|
Наименование параметра
|
Тип электронного блока
|
|
БУ1100Hххххххх
|
БУ1100Вххххххх
|
БУ1110Нххххххх
|
|
Напряжение питания постоянного стабилизированного напряжения, В
|
+24 (+22…+30) +12 (+10…+18)
|
+24 (+22…+30) +12 (+10…+18)
|
+24 (+22…+30) +12 (+10…+18)
|
|
Максимальный ток нагрузки, не менее, при использовании
электромагнитов ПЭМ-6, А
|
1,2 (2,4)
|
1,2 (2,4)
|
1,2 (2,4)
|
|
Максимальный ток потребления электронного блока (при отключенной
нагрузке), мА, не более
|
150
|
150
|
150
|
|
Диапазон времени линейного нарастания тока в электромагните до
максимального значения, с, не менее
|
0…5 (регулировки раздельные)
|
0…5 (регулировки раздельные)
|
0…5 (регулировки раздельные)
|
|
Возможность отключения времязадающей функции
|
+
|
+
|
+
|
|
Выходное стабилизированное напряжение, В
|
-9…+9
|
-9…+9
|
-9…+9
|
|
Диапазон возможных установок предварительного тока
электромагнитов, не менее, А
|
0…0,5 (0…1)
|
0…0,5 (0…1)
|
0…0,5 (0…1)
|
|
Частота питания датчика, кГц
|
-
|
-
|
≈7…10
|
|
Регулируемый диапазон частоты ШИМ, Гц
|
150…300
|
150…300
|
150…300
|
|
Масса, не более, кг
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
|
Вибропрочность
|
Вибропрочность 1 степень жесткости по ГОСТ 16962-71
|
|
Напряжение питания постоянного стабилизированного напряжения, В
|
+24 (+22…+30) +12 (+10…+18)
|
+24 (+22…+30) +12 (+10…+18)
|
+24 (+22…+30) +12 (+10…+18)
|
|
Максимальный ток нагрузки, не менее, при использовании
электромагнитов ПЭМ-6, А
|
1,2 (2,4)
|
1,2 (2,4)
|
1,2 (2,4)
|
|
Максимальный ток потребления электронного блока (при отключенной
нагрузке), мА, не более
|
150
|
150
|
150
|
|
Диапазон времени линейного нарастания тока в электромагните до
максимального значения и спада от максимального значения до нуля при
ступенчатом изменении управляющего сигнала, с
|
-
|
0…5 (регулировки раздельные)
|
0…5 (регулировки раздельные)
|
|
Возможность отключения времязадающей функции
|
-
|
+
|
+
|
|
Выходное стабилизированное напряжение, В
|
-9…+9
|
-9…+9
|
-9…+9
|
|
Диапазон возможных установок предварительного тока
электромагнитов, не менее, А
|
0…0,5 (0…1)
|
0…0,5 (0…1)
|
0…0,5 (0…1)
|
|
Частота питания датчика, кГц
|
≈7…10
|
-
|
≈7…10
|
|
Регулируемый диапазон частоты ШИМ, Гц
|
150…300
|
150…300
|
150…300
|
|
Масса, не более, кг
|
0,35
|
0,35
|
0,4
|
|
Вибропрочность
|
1 степень жесткости по ГОСТ 16962-71
|
Электронные блоки имеют защиту от
ошибочной переполюсовки источника питания.
Электронные блоки обеспечивают
возможность управления работой гидроаппарата от маломощных управляющих
устройств, в том числе от устройств ЧПУ, а также ручного дистанционного
управления.
Электронные блоки обеспечивают
независимость выходного параметра гидроаппарата от колебаний напряжений в сети
и нагрева обмотки электромагнита.
Электронные блоки БУ1110Н и БУ 2110Н
обеспечивают питание датчика положения и индикацию нарушений в канале датчика
положения, его подводящих проводах. При этом загорается светодиод «АВАРИЯ» с
одновременным обесточиванием обмоток электромагнитов.
Электронные блоки обеспечивают
линейное во времени изменение выходного параметра гидравлического аппарата как
в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения при ступенчатом воздействии
управляющего сигнала.
Электронные блоки могут
устанавливаться в любом положении.
Электронные блоки должны быть
предохранены от попадания на них масла и других химически агрессивных веществ.
Окружающая среда невзрывоопасная с допустимым содержанием агрессивных газов,
паров и пыли в концентрациях, не превышающих указанных в ГОСТ12.1.005.
Электронные блоки управления входят
в число модульных конструкций. Монтаж Электронных блоков производить в
соответствии с требованиями и рекомендациями стандартов с соблюдением
требований ПУЭ и ПТБ.
Степень защиты блоков IP0 по ГОСТ
14254.
Электрический монтаж проводить
согласно электрическим схемам подключения БУ хххххххххххх - 00.00Э5.
Произвести экранирование для линий
подачи управляющего напряжения и линий индуктивного датчика перемещений.
Не рекомендуется проводить монтажные
провода схемы вблизи токопроводящих силовых линий, работающих в импульсном
режиме (тиристорных преобразователей и т.п.) [4].
2. Разработка
структурной схемы устройства
.1 Выбор и обоснование
функциональной схемы
Функциональная схема блока
управления (БУ) представлена на рисунке 2.1, на котором представлены следующие
функциональные элементы.
БМ - блок масштабирования,
предназначен для масштабирования сигнала с датчика обратной связи;
ФНС - формирователь длительности
нарастания / спада сигнала возбуждения пропорциональных магнитов при резком
изменении сигнала управления Uупр., необходим для предотвращения гидравлических
ударов гидросистеме;
ФУПМ1, ФУПМ² - формирователи
сигналов управления пропорциональными магнитами 1,2;
СУПМ - сумматор, выделяющий разность
напряжений с БМ и ФУПМ 1,2;
Ус - усилитель рассогласования
сигналов обратной связи и управления;
ГТК - генератор треугольных
напряжений, необходим для получения широтно-импульсного напряжения (ШИМ),
которым управляются пропорциональные магниты;
К 1,2 - компараторы напряжения,
осуществляющие модуляцию импульсов в соответствии с выходящим напряжением
усилителя рассогласования;
Кл1, Кл2 - бесконтактные ключи,
подающие питающее напряжение на пропорциональные магниты ПМ 1, ПМ 2;
ПМ 1,2 - пропорциональные
электромагниты, управляющие положением золотника гидрораспределителя;
ДОС - датчик обратной связи,
вырабатывающий пропорциональный
перемещению золотника
гидорраспределителя сигнал.1, VD 2 - возвратные диоды, обеспечивающие пути
замыкания индуктивных токов обмоток ПМ 1,2 при выключении Кл 1,2;
БП - блок питания, обеспечивающий
формирование стабилизированного напряжения +18В и +9В из входного напряжения
+24В. Напряжение +9В является условно нулевым напряжение в блоке управления.
