Автоматизированная система управления линии обработки деревянных панелей

Автоматизированная система управления линии обработки деревянных панелей

Оглавление

Введение

. Обзор технологической части

.1 Технологический процесс

.1.1 Основные приемы производства деревянных панелей

.1.2 Основной технологический процесс

.2 Выбор оборудования

.3 Обзор аппаратных средств автоматизации АСУТП

.3.1 Сравнительный анализ семейств контроллеров различных фирм производителей

.3.2 Датчики

.4 Техническое задание

.4.1 Наименование и область применения

.4.2 Описание работы СУ ЛОП

.5 Цели и задачи дипломной работы

. Реализация системы управления

.1 Выбор программно аппаратных средств

.2 Структурная схема системы управления технологическим процессом

.3 Алгоритм работы технологического процесса обработки панелей

.4 Выбор программного обеспечения центрального компьютера

.5 Разработка системы визуализации

.6 Взаимодействие между устройствами

. Организационно-экономический раздел

.1 Технико-экономическое обоснование НИР

.2 Расчет затрат на разработку АСУ ЛОП

.3 Оценка экономической эффективности разработанной АСУ ЛОП

. Промышленная экология и безопасность производства

.1 Экологический анализ деревообрабатывающего производства

.2 Анализ условий труда

.3 Требования электробезопасности и противопожарной безопасности

.4 Основные правила техники безопасности и меры по обеспечению безопасности труда

.6 Действия при чрезвычайных ситуациях (во время пожара)

Заключение

Список литературы

Введение

Наука, изучающая методы и свойства управления производством без участия человека, называется автоматикой. Автоматизация производства - это непосредственное внедрение автоматики в его процесс. Она является одним из основных факторов современной научно-технической революции, открывающей перед человечеством беспрецедентные возможности преобразования природы, создания огромных материальных богатств, умножения творческих способностей человека.

Ручное управление производственными процессами не приносит ожидаемого эффекта. Поэтому требуется автоматизация производства, особенно на крупных предприятиях, имеющих длинные и сложные производственные линии. При современных темпах развития науки и техники главное требование к высокопроизводительному и высокоэффективному производству сводится к следующему: производство должно быть готово и способно в любой момент безубыточно прекратить изготовление освоенной продукции и в короткий срок приступить к выпуску любой по количеству партии новых изделий, в том числе и отличающихся друг от друга. То есть, производство должно быть гибким.

Одним из главных условий технического прогресса сегодня является постоянное обновление выпускаемой продукции. В современном производстве возникает необходимость освоения новой продукции при минимальных потерях и затратах, при комплексной автоматизации производства и экономии трудовых ресурсов.

В настоящее время широко осуществляется объединение единичного автоматического оборудования в групповые системы, управляемые ЭВМ. При этом доля участия человека в производственном процессе сокращается более чем в 3 раза. Кроме того, создаются и внедряются автоматические участки, управляемые одной или несколькими ЭВМ на основе принципов и средств гибких производственных систем. Доля участия человека в производственном процессе в этом случае сокращается более чем в 6 раз.

Можно дополнительно отметить, что повышение производительности при конвейерном производстве, так же как и в любом другом производстве, является одним из действенных способов увеличения прибыли предприятия. Другим способом увеличения прибыли предприятия является уменьшение затрат на изготовление готовой продукции и, как следствие, снижение ее себестоимости.

Внедрение автоматизации существенно повышает качество продукции, способствует сокращению производственных площадей и, что очень важно, обеспечивает создание безопасных условий труда.

1. Обзор технологической части

.1 Технологический процесс

.1.1 Основные приемы производства деревянных панелей

Изготовление стеновых деревянных панелей XLam.

Краткое описание технологии производства.

Технологическая схема производства состоит из нескольких основных этапов:

Вырезка дефектных мест и поперечный раскрой материала (обрезной сухой доски). Осуществляется при помощи торцовочный станков полуавтоматического типа, или на линиях оптимизации.

Сращивание бездефектных заготовок в ламели длиной равной ширине и длине будущей стеновой панели. Данная операция выполняется на линии торцевого сращивания.

Строжка срощенных заготовок с четырех сторон на продольнострогальном станке (прямоугольный профиль) с целью придания точных геометрических форм и необходимой шероховатости.

Формирование панели посредствам укладки строганных досок крест-накрест с нанесением между слоями клеевого состава (производится специальной клеенаносящей машиной).

Прессование щита на вакуумном или гидравлическом прессе.

Окончательная обработка склеенной панели. Обработка может производиться как на обрабатывающем центре, так и ручным электроинструментом.

В зависимости от выбора оборудования (гидравлический или вакуумный пресс, ручная ручная или автоматическая обработка панелей, наличие средств механизации), производительность может составлять от 3-х готовых стеновых панелей в смену.

Описание работы линии.

С конвейера заготовки поступают на торцовочный станок 1, после чего отправляются на линию торцевого сращивания 2. Затем обработанные детали поступают в четырехсторонний продольнострогальный станок 3, где происходит их дальнейшая обработка. Готовые детали направляются под пресс для склеивания панелей 4.

Производство стандартных деревянных домов.

Для производства панельных деревянных домов с панелями размером 1,2X6 м на домостроительных предприятиях применяют следующее оборудование: линию для раскроя заготовок (ПДК-201); линию по обработке обвязок панелей (ПДК-203); линию сборки стропил (ПДК-13); линию сборки ферм и каркасов фронтонов (ПДК-210); установку для обшивки фронтонов (ПДК-211); линию раскроя листовых и плитных материалов (МРП); линию склеивания ДВП по толщине (модель ПДК-204); линию сборки панелей перегородок и веранды (ПДК-215); линию по сборке панелей стен и перегородок (ПДК-206); линию сборки панелей перекрытий (ПДК-214); линию отделки панелей и фронтонов (ПДК-216) и др.

На указанных линиях производят раскрой и механическую обработку деталей и заготовок из пиломатериалов, раскрой плитных материалов (ДВП, фанеры и др.), изготовление и сборку панелей стен, перекрытий, перегородок; изготовление и сборку ферм, фронтонов, двустороннюю отделку водоэмульсионными красками и одностороннее нанесение слоя крошки на поверхность панелей и др.

На линиях сборка панелей поточно-конвейерная, а перемещение их для последовательного выполнения технологических операций производится транспортными средствами - конвейерами, траверсными тележками, кантователями и др.

На автоматической линии по сборке панелей стен и перегородок для панельных домов заводского изготовления ПДК-206 (рис. 212) выполняют следующие операции: сборку каркаса из брусков с креплением в соединениях гвоздями либо скобками, укладку слоя пароизоляции, прибивку облицовки из ДВП, фанеры к каркасу, кантование панели (поворот на 180°), укладку утеплителя, слоя бумаги и прибивку с другой стороны к каркасу дощатой обшивки.

Рис. 1.2 Линия по сборке панелей стен и перегородок для панельных домов заводского изготовления модели ПДК-206: 1 - приводной напольный роликовый конвейер, 2 - загрузочное устройство, 3 - сборочная вайма, 4 - выравниватель, 5 - вакуум-перекладчик, 6, 9 - гвоздезабивные станки, 7 - кантователь (переворачивающее устройство), 8 - конвейер.

На линии часть операций автоматизирована посредством ЧПУ (числовое программное управление): перемещение каркаса к сборочной вайме 3 при его изготовлении, прибивка обшивок к каркасу на гвоздезабивных станках. Обшивку на каркас укладывают вакуум-перекладчиками 5. Каркасы от одной операции к другой передаются приводными роликовыми конвейерами.

При выпуске панелей другого типа переналадка линии не вызывает трудностей.

Производительность линии 12 панелей в час, скорость перемещения панелей 12 м/мин. Наибольшие размеры собираемых панелей стен 2700X6000 мм. Размеры гвоздезабивного станка (модель 206-04) - 13650X6800X2680 мм, масса 13,5 т кантователя (ПДК 206-11) - 6110X 5600X4805, масса 4,09 т.

.1.2 Основной технологический процесс

Данная система предназначена для обработки деревянных панелей путем их распиливания и наклеивания водостойкого покрытия с помощью пресса.

