Sistemi di automazione dei processi tecnologici e delle produzioni. Automazione dei processi tecnologici e della produzione: chi lavorare in questa specialità

L'introduzione diffusa dell'automazione è il modo più efficace per aumentare la produttività del lavoro.

In molte strutture, per organizzare il corretto processo tecnologico, è necessario mantenere a lungo i valori impostati dei vari parametri. parametri fisici o cambiarli nel tempo secondo una certa legge. A causa di varie influenze esterne sull'oggetto, questi parametri si discostano da quelli specificati. L'operatore o il conducente deve influenzare l'oggetto in modo tale che i valori dei parametri regolabili non vadano oltre i limiti consentiti, ovvero controllare l'oggetto. Funzioni separate dell'operatore possono essere eseguite da vari dispositivi automatici. Il loro impatto sull'oggetto viene effettuato al comando di una persona che controlla lo stato dei parametri. Tale controllo è chiamato automatico. Per escludere completamente una persona dal processo di controllo, il sistema deve essere chiuso: i dispositivi devono monitorare la deviazione del parametro controllato e, di conseguenza, dare un comando per controllare l'oggetto. Tale sistema di controllo chiuso è chiamato sistema di controllo automatico (ACS).

Primi protozoi sistemi automatici la regolazione per mantenere i valori impostati del livello del liquido, della pressione del vapore, della velocità di rotazione apparve nella seconda metà del XVIII secolo. con lo sviluppo motori a vapore. Creazione del primo regolatori automaticiè andato intuitivamente ed è stato merito dei singoli inventori. Per ulteriori sviluppi strumenti di automazione necessari metodi per il calcolo dei regolatori automatici. Già nella seconda metà del XIX sec. è stata creata una teoria coerente del controllo automatico, basata su metodi matematici. Nelle opere di DK Maxwell "On Regulators" (1866) e I.A. Vyshnegradsky "On the General Theory of Regulators" (1876), "On Regulators of Direct Action" (1876), i regolatori e l'oggetto della regolamentazione sono considerati per la prima volta come un unico sistema dinamico. La teoria del controllo automatico è in continua espansione e approfondimento.

L'attuale fase di sviluppo dell'automazione è caratterizzata da una significativa complicazione delle attività di controllo automatico: un aumento del numero di parametri regolabili e della relazione tra oggetti regolati; aumentando la precisione richiesta della regolazione, la loro velocità; aumento del controllo remoto, ecc. Questi compiti possono essere risolti solo sulla base della moderna tecnologia elettronica, dell'introduzione diffusa di microprocessori e computer universali.

La diffusa introduzione dell'automazione negli impianti frigoriferi è iniziata solo nel XX secolo, ma già negli anni '60 sono stati realizzati grandi impianti completamente automatizzati.

Per gestire vari processi tecnologiciè necessario mantenere entro i limiti dati, e talvolta mutare secondo una certa legge il valore di uno o più quantità fisiche. Allo stesso tempo, è necessario garantire che non si verifichino modalità operative pericolose.

Un dispositivo in cui ha luogo un processo che richiede una regolazione continua è chiamato oggetto controllato, o in breve oggetto (Fig. 1a).

Una grandezza fisica, il cui valore non deve andare oltre determinati limiti, è chiamata parametro controllato o controllato ed è indicato con la lettera X. Può essere temperatura t, pressione p, livello del liquido H, umidità relativa? ecc. Il valore iniziale (impostato) del parametro controllato sarà indicato con X 0 . A causa di influenze esterne sull'oggetto, il valore effettivo di X può discostarsi da X 0 specificato. La quantità di deviazione del parametro controllato dal suo valore iniziale è chiamata mancata corrispondenza:

L'influenza esterna sull'oggetto, che non dipende dall'operatore e aumenta il mismatch, è chiamata carico ed è indicata con Mn (o QH - quando noi stiamo parlando sotto carico termico).

Per ridurre il mismatch, è necessario esercitare un effetto sull'oggetto opposto al carico. L'impatto organizzato sull'oggetto, che riduce il mismatch, è chiamato impatto normativo - M p (o Q P - con esposizione termica).

Il valore del parametro X (in particolare X 0) rimane costante solo quando l'ingresso di controllo è uguale al carico:

X \u003d const solo quando M p \u003d M n.

Questa è la legge fondamentale della regolazione (sia manuale che automatica). Per ridurre il mismatch positivo, è necessario che M p sia maggiore in valore assoluto di M n. E viceversa, quando M p<М н рассогласование увеличивается.

