Разработка системы автоматического контроля технологических параметров газоперекачивающего агрегата (стр. 10 из 14)
Рисунок 14 – Структурная схема 8-канальной ССД 572ПВ4
Назначение выводов микросхемы представлено в таблице 10.
Таблица 10 – Назначение выводов микросхемы 572ПВ4
| Обозначение вывода | Назначение | Номер вывода |
| 1 | 2 | 3 |
| A0-A2 | Адресные входы, А0-МЗР | 17..19 |
| AIN1-AIN8 | Аналоговые входы | 9..2 |
| ALE | Разрешение защелкивания адреса | 16 |
| BOFS | Вход коМПаратора напряжения | 1 |
| CLK | Вход тактового сигнала | 15 |
| CS | Вход управления считывания данных ОЗУ | 13 |
| D0-D7 | Выходы 0-7 разрядов | 27..20 |
| GND | Земля | 14 |
| STAT | Выход сигнала состояния | 12 |
| Vcc | Напряжение питания | 28 |
| Vref+, Vref- | Опорное напряжение | 10, 11 |
В разработанном стенде имеется 2 режима работы: измерение биполярного напряжения от -5В до +5В и однополярного от 0 В до 10 В. Соответственно наименьшее измеряемое преобразователем напряжение будет составлять 10/256 = 0,039 В. Для использования в учебных целях этого будет вполне достаточно.
Цикл преобразования с использованием метода последовательного приближения при измерении напряжения одного канала составляет 66 мкс. Соответственно, имеется возможность измерения напряжений лишь для относительно медленно протекающих процессов, к примеру, тепловых.
В преобразователе имеется 8 каналов аналогового входа, восемь линий передачи данных и три адресные линии, которые обеспечивают возможность выбора одного из восьми входов. Для преобразователя необходим генератор тактовых импульсов с частотой, не превышающей 1,2 МГц.
У данного преобразователя имеется один недостаток: входное сопротивление не превышает 2кОм, что в некоторых случаях может быть недостаточно. Для улучшения этого параметра достаточно установить перед каждым из восьми входов повторитель напряжения на операционном усилителе. Это позволит при желании поднять импеданс до нескольких мегаом. Для измерения более высоких напряжений достаточно установить аттенюаторы из прецизионных резисторов на входе операционных усилителей.
9.3 Принципиальная электрическая схема лабораторного стенда
Линиям преобразователя 572ПВ4 (DD1) предшествует 8 буферных повторителей микросхемы КР555АП13 (DD3). Они служат для защиты IC1 в случае ее неправильной установки. Линия СТРОБ, находясь в состоянии нижнего уровня, включает буфер и преобразователь и обеспечивает чтение.
Выбор входа для чтения выполняется при помощи линий ВЫБОР ВХОДА, НАЧАЛО, АВТОПОДАЧА.
Тактовая частота преобразователя 572ПВ4 задается кварцевым интегральным генератором.
При помощи перемычек операционный усилитель 1040УД1 (DA2) позволяет выбирать ввод однополярного или биполярного напряжения. Для измерения однополярного напряжения от 0 В до плюс 10 В следует:
- SW1 разомкнуть;
- SW2 разомкнуть;
- SW3 замкнуть.
Для измерения биполярного напряжения от минус 5 В до плюс 5 В следует:
- SW1 замкнуть;
- SW2 замкнуть;
- SW3 разомкнуть.
На входных линиях, ведущих к преобразователю, установлены подстроечные резисторы, предназначенные для регулировки точности преобразования.
Питание стенда осуществляется от небольшого трансформатора с двойными обмотками (средней точкой) напряжением 15 В. После выпрямления и фильтрации постоянные напряжения стабилизируются при помощи интегральных стабилизаторов напряжения КР142ЕН5А (DA4), КР142ЕН9Б (DA5), КР142ЕН12 (DA6), обеспечивающих напряжения плюс 5 В для питания цифровых микросхем , а также минус 12 В и плюс 12 В для аналоговой части схемы.
10 Обоснование экономического эффекта от применения САК технологических параметров ГПА
Исходные данные для расчета экономического эффекта от применения системы автоматического контроля технологических параметров представлены в таблице 10.1
10.1 Расчет затрат на создание САК
Таблица 10.1 – Исходные данные для расчета затрат на создание САК
| Наименование показателя | Единица измерения | Условное обозначение | Значение показателя |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Часовая тарифная ставка программиста | руб/час | Чтс | 60 |
| Количество программистов | чел | Nпр | 1 |
| Стоимость одного кВт/час | руб | Сэл | 2,21 |
| Затраты труда на подготовку и описание программы | час | tп | 76 |
| Затраты труда на написание программы | час | tн | 200 |
| Затраты труда на отладку программы | час | tотл | 120 |
| Затраты труда на опытную эксплуатацию | час | tэ | 74 |
| Коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату | % | Кдз | 20 |
| Районный коэффициент (уральский) | % | Курал | 15 |
| Коэффициент отчисления на социальные нужды | % | Ксн | 26,2 |
| Коэффициент, учитывающий прочие расходы | % | Кпр | 20 |
| Стоимость диска CD-RW | руб | Сд | 20 |
| Количество дисков | шт | Nд | 3 |
| Стоимость одного бумажного листа формата А4 | руб | Слб | 1 |
| Количество бумаги для черновиков | шт | Nлб | 90 |
| Стоимость канцелярских товаров | руб | Ск.тов | 50 |
| Цена компьютера | руб | Ск | 14000 |
| Количество компьютеров | шт | Nк | 1 |
| Норма годовых амортизационных отчислений на ЭВМ | % | Aм | 20 |
| Норма годовых затрат на текущий ремонт ЭВМ | % | Нрем | 3 |
| Мощность ЭВМ | КВт | МК | 0,25 |
Для расчета себестоимости САК используются цены на апрель 2009 г.