Принцип работы: деревянные панели подаются на платформу 1, которая перемещает их на конвейер 2. Далее панель подается на приводной рольганг 3, над которым расположена двухдисковая пила 4, неподвижно закрепленная на балке 5. Распиливаемые в длину панели проходят через устройство выравнивания 6. Распиленные панели по конвейеру 7 подаются на приводной рольганг 8, на котором задерживаются и распиливаются на небольшие квадраты с помощью двухдисковой пилы 9, перемещающейся по рельсам с помощью привода 10.

Отпиленные квадратные панели перемещаются по конвейеру 11 на устройство выравнивания 12, после чего, с помощью конвейера 13, поступают в машину для нанесения клея 14, имеющей в составе резервуар с клеем 15 и распылитель 16. Покрытые клеем панели подаются с помощью конвейера 17 в пресс 18, имеющий в своем составе нагреватель 19 и устройство подачи водостойкой пленки 20.

Обработанные панели подаются по конвейеру 21 на буферный стол 22 для дальнейшей транспортировки.

Рис. 1.3 Схема технологического процесса

.2 Выбор оборудования

Необходимое оборудование для создания автоматизированной линии обработки деревянных панелей включает в себя следующее:

Станки лесопильные, кромкообрезные.

Станки клеенаносящие.

Горячий пресс для склеивания панелей.

Набор датчиков для контроля геометрических параметров продукта, температуры клея, пресса и других параметров.

Контроллер, отдающий команды исполнительным механизмам на основе показаний датчиков.

Описание гидравлического кромкообрезного станка UDKY-700/900

Гидравлический кромкообрезной станок оснащен 1 фиксированным и 2-мя независимыми подвижными пильными дисками, расстояние между которыми устанавливается оператором с пульта управления по показаниям механической линейки, посредством гидравлических цилиндров.

Станок имеет массивную стальную раму, пильный узел защищён стальным кожухом. Подача заготовки производится верхними и нижними роликами. Позиционирование верхних подающих роликов производится с пульта управления посредством гидроцилиндра.

Особенности конструкции кромкообрезного станка.

Корпус станка - мощная стальная конструкция.

Электронная система установки положения пил через пульт и вызова из памяти ранее заданных конфигураций (до 6 программ).

Пильный вал из твердой стали, цементированный.

Верхний ролик с гидроприжимом.

Верхние и нижние ролики с когтистой поверхностью.

фиксированная пила и 2 плавающие.

Скорость подачи 0-65 м/мин.

Бесступенчатое регулирование скорости.

Ручная система смазки.

Защитные металлические крышки и когтевая защита от выброса пиломатериала.

Таблица 1.1

Технические характеристики станка

Станок для нанесения клея S-4R.

Производство Osama (Италия)

Таблица 1.2

Технические характеристики станка для нанесения клея S4R.

Горячий пресс NPC 6/90 Digit.

Описание горячего пресса.

Управляющие элементы пресса

манометр для регулирования необходимого давления (с автоматическим восстановлением потерянного давления)

термометр для управления температурой

гидростанция с двухоперационным насосом и мотором, погруженным в масло для уменьшения шума и лучшей смазки.

Гидравлические цилиндры хромированы для увеличения надежности и продления срока службы. Они перемещаются в направляющих зажимах, изготовленных из антифрикционного материала, и постоянно смазываются маслом из гидростанции. Система реечной передачи для обеспечения равномерного движения стола вверх и вниз.

Установлены боковые самосмазывающиеся направляющие для стола.

Пресс изготовлен из толстых сваренных железных балок.

Электрический бойлер для термического масла с макс. температурой 1200С. Гидростанция оснащена циркулярным насосом, расширительной емкостью, шлангами от бойлера к прессу, клапанами для выхода воздуха, пультом управления и безопасности. Полностью обновленный дизайн панели управления. Традиционные приборы заменены новейшими цифровыми датчиками, обеспечивающими большую точность и надежность.

Управление.

С цифрового дисплея оператор может устанавливать и контролировать любую функцию пресса, и в частности:

установка и вывод на цифровой дисплей рабочего давления и температуры, а также таймера для регулирования продолжительности процесса прессования (таймер включен в базовую комплектацию);

цифровая установка времени автоматического включения электрического нагревательного бойлера, возможность установить все дни недели.

Элементы электронного оборудования произведены SIEMENS, программное обеспечение - ORMA MACCHINE.

Электромеханическое оборудование состоит из магнитотермических элементов защиты от коротких замыканий и перегрузок, переключателей дистанционного управления, вспомогательных реле, невоспламеняющихся кабелей, зажимов, защитных соединений, запирающего дверцу ключа.

Таблица 1.3

Технические характеристики пресса

.3 Обзор аппаратных средств автоматизации АСУТП

.3.1 Сравнительный анализ семейств контроллеров различных фирм производителей

Контроллер семейства Siemens.

Контроллер Siemens SIMATIC S7-300 - это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности.

Модульная конструкция контроллера Siemens SIMATIC S7-300, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения рентабельных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства. Эффективному применению контроллеров Siemens SIMATIC S7-300 способствует: возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей, и коммуникационных процессоров.

Таблица.1.4

Технические характеристики контроллеров линейки SIMATICS7-300

Контроллер семейства Allen-Bradley.

500 от Allen-Bradley - это небольшое семейство программируемых контроллеров, дискретных, аналоговых и специальных модулей ввода/вывода и периферийных устройств, устанавливаемых на шасси. Семейство SLC 500 обладает мощью и гибкостью благодаря широкому спектру сетевых конфигураций, функциональных возможностей и различным опциям памяти

Система CompactlLogix обеспечивает дискретное управление, управление непрерывными процессами, приводами и сервоприводами.

Таблица 1.4

Технические характеристики контроллеров линейки SLC500.

.3.2 Датчики

Для получения необходимой информации о технологическом процессе необходим определённый набор датчиков.

Оптические рефлекторные датчики Omron серии E3F2.

Технические характеристики:

Напряжение питания 10...30 В

Потребляемый ток не более 30 мА

Источник света красный. 660нм (инфракрасный. 880нм для E3F2-R2)

Электрическая защита от КЗ нагрузки.

Ток нагрузки выхода мах. 100 мА (остаточное напряжение макс. 2 В)

Время срабатывания макс. 2,5 мс

Режим срабатывания по выбору Light-ON или Dark-ON.

Рабочая температура и влажность

...55°С

...85%

Сопротивление изоляции 20 МΩ при 500 В DC

Виброустойчивость 10-55 Гц с двойной амплитудой 1,5 мм

Класс защиты IP67

Герконовый датчик уровня жидкости Crydom.

Фирма Crydom выпускает широкий ассортимент герконовых датчиков уровня жидкости горизонтального и вертикального (серия RSF5x) исполнения, изготавливаемых из различных материалов и предназначенных для работы в различных средах, в том числе и агрессивных, в диапазоне рабочих температур от -20 до +120 °C [7].

Размер: 5.8cm x 4.2 m.

Макс. Коммутируемая мощность: 100 Вт

Длина проводов - 5 м.

Для газообразных или жидких сред, например, для воздуха, газа, пара, воды или масла

Температуры рабочих сред до +200 °C

Термометр сопротивления Pt100 или Pt1000

Возможно использование с 2- или 3-проводными соединениями

Позолоченный соединитель типа "штырь-гнездо"

Сменный чувствительный элемент

.4 Техническое задание

.4.1 Наименование и область применения

Назначение СУ

В дипломной работе данная система предназначена для увеличения концентрации сока с помощью вакуумного выпаривания и последующего охлаждения.

Технические требования к СУ

СУ должна соответствовать требованиям настоящего технического задания.

Состав СУ и требования к конструкции:

Наименование и назначение составных частей. СУ может состоять из следующих основных частей:

Шкафа управления (ШУ). Включает в себя:

контроллер (CPU);

устройства связи с объектом (модули расширения контроллера);

блок питания контроллера;

блоки питания исполнительных механизмов, датчиков;

силовой расцепитесь;

аппаратуру защиты силовых цепей;

пускорегулирующую аппаратуру;

коммутационные элементы;

аппаратуру защиты и аварийную аппаратуру.

Электромонтажные соединения устройств с СУ.

СУ должна обеспечивать работу в соответствии с описанием работы СУ.

Требования к компонентам СУ:

Устройство связи с объектом должно обрабатывать необходимое количество входных и выходных сигналов согласно таблице сигналов СУ.

.Блок питания должен преобразовывать первичное однофазное напряжение 380V в напряжение питания 24V.

