기술 프로세스의 자동화는 손 작업, 부품의 설치, 클램핑 및 제거, 기계 제어 및 치수 제어에 사용됩니다.
자동화는 다음 영역에서 수행됩니다.
a) 새로 생성된 장비의 설계와 운영 장비의 현대화 모두에서 수행되는 개별 기계 및 장치의 자동화
b) 특정 부품 또는 제품의 제조를 위한 자동 라인 생성
c) 대량으로 생산되는 제품 생산을 위한 자동 작업장 및 기업 조직.
개별 기계의 자동화는 작업 실행에 작업자의 다양한 참여를 제공합니다. 공작 기계는 반자동 사이클로 만들어지며 작업자의 기능은 공작물을 설치하고 기계를 가동하고 가공된 부품을 제거하는 것입니다. 예를 들어 작업자의 참여 없이 기계 작동을 보장하는 장치가 장착된 자동 사이클이 있는 다중 절단 및 기어 절단 선반 및 기계가 있습니다. 터렛 선반; 피스톤 링 등의 단면 연삭 기계

자동화하는 가장 간단한 방법은 기계에 세로 및 가로 정지, 팔다리, 기준 눈금자, 자동 제한 스위치 및 스위치를 장착하는 것입니다. 자동 장치연삭 휠 드레싱, 유압 또는 공압 클램프, 로딩 장치, 자동 제어 등
대량 부품 처리를 위한 생산 라인은 다양한 자동화 수준의 장비를 사용하여 생성됩니다. 공작기계에 자동운반 및 적재설비를 갖추어 기존 장비를 기반으로 자동 생산라인을 구축할 수 있습니다. 그러나 공작기계로 가공되는 복잡한 부품을 생산할 때 다른 유형, 기존 기계를 기반으로 한 자동 라인 구성은 비용이 많이 들고 어려울 수 있습니다. 따라서 대부분의 자동 라인은 집계에서 완료되며, 특수 목적자동 라인에 포함시킬 가능성을 포함하는 디자인의 범용 기계.
자동 라인에서 작업자는 일반적으로 첫 번째 작업(부품 설정)에서 작업하고 마지막 작업(부품 제거). 나머지 작업자(조정자)는 기계를 조정하고, 도구를 변경하고, 발생하는 문제를 해결하느라 분주합니다.

자동 라인의 장점은 인건비 절감, 생산성 향상, 제품 비용 절감, 생산주기 단축, 잔고량 및 생산 공간의 필요성 감소입니다.
자동차 및 트랙터 산업에서 농업 공학, 볼 베어링 생산, 금속 제품, 자동 라인은 부품 가공뿐만 아니라 블랭크 생산, 부품의 냉간 스탬핑 및 어셈블리 조립에도 점점 더 많이 사용됩니다. 자동 기계 라인에서 부품을 처리하기 위한 기술 프로세스 설계는 공작 기계의 자동 유지 관리 기능을 고려하여 수행해야 합니다. 기계 중 하나가 조정될 때 라인의 작동을 보장하는 특정 부품 재고를 작동 사이에 드라이브에 생성할 가능성을 제공하기 위해 라인을 단순화하고 더 안정적으로 만들기 위해 노력해야 합니다. 좋은 칩 제거, 수리 및 조정을 위한 노드의 가용성을 보장하기 위한 도구 변경 조건. ~에 많은 수로작업을 수행하려면 라인을 여러 부분으로 나누고 동종 작업(밀링, 드릴링, 보링 등)을 결합하는 것이 좋습니다.
좋은 곳기술 프로세스의 자동화에는 공작 기계, 장치 및 라인이 도입됩니다. 프로그램 관리. 자동 및 반자동 선반에서 프로그램을 제어하는 ​​가장 간단한 방법은 캠이 있는 캠축을 사용하여 기계의 모든 움직임을 제어하는 ​​것입니다. 캠축과 캠의 설정은 기계의 프로그램을 결정합니다.