Причем напряжение Uупр от 9 до 18В возбуждает ПМ1, а напряжение Uупр от 9 до 0В
возбуждает ПМ²;
Рисунок 2.1 - Функциональная схема
блока управления
Блок управления работает следующим
образом.
Когда управляющее напряжение равно
9В возбуждение пропорциональных магнитов ПМ1 и ПМ² отсутствует и золотник гидрораспределителя находится в
нейтральном положении и доступ рабочей жидкости в исполнительный орган
отсутствует. Датчик обратной связи вырабатывает нулевой сигнал. При превышении
управляющего напряжения уровня 9В, сигнал управления проходи через ФУПМ1 и
подаётся на вход сумматора, на инвертирующий вход которого подаётся сигнал, через
БМ, с датчика обратной связи. Через усилитель Ус и компаратор К1 сигнал
рассогласования проходит на ключ Кл1 и ПМ1 возбуждается, ток через него растёт
до тех пор пока золотник распределителя не займёт положение, при котором сигнал
с выхода Сумм. Не станет равным нулю. Таким образом положение золотника
гидрораспределителя соответствует управляющему напряжению. Чем выше управляющее
напряжение, тем выше расход через гидрораспределитель и наоборот.
Соответствующая картина получается при уменьшении Uупр относительно 9В. Только
при этом задействованными в цепи возбуждения оказываются ФУМП2, Ус, К2, Кл2, ПМ². А золотник
относительно нейтрального положения сдвигается в противоположную сторону. Чем
осуществляется реверсирование расхода через гидрораспределитель.
Таким образом, положение золотника
гидрораспределителя, а стало быть и расхода через него, строго соответствует
управляющему напряжению Uупр.
3. Разработка
электрической принципиальной схемы устройства
.1 Расчёт формирователя
длительности нарастания / спада (ФНС)
Принципиальная схема ФНС
представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Принципиальная схема
ФНС
На операционном усилителе ОУ1
реализован повторитель напряжения. R1, C1 - фильтр нижних частот,
предназначенный для фильтрации напряжения Uвх от высокочастотных помех.
Выбираем частоту среза fс фильтра нижних частот равной 16 Гц. Тогда:
; (3.1)
Задаёмся: С1=
Ф =1мкФ, тогда R1=10кОм
На ОУ2 и ОУ3 реализована
схема обеспечивающая плавное нарастание / спад выходного напряжения Uупр1 при
скачкообразном изменении входного Uупр. Регулируемым резистором R4
устанавливается время нарастания / спада tн/tсп. По инвертирующему входу ОУ2
имеет значительный коэффициент усиления. Кус=
. На ОУ3 реализован
инвертирующий интегратор. В целом схема представляет собой повторитель. В
статическом режиме напряжение Uупр1 повторяет напряжение Uупр. При таком
изменении напряжения Uупр выходное напряжение ОУ2 принимает максимальное
значение, а интегратор на ОУ3 начинает увеличивать своё входное напряжение до
уровня Uупр с постоянной времени равной,
tн=tсп
;
где- коэффициент деления делителя
R4, R5.
Таким образом:
При Uупр=9В, Umax=9В, k=
, tн=tс=30 с. Исходя из
этого постоянная времени R0C2=0,3 с. Выбираем C2=1 мкФ, R6=300 кОм.
Для обеспечения
коэффициента деления равного 100 задаёмся R5=100 Ом, R4=10 кОм.
Таким образом
коэффициент изменения tн/tсп можно регулировать в пределах 0,3÷300
сек.
3.2 Расчёт
формирователей для управления пропорциональными магнитам
Электрическая схема
формирователя сигналов управления пропорциональными магнитами дана на рисунке
3.2. Назначение ФУМП1 заключается в том, что управляющее напряжение от 9 до 18
В он должен пропустить на выход без изменения, а при Uупр от 0 до 9 В на его
выходе должен быть нулевой (0В) сигнал.
Рисунок 3.2 -
Электрическая схема ФУМП 1,2
На основе ОУ1 реализован
ФУМП 1, он представляет собой схему «точного» диода. При положительном (>9В)
Uупр1 VD2 - открыт, VD1 - заперт, схема представляет собой повторитель
напряжения. При этом напряжении VD4 - заперт, VD3 - открыт. Так как обратной
связи в ОУ2 нет, то он насыщен. На его выходе присутствует напряжение Uнас=18В.
Через диод VD3 это напряжение подаётся на потенциометр R4, используемый для
задания смещения в пропорциональный магнит ПМ1. Аналогичная картина получается
если Uупр1 < 9В. Только ОУ1 и ОУ2 меняются местами. Выбираем R1=R3=10кОм,
R2=R4=10кОм, VD1÷VD4 КД521А.
Одним из требований для
блока управления является наличие зоны нечувствительности к сигналу управления.
Эта зона должна составлять 1÷2% от
максимального управляющего напряжения, равного 6В. Для обеспечения этого
требования используется схема, представленная на рисунке 3.3.
Порог зоны
нечувствительности задаётся делителями R1, R2 и R3, R4. При выбранных значениях
сопротивлений резисторов порог зоны нечувствительности составляет ±0,12В
относительно середины питания 9В. Светодиоды VD1 и VD2 необходимы для
визуализации нахождения Uупр в зоне нечувствительности. Когда светодиоды не
светятся 8,88< Uупр<9,12В. При этом должен существовать запрет на работу
ключевых элементов Кл1, Кл2. Напряжение U31, U32=18В.
3.3 Расчёт генератора
треугольных колебаний (ГТК)
Принципиальная схема генератора
треугольных колебаний представлена на рисунке 3.4. ГТК реализован на ОУ1, ОУ2.
На выходе ОУ2 формируются симметричные относительно середины питания
треугольные колебания частота которых равна
f=
; (3.2)
где
τ=C
(R3+R4).
Частота колебаний должна иметь
возможность регулировки в пределах 25÷160
Гц. В качестве С выбираем конденсатор ёмкостью 1мкФ. По условию
устойчивости возникновения колебаний необходимо, чтобы R1 было больше R2. Выбираем
R1=13кОм, R2=10кОм. В качестве R3 - 10кОм, тогда значение резиcтора R4 будет
равно 2кОм.
Рисунок 3.4 - Принципиальная схема
генератора треугольных колебаний
На ОУ3, ОУ4 реализованы каскады
сдвига уровня треугольного напряжения. Сдвиг уровня необходим для формирования
широтно-импульсного напряжения, которым запитывается ПМ1, ПМ². Напряжение Uг1, Uг2
для правильной работы компараторов должны быть соответственно ниже (Uг1) и выше
(Uг2) середины питания. Резисторы R5, R6 необходимы для смещения
соответствующих напряжений. Выбираем значения резисторов R5, R6=10кОм; R9,
R10=30кОм; R7, R8, R11, R12=15кОм.