Технические характеристики:

Номинальное напряжение питающей сети частотой 50Гц          380V

Номинальная потребляемая мощность            9 кВт

Система ввода                                                   3 фазы + N + PE

Номинальное напряжение сети управления исполнительными механизмами                                                               24V

Количество исполнительных механизмов       16шт

Количество входов/выходов                                      48/46шт

Требования безопасности:

Требования электрической безопасности СУ должны соответствовать «Правилам технической эксплуатации электроустановок и правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок».

Степень защиты СУ в рабочем положении не менее IP20.

Таблица 1.5

Таблица сигналов

.4.2 Описание работы СУ ЛОП

. Подготовка.

Необходимо выполнить операции подготовки к работе:

Размыкатель электропитания питания на боковой стенке шкафа переключить в положении «ON», в шкаф управления подается 380В;

На конвейерную линию КППУ подается сжатый воздух давлением 4…6 атм.

Внимание! При подаче питания на ЛОП возможно перемещение не установленной в исходное положение двухдисковой пилы и связанных с ней исполнительных механизмов.

. Режимы работы оборудования.

.1 Исполнительная платформа (1)

Платформа запускается с помощью кнопки старт на пульте управления. На кнопочном пульте (КП ЛОП) расположены следующие кнопки

кнопка «START » (зеленая кнопка) - включение конвейера;

кнопка «STOP» (красная кнопка) - останов конвейера;

Датчики:

Оптический датчик наличий панели на платформе (сигнал = «0» - панели отсутствуют; сигнал = «1» - на платформе находятся панели)

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод платформы - мотор-редуктор 1,5 кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы;

Работа.

Оператор включает платформу нажатием кнопки «START».

На платформе расположен датчик наличия панелей на платформе (сигнал = «0» - панели отсутствуют; сигнал = «1» - на платформе находятся панели). Платформа запустится только в том случае, если на платформе находятся панели.

По окончанию работы оператор нажатием кнопки «STOP» останавливает платформу.

Аварийная и нештатная работа.

В случае возникновения нештатной или аварийной ситуации оператор отключает (останавливает) платформу нажатием кнопки «EM-STOP». После восстановления работоспособности оборудования оператор отжимает кнопку «EM-STOP» и может нажать кнопку «START», после чего работа может быть продолжена в штатном режиме.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.2 Конвейер подачи на двухдисковую пилу 1

Работа конвейера происходит в автоматическом режиме.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Конвейер работает с постоянной скоростью. Скорость вращения конвейера задается дискретно и изменяется в зависимости от типа продукта. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Конвейер запускается автоматически вместе с платформой подачи продукта, при наличии панелей на платформе.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.3 Рольганг с неподвижной двухдисковой пилой

Работа рольганга происходит в автоматическом режиме. Автоматическое управление осуществляется при подаче ряда продукта на рольганг.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта 1;

Оптический датчик наличия продукта 2;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод рольганга - мотор-редуктор 0,55 кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы;

привод двухдисковой пилы - мотор-редуктор 0,55 кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Привод рольганга и привод двухдисковой пилы работают в автоматическом режиме. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод рольганга запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта конвейера 1 поступает в СУ ЛОП.

Привод двухдисковой пилы запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта рольганга 1 поступает в СУ ЛОП.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.4 Конвейер подачи на двухдисковую пилу 2

Работа конвейера происходит в автоматическом режиме.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Конвейер работает с постоянной скоростью. Скорость вращения конвейера задается дискретно и изменяется в зависимости от типа продукта. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод конвейера запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта рольганга 2 поступает в СУ ЛОП.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.5 Рольганг с подвижной двухдисковой пилой

Работа рольганга и двухдисковой пилы происходит в автоматическом режиме. Автоматическое управление осуществляется при подаче ряда продукта на рольганг.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта 1;

Оптический датчик наличия продукта 2;

Концевой датчик положения двухдисковой пилы 1(сигнал = «0» - двухдисковая пила находится вне поле видимости датчика, сигнал = «1» - пила в поле видимости датчика.);

Концевой датчик положения двухдисковой пилы 1(сигнал = «0» - двухдисковая пила находится вне поле видимости датчика, сигнал = «1» - пила в поле видимости датчика.);

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод рольганга - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы;

привод двухдисковой пилы - мотор-редуктор 0,55 кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Привод передвижения двухдисковой пилы вдоль рельс - 0,55 кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Привод рольганга и привод двухдисковой пилы работают в автоматическом режиме. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод рольганга запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта конвейера 2 поступает в СУ ЛОП.

При пересечении фронтом панели оптического датчика наличия продукта 1 привод рольганга останавливается, запускаются привод двухдисковой пилы и привод её передвижения (сигнал концевого датчика положения двухдисковой пилы 1 = «1»). Пила движется до тех пор, пока концевой датчик положения двухдисковой пилы 2 не примет значение = «0». Двухдисковая пила начинает движение в обратном направлении. Привод рольганга запускается, когда сигнал концевого датчика двухдисковой пилы 1 снова = «0».

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.6 Конвейер подачи на устройство выравнивания

Работа конвейера происходит в автоматическом режиме.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Конвейер работает с постоянной скоростью. Скорость вращения конвейера задается дискретно и изменяется в зависимости от типа продукта. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод конвейера запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта рольганга 2 поступает в СУ ЛОП.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

Устройство выравнивания

Работа конвейера происходит в автоматическом режиме.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Конвейер работает с постоянной скоростью. Скорость вращения конвейера задается дискретно и изменяется в зависимости от типа продукта. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод конвейера запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта конвейера поступает в СУ ЛОП.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.8 Конвейер подачи в устройство для нанесение клея

Работа конвейера происходит в автоматическом режиме.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Конвейер работает с постоянной скоростью. Скорость вращения конвейера задается дискретно и изменяется в зависимости от типа продукта. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод конвейера запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта на устройстве выравнивания поступает в СУ ЛОП.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.9 Устройство для нанесения клея

Работа устройства происходит в автоматическом режиме. Автоматическое управление осуществляется при подаче продукта на конвейер устройства.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Оптический датчик нанесения клея (сигнал = «0» - панель вне поле видимости датчика, сигнал = «1» - панель в поле видимости датчика);

Аналоговый датчик уровня клея в резервуаре;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,37кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы;

клапан распыления клея;

Конвейер работает в автоматическом режиме. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Конвейер запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта конвейера 4 поступает в СУ ЛОП.

Как только сигнал оптического датчика нанесения клея сменяется с «1» на «0», на определённое время запускается подача клея.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.10 Конвейер подачи панелей в пресс

Работа конвейера происходит в автоматическом режиме.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Конвейер работает с постоянной скоростью. Скорость вращения конвейера задается дискретно и изменяется в зависимости от типа продукта. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод конвейера запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта в устройстве нанесения клея поступает в СУ ЛОП.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.11 Пресс

Работа пресса происходит в автоматическом режиме. Автоматическое управление осуществляется при подаче продукта на конвейер устройства.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта 1;

Оптический датчик наличия продукта 2;

Аналоговый датчик температуры нагревателя;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

Привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Нагреватель;

Устройство подачи водостойкой плёнки.

Конвейер работает в автоматическом режиме. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод конвейера запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта конвейера 5 поступает в СУ ЛОП.

Когда сигнал оптического датчика 1 = «1», запускается устройство подачи водостойкой плёнки. Когда сигнал оптического датчика 1 = «0», устройство подачи водостойкой плёнки заканчивает работу и запускается пресс.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.12 Конвейер подачи панелей на буферный стол

Работа конвейера происходит в автоматическом режиме.

Датчики:

Оптический датчик наличия продукта;

Контакт локального размыкателя двигателя (Work Switch) («OFF» - «0»; «ON» - «1»).

Исполнительные устройства:

привод конвейера - мотор-редуктор 0,55кВт, 220В, 50Гц, 3 фазы.

Конвейер работает с постоянной скоростью. Скорость вращения конвейера задается дискретно и изменяется в зависимости от типа продукта. Частота питающего напряжения в частотном преобразователе может изменяться в пределах от 20 Гц до 80 Гц. Элементы системы управления и частотный преобразователь располагаются в шкафу управления СУ ЛОП.

Работа.

Привод конвейера запускается автоматически при подаче продукта, сигнал датчика наличия продукта 2 в прессе поступает в СУ ЛОП.

При долгом отсутствии панелей в поле вида оптического датчика наличия продукта линия останавливается.