복사 밀링, 수력 복사 및 전자 복사 선반에서 캘리퍼스 이동 프로그램은 복사기에 의해 설정됩니다. 작업체를 이동시키는 프로그램이 천공 카드 형태로 작성되어 판독기에 입력되는 공작 기계가 생산됩니다. 이 장치는 전자 장치를 통해 기계의 특정 메커니즘을 포함하는 액추에이터에 명령을 전송합니다. 공작 기계에는 프로그램이 자기 테이프에 기록되는 유사한 장치가 있습니다. 이러한 기계에서 작업 기관의 이동 프로그램을 기록하는 것은 자격을 갖춘 작업자가 첫 번째 부분을 처리하는 동안 만들 수 있습니다. 그런 다음 프로그램은 판독기에 의해 무제한으로 재생됩니다.

많은 기계의 자동 라인은 CNC 기계로도 작동합니다. 이 라인의 프로그램은 리미트 스위치, 전기, 유압 및 공압 릴레이 및 기타 장비의 시스템을 설정하여 설정됩니다. 주어진 프로그램에 따라 작동하는 기계를 계산하여 작업 기관의 제어가 수행되는 공작 기계 및 자동 라인이 인기를 얻고 있습니다.
프로그램 제어가 가능한 공작 기계는 가공 공정의 자동화를 제공하고 가공 시간을 단축하며 노동 생산성을 높입니다. 천공 카드 또는 자기 테이프로 작업하는 프로그램 제어가 있는 기계 전환에는 많은 시간이 필요하지 않습니다. 이를 통해 소규모 배치로 생산되는 부품의 제조 프로세스를 자동화할 수 있습니다.

이 기사의 자료는 문학적 출처 "내연 기관 생산 기술"M. L. Yagudin을 기반으로 작성되었습니다.

자동화의 광범위한 도입은 노동 생산성을 높이는 가장 효과적인 방법입니다.

많은 시설에서 올바른 기술 프로세스를 구성하기 위해 다양한 매개 변수의 설정 값을 장기간 유지해야합니다. 물리적 매개변수또는 특정 법률에 따라 시간을 변경합니다. 개체에 대한 다양한 외부 영향으로 인해 이러한 매개변수는 지정된 매개변수와 다릅니다. 조작자 또는 운전자는 조정 가능한 매개변수의 값이 허용 한계를 초과하지 않는 방식, 즉 개체를 제어하는 ​​방식으로 개체에 영향을 주어야 합니다. 다양한 자동 장치로 오퍼레이터의 별도 기능을 수행할 수 있습니다. 개체에 대한 영향은 매개 변수의 상태를 모니터링하는 사람의 명령에 따라 수행됩니다. 이러한 제어를 자동이라고 합니다. 제어 프로세스에서 사람을 완전히 제외하려면 시스템을 닫아야합니다. 장치는 제어 매개 변수의 편차를 모니터링하고 그에 따라 개체를 제어하는 ​​명령을 제공해야 합니다. 이러한 폐쇄 제어 시스템을 자동 제어 시스템(ACS)이라고 합니다.

액체 레벨, 증기압 및 회전 속도의 설정 값을 유지하기 위한 최초의 가장 간단한 자동 제어 시스템은 18세기 후반에 나타났습니다. 개발과 함께 증기 기관. 최초의 창조 자동 조절기직관적으로 진행되었으며 개별 발명가의 장점이었습니다. 을 위한 추가 개발자동화 도구에는 자동 레귤레이터를 계산하는 방법이 필요했습니다. 이미 XIX 세기 후반에. 자동 제어에 대한 일관된 이론이 만들어졌습니다. 수학적 방법. D.K. Maxwell "On Regulators"(1866) 및 I.A. Vyshnegradsky "On the General Theory of Regulators"(1876), "On Regulators of Direct Action"(1876), 규제자와 규제 대상은 처음으로 단일 다이나믹 시스템. 자동 제어 이론은 지속적으로 확장되고 심화되고 있습니다.

자동화 개발의 현재 단계는 자동 제어 작업의 상당한 복잡성이 특징입니다. 조정 가능한 매개 변수의 수와 규제 대상의 관계가 증가합니다. 규제의 요구되는 정확성, 속도 증가; 원격 제어 증가 등. 이러한 작업은 현대 전자 기술, 마이크로 프로세서 및 범용 컴퓨터의 광범위한 도입을 기반으로 만 해결할 수 있습니다.

냉동 공장에서 자동화의 광범위한 도입은 20세기에야 시작되었지만 이미 60년대에 대규모 완전 자동화 공장이 만들어졌습니다.