3.4 Расчет компараторов
и ключевых элементов
Схема компараторов и ключевых
элементов для ПМ1 представлены на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 - Схема компаратора К1 и
ключа Кл2
Компаратор реализован на основе ОУ
(LM³24) на неинвертирующий
вход которого подается напряжение с выхода генератора Uг1, а на инвертирующий -
напряжение с выхода усилителя рассогласования. Для срабатывания в компараторе
реализована положительная обратная связь - резисторы R1, R2. В результате на
выходе компаратора формируется широтно-импульсное напряжение. Ширина импульсов
пропорциональна току пропорциональных магнитов.
Ключевой каскад реализован на
транзисторах VT2, VT3. VT2 используется для согласование уровней напряжений с
выхода компаратора и силового полевого транзистора с каналом p-типа VT3.
При высоком уровне выходного
напряжения компаратора транзистор VT3 должен быть насыщен. Его напряжение
затвор-исток должно быть больше порогового Uпорог. При этом транзистор VT2
должен быть насыщен. Уровень порогового напряжения задает делитель R7, R8, а
насыщение VT2 определяет базовый резистор R5.
Выбираем коллекторный резистор VT2
равным R7+R8=20кОм, тогда по условию насыщения
Iβ>
; (3.3)
; (3.4)
гдевых. комп. max -
выходное напряжение компаратора высокого уровня;вых. комп. max=(18-1,5) В=16,5В
для LМ³24;
Епит - напряжение
питания ключевого транзистора VT3, Епит2=24В; βVTt2 - коэффициент
усиления по току транзистора VT2. β = 20, тогда
R5<
Для уверенного насыщения
выбираем ВС847 [5]. Его основные характеристики следующие:
Uкэ, max, В не более 50бэ, max, В не
более 6к, max, mA 100кэ, нас, В 0,25
β,
не менее 20
Для силового транзистора, в качестве
которого выбираем полевой транзистор IRF9Z34N, основные характеристики
следующие:сн, Ом не менее 0,1зн, max, В не мене 50, A не более 100
А0 Uпер, В -2; - 4
Таким образом при насыщении
транзистора VT2, падение напряжения на резисторе R7 должно быть больше, чем 4В.
Выбираем UR7=20кОм. Тогда R7 должно быть равно R8. Поскольку R7+R8=20кОм, то
R7=10кОм, R8=10кОм.
Выбираем резисторы R5, R7, R8 [6]
С1-4-1-15 кОм±5%.
Резистор R6 необходим для уверенного
запирания транзистора VT2. При таком уровне напряжения на выходе компаратора,
для LM³24 это напряжение
составляет 0,7В, напряжение UБэVT2 должно быть меньше, чем 0,5В.
Выбираем R6=2кОм. Тогда:
UБЭ=
=
=0,23В (3.5)
Транзистор VT1 необходим
для выключения ключа Кл пир приходе высокого уровня с компаратора схемы формирования
зоны нечувствительности (см. рисунок 3.4.1). При высоком уровне этого
напряжения транзистор должен насыщаться и обеспечивать напряжение UБэVT2 меньше
чем 0,5В. Для обеспечения этого напряжения выбираем R3= 10кОм, R4= 2кОм.
Диод VD1 - возвратный,
он обеспечивает замыкание тока через индуктивную нагрузку - пропорциональный
магнит ПМ-1. Выбираем диод SS23 [7]
Uобр, В, не более 30max, А, не более
2пр, (I=2А), В, не более 0,5обр (Uобр=30 В), mA, не более 0,4имп, А, не более
50
.5 Расчет стабилизатора
напряжения
Поскольку схема запитывается от
бортовой сети автомобиля с номинальным значением 24В в рабочем состоянии (при
работающем двигателе) напряжение борт сети имеет номинальное значение 28В.
Схема питается от стабилизатора напряжения с номинальным значением 18В, а
нулевая шина обеспечивается стабилизатором 9В.
Рисунок 3.6 - Схема стабилизатора
питания блока
Для защиты схемы от обратного
напряжения используется диод VD1 и предохранитель F1. Поскольку максимальное потребление
схемы составляет 1.5А, то в качестве предохранителя используем плавкий
предохранитель с током срабатывания 3А. Диод VD1 должен выдерживать этот ток
при приложении к схеме напряжения обратной полярности. В качестве диода
используем диод SS23 [8]. Таким образом при приложении напряжения обратной
полярности открывается диод VD1 и сгорает предохранитель F1. Диод при этом
сгорать не успевает.
Для защиты от импульсных
перенапряжений в схеме использован варистор S07K25, основные характеристики
которого следующие [9]:
Максимальное переменное напряжение
25В
Максимальное постоянное напряжение
31В
Максимальный импульсный ток 250А
Поглощаемая энергия 1,6Дж
Для обеспечения питания операционных
делителей используется стабилизатор LM7818 с номинальным напряжением 18В. Его
основные характеристики [10] следующие:
Максимальное входное напряжение В,
не более……………………. 35
Диапазон выходных напряжений,
В…………………………17,3÷18,7
Изменение выходного напряжения при
изменении входного (24÷30В), В, не более,………………………………………………………………….. 0,18
Изменение выходного напряжения при
изменении тока нагрузки (0,25÷0,75А), В, не более ……………………………………………0,18
Ток потребления, мА, ≤………………………………………….………
8
Температурный коэффициент выходного
напряжения, мВ/оС, ≤ … - 1,0
Коэффициент подавления пульсаций
входного напряжения, дБ, ≥ …..69
Минимальное проходное напряжение, В,
≤………………………………2
Выходное сопротивление на частоте
1кГц, мОм………….…………22,0
Ток короткого замыкания, А, ≤
………………………………………. 0,25
Максимальный выходной ток, А, ≥……………………………
….. 2,2
Конденсаторы С1, С2, С3 выбираем:
С1 - электролитический 47,0х35В.
С2 - керамический 1,0 мкФ.
С3 - электролитический 47,0х25В.
С4 - керамический 1,0 мкФ.
С5 - электролитический 47,0х10В.
В качестве второго стабилизатора
выбираем микросхему LM7809, с номинальным напряжение питания 9В. Это напряжение
используется для обеспечения виртуального нуля в схеме блока управления.
Основные характеристики те же что и для микросхемы LM7818.
3.6 Энерго- и
ресурсосбережению
Высокий уровень потребления
топливно-энергетических ресурсов, обусловленный недостаточной энергетической
эффективностью производства и потребления энергии, постоянный рост цен на
энергоносители, большой моральный и физический износ энергетических мощностей
ставят перед Республикой Беларусь важнейшую задачу энергосбережения. Особую
актуальность повышению энергетической эффективности придают дефицит
вырабатываемой в РБ электрической энергии, зависимость обеспечения топливом от
его поставок из других регионов СНГ, а также необходимость реформирования жилищно-коммунального
хозяйства Республики Беларусь.
Реализация мероприятий по
энергосбережению отвечает задачам социально-экономического развития Республики
Беларусь и относится к числу приоритетных направлений деятельности в РБ.
