Системи за автоматизация на технологични процеси и производства. Автоматизация на технологични процеси и производство: кой да работи по тази специалност

Широкото навлизане на автоматизацията е най-ефективният начин за повишаване на производителността на труда.

В много съоръжения, за да се организира правилният технологичен процес, е необходимо да се поддържат зададените стойности на различни параметри за дълго време. физически параметриили ги променят навреме според определен закон. Поради различни външни влияния върху обекта тези параметри се отклоняват от посочените. Операторът или водачът трябва да въздейства върху обекта по такъв начин, че стойностите на регулируемите параметри да не надхвърлят допустимите граници, тоест да управляват обекта. Отделни функции на оператора могат да се изпълняват от различни автоматични устройства. Тяхното въздействие върху обекта се извършва по команда на лице, което следи състоянието на параметрите. Такова управление се нарича автоматично. За да се изключи напълно човек от процеса на управление, системата трябва да бъде затворена: устройствата трябва да наблюдават отклонението на контролирания параметър и съответно да подават команда за управление на обекта. Такава затворена система за управление се нарича автоматична система за управление (ACS).

Първите протозои автоматични системирегулирането за поддържане на зададените стойности на нивото на течността, налягането на парата, скоростта на въртене се появява през втората половина на XVIII век. с развитие парни двигатели. Създаване на първия автоматични регулаторимина интуитивно и беше заслуга на отделни изобретатели. За по-нататъчно развитиеинструменти за автоматизация, необходими методи за изчисляване на автоматични регулатори. Още през втората половина на XIX век. е създадена последователна теория на автоматичното управление, базирана на математически методи. В трудовете на Д. К. Максуел "За регулаторите" (1866) и I.A. Вишнеградски „За общата теория на регулаторите“ (1876), „За регулаторите на пряко действие“ (1876), регулаторите и обектът на регулиране се разглеждат за първи път като един динамична система. Теорията на автоматичното управление непрекъснато се разширява и задълбочава.

Настоящият етап на развитие на автоматизацията се характеризира със значително усложняване на задачите за автоматично управление: увеличаване на броя на регулируемите параметри и връзката на регулираните обекти; повишаване на необходимата точност на регулиране, тяхната скорост; увеличаване на дистанционното управление и пр. Тези задачи могат да бъдат решени само на базата на съвременните електронни технологии, широкото навлизане на микропроцесори и универсални компютри.

Широкото навлизане на автоматизацията в хладилните инсталации започва едва през 20-ти век, но още през 60-те години се създават големи напълно автоматизирани инсталации.

За управление на различни технологични процесие необходимо да се поддържа в дадените граници, а понякога и да се променя по определен закон стойността на един или няколко физически величини. В същото време е необходимо да се гарантира, че не възникват опасни режими на работа.

Устройство, в което протича процес, който изисква непрекъснато регулиране, се нарича контролиран обект или накратко обект (фиг. 1а).

Физическа величина, чиято стойност не трябва да надхвърля определени граници, се нарича контролиран или контролиран параметър и се обозначава с буквата X. Може да бъде температура t, налягане p, ниво на течността H, относителна влажност? и т.н. Началната (зададена) стойност на контролирания параметър ще бъде обозначена с X 0 . В резултат на външни въздействия върху обекта действителната стойност на X може да се отклони от зададената X 0 . Размерът на отклонението на контролирания параметър от първоначалната му стойност се нарича несъответствие:

Външното влияние върху обекта, което не зависи от оператора и увеличава несъответствието, се нарича натоварване и се обозначава Mn (или QH - когато говорим сипри топлинен товар).

За да се намали несъответствието, е необходимо да се упражни въздействие върху обекта, противоположен на товара. Организираното въздействие върху обекта, което намалява несъответствието, се нарича регулаторно въздействие - M p (или Q P - с термична експозиция).

Стойността на параметъра X (по-специално X 0) остава постоянна само когато контролният вход е равен на натоварването:

X = const само когато M p = M n.

Това е основният закон на регулирането (както ръчно, така и автоматично). За да се намали положителното несъответствие, е необходимо M p да е по-голямо по абсолютна стойност от M n. И обратно, когато M p<М н рассогласование увеличивается.