Sistemi automatici. Con il controllo manuale, per modificare l'azione di controllo, il conducente deve talvolta eseguire una serie di operazioni (apertura o chiusura di valvole, avviamento di pompe, compressori, modifica delle loro prestazioni, ecc.). Se queste operazioni vengono eseguite da dispositivi automatici al comando di una persona (ad esempio premendo il pulsante "Start"), questo metodo di funzionamento è chiamato controllo automatico. Uno schema complesso di tale controllo è mostrato in Fig. 1b, gli elementi 1, 2, 3 e 4 trasformano un parametro fisico in un altro, più conveniente per il trasferimento all'elemento successivo. Le frecce indicano la direzione dell'impatto. Il segnale di ingresso per il controllo automatico X può essere la pressione di un pulsante, lo spostamento della maniglia del reostato, ecc. Per aumentare la potenza del segnale trasmesso, è possibile fornire energia aggiuntiva E ai singoli elementi.

Per controllare l'oggetto, il conducente (operatore) deve ricevere continuamente informazioni dall'oggetto, ovvero controllare: misurare il valore del parametro regolabile X e calcolare la quantità di disadattamento?X. Questo processo può anche essere automatizzato (controllo automatico), ovvero installare dispositivi che visualizzeranno, registreranno il valore di ?X o daranno un segnale quando ?X supera i limiti consentiti.

Le informazioni ricevute dall'oggetto (catena 5--7) sono chiamate feedback e il controllo automatico è chiamato comunicazione diretta.

Con il controllo automatico e il controllo automatico, l'operatore deve solo guardare gli strumenti e premere un pulsante. È possibile automatizzare questo processo per fare a meno di un operatore? Si scopre che è sufficiente applicare il segnale di uscita di controllo automatico Xk all'ingresso di controllo automatico (all'elemento 1) affinché il processo di controllo diventi completamente automatizzato. Quando questo elemento 1 confronta il segnale X con un dato X 3 . Maggiore è il mismatch X, maggiore è la differenza tra X e --X 3, e di conseguenza aumenta l'effetto regolatorio di M p.

I sistemi di controllo automatico con una catena d'azione chiusa, in cui l'azione di controllo viene generata in base alla mancata corrispondenza, sono chiamati sistema di controllo automatico (ACS).

Gli elementi di controllo automatico (1--4) e di controllo (5--7) a circuito chiuso formano un regolatore automatico. Pertanto, il sistema di controllo automatico è costituito da un oggetto e da un controller automatico (Fig. 1c). Un controllore automatico (o semplicemente un controllore) è un dispositivo che percepisce un disadattamento e agisce su un oggetto in modo da ridurre tale disadattamento.

In base alla finalità di impatto sull'oggetto si distinguono i seguenti sistemi di controllo:

a) stabilizzante

b) software,

c) guardare

d) ottimizzazione.

I sistemi di stabilizzazione mantengono costante il valore del parametro controllato (entro i limiti specificati). La loro impostazione è costante.

Sistemi software i controlli hanno un'impostazione che cambia nel tempo in base a un determinato programma.

A sistemi di tracciamento l'impostazione cambia continuamente a seconda di alcuni fattori esterni. Negli impianti di condizionamento, ad esempio, è più vantaggioso mantenere una temperatura ambiente più alta nelle giornate calde rispetto a quelle fresche. Pertanto, è opportuno modificare continuamente l'impostazione in base alla temperatura esterna.

A sistemi di ottimizzazione le informazioni che arrivano al controllo dall'oggetto e dall'ambiente esterno vengono pre-elaborate per determinare il valore più vantaggioso del parametro controllato. L'impostazione cambia di conseguenza.

Per mantenere il valore impostato del parametro controllato X 0, oltre ai sistemi di controllo automatico, viene talvolta utilizzato un sistema di tracciamento automatico del carico (Fig. 1, d). In questo sistema, il controllore percepisce la variazione del carico, e non il mismatch, fornendo un'uguaglianza continua M p = M n. Teoricamente, X 0 = const è esattamente fornito. Tuttavia, in pratica, a causa di varie influenze esterne sugli elementi del regolatore (interferenza), l'uguaglianza M R = M n può essere violata. Il disadattamento ?X che si verifica in questo caso risulta essere molto maggiore rispetto al sistema di controllo automatico, poiché non c'è feedback nel sistema di tracciamento del carico, cioè non risponde al disadattamento?X.

Nei sistemi automatici complessi (Fig. 1, e), insieme ai circuiti principali (diretto e feedback), potrebbero esserci circuiti aggiuntivi di diretto e feedback. Se la direzione della catena aggiuntiva coincide con quella principale, viene chiamata retta (catene 1 e 4); se le direzioni delle influenze non coincidono, si verifica un feedback aggiuntivo (circuiti 2 e 3). L'ingresso del sistema automatico è considerato la forza motrice, l'uscita è il parametro regolabile.

Insieme al mantenimento automatico dei parametri entro i limiti specificati, è anche necessario proteggere gli impianti dai modi pericolosi, che viene eseguito dai sistemi di protezione automatica (ACS). Possono essere preventivi o di emergenza.

La protezione preventiva agisce sui dispositivi di controllo o sui singoli elementi del regolatore prima dell'inizio di una modalità pericolosa. Ad esempio, in caso di interruzione dell'alimentazione idrica al condensatore, è necessario arrestare il compressore senza attendere un aumento di pressione di emergenza.

