Совершенствование АСУ ТП пастеризации молока в организации. Часть 2

Страницы 1 2

---

2.3 Разработка схемы САУ процесса промывки трубопроводов пастеризации молока

 

Схема САУ процесса промывки трубопроводов пастеризации для СПК СХА колхоза «Москва» представлена на рис. 8.

Рис. 8. Схема САУ процесса промывки трубопроводов пастеризации

 

Процессы мойки щелочью и кислотой запускается после процесса пастеризации. Необходимы для полного удаления остатков молочных продуктов из установки.

При запуске процесса мойки щелочью (кислотой) включаются насосы контуров горячей воды секций пастеризации и подогрева, а также насос продукта. Открывается клапан подачи воды в приемный бак. По достижению верхнего уровня воды в приемном баке клапан воды отключается. Открывается клапан подачи щелочи (кислоты), запускается таймер дозирования. В течение времени дозирования периодически включается и выключается дозирующий насос щелочи (кислоты). Это необходимо для равномерного распределения моющих растворов по установке. По окончанию дозирования моющих растворов открываются клапана пара секций пастеризации и подогрева. В зависимости от температуры воды на выходе из секции пастеризации и секции подогрева, происходит регулирование степени открытия регулирующих клапанов пара. Последовательно, в полуавтоматическом режиме, подключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор. Открывается клапан мойки приемного бака. Как только температура воды в установке достигает значения уставки температуры мойки щелочью (кислотой) начинается отсчет времени мойки. По окончанию отсчета времени мойки перекрывается подача пара, звучит звуковая сигнализация. В полуавтоматическом режиме отключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор, установка останавливается, процесс мойки окончен.

Во время мойки установка периодически переключается между контурами возврата и циркуляции.

Процесс ополаскивания следует за процессом мойки и необходим для полного удаления моющих растворов из пастеризационной установки. При запуске процесса ополаскивания включаются насосы контуров горячей воды секций пастеризации и подогрева, а также насос продукта. Запускается таймер процесса ополаскивания. Открываются клапана возврата и циркуляции. Клапан розлива переключается на слив. После опорожнения приемного бака открывается клапан подачи воды в приемный бак. В течение процесса ополаскивания автоматически поддерживается уровень воды в приемном баке. При теплом ополаскивании открываются клапана пара секций пастеризации и подогрева и в зависимости от температуры воды на выходе из секции пастеризации и секции подогрева, происходит регулирование степени открытия регулирующих клапанов пара. Последовательно, в полуавтоматическом режиме, подключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор. По окончанию отсчета времени ополаскивания при теплом ополаскивании перекрывается подача пара, звучит звуковая сигнализация. В полуавтоматическом режиме отключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор, установка останавливается, процесс ополаскивания окончен.

Во время ополаскивания установка периодически переключается на слив, циркуляцию и возврат.

 

2.4. Разработка схемы САУ процесса переключения подачи молока в АСУ ТП пастеризации молока

 

Схема САУ процесса переключения подачи молока в АСУ ТП пастеризации молока для СПК СХА колхоза «Москва» представлена на рис. 9. Предлагается дополнить существующую схему САУ с целью совершенствования процесса переключения подачи молока в АСУ ТП (рис. 9, красные линии).

Рис. 9. Схема САУ процесса переключения подачи молока в АСУ ТП

 

Технологически пастеризация молочных продуктов состоит из 5 процессов: процесс стерилизации, процесс пастеризации, процесс мойки щелочью, процесс мойки кислотой, процесс ополаскивания.

Процесс стерилизации – это процесс термической дезинфекции установки. Запускается перед процессом пастеризации продукта.

При запуске процесса стерилизации включаются насосы контуров горячей воды секций пастеризации и подогрева, а также насос продукта. Открывается клапан подачи воды в приемный бак. По достижению верхнего уровня воды в приемном баке клапан воды отключается. Открываются клапана пара секций пастеризации и подогрева. В зависимости от температуры воды на выходе из секции пастеризации и секции подогрева, происходит регулирование степени открытия регулирующих клапанов пара. Последовательно, в полуавтоматическом режиме, подключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор. Как только температура воды в установке достигнет значения уставки температуры стерилизации начинается отсчет времени стерилизации. По окончанию отсчета времени стерилизации перекрывается подача пара, звучит звуковая сигнализация. В полуавтоматическом режиме отключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор, установка останавливается (отключаются насосы, клапана переходят в исходное состояние) процесс стерилизации окончен.