Аварийная и нештатная работа.

При ремонте двигателя локальный размыкатель (Work Switch) находится в положении «OFF», при этом конвейер находится в нерабочем положении и не реагирует на систему управления.

.5 Цели и задачи дипломной работы

Цель: разработка модуля системы управления обработки жидкости.

Основные задачи для достижения цели:

) осознать технологического процесса и его особенностей.

) выбрать оборудование системы автоматизации участка.

) разработать алгоритм работы данного цикла производства.

) разработать программу управления всех элементов.

2. Реализация системы управления

Реализация системы управления проходит в несколько этапов:

Выбор программно-аппаратных средств

Разработка структурной схемы АСУ

Составление спецификации

Разработка алгоритма работы

Проектирование электрических схем и макета конвейерной системы

Прикладное программирование

Визуализация

Настройка сети для взаимодействия устройств

На основании технического задания на технологической схеме (Рис. 1.3.) расставляем датчики и необходимое оборудование:

Оптические датчики рефлекторного типа, предназначенные для регистрации наличия продукта.

Моторы, предназначенные для приведения конвейеров и пил в движение.

Герконовый датчик уровня, для анализа уровня клея в баке клеенаносящего станка.

Температурный датчик для анализа состояния пресса.

Панель оператора. Данные отображающиеся на панели оператора: контроль скорости конвейеров, включение/выключение датчиков, сигналы датчиков, кнопки, архивы.

Рис 2.1 Схема технологического процесса

-оптический датчик наличия продукта, 2-мотор-редуктор, 3-клапан клеенаносящего устройства, 4-датчик уровня, 5-темперптурный датчик, 6-панель оператора.

.1 Выбор программно аппаратных средств

деревянная панель автоматизированная линия

Таблица 2.1

Спецификация оборудования технологического процесса

.2 Структурная схема системы управления технологическим процессом

На основании технического задания чертим структурную схему.

Рис. 2.2. Структурная схема СУ

.3 Алгоритм работы технологического процесса обработки панелей

На основе технического задания и спецификации оборудования разрабатываем алгоритм работы выбранной системы управления.

На рис. 2.3. изображен фрагмент алгоритма работы технологического процесса нанесения клея

Рис. 2.3.Фрагмент алгоритма нанесения клея

На рис. 2.4. изображен фрагмент алгоритма начала работы ЛОП.

Рис. 2.4. Фрагмент алгоритма работы начала работы ЛОП.

.4. Выбор программного обеспечения центрального компьютера.

В проектируемой системе автоматического управления (САУ) используется программируемый логический контроллер SLC 500.

Для программирования данного типа контроллера используется программное обеспечение RSLogix 500.500 включает программные функциональные возможности:

редактор лестничной логики свободного формата, возможность сконцентрироваться на логике прикладной программы вместо синтаксиса программы

мощный верификатор проекта формирует список ошибок.

редактирование перетаскиванием, чтобы быстро переместить элементы таблицы данных из одного файла данных в другой, ранг из одной подпрограммы или проекта в другой, или команд из ранга в ранг внутри проекта

поиск и замена, для быстрой замены определенного адреса или символа

монитор данных пользователя, для просмотра отдельных элементов данных вместе и наблюдения их взаимодействия

Особенности:

Гибкие, простые в использовании редакторы

Общий внешний вид и функции

Средства диагностики и устранения неполадок

Мощные функциональные возможности и характеристики, обеспечивающие экономию времени

Обеспечивается удобство и простота поддержки программ на различных аппаратных платформах за счет совместимости пакетов программирования RSLogix с программами, созданными с помощью пакетов программирования Rockwell Software на основе DOS для семейств устройств PLC-5, SLC 500 или MicroLogix [11].

На рисунке 2.5 показана реализация программы нанесения клея на панель, по алгоритму, представленному выше (Рис. 2.4).

Рис 2.5 Программа нанесения клея на панель

.5 Разработка системы визуализации

Визуализация техпроцесса - способ отображения информации о состоянии технологического оборудования и параметрах технологического процесса на мониторе компьютера или операторской панели в системе автоматического управления в промышленности, предусматривающий также графические способы управления техпроцессом. Система визуализации должна учитывать требования, предъявляемые к человеко-машинному интерфейсу. Визуализация техпроцесса реализуется в ряде экранов или окон, которые могут представлять собой иерархическую систему. В основе системы отображения лежит мнемосхема техпроцесса, статическое изображение в визуально простой и интуитивно понятной форме показывающей элементы оборудования, возможно, обрабатываемые материалы и продукцию, и их взаимодействие, порядок обработки. Статическая мнемосхема оживляется - анимируется, отображая реальное состояние оборудования и сырья. При этом используются различные методы:

Изменение цвета объекта в зависимости от его состояния. Например, в соответствии с требованиями эргономики, опасные или аварийные объекты окрашиваются в красный цвет. Можно также использовать мигающую (вспыхивающую) окраску.

Изменение графического образа в зависимости от состояния объекта. Например, полный или пустой контейнер, положение ручки рубильника.

Использование мультипликации, то есть последовательности быстро сменяющихся кадров

Перемещение объектов по экрану

Изменение размера объекта

Панель оператора.

Компьютеры и мониторы промышленного исполнения VersaView идеально подходят для решения задач по обработке информации, управления производственными процессами, обслуживания машин и установок и представления информации оператору. Это семейство позволяет реализовать получение данных, их подготовку, совместное использование и отображение всех данных, использующихся в производстве.

Выбор SCADA системы.(Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) - программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления.

Применение SCADA-технологий позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки, передачи, хранения и отображения информации.

В нашем случае мы используем систему Wonderware Intouch.

Для построения и запуска приложений InTouch используется три компонента: Manager (менеджер приложений) для управления имеющимися приложениями, Maker для создания HMI приложений, Viewer для исполнения HMI приложений.

Для создания экрана обработки панелей использовалась принципиальная схема ЛОП (Рис 2.1).

Рис2.7 Схема управления технологическим процессом нанесения клея

На экране расположены датчик уровня, датчик температуры, аналоговые клапана. Бак с клеем наполнен на 40%, все двигатели включены, подача клея идет в нормальном режиме.

.6 Взаимодействие между устройствами

В современных системах автоматического управления промышленная связь играет исключительно важную роль. Она обеспечивает взаимодействие управляющих систем между собой, а также соединяет их с информационными системами более высокого уровня.

Принципы построения промышленной сети.

Существует два основных принципа построения структуры промышленной сети для АСУ ТП.

Второй принцип - распределенная структура, состоящая из множества узлов, между которыми осуществляется обмен данными по цифровым каналам промышленной сети. Такой вариант построения является, конечно, более дорогим с точки зрения затрат на администрирование, зато более надежным - при выходе из строя одного из узлов система продолжает функционировать. Распределенная структура более гибкая и позволяет наращивать систему без существенного изменения действующей ее части. Кроме того, она дает возможность расположить узлы, в качестве которых выступают контроллеры и интеллектуальные устройства ввода-вывода, максимально близко к оконечным устройствам (датчикам и исполнительным механизмам), за счет чего сокращается длина сигнальных кабелей.

В данном проекте используются 2 вида сетей: DeviceNet и EtherNet/IP. .

Сеть DeviceNet, основанная на проверенной технологии локальной сети контроллеров (Controller Area Network - CAN), обеспечивает низкую стоимость и сжатые сроки установки, а также расширенный доступ к данным (т.е. к диагностике), позволяющий сократить или устранить значительные

издержки, связанные с простоями.

Сеть DeviceNet может:

читать состояния вкл/откл. датчиков

осуществлять управление пусковыми устройствами

передать температуру и ток нагрузки пускового устройства

изменить скорость замедления приводов

отрегулировать чувствительность датчиков

и так далее.

Устройства могут быть удалены и заменены без отключения других устройств и без инструментов программирования, что помогает снизить эксплуатационные издержки.

Сетевая установка устройств экономически выгоднее, чем традиционная коммутация входов/выходов во многих приложениях, особенно когда устройства удалены друг от друга на расстояние в десятки и сотни метров.