Автоматични системи. При ръчно управление, за да промени управляващото действие, водачът понякога трябва да извърши редица операции (отваряне или затваряне на клапани, стартиране на помпи, компресори, промяна на тяхната производителност и др.). Ако тези операции се извършват от автоматични устройства по команда на човек (например чрез натискане на бутона "Старт"), тогава този метод на работа се нарича автоматично управление. Сложна схема на такъв контрол е показана на фиг. 1b, Елементи 1, 2, 3 и 4 трансформират един физически параметър в друг, по-удобен за прехвърляне към следващия елемент. Стрелките показват посоката на удара. Входният сигнал за автоматично управление X може да бъде натискане на бутон, преместване на дръжката на реостата и т.н. За да се увеличи мощността на предавания сигнал, към отделните елементи може да се подава допълнителна енергия Е.

За да управлява обекта, водачът (операторът) трябва непрекъснато да получава информация от обекта, т.е. да контролира: измерва стойността на регулируемия параметър X и изчислява размера на несъответствието?X. Този процес може също да бъде автоматизиран (автоматично управление), т.е. да се инсталират устройства, които ще показват, записват стойността на ?X или подават сигнал, когато ?X надхвърли допустимите граници.

Получената от обекта информация (верига 5--7) се нарича обратна връзка, а автоматичното управление се нарича директна комуникация.

С автоматично управление и автоматично управление, операторът трябва само да погледне инструментите и да натисне бутон. Възможно ли е да се автоматизира този процес, за да се мине напълно без оператор? Оказва се, че е достатъчно да се приложи изходният сигнал за автоматично управление Xk към входа за автоматично управление (към елемент 1), за да стане процесът на управление напълно автоматизиран. Когато този елемент 1 сравнява сигнала X с даден X 3 . Колкото по-голямо е несъответствието? X, толкова по-голяма е разликата X към --X 3 и съответно регулаторният ефект на M p се увеличава.

Автоматични системи за управление със затворена верига на действие, в които управляващото действие се генерира в зависимост от несъответствието, се наричат автоматична система за управление (ACS).

Елементи на автоматично управление (1--4) и управление (5--7) при затворена верига образуват автоматичен регулатор. Така системата за автоматично управление се състои от обект и автоматичен контролер (фиг. 1в). Автоматичният контролер (или просто контролер) е устройство, което възприема несъответствието и действа върху обект по такъв начин, че да намали това несъответствие.

Според целта на въздействие върху обекта се разграничават следните системи за управление:

а) стабилизиране

б) софтуер,

в) гледане

г) оптимизиране.

Стабилизиращите системи поддържат стойността на контролирания параметър постоянна (в определените граници). Настройката им е постоянна.

Софтуерни системиконтролите имат настройка, която се променя с течение на времето според дадена програма.

AT системи за проследяваненастройката се променя непрекъснато в зависимост от някакъв външен фактор. В климатичните инсталации например е по-изгодно да се поддържа по-висока температура в помещението през горещите дни, отколкото в хладните дни. Поради това е желателно непрекъснато да променяте настройката в зависимост от външната температура.

AT оптимизиращи системиинформацията, постъпваща в контролера от обекта и външната среда, се обработва предварително, за да се определи най-изгодната стойност на контролирания параметър. Настройката се променя съответно.

За поддържане на зададената стойност на контролирания параметър X 0, в допълнение към системите за автоматично управление, понякога се използва система за автоматично проследяване на натоварването (фиг. 1, d). В тази система контролерът възприема промяната на натоварването, а не несъответствието, осигурявайки непрекъснато равенство M p = M n. Теоретично, X 0 = const е точно предвидено. На практика обаче, поради различни външни влияния върху елементите на регулатора (смущения), равенството M R = M n може да бъде нарушено. Несъответствието ?X, което възниква в този случай, се оказва много по-голямо, отколкото в системата за автоматично управление, тъй като няма обратна връзка в системата за проследяване на натоварването, т.е. тя не реагира на несъответствието?X.

В сложни автоматични системи (фиг. 1, д), наред с основните вериги (директни и обратни), може да има допълнителни вериги на директна и обратна връзка. Ако посоката на допълнителната верига съвпада с основната, тогава тя се нарича права линия (вериги 1 и 4); ако посоките на въздействия не съвпадат, тогава възниква допълнителна обратна връзка (вериги 2 и 3). Входът на автоматичната система се счита за движеща сила, а изходът е регулируем параметър.

Наред с автоматичното поддържане на параметри в посочените граници е необходима и защита на инсталациите от опасни режими, която се извършва от системите за автоматична защита (ACS). Те могат да бъдат превантивни или спешни.