La protezione di emergenza percepisce lo scostamento del parametro impostabile e, quando il suo valore diventa pericoloso, spegne uno dei nodi del sistema in modo che il mismatch non aumenti più. Quando viene attivata la protezione automatica, il normale funzionamento del sistema di controllo automatico si interrompe e il parametro controllato supera solitamente i limiti consentiti. Se, dopo l'attivazione della protezione, il parametro monitorato è tornato nella zona specificata, il sistema di controllo automatico può riaccendere il nodo scollegato e il sistema di controllo continua a funzionare normalmente (protezione riutilizzabile).

Nelle strutture di grandi dimensioni, viene utilizzato più spesso SAS una tantum, ovvero, dopo che il parametro controllato è tornato nella zona consentita, i nodi disabilitati dalla protezione stessa non vengono più attivati.

SAZ è solitamente abbinato ad un allarme (generale o differenziato, cioè indicante la causa dell'operazione). I vantaggi dell'automazione. Per svelare i vantaggi dell'automazione, confrontiamo, ad esempio, i grafici delle variazioni di temperatura nella camera di refrigerazione durante il controllo manuale e automatico (Fig. 2). Lasciare che la temperatura richiesta nella camera sia compresa tra 0 e 2°C. Quando la temperatura raggiunge 0°C (punto 1), il conducente ferma il compressore. La temperatura inizia a salire, e quando sale a circa 2°C, il driver riaccende il compressore (punto 2). Dal grafico si evince che a causa di accensioni o arresti prematuri del compressore, la temperatura in camera supera i limiti consentiti (punti 3, 4, 5). Con frequenti aumenti di temperatura (sezione A), la durata di conservazione consentita si riduce, la qualità dei prodotti deperibili si deteriora. La bassa temperatura (sezione B) provoca il restringimento dei prodotti e talvolta ne riduce il sapore; inoltre, il funzionamento aggiuntivo del compressore spreca elettricità, acqua di raffreddamento e consuma prematuramente il compressore.

Con la regolazione automatica, l'interruttore della temperatura si accende e arresta il compressore a 0 e +2 °C.

Anche le funzioni principali dei dispositivi di protezione svolgono in modo più affidabile di una persona. Il conducente potrebbe non notare un rapido aumento della pressione nel condensatore (a causa dell'interruzione dell'alimentazione idrica), un malfunzionamento della pompa dell'olio, ecc., mentre i dispositivi reagiscono a questi malfunzionamenti all'istante. È vero, in alcuni casi, è più probabile che i problemi vengano notati dall'autista, sentirà bussare a un compressore difettoso, sentirà una perdita di ammoniaca locale. Tuttavia, l'esperienza operativa ha dimostrato che le installazioni automatiche funzionano in modo molto più affidabile.

Pertanto, l'automazione offre i seguenti vantaggi principali:

1) si riduce il tempo dedicato alla manutenzione;

2) il regime tecnologico richiesto è mantenuto in modo più accurato;

3) si riducono i costi di esercizio (per elettricità, acqua, riparazioni, ecc.);

4) aumenta l'affidabilità degli impianti.

Nonostante questi vantaggi, l'automazione è fattibile solo se è economicamente giustificata, ovvero i costi associati all'automazione sono compensati dai risparmi derivanti dalla sua implementazione. Inoltre, è necessario automatizzare processi, il cui normale svolgimento non può essere assicurato con il controllo manuale: processi tecnologici precisi, lavoro in ambiente nocivo o esplosivo.

Di tutti i processi di automazione, il controllo automatico è della massima importanza pratica. Pertanto, sono principalmente considerati sistemi di controllo automatici, che sono alla base dell'automazione degli impianti di refrigerazione.

Letteratura

1. Automazione dei processi tecnologici di produzione alimentare / Ed. EB Karpina.

2. Dispositivi automatici, regolatori e macchine di controllo: Manuale / Ed. BD Kosharsky.

3. Petrov. I. K., Soloshchenko M. N., Tsarkov V. N. Strumenti e mezzi di automazione per l'industria alimentare: un manuale.

4. Automazione dei processi tecnologici nell'industria alimentare. Sokolov.

I tipi di sistemi di automazione includono:

• sistemi immutabili. Si tratta di sistemi in cui la sequenza delle azioni è determinata dalla configurazione dell'apparecchiatura o dalle condizioni di processo e non può essere modificata durante il processo.
• sistemi programmabili. Si tratta di sistemi in cui la sequenza delle azioni può variare a seconda del programma dato e della configurazione del processo. La scelta della sequenza di azioni necessaria avviene grazie a un insieme di istruzioni che possono essere lette e interpretate dal sistema.
• sistemi flessibili (autoregolazione). Questi sono sistemi in grado di selezionare le azioni necessarie nel processo di lavoro. La modifica della configurazione del processo (sequenza e condizioni per l'esecuzione delle operazioni) viene effettuata sulla base delle informazioni sullo stato di avanzamento del processo.