Во время стерилизации установка периодически переключается между контурами возврата и циркуляции.

Контур возврата: приемный бак — клапан возврата — приемный бак. Контур циркуляции: приемный бак — клапан возврата — клапан выдерживателя — клапан циркуляции — приемный бак.

Процесс пастеризации состоит из 4 подпроцессов: разогрев установки до температуры пастеризации, выталкивание воды, розлив, выталкивание продукта.

Разогрев установки:

При запуске процесса пастеризации включаются насосы контуров горячей воды секций пастеризации и подогрева, а также насос продукта. Открывается клапан возврата. В зависимости от технологического процесса подключается выдерживатель. Открывается клапан подачи воды в приемный бак. По достижению верхнего уровня воды в приемном баке клапан воды отключается. Открываются клапана пара секций пастеризации и подогрева. В зависимости от температуры воды на выходе из секции пастеризации и секции подогрева, происходит регулирование степени открытия регулирующих клапанов пара. Последовательно, в полуавтоматическом режиме, подключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор. Как только температура воды достигнет уставки температуры пастеризации звучит звуковой сигнал, информирующий оператора о том, что установка разогрета и можно начитать подпроцесс выталкивания воды. Нагрев воды (продукта) продолжается в течение всего процесса пастеризации.

Выталкивание воды:

Подпроцесс выталкивания воды заключается в вытеснении продуктом воды из установки в канализацию. При запуске выталкивания воды открывается клапан циркуляции. Клапан розлива переключается на слив. Идет слив воды в канализацию. В зависимости от технологического процесса идет либо подогрев, либо охлаждение продукта на выходе установки. При охлаждении перекрывается клапан пара секции подогрева, открывается клапан сброса отепленной воды, последовательно с интервалом в несколько секунд открываются клапана выхода и входа ледяной воды соответственно Как только опустошится приемный бак открывается клапан подачи продукта в приемный бак и включается таймер выталкивания воды. Уровень продукта в приемном баке автоматически поддерживается в течение всего времени пастеризации продукта. Из приемного бака продукт продуктовым насосом подается в секцию регенерации 1, где происходит предварительный нагрев продукта до температуры 40-60С. Далее продукт поступает в деаэратор, после процесса деаэрации продукт поступает в сепаратор, где очищается и поступает в секцию регенерации 2 и нагревается до температуры 50-70С. Из секции регенерации 2 продукт поступает на гомогенизатор, после гомогенизации продукт поступает в секцию регенерации 3, а затем в секцию пастеризации, где окончательно нагревается до заданной температуры пастеризации. Выйдя из секции пастеризации, пройдя переключающий автоматический клапан возврата и выдерживатель (60-300сек), продукт идет в секции регенерации 3, 2, 1 соответственно. Далее в зависимости от технологии производства, происходит либо нагрев, либо охлаждение продукта в секции нагрева/охлаждения.

Нагрев и охлаждение продукта производится за счет теплообмена в пяти секциях: в секциях регенерации 1, 2 и 3 теплообмен происходит между исходным холодным продуктом и горячим пастеризованным. В секциях пастеризации и подогрева/охлаждения теплообмен ведется между продуктом и водой. По окончанию отсчета времени выталкивания воды клапан розлива переключается на розлив — автоматически запускается подпроцесс розлива продукта.

Розлив:

Вовремя подпроцесса розлива продукта ведется контроль линии розлива по датчику давления продукта на выходе из установки. При повышении давления продукта на выходе из установки свыше 2 кг/см2 установка останавливается, формируется авария линии розлива. Также ведется контроль температуры пастеризации продукта. При падении температуры пастеризации продукта ниже, чем на 2’C от уставки установка автоматически переключается на возврат — недопастеризаванный продукт проходит повторную пастеризацию. Как только температура пастеризации продукта достигнет уставки температуры пастеризации, установка автоматически переключается обратно на розлив продукта.