Превантивната защита действа върху управляващите устройства или отделни елементи на регулатора преди настъпване на опасен режим. Например, ако подаването на вода към кондензатора е прекъснато, компресорът трябва да бъде спрян, без да се чака аварийно повишаване на налягането.

Аварийната защита възприема отклонението на регулируемия параметър и, когато стойността му стане опасна, изключва един от възлите на системата, така че несъответствието да не се увеличава повече. Когато се задейства автоматична защита, нормалното функциониране на системата за автоматично управление спира и контролираният параметър обикновено надхвърля допустимите граници. Ако след задействане на защитата контролираният параметър се върне в определената зона, системата за автоматично управление може да включи отново изключения възел и системата за управление продължава да работи нормално (защита за многократна употреба).

При големи съоръжения по-често се използва еднократен SAS, тоест след като контролираният параметър се върне в допустимата зона, възлите, деактивирани от самата защита, вече не се включват.

SAZ обикновено се комбинира с аларма (обща или диференцирана, тоест указваща причината за операцията). Предимствата на автоматизацията. За да разкрием предимствата на автоматизацията, нека сравним например графиките на температурните промени в хладилната камера при ръчно и автоматично управление (фиг. 2). Нека необходимата температура в камерата е от 0 до 2°C. Когато температурата достигне 0°C (точка 1), водачът спира компресора. Температурата започва да се повишава и когато се повиши до около 2°C, водачът отново включва компресора (точка 2). Графиката показва, че поради ненавременно включване или спиране на компресора температурата в камерата надхвърля допустимите граници (точки 3, 4, 5). При чести покачвания на температурата (раздел А) допустимият срок на годност се намалява, качеството на бързоразвалящите се продукти се влошава. Ниската температура (раздел Б) причинява свиване на продуктите и понякога намалява вкуса им; освен това допълнителната работа на компресора губи електроенергия, охлаждаща вода и преждевременно износва компресора.

С автоматично регулиране температурният превключвател се включва и спира компресора при 0 и +2 °C.

Основните функции на защитните устройства също изпълняват по-надеждно от човек. Водачът може да не забележи бързо повишаване на налягането в кондензатора (поради прекъсване на водоснабдяването), неизправност в маслената помпа и т.н., докато устройствата реагират на тези неизправности моментално. Вярно е, че в някои случаи е по-вероятно проблемите да бъдат забелязани от водача, той ще чуе почукване в дефектен компресор, ще почувства локално изтичане на амоняк. Въпреки това експлоатационният опит показва, че автоматичните инсталации работят много по-надеждно.

По този начин автоматизацията осигурява следните основни предимства:

1) намалява се времето, прекарано за поддръжка;

2) по-точно се поддържа необходимият технологичен режим;

3) намаляват се експлоатационните разходи (за електроенергия, вода, ремонт и др.);

4) повишава надеждността на инсталациите.

Въпреки тези предимства, автоматизацията е осъществима само ако е икономически оправдана, т.е. разходите, свързани с автоматизацията, се компенсират от спестяванията от нейното прилагане. Освен това е необходимо автоматизиране на процеси, нормалното протичане на които не може да се осигури с ръчно управление: прецизни технологични процеси, работа във вредна или експлозивна среда.

От всички процеси на автоматизация автоматичното управление е от най-голямо практическо значение. Следователно, следните се считат основно за автоматични системи за управление, които са в основата на автоматизацията на хладилните инсталации.

литература

1. Автоматизация на технологичните процеси на производството на храни / Изд. Е. Б. Карпина.

2. Автомати, регулатори и управляващи машини: Наръчник / Изд. Б. Д. Кошарски.

3. Петров. I. K., Soloshchenko M. N., Tsarkov V. N. Инструменти и средства за автоматизация за хранително-вкусовата промишленост: Наръчник.

4. Автоматизация на технологичните процеси в хранително-вкусовата промишленост. Соколов.

Типовете системи за автоматизация включват:

неизменни системи.Това са системи, в които последователността на действията се определя от конфигурацията на оборудването или условията на процеса и не може да бъде променяна по време на процеса.
програмируеми системи.Това са системи, в които последователността на действията може да варира в зависимост от дадената програма и конфигурация на процеса. Изборът на необходимата последователност от действия се извършва чрез набор от инструкции, които могат да бъдат прочетени и интерпретирани от системата.
гъвкави (самонастройващи се) системи.Това са системи, които могат да избират необходимите действия в процеса на работа. Промяната на конфигурацията на процеса (последователност и условия за извършване на операции) се извършва въз основа на информация за хода на процеса.