Основными целями проведения работ по
энергосбережению в Республике Беларусь:
) повышение эффективности
использования ТЭР потребителями;
) содействие устойчивому обеспечению
населения, жилищно-коммунальной сферы и других отраслей экономики области
топливно-энергетическими ресурсами;
) уменьшение негативного воздействия
топливно-энергетического комплекса (далее именуется - ТЭК) на окружающую среду;
) снижение финансовой нагрузки на
областной и республиканский бюджет за счет сокращения дотаций на приобретение
ТЭР;
) снижение размера платежей
потребителей, в том числе бюджетных организаций, за ТЭР.
Для достижения этих целей должны
быть решены следующие основные задачи:
- повышение эффективности функционирования ТЭК областей и республики
в целом путем реконструкции и технического перевооружения его отраслей на новой
технологической основе;
- повышение эффективности использования ТЭР за счет широкого
внедрения энергосберегающих технологий и оборудования потребителями ТЭР в
различных отраслях экономики области;
- развитие производства энергоэффективного оборудования и средств
учета и регулирования расхода ТЭР предприятиями РБ;
- снижение вредного воздействия на окружающую среду объектов ТЭК за
счет перехода на более экологически чистые виды топлива;
- развитие нетрадиционной энергетики.
Основными направлениями
энергосбережения в Республике Беларусь являются:
- проведение энергетических обследований организаций;
- составление энергетических паспортов организаций;
- анализ показателей энергетической эффективности и выбор
приоритетных энергосберегающих мероприятий;
- реализация приоритетных энергосберегающих мероприятий;
- оценка достигнутых энергосберегающего и экономического эффектов.
- Реализация этих направлений достигается за счет:
- установки средств учета и регулирования потребления ТЭР;
- снижения прямых потерь ТЭР;
- повышения энергетической эффективности изоляции потоков ТЭР;
- использование вторичных ТЭР в технологических процессах;
- повышения коэффициента полезного действия энергетических
- установок на основе их модернизации и реконструкции.
Приоритетными отраслями
(организациями), в которых реализуются основные направления энергосбережения,
являются:
- организации, финансируемые из областного и местных бюджетов;
- жилищно-коммунальное хозяйство области;
- энергоемкие отрасли промышленности, в том числе электроэнергетика
и газовое хозяйство;
- наука и образование.
Энергосбережение в энергоемких
отраслях промышленности.
Энергосбережение в энергоемких
отраслях промышленности направлено на снижение энергоемкости и себестоимости
выпускаемой продукции. Это достигается за счет введения на предприятиях систем
энергетического менеджмента, предусматривающих организацию управления
издержками при производстве продукции, основанную на учете затрат по местам их
возникновения.
Система энергетического менеджмента
включает в себя:
) Организацию комплексного
учета потребления ТЭР, как по технологическим участкам, так и по предприятию в
целом;
) Проведение
системно-аналитических работ по оценке и планированию энергосберегающих
мероприятий на основе данных комплексного учета потребления ТЭР;
) Организацию выполнения
плана энергосберегающих мероприятий.
Первоочередным мероприятием по
энергосбережению на предприятиях является создание автоматизированных систем
учета электроэнергии. При этом наряду с учетом объемов потребляемой энергии
должен осуществляться оперативный контроль показателей энергоемкости
технологических процессов по участкам. В целом по предприятию должен
определяться максимум нагрузки по времени суток. На основе этого осуществляется
рациональное планирование загрузки технологических участков с точки зрения
выравнивания нагрузки предприятия и смещения пика нагрузки за пределы пиков
нагрузки энергосистемы, В процессе эксплуатации автоматизированных систем учета
и диспетчерского управления потреблением электрической энергией решаются
следующие задачи:
- сокращение размеров платежей за электроэнергию по основной ставке
двухставочного тарифа в результате обоснованного снижения заявленного максимума
нагрузки;
- приведение электропотребления технологических цехов к заданным
суточным лимитам;
- минимизации материальных и финансовых потерь от ограничений
объектов потребления, производимых энергосистемой;
- уменьшение потерь активной мощности и электроэнергии за счет
выбора рационального состава работающего силового электрооборудования.
- Важной задачей является создание автоматизированных систем учета и
контроля за потреблением других видов энергетических ресурсов: газа, тепловой
энергии, пара, питьевой воды, технической воды и других. Это достигается за
счет:
- оснащения объектов энергохозяйства датчиками первичной информации;
- организации контрольных точек сбора и предварительной обработки
информации;
- создания пунктов управления с развитыми локальными вычислительными
сетями;
- создания центрального и локальных диспетчерских пунктов;
- интеграции автоматизированной системы диспетчерского управления
энергетическим хозяйством в автоматизированной системе управления предприятия.
Энергетический менеджмент на
предприятии основывается на системном анализе энергопотребления по частным и
обобщенным показателям. Первичными документами анализа энергопотребления
являются энергетические паспорта технологических участков, цехов и предприятия
в целом. Энергетические паспорта составляются на основе данных учета и
энергетических обследований.
Данные об энергопотреблении служат
основой построения энергетического баланса предприятия. Энергетический баланс
предприятия состоит из двух сводных групп анализа - внешнего и внутреннего
энергобалансов.
Внешний энергобаланс отражает объемы
покупки и реализации на сторону энергоресурсов, разница - чистое
энергопотребление предприятия. На основе внешнего энергобаланса оценивается
обобщенный удельный показатель энергопотребления на единицу производимой
продукции.
Внутренний энергетический баланс
основывается на оценке энергетических потоков по отдельным технологическим
участкам и подразделениям предприятия. Он должен содержать объемы:
- потребления энергетических ресурсов;
- выработки вторичных энергетических ресурсов;
- выработки собственных энергетических ресурсов.
Внутренний энергетический баланс
служит основанием для оценки частных удельных показателей энергопотребления по
отдельным технологическим участкам и подразделениям. На основе данного подхода
осуществляется сравнительная оценка энергоэффективности участков и
подразделений.
Ведение энергетического баланса
предприятия служит основой для определения соотношения между объемами
потребляемых и утилизируемых энергоресурсов, объективного решения задачи
оптимизации энергопотребления, постоянной оценки внедряемых мероприятий по
энергосбережению, прогнозирования объемов закупаемых энергоресурсов, задания и
контроля граничных условий энергопотребления. Энергетический баланс служит
основой постановки энергосберегающих мероприятий в план первоочередных работ
предприятия.
Повышение энергетической
эффективности систем электроснабжения.
В условиях планируемого роста
электропотребления повышение энергетической эффективности систем
электроснабжения предусматривает:
) Переход на использование
современных технологий производства электрической энергии;
) Реконструкцию и восстановление
электрических сетей, особенно в сельской местности;
) Строительство средних и малых по
мощности электростанций, минигидроэлектростанций, особенно для электроснабжения
отдаленных от центральных электрических сетей организаций.