Questi tipi di sistemi possono essere utilizzati a tutti i livelli di automazione dei processi singolarmente o come parte di un sistema combinato.

In ogni settore dell'economia ci sono imprese e organizzazioni che producono prodotti o forniscono servizi. Tutte queste imprese possono essere suddivise in tre gruppi, a seconda della loro "lontananza" nella catena di elaborazione delle risorse naturali.

Il primo gruppo di imprese sono imprese che estraggono o producono risorse naturali. Tali imprese includono, ad esempio, produttori agricoli, compagnie petrolifere e del gas.

Il secondo gruppo di imprese sono imprese che trasformano materie prime naturali. Producono prodotti da materie prime estratte o prodotte dalle imprese del primo gruppo. Tali imprese includono, ad esempio, imprese dell'industria automobilistica, imprese siderurgiche, imprese dell'industria elettronica, centrali elettriche e simili.

Il terzo gruppo è costituito dalle imprese del settore dei servizi. Tali organizzazioni includono, ad esempio, banche, istituti di istruzione, istituti medici, ristoranti, ecc.

Per tutte le imprese è possibile individuare gruppi generali di processi associati alla produzione di prodotti o alla fornitura di servizi.

Questi processi includono:

• processi di business;
• processi di progettazione e sviluppo;
• processi di produzione;
• processi di controllo e analisi.

• I processi aziendali sono processi che garantiscono l'interazione all'interno dell'organizzazione e con gli stakeholder esterni (clienti, fornitori, autorità di regolamentazione, ecc.). Questa categoria di processi include i processi di marketing e vendita, l'interazione con i consumatori, i processi finanziari, del personale, la pianificazione e la contabilità dei materiali, ecc.
• Processi di progettazione e sviluppo Tutti i processi coinvolti nello sviluppo di un prodotto o servizio. Questi processi includono i processi di pianificazione dello sviluppo, raccolta e preparazione dei dati iniziali, implementazione del progetto, controllo e analisi dei risultati della progettazione, ecc.
• Processo di produzione sono i processi necessari per produrre un prodotto o fornire un servizio. Questo gruppo comprende tutti i processi produttivi e tecnologici. Includono anche la pianificazione dei requisiti e i processi di pianificazione della capacità, i processi logistici e i processi di servizio.
• Processi di controllo e analisi- questo gruppo di processi è associato alla raccolta e all'elaborazione di informazioni sull'esecuzione dei processi. Tali processi includono processi di controllo della qualità, gestione operativa, processi di controllo dell'inventario, ecc.

La maggior parte dei processi appartenenti a questi gruppi può essere automatizzata. Ad oggi, esistono classi di sistemi che forniscono l'automazione di questi processi.

Termini di riferimento per il sottosistema "Magazzini"	Termini di riferimento per il sottosistema "Gestione documentale"	Termini di riferimento per il sottosistema "Acquisti"

Strategia di automazione dei processi

L'automazione dei processi è un compito complesso e dispendioso in termini di tempo. Per risolvere con successo questo problema, è necessario aderire a una determinata strategia di automazione. Consente di migliorare i processi e ottenere numerosi vantaggi significativi dall'automazione.

In breve, la strategia può essere formulata come segue:

• comprensione del processo. Per automatizzare un processo, è necessario comprendere il processo esistente in tutti i suoi dettagli. Il processo deve essere completamente analizzato. Devono essere definiti gli input e gli output del processo, la sequenza delle azioni, il rapporto con altri processi, la composizione delle risorse del processo, ecc.
• semplificazione del processo. Una volta eseguita l'analisi del processo, è necessario semplificare il processo. Le operazioni extra che non portano valore dovrebbero essere ridotte. Le singole operazioni possono essere combinate o eseguite in parallelo. Altre tecnologie per la sua esecuzione possono essere proposte per migliorare il processo.
• automazione del processo. L'automazione del processo può essere eseguita solo dopo che il processo è stato semplificato il più possibile. Più semplice è il flusso del processo, più facile sarà automatizzare e più efficiente sarà il processo automatizzato.

E la produzione non è una specialità facile, ma necessaria. Cosa rappresenta? Dove e su cosa si può lavorare dopo aver conseguito una laurea professionale?

Informazione Generale

L'automazione dei processi tecnologici e delle industrie è una specialità che consente di creare moderni strumenti hardware e software in grado di progettare, ricercare, condurre diagnostica tecnica e test industriali. Inoltre, una persona che lo ha padroneggiato sarà in grado di creare moderni sistemi di controllo. Codice di specialità dell'automazione dei processi tecnologici e della produzione - 15.03.04 (220700.62).