다양한 관리를 위해 기술 프로세스주어진 한도 내에서 유지할 필요가 있으며 때로는 특정 법칙에 따라 하나 또는 여러 개의 값이 변경됩니다. 물리량. 동시에 위험한 작동 모드가 발생하지 않도록 해야 합니다.

지속적인 조절이 필요한 프로세스가 발생하는 장치를 제어 대상 또는 줄여서 대상이라고 합니다(그림 1a).

그 값이 특정 한계를 넘지 않아야 하는 물리량을 제어 또는 제어 매개변수라고 하며 문자 X로 표시됩니다. 온도 t, 압력 p, 액체 레벨 H, 상대 습도가 될 수 있습니까? 등. 제어 매개변수의 초기(설정) 값은 X 0 으로 표시됩니다. 객체에 대한 외부 영향의 결과로 X의 실제 값은 지정된 X 0 에서 벗어날 수 있습니다. 제어된 매개변수가 초기 값에서 벗어나는 정도를 불일치라고 합니다.

연산자에 의존하지 않고 불일치를 증가시키는 물체에 대한 외부 영향을 부하라고 하며 Mn(또는 QH - 우리 대화하는 중이 야열 부하).

불일치를 줄이려면 하중과 반대되는 물체에 영향을 미칠 필요가 있습니다. 불일치를 줄이는 물체에 대한 조직적인 영향을 규제 영향 - M p (또는 Q P - 열 노출 포함)라고 합니다.

매개변수 X(특히 X 0)의 값은 제어 입력이 부하와 같을 때만 일정하게 유지됩니다.

X \u003d const는 M p \u003d M n일 때만.

이것은 규제의 기본 법칙입니다(수동 및 자동 모두). 양의 불일치를 줄이려면 M ​​p가 M n보다 절대값이 커야 합니다. 그리고 그 반대의 경우, M p<М н рассогласование увеличивается.

자동 시스템. 수동 제어의 경우 제어 동작을 변경하기 위해 운전자는 때때로 여러 작업(밸브 열기 또는 닫기, 펌프, 압축기 시동, 성능 변경 등)을 수행해야 합니다. 이러한 작업이 사람의 명령에 따라 자동 장치에 의해 수행되는 경우(예: "시작" 버튼 누름) 이 작업 방법을 자동 제어라고 합니다. 이러한 제어의 복잡한 계획은 그림 1에 나와 있습니다. 1b, 요소 1, 2, 3 및 4는 하나의 물리적 매개변수를 다른 물리적 매개변수로 변환하여 다음 요소로 전송하는 데 더 편리합니다. 화살표는 충격 방향을 나타냅니다. 자동 제어 X 제어를 위한 입력 신호는 버튼 누르기, 가변 저항 핸들 이동 등이 될 수 있습니다. 전송된 신호의 전력을 증가시키기 위해 개별 요소에 추가 에너지 E를 공급할 수 있습니다.

개체를 제어하기 위해 운전자(운영자)는 개체로부터 지속적으로 정보를 수신해야 합니다. 이 프로세스는 또한 자동화(자동 제어), 즉 ΔX의 값을 표시하거나 기록하거나 ΔX가 허용 한계를 초과할 때 신호를 보내는 장치를 설치할 수 있습니다.

개체(체인 5--7)에서 받은 정보를 피드백이라고 하고 자동 제어를 직접 통신이라고 합니다.

자동 제어 및 자동 제어를 통해 작업자는 기기를 보고 버튼만 누르면 됩니다. 오퍼레이터 없이 완전히 하기 위해 이 프로세스를 자동화할 수 있습니까? 제어 프로세스가 완전히 자동화되기 위해서는 자동 제어 출력 신호 Xk를 자동 제어 입력(요소 1에 대한)에 적용하는 것으로 충분하다는 것이 밝혀졌습니다. 이 요소 1이 신호 X를 주어진 X 3 와 비교할 때. 불일치 ΔX가 클수록 차이 X와 --X 3의 차이가 커지므로 Mp의 조절 효과가 증가한다.

미스매치에 따라 제어 동작이 발생하는 폐쇄 회로 영향의 자동 제어 시스템을 자동 제어 시스템(ACS)이라고 합니다.

