Установка для внутренней обработки цистерн

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
(ОмГУПС (ОмИИТ))
Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»
Пояснительная записка к самостоятельной работе по дисциплине
«Автоматизированные рабочие места вагоноремонтного производства»
на тему: «Установка для внутренней обработки цистерн»
Выполнил: ст.
гр.
Проверил:
Омск 2018 г.
Содержание
Введение ................................................................................................................... 3
1 Вагон-цистерна .................................................................................................. 4
2 Установка для внутренней обработки цистерн .............................................. 6
3 Выбор состава исполнительных механизмов................................................. 9
4 Описание состава датчиков, системы управления и контроля, которые
будут использованы при создании системы автоматизированного управления
машиной ................................................................................................................. 12
4.1 Сенсорная панель оператора .......................................................................... 12
4.2 Датчик положения объекта ............................................................................ 15
4.3 Программируемое реле ................................................................................... 16
5 Выбор и описание системы и языка программирования, используемых
для создания управляющей программы для машины ....................................... 19
6 Текстовое описание реализации программы управления на выбранном
языке с пошаговым описанием ее работы; ......................................................... 21
8 Расчет себестоимости на изготовление чертежей и технической
документации автоматизированной системы управления................................ 24
Заключение ............................................................................................................ 27
Список литературы ............................................................................................... 28
2
Введение
Автоматизация является ключевым направлением повышения
эффективности производства, она позволяет повысить производительность
труда, увеличить номенклатуру производимой продукции и услуг.
Автоматизация производства прошла длинный путь развития. На протяжении
истории менялись технические приемы автоматизации: от простейших чисто
аппаратных средств переходили к сложным программно-аппаратным
комплексам, совершенствовался интерфейс связи человека и машины.
Однако на всех этапах развития средств автоматизации основным признаком
рассматриваемого способа увеличения эффективности производства
являлось использование наиболее передовых достижений научнотехнического прогресса.
Решение задач автоматизации производства на современном уровне
требует от специалиста знаний из нескольких областей техники:
информатики, программирования, механики, средств и методов
математического моделирования, получения, хранения и передачи
информации, измерения физических величин, методов организации
производства, системотехники, в междисциплинарных областях.
3
1
Вагон-цистерна
Вагон-цистерна - вид подвижного состава железных дорог. Цистерны
предназначены для перевозки жидкостей: нефти и продуктов её переработки,
химически-активных и агрессивных жидких веществ (кислоты, щёлочи и др.
сложные вещества), сжиженного газа (пропан-бутан, кислород),
Различают цистерны:
По типу:
 общего назначения - для перевозки нефтепродуктов
 специальные - для определённых видов грузов
По конструкции:
 цистерны имеющие раму
 цистерны безрамной конструкции
По числу осей:
 четырёхосные
 восьмиосные
По ёмкости
 60 тонн
 120 тонн
 125 тонн
Рисунок 1.1 – Внешний вид вагона - цистерны
Котёл вагона-цистерны может быть предназначен для перевозки груза
без избыточного давления (нефтепродукты, вода, химические вещества,
цемент) или под давлением (сжиженные газы). Кузов вагона-цистерны
представляет собой котёл цилиндрической формы, закрытый с боков
эллиптическими днищами. Котлы цистерны имеют устройства для погрузки
и разгрузки, вид которых зависит от перевозимого груза. Универсальные
цистерны подразделяются на цистерны для перевозки светлых (бензин,
керосин, лигроин и т.п.) и темных (нефть, минеральные масла и т.п.)
4
наливных грузов. Универсальные цистерны железных дорог России
оборудованы нижними сливными приборами, обеспечивающими надежную
герметичность затворов. Массу жидкого груза, перевозимого в цистернах,
определяют замерно-калибровочным способом, при котором измеряют
высоту наполнения котла, учитывают плотность груза и затем по
специальным калибровочным таблицам, в которых приведена емкость котлов
в зависимости от уровня его налива, подсчитывают массу груза.
Калибровочный тип цистерны обозначен в виде металлических цифр,
приваренных к котлу на обеих сторонах его цилиндрической части. Котлы
специальных цистерн могут иметь тепло-изоляционное покрытие или
оборудование для разогрева перевозимого продукта, а также приборы для
контроля за его состоянием. В некоторых цистернах внутренняя полость
котла разделяется на несколько секций. В цистернах, у которых котёл
укладывается на раму, воспринимающую продольные нагрузки,
возникающие в поезде, котёл в передаче этих нагрузок к другим вагонам
поезда не участвует.
У вагона-цистерны безрамной конструкции котёл является
цельнонесущей конструкцией, воспринимает и передаёт продольные тяговые
и ударные усилия, выполняя функции рамы. Для повышения прочности и
жёсткости котлов вагонов-цистерн большого диаметра и длины
цилиндрическая обечайка котла подкрепляется кольцами-шпангоутами,
которые могут быть установлены на наружной поверхности или внутри
ёмкости.
Особенности конструкции рам цистерн тележечных вагонов является
то, что их продольные балки почти не участвуют в восприятии
основных вертикальных нагрузок. Это объясняется большой жесткостью
котла по сравнению с жесткостью продольных балок рамы, вследствие
чего почти вся нагрузка от котла передается на крайние его опоры, а от
последних на тележки.
Шкворневые балки рамы загружены вертикальными силами и при
приложении к их концам усилий, необходимых, например, для подъема
кузова, в этих балках могут возникнуть значительные напряжения.
Продольные
балки
рамы подвержены действию главным образом
продольных усилий.
5
2
Установка для внутренней обработки цистерн
Железнодорожные вагоны и контейнеры можно считать очищенными,
если остатки грузов устранены с внутренней части, снаружи кузова, на
ходовых устройствах, соединениях между вагонами. При необходимости
вагоны должны быть промыты. С вагонов должны быть демонтированы
средства крепления грузов, которые были установлены для транспортировки
последнего. Должны быть устранены проволоки и растяжки оставшиеся
после крепления груза.
Подобные требования есть и для вагонов-цистерн и бункерам,
которые также следует очистить от остатков грузов.
Если цистерна предусматривает только верхний слив, то внутри нее
может оставаться до 1 см жидкости, которая замеряется под колпаком. В
ходе транспортировки грузов навалочного и россыпного характера
кольцевыми путями, в своих или полученных в аренду вагонах, возможно
наличие их остатков после полной выгрузки. Но для этого требуется
получить письменное соглашение от получателя и отправителя груза.
Перевозчик при этом должен иметь возможность обеспечить безопасное
перемещение состава. Но даже в этом случае обязательно очищаются
внешние поверхности состав, его ходовые части и контейнеры.
Если в предварительно очищенном составе присутствует немного
снега, его нельзя считать загрязненным. Все надписи на поверхностях
вагонов и других частях состава должны быть четкими и читаемыми.
Используемые методики очистки состава должны быть безопасными
для самой техники, человека и окружающей среды. Если после выгрузки
товаров в вагоне обнаружились их остатки, то получатель груза или
компания-перевозчик должны провести полную очистку. Делает это та
сторона, которая проводила выгрузку.
К отправителю грузов могут предъявляться претензии со стороны
получателя, если груз был помещен в загрязненный вагон или контейнер. Для
этого получателем заполняется общий акт. Грузоперевозчик имеет право
взять участие в составлении такого акта, чем он подтверждает наличие
остатков прежних грузов в вагоне.
Установка для внутренней обработки цистерн (рис. 2.1)
предназначена для проведения работ по вводу в цистерну агрегата для
внутренней обработки цистерн как в ручном, так и в полуавтоматическом
режиме прибором ОК-ЩЩЦ или прибором промывки цистерн и вагонов.
6
Рисунок 2.1 - Установка для внутренней обработки цистерн
7
Установка состоит из устройства для обработки цистерн 1, рамы 2,
радиального вентилятора 9, диффузора 5, тройника 4, электроуправляемых
клиновых задвижек 11, шлангов 7,8, рукавов 13, 14, трубопровода 3 и
электрооборудования 10.
Время обработки одной цистерны с учетом подачи и уборки
промывочного прибора из котла цистерны - 84 мин.
8
3
Выбор состава исполнительных механизмов
Целью промывки цистерны является извлечение из нее остаточного
нефтепродукта и ее подготовка к смене продукта перевозки или ремонту.
Спроектированное для промывки оборудование исключает присутствие
человека внутри цистерны во время промывки. Для определения состояния
цистерны и количества донных остатков цистерну осматривают
непосредственно перед ее постановкой на мойку. Все остатки
нефтепродуктов в цистерне (поддающиeся перекачиванию насосом)
откачиваются в специальную емкость Заказчика. Полученные в результате
регенерации в процессе промывки нефтепродукты также поступают в ту же
специальную емкость. Проведение осмотра позволяет оператору определить
время, необходимое для промывки данной цистерны, а так же другие
специальные условия ведения процесса. После постановки цистерны на
мойку, в верхний люк цистерны устанавливается люковый адаптер с
телескопическим устройством (рис. 3.1,), снабженный орбитальными
моющими насадками (рис. 3.2), подключаются шланги, после чего
начинается процесс промывки. Во время осмотра цистерны принимается
решение об использовании типа моющего и ополаскивающего агентов.
Телескопическое устройство для внутренней мойки цистерн
специально разработано для обеспечения простого и безопасного метода
очистки труднодоступных мест скопления отложений нефтепродуктов в
торцевых концах цистерны.
Орбитальная моющая головка приводится во вращение одновременно
в горизонтальной и вертикальной плоскостях без применения какого-либо
внешнего приводного механизма, а только за счет давления потока,
поступающего на головку
Размыв и разжижение донного осадка в цистерне происходит путем
его нагрева горячей струей моющего агента, а так же за счет ударного
действия струи, причем второе оказывает больший эффект разжижения, чем
простой нагрев. Кинетическая энергия струи падает по мере удаления от
места ее истечения из сопла орбитальной моющей головки. Поэтому, высокая
эффективность размыва в случае использования орбитальной моющей
головки в центральной зоне цистерны (под люком), падает по мере удаления
в периферийные (концевые) участки цистерны.
Предлагаемое телескопическое устройство позволяет в значительной
степени упростить и ускорить процесс мойки цистерн, обеспечивая при этом
высококачественную очистку труднодоступных торцевых концов цистерны.
Гидроприводное телескопическое устройство является, по сути, средством
9
доставки орбитальных моющих головок в периферийные (концевые) участки
цистерны.
Рисунок 3.1 - Развертывание телескопического устройства
Рисунок 3.2 - Конструкции орбитальных моющих головок (нерж. сталь или
бронза)- двух- и трехсопловые.
10
Устройство опускается при помощи кран-балки в люк цистерны в
сложенном положении, затем раскрывается с помощью гидравлики и
приводится в рабочее положение. Устройство оборудовано двумя моющими
насадками, что позволяет мыть обе стороны цистерны одновременно. При
этом мойка стенок цистерны может начинаться сразу же после раскрывания
«телескопа», что позволяет мыть стенки цистерны и одновременно
раздвигать «телескоп» до максимального размаха, что сокращает время
промывки. После окончания цикла промывки, телескопическое устройство
складывается в обратном порядке и вынимается из цистерны.
Для процесса мойки могут использоваться любые моющие растворы с
температурой до 800С. Целенаправленные струи моющей жидкости
обеспечивают максимальное разрушение и смыв отложений на стенках
цистерны.
11
4
Описание состава датчиков, системы управления и контроля,
которые
будут
использованы
при
создании
системы
автоматизированного управления машиной
Для автоматизации работы установки для внутренней обработки
цистерн будем использовать управляющего блока программируемое реле
«Овен» серии ПР, так как данное оборудование ничем не уступает
зарубежным аналогам. Стоимость же данного оборудование в разы меньше.
Помимо этого компания ОВЕН предлагает большой выбор всевозможных
датчиков и дополнительных устройств.
Для автоматизации процесса обмывки нам необходимы следующие
датчики:
датчик положения цистерны;
датчик положения устройства обмывки;
модульные программируемые реле;
сенсорная панель оператора.
Все выбранные устройства изготовлены на предприятии ОВЕН, что в
свою очередь исключает проблемы с наладкой оборудования.
4.1 Сенсорная панель оператора
Сенсорную панель оператора выбираем СП3хх (рис. 4.1). ОВЕН
СП3хх – линейка сенсорных панелей оператора. Предназначена для
наглядного отображения значений параметров и оперативного управления, а
также ведения архива событий или значений. Конфигурирование СП3хх
осуществляется в среде «Конфигуратор СП300». Рекомендуется для
совместного применения с ОВЕН ПЛК, ПР, ПЧВ, ТРМ. Линейка СП3хх
заменяет панель оператора СП270 (полным аналогом СП270 с улучшенными
характеристиками является панель СП307-Б). Проекты, разработанные для
СП270, могут быть загружены в СП3хх после импорта в новое ПО.
Каждая модель (кроме СП315) выпускается в двух модификациях –
базовой (-Б) и расширенной (-Р). Модификации имеют разные наборы
интерфейсов. В базовом варианте семи- и десятидюймовые модели СП307-Б
и СП310-Б имеют два последовательных интерфейса RS-485/RS-232 для
обмена с ПЛК и порт USB-B для подключения к компьютеру. Линейка
сенсорных панелей СП3хх представлена тремя моделями, отличающимися
между собой диагональю дисплея (7’’/10’’/15’’).
12
Рисунок 4.1 - СП3хх сенсорные панели оператора
В расширенных модификациях панелей оператора СП307-Р, СП310-Р
и СП315-Р также присутствует Ethernet-порт для обмена данными с
контроллером и порт USB для подключения USB-flash-накопителей.
Корпус панелей оператора линейки СП3хх с лицевой стороны
защищен от пыли и влаги, степень защиты – IP65. Глянцевая поверхность
лицевой стороны легко очищается.
Рисунок 4.2 - Примеры использования операторской панели ОВЕН СП3хх
Подключение панели к персональному компьютеру для загрузки