Таблица 2.2

Технические характеристики устройств DeviceNet/IP

Сеть Ethernet/IP предлагает полный набор сервисов по управлению, конфигурированию и сбору данных, накладывая протокол CIP (Common Industrial Protocol - общий промышленный протокол) на стандартные протоколы, используемые в сети Интернет (TCP/IP и UDP). Сеть Ethernet/IP

использует протокол TCP/IP для общих сервисов по передаче сообщений/обмену информацией, а протокол UDP/IP - для сервисов передачи сообщений ввода/вывода в приложениях по управлению. Такое сочетание общепринятых стандартов обеспечивает функциональность, необходимую для поддержки как информационного обмена, так и приложений по управлению.

Еще одна важная особенность сети Ethernet/IP - зто то, что она использует серийные компоненты Ethernet и стандартные аппаратные средства передачи данных. Такой подход позволяет получить экономичное решение для приложений производственного уровня, используя знакомую и понятую инфраструктуру.

Таблица 2.3

Технические характеристики сети Ethernet/IP

3. Организационно-экономический раздел

.1 Технико-экономическое обоснование НИР

Целесообразность проведения научно-технических решений можно установить лишь на основе технико-экономического анализа.

Научное исследование представляет собой процесс подготовки и осуществления инновационных изменений в науке и технике. В результате этого процесса появляется возможность реализации этих изменений (инноваций: новые материалы, новая технология, новая техника). В деловых рыночных отношениях имеет место конкуренция товаропроизводителей, заинтересованных в обновлении продукции, и наличие рынка конкурирующих нововведений. Поэтому существует рыночный отбор нововведений. В связи с этим еще более возросла роль оценки экономической эффективности использования результатов научно-исследовательских работ (НИР). Указанные факторы обуславливают особые требования, предъявляемые к отбору научно-исследовательских работ.

В дипломном проекте используется промышленный контроллер CompactLogix производства фирмы Allen Bradley. В этом контроллере воплощены: большая производительность, короткий цикл обработки кода программы, быстрая обработка модулей входов и выходов, большой выбор встроенных функций, которые позволяют оптимизировать код программы, сокращать период разработки модулей данных.

Внедрение контроллеров и связь их с современными ЭВМ, ПЭВМ ведет к интеграции автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП) и новейших программ в области визуализации. Эта связь ведет к тому, что процесс становится легкоуправляемым и контролируемым. Операторы переходят на новый уровень работы. Также новые ПЭВМ создают связь между процессом и разработчиками, экономическими отделами предприятия, отделами сбыта. Наглядность работы даёт возможность увидеть все плюсы и минусы производственного процесса, позволяя тем самым планировать будущие изменения.

Внедрение дипломной работы связано с производственной и технологической необходимостью. Задача продиктована необходимостью в расширении производства. Достижение целей дипломной работы связано с непосредственным осуществлением автоматизации и расширением функциональных возможностей.

Источниками эффективности разработки и внедрения системы являются:

разработки в области устройств автоматизирования систем;

комплексный подход к автоматизации ТП и созданию АСУТП;

обеспечение надежности системы и защиты устройств на более высоком уровне;

современные разработки в области программирования контроллеров, создания систем визуализации и управления ТП.

Разрабатываемая АСУ ТП предназначена для управления конвейерной системой распределения и подачи продукции на упаковку на базе контроллеров фирмы Allen Bradley, а также системы визуализации фирмы Wonderare Intouch 10.1. Система предоставляет возможность управления процессом в ручном и автоматическом режиме с автоматизированного рабочего места со SCADA системой или непосредственно на объекте управления.

В создании АСУТП применялись последние достижения в области разработки автоматизированных систем: контроллеры управления процессом, система визуализации и новейшее программное обеспечение, позволяющее легко и быстро, зафиксировать любые модификации системы.

3.2 Расчет затрат на разработку АСУ ЛОП

В стоимость разработки АСУ ТП включаются следующие расходы:

Затраты на материалы.

Основная заработная плата участников исследования (ОЗП).

Дополнительная заработная плата исполнителей (ДЗП).

Отчисления на социальное страхование (ОСС).

Текущий ремонт и содержание основных средств:

амортизационные отчисления (АО);

затраты на ремонт и содержание оборудования (СиР).

Затраты на технологическую электроэнергию;

Прочие расходы (ПР).

К статье "Затраты на материалы" относим все затраты на оптические носители данных, бумагу для печатающих устройств, канцтовары и прочее. Определение затрат производится по экспертным оценкам и в соответствии с прейскурантами (прайслистами). Расчет этой статьи производится в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Затраты на материалы

К статье "Основная заработная плата" относим заработную плату следующих участников исследования:

Руководитель дипломной работы;

Консультант по организационно-экономическому разделу;

Консультант по экологии и безопасности;

Инженер-разработчик;

Эта статья представлена в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Основная заработная плата участников исследования

Расходы по статье "Дополнительная заработная плата" составляют 10% от ОЗП:

ДЗП = ОЗП * 0,1 = 187517,50 * 0,1 = 18751,75 руб

Затраты по статье "Страховые взносы" составляют 30% от суммы основной и дополнительной заработных плат:

ОСС = (ОЗП + ДЗП) * 0,3 = (187517,50 + 18751,75) * 0,3 =61880,78руб.

Статья "текущий ремонт и содержание основных средств" включают в себя затраты на амортизационные отчисления (АО), ремонт и содержание оборудования (СиР), приобретение и поддержку программного обеспечения. Затраты на амортизационные отчисления составляют 25% в год от стоимости оборудования (СО), которая представлена в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Стоимость оборудования

АО = СО * 0,25 / 12 = 1482714,00* 0,25 / 12 = 30889,88 руб.

Затраты на ремонт и содержание оборудования составляют 50% от затрат на амортизацию:

СиР = АО * 0,5 = 30889,88 * 0,5 = 15444,94 руб.

Затраты на технологическую электроэнергию рассчитываются по формуле:

ЗЭЛ = N * a,

где N - установленная мощность оборудования, кВт/час, a - тариф за 1 кВт/час электроэнергии (по данным Мосэнерго в среднем 3,58 руб.).

ЗЭЛ = N * a = 17 * 3,58 = 60,86 руб/час.

Следовательно, при 40-ка часовой рабочей неделе, расходы на электроэнергию за месяц будут составлять 9737,60 руб.

Статью "Прочие расходы" составляют 5% от суммы статей затрат на материалы, фонда оплаты труда, затрат на текущий ремонт и содержание основных средств, а также затрат на электроэнергию:

ПР = (СМ + ОЗП + ДЗП + ОСС + АО + СиР + ЗЭЛ) * 0,05 = (2000 + 187517,50 + 18751,75+ 61880,78 +30889,88 + 15444,94 + 9737,60) * 0,05 = 16311,12 руб

Себестоимость разработки АСУ ТП для АСУ РиПП представлена в табл. 3.4.

Таблица 3.4.

Смета затрат на разработку АСУ ТП

Использование ПО в общем случае включает в себя:

собственно использование потребителем приобретенного ПО;

возможность получения квалифицированных услуг по внедрению и эффективному использованию ПО.

Поставка потребителям ПО и предоставление услуг по их освоению осуществляется по договорным ценам в соответствии с соглашением, заключенным с заказчиком. Договорная цена учитывает и отражает экономические интересы организации производителя и организации пользователя ПО, научные и производственные интересы сторон, предполагаемый объем освоения ПО, масштабы использования, а также конкурентоспособность.

В договорную цену включаются затраты, непосредственно связанные с производством и передачей ПО и установленный (принятый) норматив рентабельности.

Ц = С + П, где

Ц - цена ПО, [руб];

С - смета затрат на разработку, [руб];

П - прибыль, [руб].

П = (С - См) * R, где

См - затраты на материалы, [руб];- рентабельность, R= 50%.

П = (342533,56- 2000) * 0,5 = 170266,78 руб.

Ц = 342533,56+ 170266,78 = 512800,34 руб.

.3 Оценка экономической эффективности разработанной АСУ ЛОП

Целью данной системы является обеспечение распределения и подачи продукта на упаковку. Система не имеет значительного прямого экономического эффекта, но имеет огромное значение для работы всей производственной линии. Благодаря внедрению данной системы обеспечивается увеличивается скорость упаковки продукции, что позволяет повысить производительность производственной линии.

Для достижения максимальной производительности системы и получения наибольшей экономической эффективности необходимы следующие требования:

Электрическое оборудование согласно спецификации.

Для управления процессом необходим контроллер фирмы Allen Bradley.