Sulla base di esso, puoi trovare rapidamente quello che ti interessa e vedere cosa stanno facendo lì. Ma se ne parliamo in generale, tali dipartimenti formano specialisti in grado di creare moderni oggetti automatizzati, sviluppare il software necessario e gestirli. Ecco cos'è l'automazione

Il numero di specialità è stato dato in precedenza come due diversi valori numerici a causa del fatto che è stato introdotto un nuovo sistema di classificazione. Pertanto, prima viene indicato come viene designata ora la specialità descritta e quindi come è stata eseguita in precedenza.

Cosa si sta studiando

La specialità "automazione dei processi tecnologici e produzione di software libero" è durante la formazione un insieme di strumenti e metodi volti all'implementazione di sistemi che consentono di gestire i processi in corso senza la partecipazione umana diretta (o le domande più importanti rimangono per lui).

Gli oggetti di influenza di questi specialisti sono quelle aree di attività in cui sono presenti processi complessi e monotoni:

• industria;
• Agricoltura;
• energia;
• trasporto;
• commercio;
• la medicina.

La massima attenzione è riservata ai processi tecnologici e produttivi, alla diagnostica tecnica, alla ricerca scientifica e ai test di produzione.

Informazioni dettagliate sulla formazione

Abbiamo esaminato ciò che viene studiato da coloro che desiderano ricevere la specialità descritta, in generale. E ora dettagliamo le loro conoscenze:

1. Raccogliere, raggruppare e analizzare i dati iniziali necessari per la progettazione dei sistemi tecnici e dei loro moduli di controllo.
2. Valutare il significato, le prospettive e la rilevanza degli oggetti su cui si sta lavorando.
3. Progettazione di complessi hardware e software di sistemi automatizzati e automatici.
4. Monitorare i progetti per la conformità con gli standard e altri documenti normativi.
5. Modelli di design che mostrano i prodotti in tutte le fasi del loro ciclo di vita.
6. Scegli il software e gli strumenti di produzione automatizzati che meglio si adattano a un caso particolare. Ed anche sistemi di prova, diagnostica, gestione e controllo che li integrano.
7. Sviluppare requisiti e regole per vari prodotti, il loro processo di fabbricazione, qualità, condizioni di trasporto e smaltimento dopo l'uso.
8. Eseguire ed essere in grado di comprendere vari documenti di progettazione.
9. Valutare il livello di difetti nei prodotti creati, identificarne le cause, sviluppare soluzioni che prevengano deviazioni dalla norma.
10. Certificare sviluppi, processi tecnologici, software e
11. Sviluppare istruzioni per l'uso dei prodotti.
12. Migliorare gli strumenti e i sistemi di automazione per l'esecuzione di determinati processi.
13. Mantenere le apparecchiature di processo.
14. Predisporre, regolare e regolare i sistemi di automazione, diagnostica e controllo.
15. Migliorare le competenze dei dipendenti che lavoreranno con nuove attrezzature.

Quali posizioni puoi aspettarti

Abbiamo esaminato le differenze tra la specialità "automazione dei processi tecnologici e della produzione". Il lavoro su di esso può essere eseguito nelle seguenti posizioni:

1. Operatore di apparecchiatura.
2. Ingegnere di circuito.
3. Programmatore-sviluppatore.
4. Ingegnere di sistemi.
5. Operatore di linee semiautomatiche.
6. Ingegnere della meccanizzazione, automazione e automazione dei processi produttivi.
7. Progettista di sistemi informatici.
8. Ingegnere di strumentazione e automazione.
9. Scienziato dei materiali.
10. Elettricista.
11. Sviluppatore di un sistema di controllo automatizzato.

Come puoi vedere, ci sono alcune opzioni. Inoltre, va anche tenuto conto del fatto che nel processo di studio si presterà attenzione a un gran numero di linguaggi di programmazione. E questo, di conseguenza, fornirà ampie opportunità in termini di occupazione dopo la laurea. Ad esempio, un laureato può andare in una fabbrica di automobili per lavorare su una catena di montaggio per automobili, o nell'industria elettronica per creare microcontrollori, processori e altri oggetti importanti e utili.

L'automazione dei processi tecnologici e della produzione è una specialità complessa, che implica una grande quantità di conoscenze, quindi dovrà essere affrontata con tutte le responsabilità. Ma come ricompensa, dovresti accettare il fatto che ci sono ampie opportunità di creatività.

Per chi è meglio questo percorso?

Coloro che hanno fatto qualcosa di simile fin dall'infanzia hanno maggiori probabilità di avere successo in questo campo. Ad esempio, è andato in un circolo di ingegneria radiofonica, ha programmato sul suo computer o ha cercato di assemblare la sua stampante 3D. Se non hai fatto nulla di tutto questo, non devi preoccuparti. Ci sono possibilità di diventare un buon specialista, devi solo fare uno sforzo significativo.

A cosa devi prestare attenzione prima

La fisica e la matematica sono alla base della specialità descritta. La prima scienza è necessaria per comprendere i processi in corso a livello hardware. La matematica, invece, consente di sviluppare soluzioni per problemi complessi e creare modelli di comportamento non lineare.

Quando prendono dimestichezza con la programmazione, quando stanno solo scrivendo i loro programmi "Hello, world!", Sembra che la conoscenza di formule e algoritmi non sia necessaria. Ma questa è un'opinione errata, e meglio un potenziale ingegnere comprende la matematica, maggiori saranno le vette che sarà in grado di raggiungere nello sviluppo di un componente software.

E se non ci fosse una visione per il futuro?

Quindi, il corso di formazione è stato completato, ma non c'è una chiara comprensione di ciò che deve essere fatto? Ebbene, questo indica la presenza di lacune significative nell'istruzione ricevuta. L'automazione dei processi tecnologici e delle produzioni è, come abbiamo già detto, una specialità difficile, e non è necessario sperare che tutte le conoscenze necessarie vengano fornite all'università. Molte cose vengono trasferite allo studio autonomo sia in modalità pianificata che implicando che una persona stessa si interesserà alle materie studiate e dedicherà loro abbastanza tempo.

Conclusione

Abbiamo quindi considerato in termini generali la specialità "automazione dei processi e delle produzioni tecnologiche". Recensioni di specialisti che si sono laureati in quest'area e lavorano qui affermano che, nonostante la difficoltà iniziale, puoi richiedere uno stipendio abbastanza buono, a partire da quindicimila rubli. E nel tempo, dopo aver acquisito esperienza e abilità, uno specialista ordinario sarà in grado di qualificarsi per un massimo di 40.000 rubli! E anche questo non è il limite superiore, perché per persone letteralmente brillanti (leggi - coloro che hanno dedicato molto tempo all'auto-miglioramento e allo sviluppo), è anche possibile ricevere importi significativamente maggiori.

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Questo segno è impostato 1 agosto 2014.

Automazione del processo- un insieme di modalità e mezzi atti a realizzare uno o più sistemi che consentano la gestione del processo tecnologico stesso senza la partecipazione diretta di una persona, o lasciando ad una persona la facoltà di prendere le decisioni più responsabili.

Di norma, come risultato dell'automazione del processo tecnologico, viene creato un sistema di controllo del processo automatizzato.

La base dell'automazione dei processi tecnologici è la ridistribuzione dei flussi di materiale, energia e informazioni secondo il criterio di controllo accettato (ottimalità). Il concetto di livello (grado) di automazione può fungere da caratteristica di valutazione.

• Automazione parziale - automazione di singoli dispositivi, macchine, operazioni tecnologiche. Viene eseguito quando la gestione dei processi a causa della loro complessità o transitorietà è praticamente inaccessibile a una persona. Apparecchiature operative di norma parzialmente automatizzate. L'automazione locale è ampiamente utilizzata nell'industria alimentare.

• Automazione integrata - prevede l'automazione di un sito tecnologico, un'officina o un'impresa funzionante come un unico complesso automatizzato. Ad esempio, centrali elettriche.

• L'automazione completa è il livello più alto di automazione, in cui tutte le funzioni di controllo e gestione della produzione (a livello aziendale) vengono trasferite a mezzi tecnici. Allo stato attuale di sviluppo, l'automazione completa non è praticamente utilizzata, poiché le funzioni di controllo rimangono con la persona. Le centrali nucleari possono essere chiamate quasi alla piena automazione.

Obiettivi di automazione

Gli obiettivi principali dell'automazione dei processi sono:

• riduzione del personale di servizio;
• aumento dei volumi di produzione;
• aumentare l'efficienza del processo produttivo;
• migliorare la qualità del prodotto;
• ridurre il costo delle materie prime;
• aumentare il ritmo di produzione;
• migliorare la sicurezza;
• aumentare il rispetto dell'ambiente;
• aumento dell'economia.

Attività di automazione e loro soluzione

Gli obiettivi vengono raggiunti risolvendo i seguenti compiti di automazione dei processi:

• migliorare la qualità della regolamentazione;
• aumentare la disponibilità di attrezzature;
• miglioramento dell'ergonomia del lavoro degli operatori di processo;
• garantire l'affidabilità delle informazioni sui componenti materiali utilizzati nella produzione (anche attraverso la gestione del catalogo);
• conservazione delle informazioni sull'andamento del processo tecnologico e sulle situazioni di emergenza.

La soluzione dei problemi di automazione del processo tecnologico viene effettuata utilizzando:

• introduzione di moderni mezzi di automazione.

L'automazione dei processi tecnologici all'interno di un unico processo produttivo consente di organizzare le basi per l'implementazione dei sistemi di gestione della produzione e dei sistemi di gestione aziendale.

A causa della differenza di approcci, si distingue l'automazione dei seguenti processi tecnologici:

• automazione di processi tecnologici continui (Process Automation);
• automazione di processi tecnologici discreti (Factory Automation);
• automazione di processi tecnologici ibridi (Hybrid Automation).