Тези видове системи могат да се използват на всички нива на автоматизация на процесите поотделно или като част от комбинирана система.

Във всеки сектор на икономиката има предприятия и организации, които произвеждат продукти или предоставят услуги. Всички тези предприятия могат да бъдат разделени на три групи в зависимост от тяхната „отдалеченост” във веригата за преработка на природни ресурси.

Първата група предприятия са предприятията, които добиват или произвеждат природни ресурси. Такива предприятия включват например земеделски производители, нефтени и газови компании.

Втората група предприятия са предприятия, които преработват естествени суровини. Те произвеждат продукти от суровини, добивани или произведени от предприятията от първата група. Такива предприятия включват например предприятия от автомобилната индустрия, стоманодобивни предприятия, предприятия в електронната индустрия, електроцентрали и други подобни.

Третата група са предприятията от сектора на услугите. Такива организации включват например банки, образователни институции, лечебни заведения, ресторанти и др.

За всички предприятия е възможно да се отделят общи групи процеси, свързани с производството на продукти или предоставянето на услуги.

Тези процеси включват:

бизнес процеси;
процеси на проектиране и разработка;
производствени процеси;
процеси на контрол и анализ.

Бизнес процесите са процеси, които осигуряват взаимодействие в рамките на организацията и с външни заинтересовани страни (клиенти, доставчици, регулаторни органи и др.). Тази категория процеси включва процесите на маркетинг и продажби, взаимодействие с потребителите, процесите на финансово, кадрово, материално планиране и счетоводство и др.
Процеси на проектиране и разработкаВсички процеси, свързани с разработването на продукт или услуга. Тези процеси включват процесите на планиране на разработката, събиране и подготовка на изходни данни, изпълнение на проекта, контрол и анализ на резултатите от проектирането и др.
Производствени процесиса процесите, необходими за производството на продукт или предоставяне на услуга. Тази група включва всички производствени и технологични процеси. Те също така включват планиране на изискванията и процеси за планиране на капацитета, логистични процеси и процеси на обслужване.
Контролни и анализиращи процеси- тази група процеси е свързана със събирането и обработката на информация за изпълнението на процесите. Такива процеси включват процеси за контрол на качеството, оперативно управление, процеси за контрол на инвентара и др.

Повечето от процесите, принадлежащи към тези групи, могат да бъдат автоматизирани. Към днешна дата има класове системи, които осигуряват автоматизация на тези процеси.

Техническо задание за подсистема "Складове"	Техническо задание за подсистема "Управление на документи"	Техническо задание за подсистема "Покупки"

Стратегия за автоматизация на процесите

Автоматизацията на процесите е сложна и отнемаща време задача. За успешното решаване на този проблем е необходимо да се придържате към определена стратегия за автоматизация. Тя ви позволява да подобрите процесите и да получите редица значителни ползи от автоматизацията.

Накратко стратегията може да бъде формулирана по следния начин:

разбиране на процеса.За да се автоматизира даден процес, е необходимо да се разбере съществуващият процес във всичките му детайли. Процесът трябва да бъде напълно анализиран. Трябва да се дефинират входовете и изходите на процеса, последователността на действията, връзката с други процеси, съставът на ресурсите на процеса и т.н.
опростяване на процеса.След като анализът на процеса е извършен, е необходимо да се опрости процесът. Допълнителните операции, които не носят стойност, трябва да бъдат намалени. Отделните операции могат да се комбинират или да се изпълняват паралелно. Могат да се предложат и други технологии за неговото изпълнение за подобряване на процеса.
автоматизация на процеса.Автоматизацията на процеса може да се извърши само след като процесът е опростен възможно най-много. Колкото по-прост е процесът, толкова по-лесно е да се автоматизира и толкова по-ефективен ще бъде автоматизираният процес.

А производството не е лесна специалност, а необходима. Какво представлява тя? Къде и върху какво може да се работи след придобиване на професионална степен?

Главна информация

Автоматизацията на технологичните процеси и индустрии е специалност, която ви позволява да създавате съвременни хардуерни и софтуерни инструменти, които могат да проектират, изследват, провеждат техническа диагностика и промишлени тестове. Също така, човек, който го е усвоил, ще може да създаде съвременни системи за управление. Код за специалност автоматизация на технологични процеси и производство - 15.03.04 (220700.62).

Въз основа на него можете бързо да намерите този, който ви интересува, и да видите какво правят там. Но ако говорим за това като цяло, тогава такива отдели обучават специалисти, които могат да създават съвременни автоматизирани обекти, да разработват необходимия софтуер и да ги управляват. Това е автоматизацията

Номерът на специалността беше даден по-рано като две различни числови стойности поради факта, че беше въведена нова система за класификация. Следователно първо се посочва как се обозначава описаната специалност сега, а след това как е направено по-рано.

Какво се изучава

Специалността „автоматизация на технологични процеси и производство на безплатен софтуер“ е по време на обучение набор от инструменти и методи, които са насочени към внедряване на системи, които ви позволяват да управлявате текущи процеси без пряко човешко участие (или най-важните въпроси остават за него).

Обектите на влияние на тези специалисти са онези области на дейност, в които са налице сложни и монотонни процеси:

индустрия;
Селско стопанство;
енергия;
транспорт;
търговия;
лекарството.

Най-голямо внимание се отделя на технологичните и производствени процеси, техническата диагностика, научните изследвания и производствените изпитвания.

Подробна информация за обучението

Разгледахме какво се изучава от желаещите да получат описаната специалност като цяло. И сега нека да уточним техните знания:

Събиране, групиране и анализиране на изходните данни, необходими за проектиране на технически системи и техните модули за управление.
Оценете значимостта, перспективите и уместността на обектите, върху които се работи.
Проектиране на хардуерни и софтуерни комплекси от автоматизирани и автоматични системи.
Следете проектите за съответствие със стандартите и други нормативни документи.
Проектирайте модели, които показват продукти на всички етапи от техния жизнен цикъл.
Изберете софтуер и автоматизирани производствени инструменти, които най-добре отговарят на конкретен случай. А също и допълващи ги системи за тестове, диагностика, управление и контрол.
Разработване на изисквания и правила за различните продукти, техния производствен процес, качество, условия на транспортиране и изхвърляне след употреба.
Изпълнявайте и можете да разбирате различна проектна документация.
Оценете нивото на дефекти в създадените продукти, идентифицирайте причините за тях, разработете решения, които ще предотвратят отклонения от нормата.
Сертифицира разработки, технологични процеси, софтуер и
Разработете инструкции за употреба на продуктите.
Подобряване на инструменти и системи за автоматизация за изпълнение на определени процеси.
Поддържайте технологичното оборудване.
Настройка, настройка и регулиране на системите за автоматизация, диагностика и управление.
Подобряване на уменията на служителите, които ще работят с ново оборудване.

Какви позиции можете да очаквате

Разгледахме как се различава специалността „автоматизация на технологични процеси и производство“. Работата по него може да се извършва в следните позиции:

Апарат-оператор.
Верига инженер.
Програмист-разработчик.
Системен инженер.
Оператор на полуавтоматични линии.
Инженер по механизация, автоматизация и автоматизация на производствените процеси.
Проектант на компютърна система.
Инженер по прибори и автоматизация.
Учен по материали.
електротехник.
Разработчик на автоматизирана система за управление.

Както можете да видите, има доста опции. Освен това трябва да се има предвид, че в процеса на изучаване ще се обърне внимание на голям брой езици за програмиране. И това, съответно, ще предостави широки възможности по отношение на заетостта след дипломирането. Например, завършил може да отиде в автомобилна фабрика, за да работи на поточна линия за автомобили, или в електронната индустрия, за да създаде микроконтролери, процесори и други важни и полезни елементи.

Автоматизацията на технологичните процеси и производството е сложна специалност, предполагаща голямо количество знания, така че ще трябва да се подхожда с цялата отговорност. Но като награда трябва да приемете факта, че има много възможности за творчество.

За кого е най-подходящ този път?

Тези, които правят нещо подобно от детството, най-вероятно ще станат успешни в тази област. Например, той отиде в кръжок по радиотехника, програмиран на компютъра си или се опита да сглоби свой собствен 3D принтер. Ако не сте правили нищо от това, тогава не е нужно да се притеснявате. Има шанс да станете добър специалист, просто трябва да положите значителни усилия.