Для организации межсетевого взаимодействия и совместной работы системы как единого целого необходимы межсетевые шлюзы Allen Bradley 22-COMM-E

Для реализации интерфейсной части взаимодействия между процессом и оператором необходима ПЭВМ со следующей конфигурацией: оперативная память 2048 Мб; центральный процессор Intel Core 2 Duo 3,0 ГГц; наличие HDD 250 Гб (для хранения истории); монитор 19’’ c разрешением экрана не менее 1280х1024 пикселей;.

Программное обеспечение для программирования контроллеров фирмы RSlogix 5000.

Программное обеспечение для визуализации процесса и контроля за процессом, которое осуществляет интерфейс взаимодействия между оператором процесса и контроллером - пакет Wonderware Intouch 10.1, включающий в себя приложение RunTime.

Набор лицензий для среды программирования и SCADA.

Расчет экономического эффекта производится на основе разности приведенных затрат по базовому и проектному вариантам, где (б)- указывает на базовый вариант, а (п)- на проектный вариант.

За базовый вариант при расчетах технико-экономических показателей принимаем ручные распределение продукта по зонам и корректировку подачи продукта в лаги упаковочной машины, со всеми вытекающими отсюда недостатками. Коренным недостатком такой системы является низкая скорость работы производственной линии, пропуски лаг, которые могут приводить к обрыву упаковочной пленки. Отсюда неполная загрузка оборудования, периодические простои и, как следствие, малая эффективность работы всего производства и материальные убытки.

Новая система решает проблему производства в целом, давая возможность работать производственной линии при полной загрузке. Полностью устраняет проблему материальных издержек, связанных с простоями оборудования. Гарантирует работу системы на новом уровне с высокой степенью надежности. Эффективно решает проблему с загрузкой обслуживающего и управляющего персонала, упрощает контроль и составление отчетной документации, снижает количество ошибок и воздействие человеческого фактора.

Экономический эффект достигается за счет:

повышения качества вычислительных работ;

сокращения сроков расчета;

снижения трудоемкости работ;

уменьшения вероятности ошибок;

устранения материальных издержек, возникающих за счет простоя оборудования в случае ручного распределения продукта по зонам и корректировки подачи продукта в лаги упаковочной машины.

Расчет "Стоимости материалов" по базовому и проектному вариантам производится в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Затраты на материалы по базовому и проектному вариантам

Расчет "Основной заработной платы" исполнителей по базовому и проектному вариантам представлен в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Основная заработная плата исполнителей по базовому и проектному вариантам

"Дополнительная заработная плата" исполнителей составляет 10% от ОЗП:

ДЗП(б) = ОЗП(б) * 0,1 = 416500 * 0,1 =41650 руб.

ДЗП(п) = ОЗП(п) * 0,1 = 284500 * 0,1 = 28450 руб.

"Страховые взносы" составляют 30% от суммы основной и дополнительной заработных плат:

ОСС(б) = (ОЗП(б) + ДЗП(б)) * 0,30= (416500+ 41650) * 0,30 = 137545 руб.

ОСС(б) = (ОЗП(б) + ДЗП(б)) * 0,30 = (284500 + 28450) * 0,30 = 93885 руб.

Годовая норма амортизации составляет 25% от капитальных затрат, соответственно месячная составляет 25/12 = 2,083 %. "Амортизационные отчисления" по базовому и проектному вариантам составляют 2,083 % от капитальных вложений, которые представлены в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Капитальные затраты

АO(б) = 1190000* 0,02083 = 24787,70 руб.

АO(п) = 2559714 * 0,02083 =53318,84 руб.

"Затраты на ремонт и содержание оборудования" по базовому и проектному вариантам составляют 50% от затрат на амортизацию (по базовому и проектному вариантам соответственно):

СиР(б) = 24787,70 * 0,5 = 12393,85 руб.

СиР(п) = 53318,84 * 0,5 = 26659,42 руб.

Затраты на технологическую электроэнергию по базовому и проектному варианту составляют:

ЗЭЛ(б) = N * a = 17 * 3,58 = 60,86 руб/час.

ЗЭЛ(п) = N * a = 17 * 3,58 = 60,86 руб/час.

где N - установленная мощность оборудования, кВт/час, a - тариф за 1 кВт/час электроэнергии (по данным Мосэнерго в среднем 3,58 руб.).

Следовательно, при 40-ка часовой рабочей неделе, расходы на электроэнергию за месяц будут составлять 9737,60 руб. как для базового, так и для проектного вариантов.

"Прочие расходы" по базовому и проектному вариантам составляют 5% от суммы затрат: См, ОЗП, ДЗП, ОСС, АО, СиР, ЗЭЛ (по базовому и проектному вариантам соответственно):

ПР(б) = (См(б) + ОЗП(б) + ДЗП(б) + ОСС(б) + АО(б) + СиР(б) + ЗЭЛ(б)) * 0,05 = (1000 + 416500 +41650 + 137455 + 24787,70 +12393,85 +9737,60) * 0,05 =32175,51 руб.

ПР(п) = (См(п) + ОЗП(п) + ДЗП(п) + ОСС(п) + АО(п) + СиР(п) + ЗЭЛ(п)) * 0,05 = (1000 +284500 + 28450 +93885 +53318,84 +26659,42 +9737,60) * 0,05 = 24877,54 руб.

Себестоимость проекта по базовому и проектному вариантам рассчитывается в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Смета затрат по базовому и проектному вариантам, руб

Примечание: Экономические потери из-за простоя оборудования вследствие низкой скорости работы производственной линии (п.9 табл. 3.8) приведены по данным отдела планирования и развития, а также по данным отдела экономики и статистики, с учетом коэффициента участия системы в ТП. Коэффициент участия в ТП Ку = 0,13.

Экономический эффект от использования АСУ ТП определяется по сумме капитальных вложений и текущих затрат.

Э = (П3(б) - П3(п)) = [(Сб(б) + Ен * К(б)) - (Сб(п) + Ен * К(п))], где П3(б), П3(п) - приведенные затраты по вариантам, [руб];

Сб(б), Сб(п) - себестоимость базового и проектного варианта, [руб];

Ен - нормативный коэффициент эффективности, Ен = 0,15;(б), K(п) - капитальные вложения по вариантам, [руб].

П3(б) = 2651489,86 + 0,15 * 1190000 = 2829989,86 руб.

П3(п) = 522428,41 + 0,15 * 2559714 = 906385,51 руб.

Э = 2829989,86 - 906385,51 =1923604,35 руб.

Результаты расчётов сводятся в таблицу 3.9.

Таблица 3.9

Сводные технико-экономические показатели по вариантам

4. Промышленная экология и безопасность производства

В этом разделе проводиться анализ опасных и вредных производственных факторов и возможных чрезвычайных ситуаций, возникших при работе и эксплуатации АСУ. Разработаны технические меры безопасности, снижающие действия вредных и негативных факторов.

.1 Экологический анализ деревообрабатывающего производства

Одна из проблем, стоящих перед лесной промышленность, - это сокращение потерь древесного сырья в процессе заготовки и переработки. Речь идет как о снижении объемов образуемых отходов, так и о ликвидации недорубов и потерь заготовленной древесины от несвоевременной вывозки, несовершенных методов транспортировки, накопления древесины у временных транспортных путей и т.д.

Основное направление ресурсосбережения в лесной промышленности - рациональное использование древесного сырья (что на стадии заготовки древесины выражается в максимально эффективном использовании лесосечного фонда, сокращении потерь древесины), а также расширение использования и переработки древесных отходов в качестве заменителя деловой древесины, позволяющие достичь ощутимого экологического эффекта, состоящего в сокращении вырубаемых лесных площадей, сохранении природной среды и т.д.

Промышленно-хозяйственная деятельность лесного комплекса тесно связана с проблемами развития природоохранных и социальных функций лесов.

Ограничение на дальнейшее увеличение объемов заготавливаемого древесного сырья вместе с требованиями сохранения и улучшения состояния лесной среды как части биосферы, с необходимостью повышения эффективности и использования всей биомассы, получаемой на лесосеках, требуют переориентации всего комплекса на ресурсосберегающий путь развития.

Этот переход возможен только на основе использования новейших достижений науки и техники, внедрения безотходных технологий, расширения объемов использования вторичных ресурсов и отходов производства.

При недостатке древесного сырья медленно решается проблема комплексного использования древесины, дефицит современного оборудования и передовых технологий не позволяет расширить масштабы переработки лиственной древесины, древесных отходов, макулатуры для выработки эффективных заменителей деловой древесины.