программы осуществляется при помощи USB-кабеля. Для начала работы с
13
панелью достаточно установить программу «Конфигуратор СП300» со
встроенным драйвером и подключить панель к USB-кабелю.
Также есть возможность загрузить программу в панель при помощи
USB-flash-накопителя (доступно только в расширенных модификациях
СП307-Р, СП310-Р). Функцию удобно использовать в случаях, когда нет
возможности соеденить ПК и панель оператора по USB кабелю для загрузки
программы.
Архивирование на USB-flash-накопитель производится в формате
CSV. В редакторе таблиц на ПК(MS Excel или Google-таблицы) данные
могут быть представлены в удобном для вас виде, например, в виде графика
значений температуры за год. Помимо записи архива, данные можно считать
из USB-flash-накопителя в СП3хх. Считанные данные можно представить в
виде графика, таблицы или переслать по сети в ПЛК.
Написание небольших программ (скриптов) на «СИ» подобном языке
значительно расширяет возможности операторского интерфейса. Скрипты
используются как вспомогательные логические блоки к основным элементам
визуализации. Скрипты не подходят для написания программы управления
технологическим процессом; для подобных задач в ассортименте ОВЕН есть
класс таких устройств, как панельные контроллеры (СПК).
Для предоставления информации на операторском интерфейсе в виде
графиков доступны несколько видов элементов. XY-график позволяет
построить кривую по XY координатам. График с сохранением истории
отображает кривую состояния одной или нескольких переменных с
возможностью просмотра истории записей, например, графика температуры
в прошлом месяце. График реального времени показывает текущее состояние
переменной без возможности просмотра истории, что экономит память
Таблицы подходят для ведения истории событий, имеется
возможность пролистывать историю отображаемой информации, например,
запись аварийных состояний. Также в таблицах можно производить
подтверждение события нажатием на отображаемое сообщение.
Имеется возможность загрузить изображение в формате jpg и
использовать его в программе как подложку или как активный элемент,
например, как кнопку.
Благодаря анимации интерфейс системы ЧМИ становится интуитивно
понятным. Из загруженных изображений в формате jpg возможно создание
анимированных изображений. Например, вращение вентилятора с заданной
скоростью или перемещение какого-либо объекта по заданным координатам.
14
Заложено многоуровневое ограничение прав доступа к операторскому
интерфейсу панели. Можно настроить до 12 уровней. Для каждого из
уровней задается свой логин и пароль.
Конфигурирование панелей ОВЕН СП3хх осуществляется в среде
«Конфигуратор СП300», которая поставляется в комплекте на CD, а также
доступна для бесплатного скачивания на сайте owen.ru. Проекты, созданные
для СП270 в «Конфигураторе СП200» легко экспортировать в новую среду и
запустить на СП3хх. Работа с СП270 в конфигураторе СП300 недоступна.
«Конфигуратор СП300» имеет встроенную справочную систему, в которой
подробно рассмотрен весь функционал программы.
Для разработки программы совершенно не обязательно обладать
знаниями в области программирования. Следуя инструкциям документа
"Быстрый старт" и руководству пользователя, можно в короткие сроки
создать операторский интерфейс для вашей системы. Настройка
производится в графическом меню конфигуратора, к каждому свойству
графического элемента доступно описание в встроенной справочной системе.
Конфигуратор имеет встроенную систему эмуляции. Эмулятор
позволяет проверить работу программы с внешними связями по интерфейсам
(Modbus RTU/ASCII/TCP). Особенностью является возможность сохранения
эмуляции проекта .exe файлом и открыть на другом компьютере без
установленной среды «Конфигуратор СП300».
4.2 Датчик положения объекта
Оптические бесконтактные датчики применяются для регистрации
любых объектов и обладают большей дальностью действия по сравнению с
другими бесконтактными датчиками. Датчики имеют регулятор
чувствительности, позволяющий производить настройку по фактической
контрастности объекта на фоне окружающих предметов.
Выбираем диффузный датчик ВБ3С.48.ХХ.TR400.2П.1.К
15
Рисунок 4.3 - Модификации датчиков
Рисунок 4.4 - Принцип срабатывания датчика
4.3 Программируемое реле
ОВЕН ПР200 – это свободно программируемое реле. Применяется для
решения локальных задач автоматизации: водоподготовка, водоочистка,
вентиляция, отопление и др.
Написание алгоритма осуществляется пользователем на языке FBD
(МЭК 16131:3) с помощью бесплатной среды программирования OWEN
Logic. Подключение к ПК производится посредством стандартного MiniUSBкабеля (USB – MiniUSB). Для интеграции в SCADA-системы и управления
внешними устройствами в прибор может быть установлено до 2-х
интерфейсов RS-485 с поддержкой протоколов Modbus RTU/ASCII.
Для
увеличения
количества
дискретных
входов/выходов
программируемого реле ОВЕН ПР200 применяются модули расширения
ОВЕН ПРМ.
Отличительные характеристики ПР200