Appunti

L'automazione della produzione presuppone la disponibilità di dispositivi affidabili, relativamente semplici nella disposizione e nel controllo di macchine, meccanismi e dispositivi.

Letteratura

L. I. Selevtsov, Automazione dei processi tecnologici. Libro di testo: Centro editoriale "Accademia"

V. Yu Shishmarev, Automazione. Libro di testo: Centro editoriale "Accademia"

L'introduzione di mezzi tecnici nelle imprese per automatizzare i processi di produzione è una condizione fondamentale per un lavoro efficace. Una varietà di moderni metodi di automazione amplia la gamma della loro applicazione, mentre i costi della meccanizzazione, di regola, sono giustificati dal risultato finale sotto forma di un aumento del volume dei prodotti fabbricati, nonché di un aumento della sua qualità .

Le organizzazioni che seguono il percorso del progresso tecnologico guidano il mercato, forniscono migliori condizioni di lavoro e riducono al minimo la necessità di materie prime. Per questo non si possono più immaginare grandi imprese senza la realizzazione di progetti di meccanizzazione - le eccezioni valgono solo per le piccole industrie artigianali, dove l'automazione della produzione non si giustifica per la scelta fondamentale a favore della produzione manuale. Ma anche in questi casi è possibile attivare parzialmente l'automazione in alcune fasi della produzione.

Nozioni di base sull'automazione

In senso lato, l'automazione implica la creazione di tali condizioni nella produzione che consentiranno, senza l'intervento umano, di svolgere determinati compiti per la fabbricazione e la produzione di prodotti. In questo caso, il ruolo dell'operatore può essere quello di risolvere i compiti più critici. A seconda degli obiettivi, l'automazione dei processi tecnologici e della produzione può essere completa, parziale o complessa. La scelta di un modello specifico è determinata dalla complessità della modernizzazione tecnica dell'impresa dovuta al riempimento automatico.

Negli stabilimenti e negli stabilimenti in cui è implementata la completa automazione, tutte le funzionalità di controllo della produzione sono solitamente trasferite a sistemi di controllo meccanizzati ed elettronici. Questo approccio è più razionale se le modalità operative non richiedono modifiche. In forma parziale, l'automazione viene introdotta nelle singole fasi della produzione o durante la meccanizzazione di un componente tecnico autonomo, senza richiedere la creazione di una complessa infrastruttura per la gestione dell'intero processo. In alcune aree viene solitamente implementato un livello integrato di automazione della produzione: può essere un reparto, un'officina, una linea, ecc. In questo caso, l'operatore controlla il sistema stesso senza influire sul flusso di lavoro diretto.

Sistemi di controllo automatizzati

Per cominciare, è importante notare che tali sistemi implicano il controllo completo su un'impresa, una fabbrica o uno stabilimento. Le loro funzioni possono essere applicate a un'apparecchiatura specifica, un trasportatore, un'officina o un sito di produzione. In questo caso, i sistemi di automazione di processo ricevono ed elaborano informazioni dall'oggetto servito e, sulla base di questi dati, effettuano un'azione correttiva. Ad esempio, se il funzionamento del complesso di rilascio non soddisfa i parametri degli standard tecnologici, il sistema cambierà le sue modalità operative attraverso canali speciali in base ai requisiti.

Oggetti di automazione e loro parametri

Il compito principale nell'implementazione dei mezzi di meccanizzazione della produzione è mantenere i parametri di qualità della struttura, che influiranno di conseguenza anche sulle caratteristiche del prodotto. Oggi gli esperti cercano di non approfondire l'essenza dei parametri tecnici di vari oggetti, poiché, in teoria, l'introduzione di sistemi di controllo è possibile su qualsiasi componente della produzione. Se consideriamo a questo proposito le basi dell'automazione dei processi tecnologici, l'elenco degli oggetti di meccanizzazione includerà le stesse officine, trasportatori, tutti i tipi di apparecchiature e installazioni. Si può solo confrontare il grado di complessità dell'introduzione dell'automazione, che dipende dal livello e dalla scala del progetto.

Per quanto riguarda i parametri con cui funzionano i sistemi automatici, è possibile distinguere gli indicatori di input e di output. Nel primo caso si tratta delle caratteristiche fisiche del prodotto, oltre che delle proprietà dell'oggetto stesso. Nel secondo, questi sono direttamente gli indicatori di qualità del prodotto finito.

Mezzi tecnici di regolamentazione

I dispositivi che forniscono la regolazione sono utilizzati nei sistemi di automazione sotto forma di dispositivi di segnalazione speciali. A seconda dello scopo, possono monitorare e controllare vari parametri di processo. In particolare, l'automazione dei processi tecnologici e della produzione può comprendere dispositivi di segnalazione per indicatori di temperatura, pressione, caratteristiche di flusso, ecc. Tecnicamente, i dispositivi possono essere implementati come dispositivi scaleless con elementi di contatto elettrici in uscita.

