【ITEM1设计开发赛项】工程设计文档--2015西安邮电大学参赛队分享(有删减)

2015年全国大学生西门子杯工业自动化挑战
赛工程设计文件
ITEM1 设计开发赛项
参赛队伍名称：未来星
参赛学校名称：西安邮电大学
2015年 6 月 28 日
一、方案设计依据、范围及相关标准
二、系统分析（包括控制需求分析、对象特性分析、工艺流程分析、系统安全要求等）
三、控制系统设计d
图 3.1.1 7 PCS7 的元件视图和工厂视图
图3.1.3 程序中的符号定义表
图 3.1.4 AO 站的网络连接图
图3.1.7 流量压强的串级控制图3.1.8温度液位的综合控制
图 3.1.11 SFC 编写程序的顺序功能图
控制器I—2为温度串联调节回路中的外环控制器，I—1 为温度串联调回路中的内环控制器
液位管道流控制程图
控制器I3-1为催化剂C的单回路控制器控制器I3-为物料A的单回路控制器，I3-5 K2为物料A,C比值控制器，I3-6 K1为物料A,C,B比值控制器,I3—3为压力串联调节回路中的内环控制器，I3—4为液位串联调回路中的外环控制器。

四、系统设备选择与系统连接
4.1 系统设备选择
4.1.1 传感器选型
4.1.3 IO 模块配置
4.2 系统连接
4.3 供电要求
本加热炉装置属于一级一类负荷。

为此，必须用紧急电源为本加热炉控制系统供电，同时，紧急电源需要由两个相互独立的电源提供电力。

两个电源中一个为工作电源，一个为后备电源。

按照国家标准中划分的用电负荷等级的规定，本系统仪表用电负荷属于有特殊供电要求的负荷，这类负荷在电源中断后会打乱生产过程，造成设备损坏和人员伤害以及经济损失，因此仪表工作电源必须是不间断电源，同时还需要设置紧急电源。

表加热炉自控系统各部件的耗电量，需要为自控系统提供两种电源：220V 交流电源和24V 直流电源。

交流电源需提供约2.6kV A容量；直流电源需提供约238V A 容量。

仪表电源容量应按仪表耗电
量总和的1.2-1.5 倍计算；用于DCS、PLC、SIS 等系统的不间断电源容量可按各系统用电量总和的1.2-1.25 倍计算。

这里按照1.5 倍计算，最后确定需为仪表提供交流电源容量4kV A；直流电源容量0.4kV A。

电源的质量指标要求如下：对于交流电源为电压220V±5%，频率50Hz±0.5Hz，波形失真率<5%。

；对于直流电源为电压24V±0.3V，纹波电压<0.2%，交流分量有效值<40mV。

允许电源瞬断时间≤3ms，电压瞬间跌落<10%
五、实施效果
六、经济效益分析
6.1.经济分析 生产规模预测
根据公司的发展规划，项目从 2014 年 11 月开始实施，项目总投资 720 万元 （其中研发费用 260 万元）。

项目建设期 1 年，从 2015 年 10 月开始投产,随着项目 的技术及生产工艺的成熟,预计在 2015 年达到设计生产能力。

项目产品生产年份的 达产系数分别为 30％、80％、100％。

产品生产方案具体详见下图。

年 2011 2010 2009
0
产品生产方案预测图
1.2
万平方米/年 4
3.2
1
2
3
4
6.2 项目成本、经济效益预测分析
6.2.1 成本预测分析（2015 年）
原辅材料采购费:本项目主要原辅材料采购费按消耗定额和预测市场价格 确定，到达产年生产能力，预计达产年原辅材料采购费用为 550 万元。

燃动消耗费:本项目主要燃料动力为水、电消耗。

燃动费根据消耗定额及现 行价格计算，预计达产年燃料动力采购费用为 65 万元。

人工及福利费:本项目人员配置主要为生产人员、管理人员和销售人员,年 福利费用按工资总额的 14％计取。

预计达产年项目员工合计 50 人,预计达产年


工资福利总额为 97.5 万元。

各项费用:各项费用参考同行业企业的费用水平进行测算。

制造费用：修理费用（含物料消耗）按折旧额的 40%估算，折旧费中建筑物、
构筑物折旧期限为 20 年，机器设备年折旧期限为 10 年，电子设备年折旧期限
为 5 年，折旧方法采用平均年限法，残值率按 5％计算，其它费用按预计发生额
进行估算。

预计达产年制造费用为 93.04 万元。

管理费用：工会经费和职工培训费分别按工资总额的 2%和 1.5%分别估算，
项目内研发费按年销售收入的 1％估算，无形资产及递延资产摊销费用分年摊销
计入管理费用，其他费用按预计发生额进行估算。

预计达产年管理费用为 92.63
万元。

销售费用：销售费用按年销售收入的 3%估算，预计达产年销售费用为 36 万
元。

总成本费用构成分析:本项目批量生产期内成本费用主要为原辅材料采购
费、燃料动力费、人工福利费及各项费用等。

达产年总成本费用为 934.17 万元，
其中固定成本 319.17 万元，可变成本 615.00 万元。

（具体成本分析详见下表）
表 6.1 达产年项目总成本费用分析表
序号
科目名称
单位
总成本费用
占总成本费用比 重
1 生产负荷 2 原辅材料采购 3 外购燃料动力 4 人工福利 5 各项费用 5.1 制造费用
其中: 修理费 折旧费 其他制造费用
5.2 管理费用 其中: 研发费 摊销费
% 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元
100.00 550.00 65.00 97.50 221.67 93.04 8.84 34.20 50.00 92.63 52.00 13.03
58.88% 6.96% 10.44% 23.73% 9.96% 0.95% 3.66% 5.35% 9.92% 5.57% 1.39%


其他管理费用
5.3 销售费用
6 总成本费用
6.1 其中: 固定成本
6.2
可变成本
7 经营成本
万元 万元 万元 万元 万元 万元
6.2.2 经济效益预测分析（2015 年）
27.60 36.00 934.17 319.17 615.00 847.97
2.95% 3.85% 100.00% 34.17% 65.83% 90.77%
项目达产年销售收入 1200 万元，利润总额 255.89 万元，税后利润 191.92
万元。

具体详见下表。

表 6.2 项目利润及利润分配表
序号
科目名称
1 销售收入
单位 万元
达产年 1200.00
2 销售税金及附加
万元
9.94
3 总成本费用 4 利润总额
万元 万元
934.17 255.89
5 应税利润
万元 255.89
6 所得税 7 税后利润
万元 万元
63.97 191.92
8 法定盈余公积金
万元
19.19
9 未分配利润
万元 172.73
备
注
不含税价收入
计取比例 10％
6.2.3 投资利润率
本项目总投资为 720 万元，达产年利润总额为 255.89 万元。

经计算，投资 利润率为 35.54％。

6.2.4 投资利税率
本项目总投资为 720 万元，达产年利税总额为 265.83 万元。

经计算，投资 利税率为 36.92％。

6.2.5 销售净利润率
本项目预计销售收入为 1200 万元，达产年净利润为 191.92 万元。

经计算， 销售净利润率为 15.99％。

6.2.6 盈亏平衡分析
本项目实施后总生产能力的盈亏平衡计算如下（按达产年数据计算）：
BEP（生产能力利用率） =固定成本/（销售收入-销售税金-可变成本）*100％ =55.50％
计算结果表明，达产第三年当产量达到总生产能力 55.50%时，即可实现盈亏平 衡。

一般认为，当盈亏平衡点小于 65%时，项目就有很强的抗风险能力。

本项目 盈亏平衡点为 55.50%，可见本项目风险能力较强。

。