На какво първо трябва да обърнете внимание

Физиката и математиката са в основата на описаната специалност. Първата наука е необходима, за да се разберат протичащите процеси на хардуерно ниво. Математиката, от друга страна, ви позволява да разработвате решения за сложни проблеми и да създавате модели на нелинейно поведение.

Когато се запознават с програмирането, когато тепърва пишат своите програми „Здравей, свят!“, изглежда, че познаването на формули и алгоритми не е необходимо. Но това е погрешно мнение и колкото по-добре един потенциален инженер разбира математиката, толкова по-големи висоти ще може да постигне при разработването на софтуерен компонент.

Ами ако няма визия за бъдещето?

И така, курсът за обучение е завършен, но няма ясно разбиране какво трябва да се направи? Е, това показва наличието на значителни пропуски в полученото образование. Автоматизацията на технологичните процеси и производства, както вече казахме, е трудна специалност и не е необходимо да се надяваме, че всички необходими знания ще бъдат дадени в университета. Много неща се прехвърлят в самообучение както в планиран режим, така и в смисъл, че човек сам ще се интересува от изучаваните предмети и ще им отделя достатъчно време.

Заключение

Така че разгледахме най-общо специалността "автоматизация на технологични процеси и производства". Отзивите на специалисти, които са завършили тази област и работят тук, казват, че въпреки първоначалните трудности, можете да претендирате за доста добра заплата, започвайки от петнадесет хиляди рубли. И с течение на времето, натрупан опит и умения, обикновен специалист ще може да се класира за до 40 000 рубли! И дори това не е горната граница, защото за буквално брилянтни (четете - тези, които са посветили много време на самоусъвършенстване и развитие) хора, е възможно да получават и значително по-големи суми.

В противен случай може да бъде поставен под въпрос и отстранен.
Можете да редактирате тази статия, за да включите връзки към .
Този знак е поставен 1 август 2014 г.

Автоматизация на процесите- набор от методи и средства, предназначени да внедрят система или системи, които позволяват управлението на самия технологичен процес без прякото участие на лице, или оставяйки правото да взема най-отговорните решения на човек.

По правило в резултат на автоматизацията на технологичния процес се създава автоматизирана система за управление на процеса.

В основата на автоматизацията на технологичните процеси е преразпределението на материалните, енергийните и информационните потоци в съответствие с приетия критерий за управление (оптималност). Концепцията за нивото (степента) на автоматизация може да служи като оценъчна характеристика.

Частична автоматизация - автоматизация на отделни устройства, машини, технологични операции. Извършва се, когато управлението на процеси поради тяхната сложност или преходност е практически недостъпно за човек. По правило частично автоматизирано оборудване. Локалната автоматизация се използва широко в хранително-вкусовата промишленост.

Интегрирана автоматизация - осигурява автоматизация на технологичен обект, цех или предприятие, функциониращи като единен автоматизиран комплекс. Например електроцентрали.

Пълната автоматизация е най-високото ниво на автоматизация, при което всички функции за контрол и управление на производството (на ниво предприятие) се прехвърлят към технически средства. При сегашното ниво на развитие пълната автоматизация практически не се използва, тъй като функциите за управление остават на човека. Атомните електроцентрали могат да се нарекат близо до пълна автоматизация.

Цели за автоматизация

Основните цели на автоматизацията на процесите са:

намаляване на броя на обслужващия персонал;
увеличаване на производствените обеми;
повишаване на ефективността на производствения процес;
подобряване на качеството на продукта;
намаляване на разходите за суровини;
увеличаване на ритъма на производство;
подобряване на сигурността;
повишаване на екологичността;
увеличаване на икономиката.

Задачи за автоматизация и тяхното решаване

Целите се постигат чрез решаване на следните задачи на автоматизацията на процесите:

подобряване на качеството на регулацията;
увеличаване на наличността на оборудване;
подобряване на ергономията на труда на процесните оператори;
осигуряване надеждността на информацията за материалните компоненти, използвани в производството (включително чрез управление на каталог);
съхраняване на информация за хода на технологичния процес и аварийните ситуации.

Решаването на проблемите на автоматизацията на технологичния процес се осъществява с помощта на:

въвеждане на съвременни средства за автоматизация.

Автоматизацията на технологичните процеси в рамките на един производствен процес ви позволява да организирате основата за внедряване на системи за управление на производството и системи за управление на предприятието.