Anche il principio di funzionamento dei dispositivi di segnalazione di controllo è diverso. Se consideriamo i dispositivi di temperatura più comuni, possiamo distinguere i modelli manometrici, a mercurio, bimetallici e termistori. Le prestazioni strutturali, di regola, sono determinate dal principio di funzionamento, ma anche le condizioni di lavoro hanno una notevole influenza su di esso. A seconda della direzione dell'impresa, l'automazione dei processi tecnologici e delle industrie può essere progettata con l'aspettativa di condizioni operative specifiche. Per questo motivo, vengono sviluppati anche dispositivi di controllo con particolare attenzione all'uso in condizioni di elevata umidità, pressione fisica o azione di sostanze chimiche.

Sistemi di automazione programmabili

La qualità della gestione e del controllo dei processi di produzione è notevolmente migliorata sullo sfondo della fornitura attiva alle imprese di dispositivi informatici e microprocessori. Dal punto di vista delle esigenze industriali, le possibilità dei mezzi tecnici programmabili consentono non solo di garantire un controllo efficace dei processi tecnologici, ma anche di automatizzare la progettazione, nonché di condurre prove e sperimentazioni di produzione.

I dispositivi informatici, utilizzati nelle moderne imprese, risolvono in tempo reale i problemi di regolazione e controllo dei processi tecnologici. Tali strumenti di automazione della produzione sono chiamati sistemi informatici e funzionano secondo il principio dell'aggregazione. I sistemi includono blocchi e moduli funzionali unificati, che possono essere utilizzati per realizzare varie configurazioni e adattare il complesso per funzionare in determinate condizioni.

Unità e meccanismi nei sistemi di automazione

L'esecuzione diretta delle operazioni di lavoro è effettuata da dispositivi elettrici, idraulici e pneumatici. Secondo il principio di funzionamento, la classificazione prevede meccanismi funzionali e porzionati. Nell'industria alimentare, tali tecnologie vengono solitamente implementate. L'automazione della produzione in questo caso comporta l'introduzione di meccanismi elettrici e pneumatici, la cui progettazione può includere azionamenti elettrici e organismi di regolamentazione.

Motori elettrici nei sistemi di automazione

La base degli attuatori è spesso costituita da motori elettrici. A seconda del tipo di controllo, possono essere presentati in versioni senza contatto e contatti. Le unità controllate da dispositivi di contatto a relè, quando manipolate dall'operatore, possono cambiare la direzione di movimento dei corpi di lavoro, ma la velocità delle operazioni rimane invariata. Se si suppone l'automazione e la meccanizzazione dei processi tecnologici con l'uso di dispositivi senza contatto, vengono utilizzati amplificatori a semiconduttore: elettrici o magnetici.

Schede e pannelli di controllo

Per installare apparecchiature che dovrebbero fornire la gestione e il controllo del processo di produzione nelle imprese, vengono montati pannelli e scudi speciali. Posizionano dispositivi per il controllo e la regolazione automatici, apparecchiature di controllo e misurazione, meccanismi di protezione e vari elementi dell'infrastruttura di comunicazione. In base alla progettazione, un tale scudo può essere un armadio metallico o uno schermo piatto su cui sono installate apparecchiature di automazione.

La console, a sua volta, è il centro per il controllo remoto: questa è una specie di zona di smistamento o operatore. È importante notare che l'automazione dei processi tecnologici e della produzione dovrebbe consentire anche l'accesso alla manutenzione da parte del personale. È questa funzione che è in gran parte determinata da pannelli e pannelli che consentono di effettuare calcoli, valutare indicatori di produzione e, in generale, monitorare il processo di lavoro.

Progettazione di sistemi di automazione

Il documento principale che funge da guida per l'ammodernamento tecnologico della produzione ai fini dell'automazione è lo schema. Visualizza la struttura, i parametri e le caratteristiche dei dispositivi che in seguito agiranno come mezzi di meccanizzazione automatica. Nella versione standard, il diagramma mostra i seguenti dati:

• il livello (scala) di automazione in una particolare impresa;
• determinazione dei parametri di funzionamento dell'oggetto, che dovrebbe essere dotato di mezzi di controllo e regolazione;
• caratteristiche di controllo: completo, remoto, operatore;
• la possibilità di bloccare attuatori e unità;
• configurazione dell'ubicazione dei mezzi tecnici, anche su console e schede.

Strumenti ausiliari di automazione

Nonostante il loro ruolo secondario, i dispositivi aggiuntivi forniscono importanti funzioni di monitoraggio e controllo. Grazie a loro viene fornita la connessione stessa tra i dispositivi esecutivi e la persona. In termini di apparecchiature con dispositivi ausiliari, l'automazione della produzione può includere pulsantiere, relè di controllo, vari interruttori e console di comando. Esistono molti design e varietà di questi dispositivi, ma tutti sono incentrati sul controllo ergonomico e sicuro delle unità chiave della struttura.