Напряжение питания: ~230 В или =24 В.

Встроенный источник питания =24 В для питания датчиков с
аналоговым выходом (в модификациях на 230 В и аналоговыми входами).
16
4 аналоговых входа 4…20 мА, 0…10 В, 0…4 кОм. Могут
работать в режиме дискретного входа.

Встроенный шунтирующий резистор для входа 4…20 мА.

Аналоговые выходы 0…10 В или 4…20 мА.

До двух встроенных интерфейсов RS-485.

USB порт – для программирования (USB – MiniUSB).

Встроенные часы реального времени срок службы 10 лет.

Гальваническая развязка входов до 2830 В.

Рисунок 4.5 - ПР200 программируемое реле с дисплеем
Возможности символьного индикатора ПР200

Видимая область символьного индикатора: 2 строки по 16
символов.

Поддержка кириллицы и латиницы.

Возможность
корректировки
параметров
программы
пользователя.

Возможность корректировки параметров прибора (сменить тип
датчика, масштабировать шкалу измерений, настроить яркость подсветки,
изменить настройки портов и т.п.)
17
Конструктивные особенности

Автоматный корпус

Ширина корпуса 7 «автоматов» (7din), что позволит разместить
прибор как в большом шкафу, так и в малом с автоматическими
выключателями.

Съемные клеммники – для удобства монтажа.