Поради разликата в подходите се разграничава автоматизацията на следните технологични процеси:

автоматизация на непрекъснати технологични процеси (Process Automation);
автоматизация на дискретни технологични процеси (Factory Automation);
автоматизация на хибридни технологични процеси (Hybrid Automation).

Бележки

Автоматизацията на производството предполага наличието на надеждни, относително прости по подреждане и управление на машини, механизми и устройства.

литература

Л. И. Селевцов, Автоматизация на технологичните процеси. Учебник: Издателски център "Академия"

В. Ю. Шишмарев, Автоматизация. Учебник: Издателски център "Академия"

Въвеждането на технически средства в предприятията за автоматизиране на производствените процеси е основно условие за ефективна работа. Разнообразието от съвременни методи за автоматизация разширява обхвата на тяхното приложение, докато разходите за механизация, като правило, са оправдани от крайния резултат под формата на увеличаване на обема на произвежданите продукти, както и повишаване на неговото качество .

Организациите, които следват пътя на технологичния прогрес, водят пазара, осигуряват по-добри условия на работа и минимизират нуждата от суровини. Поради тази причина големите предприятия вече не могат да се представят без изпълнението на проекти за механизация - изключенията се отнасят само за малките занаятчийски производства, където автоматизацията на производството не се оправдава поради фундаменталния избор в полза на ръчното производство. Но дори и в такива случаи е възможно частично включване на автоматизацията на някои етапи от производството.

Основи на автоматизацията

В широк смисъл автоматизацията включва създаването на такива условия в производството, които ще позволят без човешка намеса да се изпълняват определени задачи за производството и производството на продукти. В този случай ролята на оператора може да бъде решаването на най-критичните задачи. В зависимост от целите автоматизацията на технологичните процеси и производството може да бъде пълна, частична или комплексна. Изборът на конкретен модел се определя от сложността на техническата модернизация на предприятието поради автоматично пълнене.

В заводи и фабрики, където е внедрена пълна автоматизация, цялата функционалност за управление на производството обикновено се прехвърля към механизирани и електронни системи за управление. Този подход е най-рационален, ако режимите на работа не изискват промени. В частична форма автоматизацията се въвежда на отделни етапи от производството или по време на механизацията на автономна техническа компонента, без да се изисква създаване на сложна инфраструктура за управление на целия процес. В определени области обикновено се прилага интегрирано ниво на автоматизация на производството - това може да бъде отдел, цех, линия и т. н. В този случай операторът управлява самата система, без да засяга директния работен поток.

Автоматизирани системи за управление

Като начало е важно да се отбележи, че подобни системи включват пълен контрол върху предприятие, фабрика или завод. Техните функции могат да се отнасят за конкретна част от оборудването, конвейер, цех или производствен обект. В този случай системите за автоматизация на процесите получават и обработват информация от обслужвания обект и въз основа на тези данни извършват коригиращо действие. Например, ако работата на освобождаващия комплекс не отговаря на параметрите на технологичните стандарти, системата ще промени режимите си на работа по специални канали в съответствие с изискванията.

Обекти за автоматизация и техните параметри

Основната задача при внедряването на средства за механизация на производството е да се поддържат качествените параметри на съоръжението, което в резултат ще се отрази и на характеристиките на продукта. Днес експертите се опитват да не се задълбочават в същността на техническите параметри на различни обекти, тъй като теоретично е възможно въвеждането на системи за управление на всеки компонент на производството. Ако разгледаме в това отношение основите на автоматизацията на технологичните процеси, тогава списъкът на обектите за механизация ще включва същите работилници, конвейери, всички видове апарати и инсталации. Може да се сравни само степента на сложност на въвеждането на автоматизация, която зависи от нивото и мащаба на проекта.

По отношение на параметрите, с които работят автоматичните системи, е възможно да се разграничат входните и изходните индикатори. В първия случай това са физическите характеристики на продукта, както и свойствата на самия обект. Във втория, това са директно показателите за качество на готовия продукт.

Нормативни технически средства

Устройствата, които осигуряват регулиране, се използват в системите за автоматизация под формата на специални сигнални устройства. В зависимост от предназначението, те могат да наблюдават и контролират различни параметри на процеса. По-специално автоматизацията на технологичните процеси и производството може да включва сигнални устройства за температурни показатели, налягане, характеристики на потока и др. Технически устройствата могат да бъдат изпълнени като безмащабни устройства с електрически контактни елементи на изхода.