В период до 2010 года при
реконструкции действующих и сооружении новых крупных электростанций
приоритетным является использование технологий парогазовых и газотурбинных
установок как наиболее экономически эффективных и экологически чистых, когда
экономия топлива возникает за счет повышения КПД и увеличения удельной
выработки электроэнергии при комбинированном производстве электроэнергии и
тепла на теплоэлектроцентрали.
В целях снижения потерь
электроэнергии при ее транспортировке до потребителей предусматривается
реконструкция электрических сетей, особенно в сельской местности, установка
источников компенсации реактивной мощности и повышения уровней напряжения в
линиях электропередач.
Надежность электроснабжения
отдаленных от центральных электрических сетей потребителей и снижение потерь
электроэнергии при ее транспортировке обеспечивается за счет строительства
средних и малых по мощности электростанций различного типа, преимущественно с
использованием парогазовых и газотурбинных установок, минигидроэлектростанций,
а также других установок, в том числе на возобновляемых источниках энергии.
Информационно-образовательные
мероприятия в сфере энергосбережения.
Эффективность реализации
энергосберегающих мероприятий определяется образовательным уровнем специалистов
в области энергосбережения. Поэтому в целях повышения научного и
образовательного потенциала Республики Беларусь в сфере энергосбережения в
вузах страны организованы и организуются специальные курсы по подготовке
специалистов в области:
- энергетического менеджмента;
- энергосберегающих технологий;
- автоматизированных систем учета и регулирования потребления
энергетических ресурсов.
Курсы переподготовки и повышения
квалификации специалистов ЖКХ в сфере новых энергосберегающих технологий
организуются в университетах, центрах энергосбережения муниципальных
образований и промышленных предприятий.
Пропаганда энергосбережения
предусматривает выпуск специализированных журналов, информационных бюллетеней,
проведение выставок и конференций по новой энергосберегающей технике и
технологиям.
Внедрение стандарта
ISO50001.
Постепенное
совершенствование энергоменеджмента предприятия за рубежом и в нашей стране
привело к созданию национальных стандартов по управлению энергией. Такие
стандарты были приняты в Великобритании (1985 г.), Австралии (1990-1992 г.),
Дании (2001 г.), Ирландии (2005 г.), США (1995, 2005 г.). В России и Беларуси,
в 2000 г. была принята группа стандартов энергоэффективности, которая
составляет часть деятельности по энергоменеджменту. С 2007 г. началась
разработка международного стандарта ISO 50001 «Системы управления энергией (Энергоменеджмент).
Требования. Рекомендации к использованию». Этот стандарт обобщает опыт
использования соответствующих национальных стандартов. Принятие стандарта
планируется на конец 2010 г.
В основе стандарта
управление людьми, которые управляют другими ресурсами, потребляющими энергию.
Поэтому базовые принципы стандарта и, частично, его структура построены на
основе широко применяемого стандарта «Системы менеджмента качества. Требования»
ISO
9001-2000.
Главный принцип
стандарта планируй, исполняй, контролируй, совершенствуй.
Применительно к
специфике энергоменеджмента предприятия, основные этапы, которые должны
обеспечиваться для эффективного управления энергопользованием на предприятии:
принятие
энергетической политики предприятия;
планирование
производства и потребления энергии;
внедрение и
эксплуатация энергетических установок;
контроль и
измерения в энергопользовании, включая результата деятельности персонала;
корректирующие и
предупреждающие действия по выявленным и прогнозируемым несоответствиям;
внутренний аудит;
анализ менеджмента
в энергопользовании;
совершенствование
менеджмента.
Стандарт
предназначен как для самостоятельного применения, так и для его применения в
составе других систем управления качеством, воздействием на окружающую среду,
безопасными условиями труда, социальной ответственностью.
Основная роль в
реализации эффективного энергоменджмента отводится руководству предприятия. Его
задача - сформулировать и принять энергетическую политику предприятия и
поддерживать систему энергоменеджмента в работоспособном и
самосовершенствующемся состоянии.
Энергетическая
политика предприятия должна:
определять основные
задачи в сфере энергопользования и доступные предприятию границы применения
системы энергоменеджмента;
включать в себя
требования по энергоэффективности и энергосбережению;
предусматривать
обязательства по правовому и информационному обеспечению эффективного энергопользования;
обеспечивать
возможность внесения корректив и пересмотра задач.
Обязанности
руководства при обеспечении работоспособности системы:
деятельность по
разработке и внедрению документов Системы;
обеспечение
соблюдения стандартов предприятия и регламентов, входящих в состав Системы;
назначение
ответственного и полномочного представителя руководства в системе.
Периодическое представление этим лицом докладов об эффективности менеджмента
энергопользования и энергоэффективности на предприятии;
планирование
мероприятий и оперативное управление Системой;
распределение
обязанностей и передача полномочий менеджмента.
На предприятии
должно быть обеспечено всестороннее планирование процессом энергопотребления.
Осуществляются
следующие действия:
оценка существующих
и потенциальных источников энергии;
анализ
использования энергии в прошлом, настоящем, будущем
определение
помещений, оборудования, систем, процессов, персонала, существенно влияющих на
использование энергии;
определение текущей
эффективности установок, оборудования, систем и процессов с выявленным
значительным использованием энергии
определение
приоритетов и возможностей для повышения энергетической эффективности, в том
числе с использованием возобновляемых или альтернативных источников энергии.
Энергетический
профиль должен обновляться через определенные промежутки времени, и при
значительных изменениях (модернизациях) помещений, оборудования, систем и
процессов.
При базовом
использование энергии устанавливается по одному из 12 месячных периодов энергетического
профиля. Все последующие изменения оцениваются по отношению к базовому периоду.
В состояние базового периода могут быть внесены изменения при существенных
изменениях организации, когда индикаторы энергопотребления уже не отражают
истинной картины происходящих процессов.
Индикаторы
энергетической эффективности устанавливаются исходя из специфики деятельности
предприятия. Методы определения индикаторов должны быть задокументированы.
Индикаторы должны иметь количественное измерение для их последующей оценки.
Сравниваются относительно базовых показателей.
Поскольку любое
предприятие находится в цепочке энергопользования, должны быть определены
правовые требования, которые оказывают влияние на энергоменеджмент. Например:
условия использования диференцированных тарифов, заключения договоров поставки
энергоресурсов, работа с различными рынками энергии и мощности и т.д.
Требования должны периодически актуализироваться и учитываться в деятельности
менеджмента предприятия.
Предприятие должно
иметь сформулированные и задокументированные цели, задачи и планы действий на
определенные периоды. Цели и задачи должны быть контролируемы и, как правило,
иметь количественное отражение относительно базового периода.
При определении
целей и задач для энергоменеджмента должны учитываться условия ведения бизнеса
предприятия.
Планы мероприятий
по эффективному энергопользованию должны быть комплексными и исполняться при
следующих условиях:
должны быть
определены ответственные лица по каждому мероприятию;
должны быть
установлены конкретные сроки и количественные задания по исполнению каждой
индивидуальной цели и задачи;
к плану должны быть
приложены методики определения показателей энергоэффективности [11].
Запитывать устройство можно, используя
стандартные АС/DC и DC/DC преобразователи в типовом включении.
Основная задача источников питания (ИП) -
преобразовать напряжение сети (входное) в стабилизированное напряжение питания
для электронных схем. Учитывая требования к
источнику питания выбираем импульсный блок питания закрытого исполнения.
Импульсные блоки питания обладают
следующими основными достоинствами:
) Меньшим весом за счет того, что с
повышением частоты можно использовать трансформаторы меньших размеров при той
же передаваемой мощности.
) Значительно более высоким КПД (вплоть
до 90-94%) за счет того, что основные потери в импульсных стабилизаторах
связаны с переходными процессами в моменты переключения ключевого элемента.
Поскольку основную часть времени ключевые элементы находятся в одном из
устойчивых состояний (т.е. либо включен, либо выключен) потери энергии
минимальны.
) Меньшей стоимостью, благодаря
массовому выпуску унифицированной элементной базы и разработке ключевых
транзисторов высокой мощности.
) Значительно более низкую стоимость
импульсных трансформаторов при сравнимой передаваемой мощности, и возможность
использования менее мощных силовых элементов, поскольку режим их работы
ключевой.
) Широким диапазоном питающего
напряжения и частоты, недостижимым для сравнимого по цене линейного. На
практике это означает возможность использования одного и того же импульсного БП
для носимой цифровой электроники в разных странах мира - Россия/США / Англия,
сильно отличных по напряжению и частоте в стандартных розетках.
Данная группа изделий представлена
тремя крупными производителями источников питания: канадской фирмой «Aimtec»
(www.aimtec.ca) и тайваньскими компаниями «Chinfa» (www.chinfa.com) и «Mean
Well» (www.meanwell.com). Преобразователи отличаются между собой мощностью
некоторые модели имеют защиту от короткого замыкания, перегрузки и
перенапряжения на выходе. Входное напряжение: 85-264В AC (в зависимости от
модели).
Основные параметры AC/DC
преобразователей фирмы «Aimtec» (в зависимости от модели):
Универсальный вход: 90…260 В AC,
47…440 Гц или 120…370 В DC
Электрическая прочность изоляции
вход / выход: 3000 В AC
Точность выходного напряжения: ±2%
Uвых (макс)
Нестабильность Uвых от изменения Uвх
(90…265 В AC): < ±5%
Нестабильность выходного напряжения
от изменения нагрузки: < ±6%
Низкий уровень шумов на выходе
Сертифицированы по стандартам
электробезопасности и ЭМС
Рабочий температурный диапазон:
-25…+71°С (в зависимости от тока)
Высокий КПД (до 85%).
На рисунке 3.7 представлен внешний
вид импульсного преобразователя.
Рисунок 3.7 - Внешний вид
импульсного блока питания для монтажа
Система обозначений AC/DC преобразователей фирмы «Aimtec» на примере AME30-5S12S представлена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Система обозначений AC/DC преобразователей
|
AME
|
|
30
|
-
|
5
|
12
|
*S*S
|
|
Префикс
|
Тип корпуса (на плату) [нет]- Стандартный L- Малогабаритный
|
Выходная мощность, Вт 5 10 15 30
|
|
Выходное напряжение, В 03-3,3 В 05-5 В 12-12 В 15-15 В 24-24 В
|
Выходное напряжение для второй обмотки (для изолированных
обмоток) 03-3,3 В 05-5 В 12-12 В 15-15 В 24-24 В
|
Выход S -
одна выходная обмотка D -
две обмотки с общим выводом T -
три обмотки S*S* - две раздельные обмотки
|
Блок-схемы устройства AC/DC
преобразователей фирмы «Aimtec» с одной, двумя и тремя обмотками представлено
на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 - Блок-схемы устройства AC/DC преобразователей
4. Экономическая
обоснование дипломного проекта
.1 Выбор
потенциально-возможных вариантов устройства
Целью данного раздела является
разработка блока управления пропорциональной электрогидравлической системы.
Преимуществами разрабатываемого
блока управления являются: относительная дешевизна, более узкий диапазон
напряжения питания, высокое быстродействие.
Электронное изделие будем
изготавливать цехе в КЖРЭУП «Сельмашевское».
Тип производства - мелкосерийный.
Аналогами устройства являются блоки
управления формата «EUROCARD» и формата ME (крепление на DIN-рейку),
разрабатываемые на открытом акционерном обществе «Гомельское специальное
конструкторско-техническое бюро гидропневмоавтоматики» (ОАО «ГСКТБ ГА»).
Основные технические показатели
разрабатываемого блока управления и его аналога представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Технические параметры
сравниваемых приборов
|
Показатели
|
Значения показателей
|
|
проект
|
аналог
|
эталон
|
|
Количество каналов, шт.
|
1
|
1
|
1
|
|
Диапазон напряжения питания, В.
|
14,7÷15,2
|
14÷15,8
|
14,8÷15,2
|
|
Потребляемый ток в активном режиме, мА.
|
20÷30
|
24÷28
|
24÷28
|
|
Диапазон рабочих температур, ºС
|
-50÷ +70
|
-50÷ +70
|
-50÷
+70
|
|
Быстродействие, с
|
0,1
|
0,5
|
0,1
|
4.2 Расчёт затрат на
стадии НИОКР
Затраты на стадии НИОКР определяются
путем расчета общей продолжительности их проведения с помощью ленточного
графика (таблица 4.2). Для определения трудоемкости выполнения НИОКР
составляется перечень всех основных этапов и видов работ, которые должны быть
выполнены. По каждому виду работ определяются исполнители и их
квалифицированный уровень. Проектные работы будет выполнять инженер по
радиоэлектронике тарифным разрядом 12, и тарифным коэффициентом 2.84
Таблица 4.2 - Ленточный график НИОКР
|
Этапы
|
Трудоемкость этапа (чел. дни)
|
Ис-пол-нит.
|
Рабочий период (дни)
|
|
|
|
5
|
10
|
15
|
20
|
30
|
40
|
|
1. Получение задания
|
1
|
Инженер по радиоэлектронике
|
…
|
|
|
|
|
|
|
2. Подбор и анализ литературы
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Разработка структурной схемы
|
5
|
|
|
…
|
|
|
|
|
|
4. Разработка принципиальной схемы
|
5
|
|
|
|
…
|
|
|
|
|
5. Разработка ПО
|
5
|
|
|
|
|
…
|
|
|
|
6. Изготовление опытного образца
|
3
|
|
|
|
|
|
…
|
|
|
7. Наладка опытного образца
|
3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Экономическое обоснование разработки
|
3
|
|
|
|
|
|
…
|
|
|
9. Оформление ПЗ
|
10
|
|
|
|
|
|
|
…
|
|
10. Сдача разработки
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итог
|
40
|
|
|
|
|
|
|
|
По специальному оборудованию расходы
не запланированы так, как на данной стадии используется кафедральное
оборудование без арендной платы.