회로가 닫힐 때 자동 제어(1--4) 및 제어(5--7)의 요소는 자동 조절기를 형성합니다. 따라서 자동 제어 시스템은 물체와 자동 컨트롤러로 구성됩니다(그림 1c). 자동 컨트롤러(또는 간단히 컨트롤러)는 불일치를 감지하고 이러한 불일치를 줄이는 방식으로 물체에 작용하는 장치입니다.

물체에 대한 충격의 목적에 따라 다음과 같은 제어 시스템이 구별됩니다.

a) 안정화

b) 소프트웨어,

c) 시청

d) 최적화.

안정화 시스템은 제어된 매개변수의 값을 일정하게 유지합니다(지정된 한계 내에서). 그들의 설정은 일정합니다.

소프트웨어 시스템컨트롤에는 주어진 프로그램에 따라 시간이 지남에 따라 변경되는 설정이 있습니다.

에 추적 시스템설정은 외부 요인에 따라 지속적으로 변경됩니다. 예를 들어 공조 설비에서는 시원한 날보다 더운 날 더 높은 실내 온도를 유지하는 것이 더 유리합니다. 따라서 외기온도에 따라 지속적으로 설정을 변경하는 것이 바람직하다.

에 시스템 최적화객체 및 외부 환경에서 컨트롤러로 오는 정보는 제어된 매개변수의 가장 유리한 값을 결정하기 위해 전처리됩니다. 그에 따라 설정이 변경됩니다.

제어 매개변수 X 0 의 설정값을 유지하기 위해 자동 제어 시스템 외에도 자동 부하 추적 시스템이 사용되는 경우가 있습니다(그림 1, d). 이 시스템에서 컨트롤러는 불일치가 아닌 부하 변화를 감지하여 연속적인 동등 M p = M n을 제공합니다. 이론적으로 X 0 = const가 정확히 제공됩니다. 그러나 실제로는 조절기 요소(간섭)에 대한 다양한 외부 영향으로 인해 평등 M R = M n이 위반될 수 있습니다. 이 경우에 발생하는 불일치 ΔX는 부하 추적 시스템에 피드백이 없기 때문에, 즉 불일치 ΔX에 응답하지 않기 때문에 자동 제어 시스템보다 훨씬 더 큰 것으로 판명됩니다.

복잡한 자동 시스템(그림 1, e)에는 주 회로(직접 및 피드백)와 함께 직접 및 피드백의 추가 회로가 있을 수 있습니다. 추가 체인의 방향이 주 체인 방향과 일치하면 직선(체인 1 및 4)이라고 합니다. 영향의 방향이 일치하지 않으면 추가 피드백이 발생합니다(회로 2 및 3). 자동 시스템의 입력은 구동력으로 간주되며 출력은 조정 가능한 매개변수입니다.

지정된 한도 내에서 매개변수의 자동 유지 관리와 함께 자동 보호 시스템(ACS)에 의해 수행되는 위험한 모드로부터 설비를 보호하는 것도 필요합니다. 그들은 예방적이거나 응급 상황일 수 있습니다.

예방 보호는 위험 모드가 시작되기 전에 제어 장치 또는 조절기의 개별 요소에 작용합니다. 예를 들어, 응축기로의 물 공급이 중단되면 비상 압력 증가를 기다리지 않고 압축기를 정지해야 합니다.

비상 보호는 조정 가능한 매개변수의 편차를 감지하고 값이 위험해지면 불일치가 더 이상 증가하지 않도록 시스템 노드 중 하나를 끕니다. 자동 보호가 트리거되면 자동 제어 시스템의 정상적인 기능이 중지되고 제어된 매개변수는 일반적으로 허용 한계를 초과합니다. 보호 작동 후 제어 매개변수가 지정된 영역으로 반환되면 자동 제어 시스템은 연결이 끊긴 노드를 다시 켤 수 있고 제어 시스템은 계속 정상적으로 작동합니다(재사용 가능한 보호).

대규모 시설에서는 일회성 SAS가 더 자주 사용됩니다. 즉, 제어된 매개변수가 허용 영역으로 돌아간 후 보호 자체에 의해 비활성화된 노드는 더 이상 켜지지 않습니다.