«Ключи» для предотвращения неправильного подключения.
18
5
Выбор и описание системы и языка программирования,
используемых для создания управляющей программы для машины
Для определения количества датчиков определим количество входов
от датчиков в устройство управления (контроллер) и количество
управляющих выходов для исполнительных устройств машины.
В данном случае будет достаточно 4х датчиков.
К этому числу относятся кнопки «Пуск» и «Стоп» на сенсорной
панели управления оператора, оптический датчик положения цистерны и
датчик положения моющего устройства.
Выходов управления исполнительными устройствами будет также 3:
сигнал опускания моющего устройства;
сигнал подачи/прекращения моющего средства;
сигнал подъема моющего устройства.
Выбранного программируемого реле достаточно для решения
поставленных задач.
Первым этапом написания управляющей программы является
составление блок-схемы алгоритма (рис. 5.1). Построение блок-схем
начинается и заканчивается блоками начала и завершения программы. Для
создания ветвящейся структуры алгоритма в программе используются блоки
условия, которые отображают решение или функцию переключательного
типа с одним входом и двумя или более альтернативными выходами, из
которых только один может быть выбран после вычисления условий,
определенных внутри этого элемента. Блоки действия обозначаются
прямоугольниками.
После составления блок-схемы алгоритма работы машины
приступаем к созданию управляющей программы с учетом специфичных
средств аппаратной реализации данного алгоритма. Управляющую
программу для данной машины выполним в среде Owen Logic на языке
функциональных
диаграмм.
Данная
среда
предназначена
для
программирования реле серии ПР и доступна для скачивания на сайте
производителя.
19
Начало
да
нет
Кнопка ПУСК
включена?
да
Кнопка СТОП
Отключена?
нет
да
СТОП
Цистерна на
позиции?
нет
Рабочий ход устройства
обмывки
нет
Устройство обмывки в
Конечном положении?
да
Пуск насоса на заданный
период времени
Рабочий ход устройства
обмывки
да
нет
Устройство обмывки в
начальном положении?
Рисунок 5.1 - Блок-схема алгоритма работы
20
6
Текстовое описание реализации программы управления на
выбранном языке с пошаговым описанием ее работы;
Время выполнения всех этапов называется рабочим циклом ПР и
зависит от сложности алгоритма коммутационной программы. Вид
графического интерфейса программы OWEN Logic, используемой для
написания программы, показан на рисунок 6.1. Основное поле занято
схематичным изображением программируемого реле, на краях которого
слева размещены входы «I», а справа – выходы «Q» ПР.
Рисунок 6.1 -. Вид графического интерфейса программы OWEN Logic
Проект программы создается путем перетаскивания на рабочее поле
(холст) выделенных курсором мыши функциональных блоков из вкладки
«Библиотека компонентов» и виртуального соединения цепей блоков между
собой и с входами и выходами ПР. Для установки соединений цепей блоков
пользователь курсором мыши указывает начальную и конечную точки
привязки. Программу можно использовать и без подключения реального
ПЛК в виртуальном режиме отладки, который позволяет производить
моделирование работы создаваемой коммутационной программы.
Проверка корректности работы созданной коммутационной
программы проводится с помощью режима симуляции, в котором
моделируется изменение состояний выходов в зависимости от изменения
состояний входов. Кроме того, моделирование позволяет проанализировать
состояние сигналов внутри коммутационной программы, что значительно
ускоряет процесс ее отладки.
21
Реализуем составленный алгоритм работы программы. Для
наглядности подписываем каждый используемый вход и выход прибора
(рисунок 9.2). Для управления машиной предусмотрено 3 управляющих
выхода и 5 входных сигналов.
Для данной машины определим четыре состояния:
1) опускания моющего устройства;
2) обмывка цистерны;
3) подъем моющего устройства;
4) остановка моечной машины.
Бесконтактные оптические датчики серии ВБ3С.48.ХХ.TR400.2П.1.К
обрабатываемого объекта через управляющую программу определяют
наличие цистерны на установке мойки и запускают соответствующие
исполнительные устройства для опускания моющего устройства. Устройство
опускается при условии, что включена кнопка «Старт».
функциональные блоки: «AND» и «RS-триггер» для управления
приводом подачи колесных пар. Триггер является устройством с памятью
состояния. При подаче сигнала он переводится в режим включения и подает