Выталкивание продукта:

Подпроцесс выталкивания продукта заключается в вытеснении водой продукта из установки, а также из линии розлива. При запуске выталкивания продукта открывается клапан циркуляции, клапан розлива находиться в положении розлив. Как только опустошиться приемный бак открывается клапан воды в приемный бак и включается таймер выталкивания продукта.

По окончанию отсчета времени выталкивания продукта установка переключается на циркуляцию, перекрывается подача пара, звучит звуковая сигнализация. В полуавтоматическом режиме отключаются: деаэратор, сепаратор, гомогенизатор, установка останавливается, процесс пастеризации окончен.

 

2.5 Анализ системы управления работой АСУ пастеризации молока с использованием современного ПЛК

 

Совершенствование АСУ ТП пастеризации молока в СПК СХА колхоза «Москва», позволяет значительно снизить стоимость пластинчатых пастеризационно-охладительных установок (ППОУ).

Ниже представлен перечень системы управления работой АСУ для СПК СХА колхоза «Москва»:

• 1 программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК160;
• 1 модуль дискретного ввода ОВЕН МВ110-224.16ДН;
• 1 модуль дискретного ввода ОВЕН МВ110-224.32ДН;
• 1 модуль универсального аналогового ввода ОВЕН МВ110-224.8А;
• 1 модуль дискретного вывода ОВЕН МУ110-224.32Р;
• 1 частотный преобразователь ОВЕН ПЧВ;
• 2 блока питания ОВЕН БП60-Д4;
• 1 панель оператора Weintek MT8070iE;
• электропневмопреобразователи и пневмораспределители SMS;
• электрокомплектующие (автоматические выключатели, электромагнитные пускатели, электромагнитные реле) ABB.

АСУ ТП ППОУ, построенное на оборудовании ОВЕН и Weintek практически не уступает по функционалу и качеству автоматического управления и регулирования АСУ ТП построенных на электронике таких мировых лидеров как Siemens и OMRON.

Основным элементом АСУ ТП ППОУ является пульт управления на базе программируемого логического контроллера, к которому подключаются исполнительные механизмы и датчики.

Архитектура АСУ ТП представлена на рис. 10.

Рис.10. Архитектура АСУ ТП

 

Контроль давления воздуха.

Автоматика пастеризационной установки контролирует давление воздуха на входе в пульт управления по реле давления системы воздухоподготовки. При падении давления воздуха ниже допустимого значения (4-5кг/см²) формируется аварийное сообщение, установка останавливается.

Контроль питающей сети.

АСУ ТП по сигналу с реле контроля напряжения и фаз ведет контроль трех фазной сети переменного тока. При отсутствии сигнала установка останавливается, формируется авария питающей сети.

Контроль перегрева.

В ППОУ реализован контроль перегрева в секциях пастеризации и подогрева. При превышении температуры теплоносителя уставки максимальной температуры теплоносителя отключается подача пара в соответствующую секцию прекращается, до тех пор, пока температура теплоносителя не опустится ниже уставки максимальной температуры теплоносителя. Формируется предупреждение о перегреве в соответствующей секции.

Контроль теплообмена.

При пастеризации продукта ведется контроль разности температур теплоносителя и продукта в секциях пастеризации и подогрева/охлаждения. Если модуль разности температуры продукта и температуры теплоносителя становиться выше уставки максимальной разности температуры теплообмена, формируется предупреждение о низком теплообмене в соответствующей секции. Нарушение теплообмена связано с накипанием продукта на стенки пластин теплообменника.

Контроль утечки воды в системе.

Во время работы установки на воде на замкнутом контуре (стерилизация, пастеризация — разогрев установки, мойка щелочью, мойка кислотой) ведется контроль уровня воды в приемном баке. При понижении уровня воды ниже датчика нижнего уровня установка останавливается, инициируется авария утечки воды в системе.

Контроль работы оборудования.

Работа деаэратора, сепаратора, гомогенизатора, насосов и пневмоклапанов контролируется по обратным связям. Если при работе ППОУ пропадает обратная связь от оборудования, то инициируется авария соответствующего оборудования и ППОУ останавливается.

Подпитка контуров пастеризации и подогрева/охлаждения.