Себестоимость САК – Сп руб, определяется из следующих составляющих:
- затраты на зарплату программиста – Зз/п, руб;
- затраты на отчисления во внебюджетные фонды – Зотч, руб;
- затраты на материалы – Зм, руб;
- затраты на электроэнергию – Зэл, руб.;
- затраты на амортизацию ПЭВМ – За, руб.;
- затраты на текущий ремонт ПЭВМ – Зтр, руб;
- прочие затраты – Зпр, руб.
Таким образом, себестоимость будет рассчитываться по формуле:
Сп= Зз/п + Зотч + Зм + Зэл + За + Зтр + Зпр (10.1)
В свою очередь, расчет трудоемкости создания САК производится по формуле:
Тпр= tп + tн+ tотл+ tэ, (10.2)
где tп – затраты труда на подготовку и описание задачи, час;
tн – затраты труда на написание текста программы, час;
tотл – затраты труда на отладку программы, час;
tэ - затраты труда на опытную эксплуатацию, час.
Таким образом, по формуле (3.2) получим трудоемкость создания САК:
Тпр = 76 + 200 + 120 + 74 = 470 час.
Результаты расчета сведены в таблицу 10.2.
Таблица 10.2 – Трудоемкость создания САК технологических параметров ГПА
| Статья трудовых затрат | Значение, час |
| Затраты труда на подготовку и описание задачи | 76 |
| Затраты труда на написание текста программы | 200 |
| Затраты труда на отладку программы | 120 |
| Затраты труда на опытную эксплуатацию | 74 |
| Итого | 470 |
Расчет затрат на зарплату программиста производится по формуле:
Зз/п = Чтс·Nпр· Nпр· Тпр· Кур· Кдз , (10.3)
где Зз/п – затраты на зарплату программиста, руб;
Чтс - часовая тарифная ставка программиста, руб./час;
Nпр – число программистов, чел.;
Тпр – трудоемкость создания САК, час;
Кур – районный коэффициент (уральский);
Кдз – коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату.
Зз/п = 60 ·1·470 ·1,15·1,2 = 38916 руб.
Затраты на отчисления во внебюджетные фонды составляют 26,2 % от заработной платы и рассчитываются по формуле:
Зотч = Зз/п /100·26,2, (10.4)
где Зотч – затраты на отчисления во внебюджетные фонды, руб.
Зотч = 38916 /100·26,2 = 10196 руб.
Расчет затрат на материалы производится по формуле:
Зм = Сд· Nд+Cлб+ Nлб+ Cк.тов, (10.5)
где Зм – затраты на материалы, руб;
Сд - стоимость одного диска, руб/шт;
Nд – количество дисков, шт.;
Слб - стоимость одного бумажного листа, руб/шт;
Nлб – количество бумаги для черновиков, шт.;
Ск. тов - стоимость канцелярских товаров, руб.
Используя формулу (1.5), получим затраты на материалы:
Зм = 20·3+1·90+50 = 200 руб.
Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:
Зэл = Сэл · Тпр · МК, (10.6)
где Зэл – затраты на электроэнергию, руб;
Сэл - стоимость одного кВт·час электроэнергии, руб/кВт·ч.
Зэл =2,21·470·0,25 =260 руб
Расчет затрат на амортизацию ЭВМ производится по формуле:
За = Ск · (Ам/100)· Rзаг, (10.7)
где Ск – цена компьютера, руб;
Ам - годовой коэффициент амортизации;
Rзаг – коэффициент загруженности компьютера.
Рассчитаем годовой фонд времени и коэффициент загруженности компьютера:
Фt = 253·8 = 2024 ч.
Rзаг = 470/2024 =0,23
За = 14000·0,2·0,23 = 644 руб.
Затраты на текущий ремонт составляют 3 % от стоимости компьютера:
Зтр = 14000·0,03·0,23 = 97 руб.
Прочие затраты составляют 20 % от заработной платы:
Зпр = 38916 ·0,2 = 7783 руб.
Воспользовавшись формулой (1.1), можно подсчитать затраты на создание САК:
Сп = 38916+10196+200+260+644+97+7783= 58096 руб.
Таблица 1.3 – Затраты на разработку программной САК
| Статьи затрат | Значение, руб |
| 1 | 2 |
| 1 Заработная плата | 38916 |
| 2 Отчисления во внебюджетные фонды | 10196 |
| 3 Электроэнергия | 260 |
| 4 Затраты на материалы | 200 |
| 5 Затраты на амортизацию ЭВМ | 644 |
| 6 Затраты на текущий ремонт ЭВМ | 97 |
| 7 Прочие затраты | 7783 |
| 8 Итого | 58096 |
Далее определяем цену программного продукта. Для этого затраты на создание программного продукта суммируем с 15 % рентабельности. Получаем расчетную цену программного продукта: