.	Цена за единицу (без НДС), р.	Сумма (без НДС), р.
Системный блок Pentium 4 1400/ОЗУ 512/HDD 80	1	14200	14200
Монитор 19" Samsung (Multimedia)	1	15552	15552
Принтер LaserJet 1200 <1200 dpi, 14 ppm, A4	1	12117	12117
Источник бесперебойного питания	1	3500	3500
Датчик разрежения АДН-10	1	15000	15000
Термопреобразователь платиновый ТС-035-50П	3	4750	14250
Датчик избыточного давления Метран-100-Ex Ди	2	6500	13000
Датчик перепада давления взрывозащищенного исполнения. EJX110A-EMS5N-919NB/ KF2/QR/ SAMI3150(M3G) TS4	3	12400	37200
датчик-реле в исполнении АДП-01.1	1	14187	14187
Датчик реле протока CALEFFI	1	2700	2700
Модуль аналоговых входов 8×4…20mA	4	5250	21000
Модуль дискретных входов/выходов 16/8×24VDC	4	1800	7200
Клеммные соединения	58	50	2900
комплекс автоматики КСУ-ЭВМ (КСУМ-6432)	1	48000	48000

 

Итого:	162706
Итого с учетом затрат на транспортировку:	217506
Итого с учетом затрат на монтаж и наладку:	303066

 

Затраты на основную заработную плату при изготовлении устройства определим из равенства:

 

Lр = Тм × Зр,

 

где Зр  - месячная зарплата изготовителя устройства, р.; 

       Тм - трудоемкость изготовления устройства, чел × мес.

Lр = 3 × 8000 = 24000 р.

Доплата к заработной плате изготовителя равна:

 

Lд = Lр× (Кд + Кр),

 

Lд = 24000 × (0,4 + 1,7) = 25920 р.

Отчисления в социальные фонды:

 

Lсн = (Lр + Lд) ×Ксн.

 

Lсн = (24000 + 25920) × 0,26 = 12 979,2 р.

Для дальнейших расчетов воспользуемся вспомогательной таблицей 19.

Таблица 3 - Данные для расчета затрат и прибыли (экономии) от внедрения системы

Экономия электроэнергии	∆Рэл.эн.	0,03		д.е.
Сокращение расхода газа ∆н	∆н	0,015		д.е.
Стоимость 1000 куба газа	Sн	6000	р
Стоимость 1 кВт/час	Сэл.эн.	7	р.
Годовой объем потребляемого газа	Vн	400000	М3./год
Расход электроэнергии системой	Рэл.эн	18,00	кВт∙ч
Коэффициент затрат на транспортировку системы	Кт	0,2	д.е.
Коэффициент затрат на монтаж и наладку	Кмн	0,2	д.е.
Годовые затраты  на ремонт оборудования	К тр к	0,07	д.е.
Коэффициент накладных расходов на изготовление	Кнр изг	0,04	д.е.