Контуры горячей воды секций пастеризации и подогрева/охлаждения автоматически подпитываются водопроводной водой при понижении давления воды в контурах. Если давление в контуре горячей воды не достигает уставки (2кг/см²) в течении определенного времени, то формируется авария подпитки соответствующего контура.

Ручное управление.

Управление исполнительными механизмами ППОУ осуществляется как в автоматическом, так и в ручном режимах посредством панели MT8070iE, причем переключение между автоматическим и ручным режимами возможно и во время работы установки.

Подключение деаэратора, сепаратора, гомогенизатора.

В зависимости от технологии обработки продукта возможно подключение любой комбинации следующего оборудования: деаэратора, сепаратора, гомогенизатора. Запуск установки осуществляется без деаэратора, сепаратора, гомогенизатора, затем данное оборудование последовательно подключается к установке. Деаэратор, сепаратор и гомогенизатор имеют свои пульты управления, с которых на пульт управления ППОУ поступают сигналы о работе оборудования. По сигналам обратных связей осуществляется переключение клапанов подачи продукта (вход, выход, байпас) на соответствующее оборудование.

Управление температурой продукта.

Управление температурой пастеризации и температурой продукта на выходе осуществляется посредством регулирования подачи пара или ледяной воды в секции пастеризации и подогрева/охлаждения. Программируемый контроллер ПЛК160 непрерывно опрашивает датчики температуры продукта; информация о температуре поступает на ПИД-регуляторы, которые выдают управляющий сигналы (4-20мА, 0-10В) на регулирующие клапаны пара.

Управление насосом продукта.

Управление производительностью насоса продукта осуществляется посредством изменения частоты вращения двигателя насоса продукта через частотный преобразователь. Информация с расходомера продукта обрабатывается ПИД регулятором ПЛК, который выдает управляющий сигнал на частотный преобразователь (4-20мА, 0-10В).

Световая и звуковая индикация.

Для световой и звуковой индикации в АСУ ТП ППОУ применяется трехцветная сигнальная башня. При запущенном процессе горит зеленый индикатор. При возникновении предупреждений горит оранжевый индикатор. При авариях горит красный индикатор. По завершению процессов, а также при возникновении предупреждений и аварий звучит звуковая сигнализация.

Визуализация.

Визуализация информации, а также управление установкой осуществляется посредством панели оператора Weintek MT8070iE (рис. 11). На панели задаются установки температур и времени процессов, время дозирования моющих растворов, время одной дозы и паузы, производительность насоса продукта, настройки ПИД-регуляторов, таймеров и мн. др. Также на панели MT8070iE отображаются технологическая схема ППОУ, журнал событий, графики давлений и температур процесса, предупреждения и аварии, информационные сообщения о работе ППОУ.

 

Рис. 11. – Панель оператора MT8070iE

 

Регистрация технологических параметров.

Регистрация технологических параметров осуществляется панелью оператора Weintek MT8070iE на USB-флэш-накопитель в файлы формата *.cvs (Microsoft Excel). На USB-флэш-накопитель записываются журнал событий (дискретные технологические параметры) и графики давлений и температур (аналоговые технологические параметры).

Подключение к SCADA системе.

В АСУ ТП ППОУ реализована возможность удаленного управления технологическим процессом посредством SCADA системы MasterSCADA. Подключение удаленного компьютера к ПЛК160 осуществляется через интерфейс связи Ethernet, протокол связи Modbus-TCP.

3. Оптимизация выходных пастеризации молока за счет применения нового оборудования СА

 

3.1 Разработка функционально-структурной схемы АСУ пастеризации молока

 

При разработке функциональной схемы автоматизации использовался ГОСТ 21.208-2013 Система проектной документации для строительства (СПДС). Автоматизация технологических процессов. Функциональная схема автоматизации процесса пастеризации молока приведена в Приложении 1, где:

• TT–датчик температуры;
• LT – датчик уровня;
• PT – датчик давления;
• NS–магнитный пускатель;
• GT–датчик угла поворота;
• 1-3, 3-4, 7-3– электрический исполнительный механизм.