.2 Анализ условий труда

При механической обработке древесных материалов в результате воздействия на них режущего или шлифовального инструмента образуются древесные частицы - кусковые, отщепы, стружка, опилки, пыль. Во всех процессах деревообработки, кроме шлифования и полирования, вращающийся режущий инструмент станка сообщает древесным частицам значительную скорость вылета, что приводит к загрязнению рабочего места и воздуха в рабочей зоне. Для предотвращения травматизма и создания требуемых санитарно-гигиенических условий деревообрабатывающие станки снабжаются местными отсосами-пылеприемниками, через которые вместе с отсасываемым воздухом удаляются древесные частицы. Стремление максимально удалить древесные частицы от мест их образования приводит к тому, что в отсасываемом воздухе находятся во взвешенном состоянии древесные частицы с размерами от нескольких сантиметров до нескольких десятков микрон. В большинстве процессов деревообработки (пилении, строгании, фрезеровании, сверлении) собственно пыль, т. е. частицы с размерами dч > 200 мкм, составляют небольшую долю от общей массы образующихся частиц. Преобладание весьма крупных, с точки зрения пылеулавливания, фракций древесных частиц нередко приводит к неверному выводу о простоте решений по пылеулавливанию. При этом не учитывается, что из-за высокой интенсивности пылеобразования содержание наиболее мелких фракций может быть настолько значительным, что использование обычно применяемых для пылеулавливания древесных частиц циклонов не позволит обеспечить нормативы ПДВ.

Пылеобразование при шлифовании древесных материалов имеет другой характер, чем при их обработке режущим инструментом. Пыль в этом случае образуется в результате взаимодействия абразивных частиц шлифовальной ленты с поверхностью обрабатываемого материала. В результате воздействия абразивных частиц образуются измельченные древесные частицы с размерами dч < 200 мкм.

Экспериментальные данные показывают, что при толщине слоя 0,2-0,5 мм, удаляемого на станках типа ШлПС, средний размер частиц dm = 20 мкм, а при толщине слоя 3,0мм, удаляемого на шлифовальных станках с вальцовой подачей, dm = 40 мкм. Отличие экспериментальных данных от данных табл. 19.1 вызвано, очевидно, агрегацией мелких частиц, которую трудно учесть при сухом способе рассева на ситах. Еще более высокой дисперсностью характеризуется пыль, образующаяся при шлифовании древесных материалов, покрытых слоем полиэфирного лака на лаконаливных машинах. Средний размер частиц пыли в этом случае составляет dm = 8-10 мкм.

.3 Требования электробезопасности и противопожарной безопасности

Предупреждение травм, получаемых при воздействии электрического тока, во многом зависит от правильного выполнения электрической части ещё при проектировании оборудования. Токоведущие части должны быть защищены от воздействия охлаждающей жидкости, высокой температуры, смазочных материалов, стружки, агрессивных веществ, которые могут нарушить сопротивление изоляции проводов, вызвать замыкание электрических контактов.

Изоляция токоведущих частей или частей, которые могут оказаться под напряжением, является одним из эффективных средств защиты от поражения человека электрическим током.

Класс изоляции электрических линий, приборов, устройств следует выбирать с учётом номинального напряжения установки.

Изоляцию необходимо защищать от среды, которая разрушает или ослабляет её изолирующие свойства. С этой целью на поверхность изоляции наносят защитные покрытия.

Пол перед электротехническими установками (пульты управления, электрощиты) следует покрывать диэлектрическим материалом или резиновыми ковриками, для того, чтобы предотвратить прохождение электротока через человека.

Защиту изоляции проводов, питающих электротехническое оборудование в местах возможного механического повреждения или истирания (входные и выходные отверстия электрооборудования), следует выполнять с помощью металлических труб, капроновых или текстолитовых втулок.

Шинопроводы и все токоведущие части, расположенные в зоне досягаемости человеком, при напряжении свыше 12В в особо опасных помещениях и свыше 36В в помещениях с повышенной опасностью, следует размещать в коробах из несгораемого и токонепроводящего материала. Короба из токонепроводящего материала необходимо снабжать клеммой для закрепления провода заземления.

Короб должен быть достаточно жёстким, например рифлёным. На его поверхности следует предусматривать знак, предупреждающий о возможной опасности поражения током.

С целью предупреждения случайного прикосновения к токоведущим частям штепселя, рукоятки реостатов, рубильников, переключателей различных электротехнических устройств следует выполнять из диэлектрического материала.

Предупреждение случайного пуска оборудования может быть осуществлено путём тщательного укрытия гнёзд, контактов и прочих токоведущих частей, которые являются частью линии управления и находятся на наружной стороне оборудования.

.4 Основные правила техники безопасности и меры по обеспечению безопасности труда

Требования безопасности к конструкции и внешнему оформлению технологического оборудования, автоматическим линиям.

Безопасность рабочих во многом зависит от свойства производственного оборудования сохранять безопасное состояние при выполнении заданных функций в определенных условиях в течение установленного времени, т. е. его безопасность.

В зависимости от назначения, конструкции, характеристики рабочей среды, а также условий протекания технологического процесса оборудование подразделяется на оборудование с повышенной опасностью и неопасное. Повышенная опасность оборудования определяется наличием опасных и вредных факторов, которые при нарушении тех или иных правил техники безопасности могут привести к аварии или несчастному случаю.

В значительной мере повышенная опасность технологического оборудования зависит от свойств перерабатываемых им веществ или характеристики рабочей среды.

Во всех случаях первостепенная роль в обеспечении безопасной эксплуатации оборудования принадлежит его безопасной конструкции, оснащенной необходимой контрольно-измерительной аппаратурой, приборами безопасности, блокировочными устройствами, автоматическими средствами сигнализации и защиты, позволяющими контролировать соблюдение нормальных режимов технологического процесса, а также исключающими возможность возникновения аварий и несчастных случаев. Основными требованиями охраны труда, предъявляемыми при проектировании машин и механизмов, являются: безопасность для человека, надежность и удобство эксплуатации. Требования безопасности определяются системой стандартов безопасности труда.

Согласно этим стандартам безопасность производственного оборудования обеспечивается выбором принципов действия, конструктивных схем, применением в конструкции средств механизации, автоматизации, средств защиты, выполнением эргономических требований, учетом требований безопасности в технической документации по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортированию и хранению.

Конструкция производственного оборудования выполняется таким образом, что исключается возможность случайного соприкосновения рабочих с горячими частями и тем самым защищает их от ожогов, предусматривает защиту от поражения электрическим током, включая случаи ошибочных действий.

Все машины и оборудование должны обеспечивать исключение или снижение уровней шума, вибрации до регламентированных уровней.

Безопасным и оперативным способом управления работой оборудования, входящего в состав комплексно-механизированных и автоматизированных поточных линий, является дистанционное управление, осуществляемое с центрального пульта, на котором установлены органы управления, контрольно-измерительные приборы, сигнализирующие устройства.

Схемы управления конвейерными линиями предусматривают последовательность включения и выключения элементов линий при аварийных ситуациях. Кроме того, предусматриваются блокировки, исключающие возможность повторного включения привода любой машины для конвейера, входящего в состав линии, до ликвидации аварийной ситуации и выдачи разрешения с места включения.

Требования безопасности к размещению рабочих мест и площадок.

Расположение и расстановка оборудования в производственных помещениях осуществляются в соответствии с отраслевыми нормами технологического проектирования, при этом обязательно предусматривается соблюдение следующих условий: последовательность расстановки оборудования по технологической схеме, обеспечение удобства и безопасности обслуживания и ремонта, максимально естественного освещения и поступления свежего воздуха.

При размещении технологического оборудования необходимо соблюдать следующие нормы ширины проходов: для магистральных-не менее 1,5 м, между оборудованием-не менее 1,2 м, между стенами производственных зданий и оборудованием - не менее 1 м, предназначенных для обслуживания и ремонта оборудования-не менее 0,7 м.

Ширина проходов у рабочих мест должна быть увеличена не менее чем на 0,75 м при одностороннем расположении работающих от проходов и проездов и не менее чем на 1,5м при расположении рабочих мест по обе стороны проходов и проездов. Ширина проездов устанавливается в зависимости от вида применяемого транспорта с учетом радиуса его поворота.