сигнал на манипулятор загрузки. После того, как сигнал с датчика исходного
положения объекта в зоне загрузки исчезает, триггер сохраняет свое
включенное положение до момента поступления сигнала с датчика в зоне
обмывки, который, в свою очередь, отключает привод манипулятора
загрузки и одновременно запускает устройства обмывки (нагнетающий насос
для моющего раствора и привод вращения объекта).
Включение моющей системы (выход Q2) производится при помощи
блоков подачи импульса «TP» на блок таймера «TOF» который запускает
моющие системы на заданный промежуток времени (для ускорения отладки
программы условно зададим этот промежуток в 5 с).
Сигнал включения моющих систем запускает также и следующий
таймер «TON», который включит привод подъем моющего устройства (время
срабатывания таймера зададим чуть большим, чем у таймера процесса
обмывки). Сигнал датчика о перемещении объекта в зону конечного
положения отключает привод, и машина готова к следующему циклу мойки.
Полностью схема работы установки представлена на рисунке 6.2.
Расшифровка буквенных обозначений на рисунке 6.2. представлена в
таблице 6.1.
22
Рисунок 6.2.- Итоговый вид программы управления установкой для
внутренней обработки цистерн
Входы
I1 Датчик наличия цистерны в зоне
обмывки
I2 Датчик начального положения
устройства обмывки
I3 Датчик конечного положения
устройства обмывки
I8 Кнопка «СТОП»
I7 Кнопка «СТАРТ»
Выходы
Q1 Опускание устройства обмывки
Q2 Обмывка цистерны
Q3 Подъем устройства обмывки
23
8
Расчет себестоимости на изготовление чертежей и
технической документации автоматизированной системы управления
Расчет трудоемкости производится отдельно для каждого вида работ и
по исполнителям с учетом условий производства и представлен в таблице
10.1. В разработке установки участвовали: научный сотрудник (НС) и
инженер. Основная заработная плата на исследовательские работы зависит от
величины должностных окладов, премий и доплат из фонда заработной
платы.
Величина должностного оклада научного сотрудника и инженера
25562 и 21248 руб. соответственно.
Таблица 8.1 – Расчет трудоемкости
Категория работ
Наименование работ
1
Получение задания
Ознакомление с заданием
Ознакомление с данными и литературой
Анализ существующих конструкций
автосцепок
Поиск информации по автосцепке БСУ-3
Ознакомление с процессом эксплуатации
автосцепки БСУ-3
Изготовление чертежей в формате 3Д
Разработка технической документации
Составление пояснительной записки
Контроль
Итого
НС
Инженер
2
1
-
3
1
2
10
Общая
трудоемкость
чел/дни
4
2
2
10
-
10
10
21
21
42
1
2
3
5
3
5
36
20
10
10
5
97
20
15
13
10
127
Переведем трудоемкость в единицы измерения человеко-месяцы, с
учетом того, что рабочих дней в месяце 20, премия составляет 10% от
должностного оклада.
Премия, руб.:
П = 0,1 * ДО
где ДО – должностной оклад, руб.
Доплаты по районному коэффициенту составляют 20% от суммы
должностного оклада, доплаты и премии:
Дрк = 0,20 * ( ДО + П )
Месячный фонд заработной платы определяется как сумма
должностного оклада, доплаты и премии:
ФЗП = ДО + П + Дрк
24
Фонд заработной платы на весь объем работ определяется как
произведение месячного фонда заработной платы на трудоемкость:
ФЗПо = ФЗП * Тр
где Тр – трудоемкость, чел/мес.
Результаты расчета представлены в таблице 10.2.
3
1,8
4,85
4
5
25562
2556,2
21248
2124,8
Итого
6
5623,64
4674,56
7
33741,84
28047,36
Фонд зарплаты на весь
объем работ, руб.
2
36
97
Месячный фонд зарплаты,
руб.
Чел/
мес
Премия,
руб.
Чел/
дни
Премия и доплаты,
руб.
Доплаты по
районному
коэффициенту, руб.
1
НС
Инженер
Трудоемкость
Должностной оклад,
руб.
Категория работников
Таблица 8.2 – Результаты расчета основной заработной платы на
исследовательские работы
8
60735,31
136029,70
196765,01
Дополнительная заработная плата составляет 10% от фонда
заработной платы на весь объем работ и определяется по формуле:
ФЗПд = 0,1 * ФЗПо
Научный сотрудник: ФЗПд = 0,1 * 60735,31 = 6073,53 руб.
Инженер: ФЗПд = 0,1 * 136029,70 = 13602,97 руб.
Отчисления на социальные нужды составляют 30,2% от суммы фонда
заработной платы на весь объем работ и дополнительной заработной платы:
Ссн = 0,302 * (ФЗПо + ФЗПд )
Научный сотрудник: Ссн = 0,302 * (60735,31 + 6073,53 ) = 20176,27 руб.
Инженер: Ссн = 0,302 * (136029,70 + 13602,97 ) = 45189,07 руб.
Накладные расходы составляют 15% прямых затрат и определяются
по формуле:
Снакл = 0,15 * ( ФЗПд + ФЗПо + Ссн )
Снакл = 0,15 * ( 196765,01 + 19676,50 + 65365,34 ) = 42271,03 руб.
Общие затраты на разработку технической документации
определяются как сумма основной и дополнительной заработной платы,
отчисленной на социальные нужды и накладных расходов:
Собщ = ФЗПо + ФЗПд + Ссн + Снакл
Собщ = 196765,01 + 19676,50 + 65365,34 + 42271,03 = 324077,88 руб.
25
Итоговые затраты приведены в таблице 8.3
Таблица 8.3 – Себестоимость разработки технической документации и
чертежей автоматизированной системы управления моечной машины
колесных пар.
Наименование статьи затрат
Фонд заработной платы на весь объем работ
Дополнительная заработная плата
Отчисления на социальные нужды
Накладные расходы
Полная себестоимость
Затраты, руб.
196765,01
19676,50
65365,34
42271,03
324077,88
На рисунке 8.1 представлена доля каждого вида затрат в общей
себестоимость разработки чертежей и технической документации
автоматизированной системы управления моечной машины колесных пар.
В итоге, после всех произведенных необходимых расчетов мы
получили полную себестоимость разработки технической документации и
чертежей автоматизированной системы управления моечной машины
вагоноремонтного производства, которая составила 324077,88 руб.
Фонд заработной платы
на весь объем работ
6%
13%
20%
Отчисления на
социальные нужды
61%
Накладные расходы
Дополнительная
заработная плата
Рисунок 8.1 – Себестоимость разработки чертежей и технической
документации автоматизированной системы управления
26
Заключение
В результате проделанной самостоятельной работы разработана
автоматизированной системы управления установкой для внутренней
обработки цистерн.
В специальной части выбрана техническо-материальная база для
автоматизированной системы установкой для внутренней обработки цистерн,
а также предложена управляющая программа для данной машины,
выполненная в среде OWEN Logic на языке функциональных диаграмм и
обновленный интерфейс. Основной упор был направлен на реализацию
управляющей программы управления установкой для внутренней обработки
цистерн. В этом разделе были разработана
программа управления
установкой для внутренней обработки цистерн.
Также был произведен расчет себестоимости на изготовление
чертежей и технической документации автоматизированной системы
управления установкой для внутренней обработки цистерн.
27
Список литературы
1. ГОСТ
34.003-90.
Информационная
технология.
Автоматизированные системы. Термины и определения // Информационная
технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на
автоматизированные системы / Ко-митет стандартизации и метрологии
СССР. М., 1991. 144 с.
2. Машины вагоноремонтного производства (часть 1): Учебное
пособие. - Самара: СамИИТ, 2002. - 99с..
3. Либман А. З., Деменченко Г. И. Вагонное хозяйство: Пособие по
дипломному проектированию – М.: Транспорт, 1983г., 104 с.
4. Быков Б.В, Пигарев В.Е. Технология ремонта вагонов: Учебник
для средних специальных учебных заведений ж.-д. транспорта. – М.:
Желдориздат, 2001.-559с.: ил.
5. Технологическое проектирование депо по ремонту грузовых
вагонов: Методические указания по дипломному проектированию по
специальности 150800 – «Вагоны»/ Г. Ф. Гусев, В. П. Клюка. – Омская акад.
путей сообщения. Омск, 1997., 54с.
6. «Руководящий документ. Ремонт тележек грузовых вагонов с
бесконтактными скользунами» РД 32 ЦВ 052-2009.
7. Технологический процесс ремонта тележек грузовых вагонов
ВЧДР-8 «Инская» от 13.10.15г.
8. Комплект документов на технологический процесс работы
участка по восстановлению литых деталей тележек грузовых
вагонов№321.01102.00032 вагонное ремонтное депо Санкт – Петербург –
Московский - Сортировочный от16.11.2015г.
9. ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные
факторы.
10. Охрана труда на железнодорожном транспорте: Справочная
книга / Под ред. В. С. Крутякова. М.: Транспорт, 1987. 312 с.
11. Выполнение раздела «Безопасность и экологичность» в
дипломных проектах Методические указания к выполнению дипломного
проекта / В. А. Курило, Л. Я. Уфимцева, Б. В. Мусаткина, О. В. Игнатов.
Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004. 35 с.
12. Комиссаров А.Ф. Снижение трудоемкости при техническом
обслуживании вагонов // Железнодорожный транспорт. 2008. № 7, стр. 43-47;
13. Экономика железнодорожного транспорта: Учебник для вузов
ж.д. транспорта/ В. А. Дмитриев, А. И. Журавлев, А. Д. Шишков и др.; под
ред. В. А. Дмитриева. М.: Транспорт 1996. 287 с.
28
14. СТП ОмГУПС–1.2–2005. Работы студенческие учебные и
выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления
текстовых документов. 01.10.2005г.
29