АСУТП пастеризации молока состоит из трёх уровней управления:

• Верхний уровень (диспетчерская с одним АРМ (автоматизированное рабочее место) и принтером).
• Средний уровень (модули аналогового и дискретного ввода-вывода).
• Нижний уровень (датчики температуры, датчик уровня, датчик давления, манометр, регулирующие органы).

Нижний уровень:

Для измерения температуры нагрева используется термопреобразователь сопротивления поз. 1-1. Этот термопреобразователь подключен к модулю аналогово ввода AI ОВЕН МВ110-8А. Регулирование температуры нагрева достигается за счет изменения расхода пара регулирующим органам, установленным на трубопроводе подачи пара. Это регулирующий орган оснащен электродвигательным исполнительным механизмом поз.1-3с датчиком угла поворота поз. 1-4. Управляющие импульсы подаются на двигатель этого механизма с модуля дискретного вывода DO ОВЕН МУ110-32Р через магнитный пускатель поз. 1-2. Для реализации сигнализации крайних положений исполнительного механизма на ЭВМ его конечные выключатели подключаются к модулю дискретного ввода DI ОВЕН МВ110-16ДН.

Для измерения уровня в уравнительном баке 4 используем преобразователь уровня поз. 3-1. На выходе преобразователя формируется унифицированный токовый сигнал (4-20)мА, который подается на вход модуля аналогового ввода AI ОВЕН МВ110-8А. Регулирование уровня в баке  достигается за счет изменения расхода молока регулирующим органам, установленным на трубопроводе подачи молока. Это регулирующий орган оснащен электродвигательным исполнительным механизмом поз. 3-4. Управляющие импульсы подаются на двигатель этого механизма с модуля дискретного вывода DO ОВЕН МУ110-32Р через магнитный пускатель поз. 3-3.Для сигнализации предельного нижнего уровня в баке на щите установлена лампа HL1. Управление двигателем насоса 3 осуществляется сигналом с модуля дискретного вывода DO ОВЕН МУ110-32Рчерез магнитный пускатель поз. 3-2. Включение/отключение двигателя может осуществляться в ручном режиме с помощью кнопочной станции либо в автоматическом режиме.

В этом случае ЭВМ формирует сигнал отключения двигателя насоса при достижении предельно допустимого нижнего уровня в баке 4.

Для измерения давления после выдерживателя используем преобразователь давления поз. 7-1. На выходе преобразователя формируется унифицированный токовый сигнал (4-20)мА который подается на вход модуля аналогового ввода AI ОВЕН МВ110-8А. Регулирования давления происходит за счет изменения расхода продукта регулирующим органом, установленным на трубопроводе после выдерживателя. Это регулирующий орган оснащен электродвигательным исполнительным механизмом поз. 7-3 с датчиком угла поворота поз. 7-4. Управляющие импульсы подаются на двигатель этого механизма с модуля дискретного вывода DO ОВЕН МУ110-32Р через магнитный пускатель поз. 7-2. Для реализации сигнализации крайних положений исполнительного механизма на ЭВМ его конечные выключатели подключаются к модулю дискретного ввода DI ОВЕН МВ110-16ДН.

Средний уровень:

• Основное оборудование пульта управления АСУ ТП ППОУ:
• 1 программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК160;
• 1 модуль дискретного ввода ОВЕН МВ110-224.16ДН;
• 1 модуль универсального аналогового ввода ОВЕН МВ110-224.8А;
• 1 модуль дискретного вывода ОВЕН МУ110-224.32Р;
• 1 частотный преобразователь ОВЕН ПЧВ;
• 2 блока питания ОВЕН БП60-Д4;
• 1 панель оператора Weintek MT8070iE;
• электропневмопреобразователи и пневмораспределители SMS;
• электрокомплектующие (автоматические выключатели, электромагнитные пускатели, электромагнитные реле) ABB.

Верхний уровень:

Регистрация технологических параметров осуществляется панелью оператора Weintek MT8070iE на USB-флэш-накопитель в файлы формата *.cvs (MicrosoftExcel). На USB-флэш-накопитель записываются журнал событий (дискретные технологические параметры) и графики давлений и температур (аналоговые технологические параметры).