Рассчитаем расходы на материальные
ресурсы на стадии НИОКР (таблица 4.3).
Таблица 4.3 - Затраты по статье «Материалы»
|
Материалы и др. материальные ресурсы
|
Единицы измерения
|
Необходимое количество
|
Цена (рублей)
|
Сумма (рублей)
|
|
Ручка
|
Шт.
|
2
|
2500
|
5000
|
|
Линейка
|
Шт.
|
1
|
7000
|
7000
|
|
Пачка бумаги
|
Шт.
|
1
|
44000
|
44000
|
|
Карандаш
|
Шт.
|
2
|
1500
|
3000
|
|
Картридж
|
Шт.
|
1
|
50000
|
50000
|
|
Стирка
|
Шт.
|
1
|
5000
|
5000
|
|
Лист А1
|
Шт.
|
6
|
7000
|
42000
|
|
Итого с учетом транспортно-заготовительных расходов (5%)
|
163800
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Цены на материальные ресурсы
[12].
Произведем расчет затрат на оплату
труда инженера по радиоэлектронике с учетом отчислений на социальные нужды:
Рассчитаем должностной оклад
инженера-электроника:
, (4.1)
где
С1 - ставка первого
разряда, руб. (С1 = 210000 руб.);
Кm - тарифный
коэффициент (Кm = 2,84);
Ккор - корректирующий
коэффициент (Ккор = 1,056);
Кст - коэффициент за
стаж (Кст =1,1).
(руб.)
Так как разработчик
работает 40 дней, а плановая продолжительность 21 рабочий день, его зарплата
будет равна:
, (4.2)
гденом - количество дней
на выполнение задания, дни;
Кпр - коэффициент
премирования (Кпр = 0,3);РАБМЕС - количество рабочих дней в месяце,
дни.
(руб.)
Рассчитаем величину
дополнительной заработной платы по формуле:
, (4.3)
где
Кдопзп - коэффициент
дополнительной заработной платы (Кдопзп=0,25)
(руб.)
, (4.4)
(руб.)
Фонд оплаты труда
инженера по радиоэлектронике составит:
, (4.5)
(руб.)
Тариф на электроэнергию
определяем по формуле:
Цэ=Tb
(0,11+0,89
) (4.6)
где
Цэ, Tb - тариф на электроэнергию
проиндексированный на изменение курса белорусского рубля к доллару США на день
оплаты и установленный Декларацией соответственно (Тb=737 руб.);, Kb - значение
белорусского рубля по отношению к доллару США на день оплаты и при установлении
тарифов электроэнергии соответственно (по данным НБ на 25.05.12 г. 1 $ = 8320
бел. руб.; Кb=5107 руб.);
Цэ=737(0,11+0,89
)=1149
руб.
Расчет затрат на электроэнергию при
провидении НИОКР производят по формуле:
, (4.7)
где
ЦЭЛ - тариф на
электроэнергию;
РЭЛ - расход
электроэнергии, потребляемой оборудованием для проведения НИОКР;
РМ - расход
электроэнергии на местное освещение.
Расход электроэнергии,
потребляемой оборудованием для проведения НИОКР, рассчитывают следующим
образом:
, (4.8)
гдеЭЛ -
установленная мощность единицы электрооборудования;
КС -
коэффициент спроса потребителей электроэнергии (принимаем КС = 0,75);
ТРАБ -
продолжительность работы прибора или устройства, используемого при проведении
НИОКР и потребляющего электроэнергию;- количество однотипного оборудования.
Результаты расчетов
приведены в таблице 4.4.
Таблица 4.4 - Расход электроэнергии,
потребляемой оборудованием при проведении НИОКР
|
Наименование оборудования
|
Потребляемая мощность, кВт
|
Этапы графика НИОКР
|
ТРАБ, дни
|
ТРАБ, час
|
Кол-во единиц, шт.
|
КС
|
РЭЛ, кВт*ч
|
|
Электропаяльник
|
0,04
|
6
|
3
|
24
|
1
|
0.75
|
0,72
|
|
Вольтметр
|
0,05
|
6
|
3
|
24
|
1
|
|
0,9
|
|
Осциллограф
|
0,2
|
6
|
3
|
24
|
1
|
|
3,6
|
|
Компьютер
|
0,4
|
6
|
3
|
24
|
1
|
|
7,2
|
|
Итого:
|
12.42
|
Расход электроэнергии на местное
освещение при проведении НИОКР рассчитывают следующим образом:
, (4.9)
гдеОСВ -
средняя мощность осветительных ламп на одном рабочем месте (принимаем WОСВ
= 0,1 кВт);
ωПРИН
- принятое число рабочих мест, нуждающихся в местном освещении, при проведении
НИОКР.
Расход электроэнергии на
местное освещении при проведении НИОКР определяется исходя из расчета на одно
рабочее место (ωПРИН = 1) на весь период НИОКР (ТРАБ = 40 дней). В
соответствии с формулой (4.9), получаем:
(
)
В соответствии с
формулой (4.7), сумма затрат по статье «Затраты на электроэнергию» для
проведения НИОКР составит:
(руб.)
«Накладные расходы» на
управление и хозяйственное обслуживание составляют 30% от основной заработной
платы разработчика:
, (4.10)
(руб.)
Затраты на изготовление
опытного образца складываются из затрат на комплектующие изделия и основные и
вспомогательные материалы на единицу продукции (таблица 4.5 и 4.6).
Таблица 4.5 - Затраты на основные и
вспомогательные материалы
|
Наименование основных и вспомогательных материалов
|
Ед. изм-я.
|
Норма расхода на 1 изделие
|
Цена за единицу (без НДС), тыс. руб.
|
Сумма затрат тыс. руб.
|
|
Основные
|
|
|
|
|
|
Корпус
|
шт.
|
1
|
17
|
17
|
|
гайки
|
шт.
|
4
|
0,5
|
2
|
|
болты
|
шт.
|
4
|
0,8
|
3,2
|
|
шайбы
|
шт.
|
4
|
0,2
|
0,8
|
|
Вспомогательные
|
|
|
|
|
|
припой
|
кг
|
1
|
6
|
6
|
|
лак
|
л
|
0,5
|
15
|
7,5
|
|
текстолит
|
шт.
|
1
|
13
|
13
|
|
канифоль
|
кг
|
0,4
|
9
|
3,6
|
|
Итого с учётом транспортно-заготовительных расходов (5%)
|
55,76
|
Примечание. Цены на основные и
вспомогательные материалы[13].