SAZ는 일반적으로 경보(일반 또는 차별화, 즉 작업의 원인을 나타냄)와 결합됩니다. 자동화의 이점. 자동화의 장점을 밝히기 위해 예를 들어 수동 제어와 자동 제어 중 냉장실의 온도 변화 그래프를 비교해보자(그림 2). 챔버의 필요한 온도는 0 ~ 2°C가 되도록 하십시오. 온도가 0°C(포인트 1)에 도달하면 드라이버가 압축기를 멈춥니다. 온도가 상승하기 시작하고 약 2°C까지 상승하면 드라이버가 압축기를 다시 켭니다(2번 지점). 그래프는 압축기의 시기적절한 켜기 또는 정지로 인해 챔버의 온도가 허용 한계를 초과함을 보여줍니다(3, 4, 5점). 빈번한 온도 상승 (섹션 A)으로 허용 저장 수명이 단축되고 부패하기 쉬운 제품의 품질이 저하됩니다. 낮은 온도(섹션 B)는 제품의 수축을 유발하고 때로는 맛을 떨어뜨립니다. 또한 압축기를 추가로 가동하면 전력과 냉각수가 낭비되고 압축기가 조기에 마모됩니다.

자동 조절을 사용하면 온도 스위치가 켜지고 압축기가 0 및 +2 °C에서 중지됩니다.

보호 장치의 주요 기능도 사람보다 더 안정적으로 수행됩니다. 운전자는 장치가 이러한 오작동에 즉시 반응하는 동안 응축기의 급격한 압력 증가(급수 중단으로 인한), 오일 펌프의 오작동 등을 인지하지 못할 수 있습니다. 사실, 어떤 경우에는 운전자가 문제를 더 잘 알아차릴 수 있고, 결함이 있는 압축기에서 노크 소리가 들리고, 국소 암모니아 누출을 느낄 것입니다. 그럼에도 불구하고 작동 경험에 따르면 자동 설치가 훨씬 더 안정적으로 작동합니다.

따라서 자동화는 다음과 같은 주요 이점을 제공합니다.

1) 유지 보수에 소요되는 시간이 감소합니다.

2) 필요한 기술 체제가 더 정확하게 유지됩니다.

3) 운영 비용이 절감됩니다(전기, 수도, 수리 등).

4) 설치의 신뢰성을 높입니다.

이러한 장점에도 불구하고 자동화는 경제적으로 타당한 경우에만 실현 가능합니다. 즉, 자동화와 관련된 비용은 구현으로 인한 절감액으로 보상됩니다. 또한 수동 제어로는 정상적인 과정을 보장할 수 없는 프로세스를 자동화해야 합니다. 정밀한 기술 프로세스, 유해하거나 폭발적인 환경에서의 작업.

모든 자동화 프로세스 중에서 자동 제어는 가장 실용적입니다. 따라서 다음은 주로 냉동 플랜트 자동화의 기초가되는 자동 제어 시스템으로 간주됩니다.

문학

1. 식품 생산의 기술 프로세스 자동화 / Ed. E. B. 카르피나.

2. 자동 장치, 조절기 및 제어 기계: 핸드북 / Ed. B.D. 코샤르스키.

3. 페트로프. I.K., Soloshchenko M.N., Tsarkov V.N. 식품 산업을 위한 도구 및 자동화 수단: 핸드북.

4. 식품 산업의 기술 프로세스 자동화. 소콜로프.

"기술 프로세스 및 생산 자동화"에 대해 공부한 적이 있습니까? 누구와 함께 일하는 것이 상상이 됩니까? 이것은 아마도 귀하의 교육에 심각한 격차가 있음을 나타낼 수 있지만 함께 알아 내려고 노력합시다. 우리는 매일 사용 자동화 시스템깨닫지도 못한 채.

자동화의 필요성 - 거기에 있습니까?

모든 생산 프로세스는 자원 비용입니다. 새로운 기술과 생산 방식 덕분에 제품 제조에 들어가는 원자재와 연료를 절약할 수 있습니다.

그러나 인적 자원은 어떻습니까? 결국 자격을 갖춘 전문가가 다른 프로젝트의 구현에 참여할 수 있으며 작업자가 컨베이어를 제어하는 ​​​​것 자체는 값 비싼 즐거움으로 최종 제품의 가격을 상승시킵니다.