Подключение к SCADA системе. В АСУ ТП ППОУ реализована возможность удаленного управления технологическим процессом посредством SCADA системы MasterSCADA. Подключение удаленного компьютера к ПЛК160 осуществляется через интерфейс связи Ethernet, протокол связи Modbus-TCP.

Функциональная структура АСУПТ представлена на рис. 12.

Рис. 12. – Функциональная структура АСУПТ

 

Техническая структура АСУПТ представлена на рис. 13.

Согласно ГОСТ 17194-76 к информационным функциям относятся функции автоматизированной системы управления, целью которых является сбор, преобразование, хранение информации о состоянии объекта управления, представление этой информации оперативному персоналу или передача ее для последующей переработки. Информационное обеспечение АСУТП содержит, прежде всего, алгоритмы сбора и обработки технологической информации. Кроме алгоритмов сбора информации с датчиков и ее обработки (усреднение, фильтрация и т.д.) сюда же входят алгоритмы контроля достоверности исходной информации.

Рис. 13. – Техническая структура АСУПТ

 

Кроме сбора и обработки входной информации с организацией массивов данных для решения задач управления информационные алгоритмы АСУТП осуществляют: проверку соответствия основных параметров ТП допустимым значениям с сигнализацией выхода за пределы, вычисления ряда комплексных показателей, характеризующих качество ведения ТП, расчет необходимых технико-экономических показателей, составление оперативной и отчетной документации. Объем этих функций зависит от сложности информационной модели данной системы управления. Под информационной моделью понимается отображение параметров внешней среды и переменных систем управления, организованное с помощью специальных средств по определенным алгоритмам.

Информационное обеспечение АСУТП должно отвечать основному требованию, которое заключается в представлении всем функциональным подсистемам информации для решения задач управления в необходимом объеме, в требуемые сроки и в удобной для пользования форме. Отсюда вытекают основные принципы организации информационного обеспечения:

• обеспечение полноты данных, необходимых для решения задач системы; минимальное дублирование данных;
• одноразовый ввод и многократное ис­пользование данных задачами-пользователями;
• быстрый поиск информации;
• поддержание информации в достоверном состоянии.

Основные функции информационного обеспечения со­стоят в создании и ведении информационной базы, а также в обеспечении задач системы информацией, необходимой для автоматизации функций управления. Таким образом, информационное обеспечение играет роль обеспечивающей подсистемы.

При этом оно должно обеспечить: решение всех задач информацией с минимальными временными и стоимостными затратами на решение этих задач; единство использования технико-экономических показателей; возможность сокращения времени, необходимого для получения технико-экономических данных.

Информационное обеспечение системы однозначно и окончательно определяется только после определения всех функций системы, завершения технического проекта по всем задачам и выдачи уточненных требований и исходных данных для информационного обеспечения.

Его составной частью является информационная база (ИБ) АСУТП, под которой понимается совокупность входных и промежуточных массивов и записей данных, используемых для решения задач.

Информационные массивы представляют собой функциональную совокупность однородных по форме записей информационных сообщений, закодированных и нанесенных на носители средств вычислительной техники и в соответствии с ГОСТ 14.408-83 должны обеспечивать: минимальные временные и стоимостные затраты на обработку информации; минимальную избыточность информации; оптимальный уровень дублирования.

Помимо понятия массивов информации при обработке информации техническими средствами АСУ используются такие информационные единицы, как данные записи, блоки и др. Данные – это информация, представленная в формализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать ее при помощи технических средств. Данные группируются в массивы.

Программное обеспечение АСУТП представляет собой совокупность программ для реализации АСУТП на базе применения средств вычислительной техники. Программное обеспечение составляют:

• операционная система вычислительного комплекса (системное программное обеспечение);
• система программ, включая пакеты прикладных программ, осуществляющих организацию и обработку данных с целью реализации необходимых функций управления в рамках определенных экономико-математических и организационных моделей (специальное программное обеспечение);
• инструктивно-методические материалы по применению средств программного обеспечения.

Все множество средств программного обеспечения можно условно разделить на две группы: общесистемное (общее) и функциональное (специальное) программные обеспечения.