Принципът на действие на управляващите сигнални устройства също е различен. Ако разгледаме най-често срещаните температурни устройства, можем да различим манометрични, живачни, биметални и термисторни модели. Конструктивните характеристики по правило се определят от принципа на действие, но условията на работа също оказват значително влияние върху него. В зависимост от посоката на предприятието, автоматизацията на технологичните процеси и индустрии може да бъде проектирана с очакване на специфични условия на работа. Поради тази причина се разработват и управляващи устройства с фокус върху употреба в условия на висока влажност, физическо налягане или действие на химикали.

Програмируеми системи за автоматизация

Качеството на управление и контрол на производствените процеси се подобри значително на фона на активното снабдяване на предприятията с изчислителни устройства и микропроцесори. От гледна точка на промишлените нужди, възможностите на програмируемите технически средства позволяват не само да се осигури ефективен контрол на технологичните процеси, но и да се автоматизира проектирането, както и да се провеждат производствени тестове и експерименти.

Компютърните устройства, които се използват в съвременните предприятия, решават проблемите на регулирането и контрола на технологичните процеси в реално време. Такива инструменти за автоматизация на производството се наричат компютърни системи и работят на принципа на агрегиране. Системите включват унифицирани функционални блокове и модули, които могат да се използват за създаване на различни конфигурации и адаптиране на комплекса за работа при определени условия.

Възли и механизми в системите за автоматизация

Директното изпълнение на работните операции се извършва от електрически, хидравлични и пневматични устройства. Според принципа на действие, класификацията включва функционални и порционни механизми. В хранително-вкусовата промишленост такива технологии обикновено се прилагат. Автоматизацията на производството в този случай включва въвеждането на електрически и пневматични механизми, чийто дизайн може да включва електрически задвижвания и регулаторни органи.

Електродвигатели в системите за автоматизация

Основата на задвижващите механизми често се формира от електрически двигатели. Според вида на управление те могат да бъдат представени в безконтактен и контактен вариант. Устройствата, които се управляват от релейно-контактни устройства, когато се манипулират от оператора, могат да променят посоката на движение на работните органи, но скоростта на операциите остава непроменена. Ако се предполага автоматизация и механизация на технологичните процеси с използване на безконтактни устройства, тогава се използват полупроводникови усилватели - електрически или магнитни.

Табла и контролни табла

За инсталиране на оборудване, което трябва да осигури управление и контрол на производствения процес в предприятията, се монтират специални панели и щитове. В тях се поставят устройства за автоматично управление и регулиране, контролно-измервателна апаратура, защитни механизми, както и различни елементи от комуникационната инфраструктура. По дизайн такъв щит може да бъде метален шкаф или плосък панел, върху който е инсталирано оборудване за автоматизация.

Конзолата от своя страна е центърът за дистанционно управление - това е един вид диспечерска или операторска зона. Важно е да се отбележи, че автоматизацията на технологичните процеси и производството също трябва да осигури достъп до поддръжка от персонала. Именно тази функция до голяма степен се определя от панели и панели, които ви позволяват да правите изчисления, да оценявате производствените показатели и като цяло да наблюдавате работния процес.

Проектиране на системи за автоматизация

Основният документ, който действа като ръководство за технологична модернизация на производството с цел автоматизация, е схемата. Той показва структурата, параметрите и характеристиките на устройствата, които по-късно ще действат като средство за автоматична механизация. В стандартната версия диаграмата показва следните данни:

нивото (мащабът) на автоматизация в определено предприятие;
определяне на работните параметри на обекта, който трябва да бъде снабден със средства за управление и регулиране;
характеристики на управление - пълен, дистанционен, оператор;
възможност за блокиране на задвижващи механизми и агрегати;
конфигурация на местоположението на технически средства, включително на конзоли и табла.

Помощни инструменти за автоматизация

Въпреки второстепенната си роля, допълнителните устройства осигуряват важни функции за наблюдение и контрол. Благодарение на тях се осигурява самата връзка между изпълнителните устройства и човека. По отношение на оборудването със спомагателни устройства, автоматизацията на производството може да включва бутонни станции, управляващи релета, различни превключватели и командни конзоли. Има много дизайни и разновидности на тези устройства, но всички те са насочени към ергономично и безопасно управление на ключовите единици в съоръжението.