Таблица 4.6 - Затраты на
комплектующие изделия
|
Наименование комплектующих
|
Тип изделия
|
Количество элементов, шт.
|
Цена за единицу (без НДС), тыс. руб.
|
Сумма затрат тыс. руб.
|
|
Конденсаторы
|
КД2-25В-1мкФ±20%
|
6
|
0,82
|
4,92
|
|
К10-35В -4,7мкФ±10%
|
1
|
0,82
|
0,82
|
|
К10-25В -4,7мкФ±10%
|
1
|
0,82
|
0,82
|
|
К10-10В -4,7мкФ±10%
|
1
|
0,82
|
0,82
|
|
Микросхемы
|
LM³24
|
4
|
1,722
|
6,888
|
|
Резисторы
|
С1-4-1-15 кОм±5%
|
6
|
0,328
|
1,968
|
|
МЛТ - 0,25-10кОм±5%
|
18
|
0,328
|
5,904
|
|
МЛТ - 0,25-5,62кОм±5%
|
1
|
0,328
|
0,328
|
|
МЛТ - 0,25-223кОм±5%
|
4
|
0,328
|
1,312
|
|
МЛТ - 0,25-2кОм±5%
|
5
|
0,328
|
1,64
|
|
МЛТ - 0,25-33,6кОм±5%
|
2
|
0,328
|
0,656
|
|
МЛТ - 0,25-432кОм±5%
|
5
|
0,328
|
1,64
|
|
МЛТ - 0,25-1,3МОм±5%
|
2
|
0,328
|
0,656
|
|
МЛТ - 0,25-310кОм±5%
|
1
|
0,328
|
0,328
|
|
МЛТ - 0,25-100 кОм±5%
|
1
|
0,328
|
0,328
|
|
МЛТ - 0,25-20 кОм±5%
|
1
|
0,328
|
0,328
|
|
МЛТ - 0,25-2,23 МОм±5%
|
1
|
0,328
|
0,328
|
|
МЛТ - 0,25-30,1 кОм±5%
|
2
|
0,328
|
0,656
|
|
МЛТ - 0,25-4,32кОм±5%
|
4
|
0,328
|
1,312
|
|
МЛТ - 0,25-13 кОм±5%
|
1
|
0,328
|
0,328
|
|
МЛТ - 0,25-2 кОм±5%
|
2
|
0,328
|
0,656
|
|
Диоды
|
КД521А
|
4
|
0,492
|
1,968
|
|
АЛ336И
|
4
|
0,984
|
3,936
|
|
SS23
|
2
|
1,640
|
3,28
|
|
Транзисторы
|
ВС847B
|
4
|
2,460
|
9,84
|
|
IRF9Z34N
|
2
|
6,560
|
13,12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Цены на комплектующие
изделия [14]
, (4.11)
(тыс. руб.)
Все затраты на НИОКР
сведем в таблицу 4.7.
Таблица 4.7 - Плановая калькуляция
себестоимости НИОКР
|
Статьи затрат
|
Сумма, тыс. руб.
|
|
Материалы
|
163,8
|
|
Затраты на изготовление опытного образца
|
125,5
|
|
Затраты на электроэнергию
|
51,0
|
|
Спецоборудование НИОКР
|
0
|
|
Основная заработная плата разработчика
|
1715,5
|
|
Дополнительная заработная плата
|
428, 9
|
|
Отчисления на социальные нужды
|
746,2
|
|
Служебные командировки
|
0
|
|
Услуги сторонних организаций
|
0
|
|
Прочие прямые расходы
|
0
|
|
Накладные расходы
|
514,6
|
|
Полная себестоимость НИОКР
|
3745,5
|
4.3 Расчет затрат на
стадии производства
Данный подраздел предполагает расчет
отпускной цены продукции, в основу которой положена группировка затрат по
статьям калькуляции на производство единицы продукции.
Затраты на комплектующие изделия,
основные и вспомогательные материалы приведены в таблицах 4.5. и 4.6.
Затраты на электроэнергию для
технологических целей рассчитываем исходя из расхода электроэнергии с учетом
установленной мощности единицы оборудования, фактических затрат времени на
производство единицы продукции, коэффициента спроса потребителей
электроэнергии, тарифа за один кВт∙час электроэнергии для
производственных целей и количества единиц однотипного оборудования. Примем
коэффициент спроса 0,75.
Расход электроэнергии:
, (4.12)
где:у - установленная
мощность единицы оборудования, кВт;
Кс - коэффициент спроса
потребителей электроэнергии;эф - эффективный годовой фонд времени работы
оборудования, ч;об - количество единиц однотипного оборудования, шт.
Результаты вычислений
занесём в таблицу 4.8.
Таблица 4.8 - Затраты на
электроэнергию для технологических целей
|
Наименование оборудования.
|
Мощность, кВт
|
Кс
|
Fэф, час
|
nоб, шт.
|
Цэл, тыс. руб.
|
Рэл, тыс. руб.
|
|
Полуавтомат для лужения выводов микросхем
|
1.5
|
0.75
|
14.02
|
2
|
1149
|
36,245
|
|
Автомат формовки и обрезки выводов микросхем
|
2.5
|
0.75
|
8.64
|
2
|
1149
|
37,228
|
|
Полуавтомат укладки электроэлементов и микросхем на печатные
платы
|
0.7
|
0.75
|
44.5
|
7
|
1149
|
187,904
|
|
Установка пайки печатных плат
|
1.8
|
0.75
|
39
|
2
|
1149
|
120,990
|
|
Электропаяльник
|
0.04
|
0.75
|
17
|
12
|
1149
|
7,032
|
|
Конвейер
|
25.04
|
0.75
|
60
|
1
|
1149
|
1294,693
|
|
Полуавтомат для лужения выводов элементов
|
1.5
|
0.75
|
14.02
|
2
|
1149
|
36,245
|
|
Итого
|
1720,337
|
Таким образом видно, что затраты на
электроэнергию для технологических целей составляют 1720337 рублей.
Для расчета заработной платы
необходимо определить норму штучного времени на изготовление единицы продукции.
Штучное время на операцию найдем по
формуле:
(4.13)
где
tОП −величина
оперативного времени выполнения сборочных операций, мин;ПЗ −
подготовительно-заключительное время в 2,9% от оперативного;об −
время на организационно-техническое обслуживание рабочего места в 2,4% от
оперативного;НЛ − время на личные надобности в% от
оперативного;ДТО − время на отдых в% от оперативного;ТП
− поправочный коэффициент, учитывающий тип производства (0,8 для
мелкосерийного);УР− поправочный коэффициент, учитывающий
условия выполнения работы.ОТД + tЛН = 4,2%
Штучное время для распаковки
элементов составит:
tшт=0,008·(1+(2,9+2,4+4,2)/100)
·0,8·1=0,007 мин.
Аналогичным образом рассчитываем
штучное время для каждой операции.
Полученные данные занесем в таблицу
4.9
Таблица 4.9 − Расчет нормы
времени по операциям изготовления изделия