Общесистемное программное обеспечение включает следующие компоненты: средства автоматизации программирования для создания и ведения АБД; системы управления базами данных (СУБД); средства телеобработки; средства организации вычислительного процесса; системы сортировки данных; системные сервисные средства программирования.

Основой общесистемного программного обеспечения являются операционные системы.

Операционная система (ОС) представляет собой систему, обеспечивающую автоматическое или автоматизированное прохождение задачи на машине, и состоит из набора стандартных управляющих и обрабатывающих программ, созданных для конкретной ЭВМ (обрабатывающей, управляющей).

ОС обеспечивает: организацию ввода-вывода данных программы, сообщений оператора и ЭВМ; включение и выключение транслятора или интерпретатора, средств обнаружения и исправления ошибок; запуск программы на решение; планирование решения на ЭВМ нескольких задач; установление контакта между пользователем и машиной.

Программное обеспечение многоуровневых АСУ представляет собой совокупность ряда компонентов: технологии проектирования и программирования; операционных систем; средств автоматизации проектирования; программного обеспечения решения задач конкретной ИАСУ.

Технология проектирования и программирования включает: порядок разработки и внедрения; технологию проектирования; технологию эксплуатации и развития.

В состав средств автоматизации входят: типовые проектные решения (ТПР) общесистемного и функционального назначения; ППП общего, общесистемного и функционального назначения; системы автоматизированного проектирования.

Функциональное (специальное) программное обеспечение состоит из программ решения конкретных задач АСУТП и ППП, получивших в настоящее время наибольшее распространение.

Функциональное обеспечение предназначено для целевого использования и определяется спецификой комплексов задач, реализуемых в АСУТП.

 

3.2 Технико-экономическое обоснование применения нового оборудования

 

Стоимость Г9–ОМ–4А составляет 700000 рублей, а с учетом доставки, монтажа составит 750000 рублей.

Рассчитаем удельные капитальные вложения:

• базовая модель: 670000/5000=134 руб;
• усовершенствованная модель: 750000/14000=53 руб.

Затраты на электроэнергию. Для сепарирования 1 тонны молока при базовом варианте расход электроэнергии составляет 0,8кВт, а при проектируемом варианте 0,27 кВт. Себестоимость одного кВт электроэнергии составляет 2,3 рубля, то есть экономия на 1 тонну молока составит: 0,53·2,3=1,22 рубля.

Цеховые и общезаводские расходы. Они изменяются за счет сокращения амортизационных отчислений и расходов на ремонт и содержание оборудования. Амортизационные отчисления:

— базовая модель, формула (1).

(1)

где А = 16.4 – сумма амортизационных отчислений;

— усовершенствованная модель:

Расходы на текущий ремонт:

— базовая модель, формула (2).

(2)

где р=5,5 – нормативная сумма на текущий ремонт;

— усовершенствованная модель:

Затраты по базовому и усовершенствованному варианту соответственно:

Из полученных данных видно, что затраты уменьшаются на 17,6 рубля.

В итоге себестоимость 1 килограмма молока снизится на сумму:

1,22+17,6=18,82 руб.

Так как себестоимость одного килограмма молока составляет 26 рублей, то себестоимость 1 тонны молока составит соответственно 26000 рублей, а экономия с 1 одной тонны молока составит 18,82 руб.

Годовая экономическая эффективность, формула (3).

(3)

Где С₁, С₂ – себестоимость базового и модернизированного оборудования;

С₁ = 22000 руб; С₂ = 3336 руб;

Е_н = 0,12 – нормативный коэффициент;

К₁,К₂ – капительные вложения по базовому и модернизируемому варианту.

К₁=670000 руб; К₂= 750000 руб.

А₂= производительность модернизированного варианта;

А₂= 14000 л/ч;

Цеховые расходы принимаются равными 5% от прямых:

11,75·0,05 = 0,5 руб.

Себестоимость 1 кг готовой продукции:

11,75+0,5=12,25 руб.

Нормативная прибыль, принимается равной 15 % от себестоимости 1 кг готовой продукции:

12,25·0,15 = 1,85 руб.

Отпускная цена за 1 кг продукции:

12,25+1,85 = 14,1 руб.

Стоимость продукции произведенной за 1 год:

14,1·2800000 = 39440800 руб.