Крупногабаритное оборудование для удобства и безопасности обслуживания на высоте более 1,5 м оборудуются стационарными площадками и лестницами.

Поверхности металлических площадок и ступеней лестниц выполняют из рифленой или просечно-вытяжной стали. Применение металлических площадок и ступеней с гладкой поверхностью, а также из круглой прутковой стали не допускается.

Требования безопасности к органам и пультам управления, аварийного выключения.

Безопасность работы на оборудовании может быть обеспечена лишь при наличии на нем необходимых органов управления. Органы управления производственным оборудованием независимо от его мощности, габаритов и назначения должны соответствовать следующим основным требованиям: обеспечивать надежность пуска; быстроту остановки, легкость и удобство пользования; исключать возможность ошибочного или случайного включения как оборудования в целом, так и отдельных его механизмов.

Контакты аппаратов включения и выключения (кнопки-переключатели, контроллеры и т. п.) должны, быть защищены от попадания на них пыли, масел, паров и жидкостей, применяемых в производстве. Кнопки включения привода оборудования заглубляются на 3-5 мм за габариты пусковой коробки, а кнопки остановки, наоборот, выступают и окрашены в красный цвет.

Для нормального ведения технологического процесса и обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала машины и аппараты оснащаются необходимыми контрольно-измерительными приборами (термометры, манометры, электроизмерительные приборы и др.), звуковой и световой сигнализацией, которые часто автоматически связываются с органами управления оборудования.

.6 Действия при чрезвычайных ситуациях (во время пожара)

Пожар - это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Пожары могут причинить большой материальный ущерб на предприятии и представляют большую опасность для рабочих. Поэтому от слаженных действий персонала зависит не только возможность уничтожения материальных ценностей, но и собственная жизнь людей.

Пожарная безопасность на предприятии обеспечивается техническими, эксплуатационными, организационными и режимными мероприятиями, устраняющими причины пожаров и взрывов. К техническим мероприятиям относится соблюдение противопожарных норм при строительстве зданий и сооружений, выборе и монтаже электрооборудования, устройстве молниезащиты и т. д. Эксплуатационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию производственных установок и оборудования, правильное содержание зданий и территорий. К организационным мероприятиям относится обучение производственного персонала противопожарным правилам, издание и изучение необходимых инструкций и плакатов, создание добровольных пожарных дружин в цехах и на участках, имеющих боевые расчеты и оснащенных противопожарной техникой.

Согласно СНиП II-M2 предприятия лесной и деревообрабатывающей промышленности относятся к категории В - пожароопасных, что обусловлено наличием твердых сгораемых материалов при незначительном запылении воздушной среды древесной пылью. В зависимости от категории пожароопасности к зданиям, сооружениям и оборудованию предприятий предъявляются соответствующие требования: заданная огнестойкость зданий и сооружений; наличие противопожарных преград, разрывов и зон; выбор взрывобезопасных электродвигателей и т. п.

В каждом здании и на каждом участке в случае возникновения пожара следует обеспечить быструю безопасную эвакуацию людей, для чего должны быть предусмотрены эвакуационные выходы и проходы. Число выходов должно быть не менее двух (по возможности в противоположных сторонах помещения).

Пожарная техника (ГОСТ 12.2.037). К пожарной технике относятся ручные и механизированные приборы, машины, аппараты и агрегаты предназначенные для тушения пожаров химическими средствами и водой, а также связь и сигнализация.

В качестве ручных приборов для тушения пожаров применяют: гидропульт-ведро, пожарные рукава и рукавные соединения, а так же сами соединения такие как спрыски, стволы, приборы - огнетушители. Гидропульт-ведро - это ручной насос одноцилиндровый, который монтируется в ведро объемом 10 л. Данное ведро используется во время тушения пожара: вода из ведра через рукав и ствол подается в виде струи. Водяные стволы применяются на пожаре для наведения на очаг возгорания струи воды, а спрыски применяются для образования распыленной или компактной струи. Для борьбы с большими пожарами на лесных складах рекомендуется применять стволы переносного или стационарного типа со спец. лафетными устройствами. Для подачи воды используют прорезиненные, пеньковые и льняные пожарные рукава, соединяемые с насосом, стволами и между собой быстросмыкаемыми соединительными головками. Для тушения пожара в момент его возникновения используют различные виды огнетушителей: пенные, углекислотные, порошковые и др. Для получения воздушно-механической пены в воду вносят пенообразователи из сухих химических порошков. Полученная пенная струя через воздушно-пенные стволы вырывается на 15…20 м.

Механизированные агрегаты, которые применяются на пожаре - это переносные мотопомпы, автонасосы, автоцистерны, пожарные поезда, автомобили, а так же пожарные катера. Для тушения пожаров иногда используются машины хозяйственного предназначения: дождевальные установки, поливочно-моечные, землеройные машины, и их приемы использования устанавливаются местными пожарными командами.

В особо пожароопасных помещениях применяют стационарные огнетушительные установки автоматического и дистанционного действия для тушения пожара распыленной водой или пеной. Автоматическая огнегасительная установка состоит из датчиков, сигнализирующих о возникновении пожара или повышении температуры в помещении, электрических целей, по которым сигнал передается в преобразующее устройство, пускового устройства, с помощью которого открывается доступ огнегасительному веществу в систему трубопроводов с приспособлениями для подачи этого вещества в защищаемое помещение, резервуаров, в которых содержится огнегасительное вещество. Преобразующее устройство одновременно с приведением в действие установки должно включать сигнал о пожаре.

При возникновении пожара:

Немедленно лично или находящемуся рядом по телефону “01” сообщить в пожарную охрану о случившемся, т.е. где горит, что горит, есть ли угроза для жизни людей, кто звонит и другую информацию при разговоре с диспетчером пожарной охраны.

Произвести аварийную остановку технологического оборудования.

Включить автономную систему пожаротушения, а также применить передвижные и ручные средства пожаротушения для ликвидации и локализации очага горения.

Эвакуировать людей с участков и помещений, где возник пожар.

Эвакуировать из зоны горения готовую продукцию.

Встретить прибывших работников пожарной охраны и сообщить им есть ли угроза людям, что и где горит, отключено ли оборудование, задействованы или нет средства пожаротушения, куда распространяется пожар, где находится продукция.

Поступить в распоряжение руководителя тушения пожара для оказания практической помощи.

Заключение

В результате выполнения данной дипломной работы была разработана система автоматизированного управления газовой печью нагрева заготовок из жаропрочных никелевых сплавов. В связи с поставленной целью были решены следующие задачи:

Изучена информация по затронутой в данной дипломной работе проблеме;

проведено техническое обследование объекта данной дипломной работы, его назначение и функции;

был выбран PLC, обеспечивающий быструю и бесперебойную работу системы управления и удовлетворяющий ее техническим требованиям;

был разработан алгоритм управления в среде программирования RSLogix500;

графический интерфейс был реализован в Wonderware InTouch 10.1.

Результаты внедрения данной СУ способствуют:

снижению затрат труда;

улучшение качества продукции;

улучшение условий труда;

снижение стоимости производства;

увеличение производительности;

снижение риска, связанного с “человеческим фактором”.

В дипломной работе была произведена организационно-экономическая оценка проекта и рассчитан экономический эффект от внедрения данной системы управления. Также в данной работе были проанализированы опасные и вредные производственные факторы, влияющие на работников, разработаны технические меры безопасности и действия при чрезвычайных и нештатных ситуациях.

Список литературы

1.      Громаков Е.И. Проектирование автоматизированных систем. “Издательство Томского Политехнического Университета”. - 2009., 135 с.

.        Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. - М.:“Горячая линия-Телеком”. - 2009., 608с.

.        Соснин О.М. Основы автоматизации технологических процессов и производств. - М.: “Академия”. - 2006., 206с.

.        Мишин Г.Л., Хазанова О.В. Системы автоматизации с использованием программируемых логических контроллеров: Учебное пособие. - М.: ИЦ МГТУ «Станкин». - 2005., 136 с.

.        Каталог. Контроллеры SLC 500. Руководство по выбору. - “ALLEN - BRADLEY”. - 2005., 140c.

.        Каталог. Промышленные сети. “ALLEN - BRADLEY”. - 2012., 163c.

.        Козлов В.Н, Кангин В.В. Аппаратные и программные средства систем управления. Промышленные сети и контроллеры. - M.,“Бином”. - 2010., 424 с.