Годовая сумма прибыли:

1,85·2800000 = 5152000 руб.

Налог на прибыль, 24% от годовой суммы прибыли:

0,24·5152000 = 1236480 руб.

Чистая прибыль:

5152000 – 1236480 = 3915520 руб.

Срок окупаемости капитальных вложений:

Технико-экономические показатели представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Технико-экономические показатели

 

Из таблицы 3 видно, что при незначительном увеличении массы сепаратора производительность увеличивается в 2,8 раза.

Удельные капитальные вложения по отношению к базовому варианту снизились на 81 рубль, а срок окупаемости капитальных вложений составляет меньше 1 года, то есть 2 месяца.

Заключение

 

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы: СПК СХА колхоза «Москва» по размерам производства предприятие относится к малым в молочной промышленности. На предприятии работает 98 человек. Предприятие специализируется на производстве сыров жирных, масла сливочного и молока. На их долю приходится соответственно 79,4 %, 20 % и 0,5% стоимости товарной продукции. Кроме этого, предприятие выпускает пахту, на долю которой приходится всего лишь 0,1 % стоимости товарной продукции.

Также, в данной работе разработана подсистема АСУТП пастеризации молока. В качестве технических средств автоматизации выбран «ОВЕН ПЛК160».

По результатам разработки функциональной структуры и информационной модели объекта, были заменены устаревшие средства измерения и автоматизации на новые датчики. С целью повышения эффективности работы системы проект реализован на базе локальных вычислительных сетей.

В данной работе, одним из методов повышения эффективности деятельности СПК СХА колхоза «Москва» предлагается модернизация сепаратора – нормализатора – молокоочистителя: Г9–ОМ–А4. В ходе проведения технико-экономического обоснования модернизированной машины было выявлено, что производительность машины по отношению к базовой увеличилась в 2,8 раза.

Данные новшества необходимы как для реализации задачи экономичного расхода воздуха, так и для обеспечения задачи повышения производительности оборудования в целом.

Данная подсистема отвечает всем требованиям, предъявляемым к АСУТП. И может применяться на производстве.

Библиографический список

 

1. Абронина М.С., Грачев А.В. Анализ финансово-экономической деятельности предприятий, Учеб. з.изд. – М.: Дело и сервис — 2016г. 272 с.
2. Аустамов Э.А., Оборудование предприятий. – М.: Даликов и К., 2019 г. -451с.
3. Бредихин С.А. Технология и техника переработки молока. – М.: 2017 г.
4. Волкова Н.А., «Экономическое обоснование инженерно-технических решений в дипломных проектах». — М.: Колос, 2017 г. 167 с.
5. Гордеев А.В., Масленникова О.А., «Экономика предприятия пищевой промышленности», М.: Колос, 2017 г.
6. Емельянова Ф.М., Кирилов Н.К., Организация переработки с/х продукции. – М.: 2018 г.
7. Жеков А.М., Российский рынок молочных продуктов. -2017г, с 37-59.
8. Калита Е.С. Научная организация и нормирование труда в мясной и молочной промышленности. – М.: 2016 г.
9. Ковалев В.В., Волкова О.Н. Анализ хозяйственной деятельности предприятий. –М.: ООО «Тивелби», 2015 г. -424 с.
10. Крусь Г.Н., А.Г. Храмцов., З.В. Волокитина., С.В. Карпычев. «Технология молока и молочных продуктов». — М.: «КолосС», -2014г.
11. Кузюр В.М., «Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине Технология хранениия и переработки сельскохозяйственной продукции».
12. Мухачев А.В. Современная организационная структура предприятий. Молочная промышленность. — 2013 г. с.23.
13. Назаренко А.П. Целевая ситуация на рынке молока и молочных продуктов. Экономика с/х России. – 2016 г. с.37.
14. Организация, нормирование и оплата труда на предприятиях АПК, под редакцией Ю.Н. Шунакова. – М.: 2016г.
15. Савицкая Г.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятий АПК. – М.: 2017 г.
16. Сурков С.В. Технология и техника переработки молока, — М.: 2018 г.
17. Шариров Ф.К. Организация сельскохозяйственного производства. –М.: КолосС, 2017, -267 с.

---

Страницы 1 2