문제의 일부는 몇 세기 전에 증기 기관과 컨베이어 생산의 발명으로 해결되었습니다. 그러나 지금도 구소련 영토의 대부분의 작업장에는 여전히 너무 많은 노동자가 있습니다. 그리고 추가 비용 외에도 발생하는 대부분의 문제의 주요 원인인 "인적 요인"이 있습니다.

엔지니어 또는 5개의 다른 전문 분야?

대학 졸업 후 졸업장을 받은 후, 위치를 세다:

1. 엔지니어.
2. 디자이너.
3. 건설자.
4. 연구원.
5. 개발부장.
6. 운영 부서 직원.

40년 전에는 엔지니어라는 직업이 유행이었지만 지금은 머리로 생각하고 책임을 질 준비가 된 사람이 거의 없습니다. 물론 졸업장을 사용하면 매우 좁은 전문가가 될 것이며 주요 작업 목록에는 생산에서 새로운 관리 및 제어 시스템의 구현 및 개발이 포함됩니다.

그러나 대부분의 경우 전체 시스템을 작동 상태로 유지하고 발생하는 사소한 오작동을 수정하고 추가 작업 계획을 세우기만 하면 됩니다.

시스템을 최적화하거나 업데이트하는 모든 프로젝트는 직속 상사의 지시에 따라 전체 부서의 노력으로 수행됩니다. 따라서 걱정하지 마십시오. 첫날에는 혁신적인 것을 개발하거나 완전히 새로운 제어 방식을 구현하지 않아도 됩니다. 전문가에 대한 요구 사항은 매우 적절하며 임금은 지역 및 산업에 따라 다릅니다.

프로젝트의 개발 및 설계.

~에 디자이너와 생성자작업이 약간 다릅니다. 여기에서 그들은 이미하고 있습니다 새로운개발의 거의 모든 단계에서 프로젝트. 우선, 이러한 직원은 작업을 공식화하고 설정해야 합니다.

미래 작업의 목표와 범위가 결정되면 미래 프로젝트의 구현을 위한 일반 계획을 작성하기 시작합니다. 그래야만 디자이너가 더 자세한 계획, 아키텍처 및 자금 선택으로 이동할 권리가 있습니다.

그리고 마지막 단계에서 여전히 동일한 엔지니어를 위한 문서를 작성해야 합니다.

디자이너의 작업은 위의 작업 계획과 크게 다르지 않으므로 이것에 집중할 가치가 없습니다. 이 두 직업의 대표자는 이론과 과학에 다소 가깝지만 여전히 생산과 직접적인 접촉을 유지하고 작업의 최종 제품을 잘 알고 있다고 말할 수 있습니다.

생산 자동화 분야의 연구원입니다.

그리고 이제 백의와 과학 연구실을 좋아하는 사람들에 대해 이야기할 시간입니다. 사실 대략 가장 순수한 형태의 수학. 모델, 새로운 알고리즘의 설계, 생성 및 개선. 이러한 이론적 문제를 해결하는 능력은 때로는 현실과 다소 동떨어져 있으며 학교나 대학에서도 나타납니다. 뒤에서 이것을 눈치 챘다면 자신의 능력을 적절하게 평가하고 연구 센터에 자리를 찾아야합니다.

사설 구조의 제안은 더 높은 급여를 받지만 대부분의 사무실은 지적 활동의 결과에 대한 모든 권리를 요구합니다. 정부 구조에서 일하면서 과학 활동을 수행할 수 있으며 동료들 사이에서 일종의 인정을 받을 가능성이 더 큽니다. 우선순위를 바로 잡는 것이 중요합니다.

리더십 위치 및 개인 책임.

두 가지 경우에 부서 또는 프로젝트 책임자의 직책을 믿을 수 있습니다.

1. 자신의 야망과 열망을 실현하여 호의를 베풀려는 시도.
2. 높은 수준의 책임감과 개인 능력.

대학 졸업 직후 첫 번째 항목은 당신에게 적합하지 않으며 젊은 전문가는 진지한 입장을 신뢰하지 않으며 특정 경험과 일련의 지식 없이는 대처할 수 없습니다. 그러나 실패에 대한 책임을 다른 사람에게 전가하는 것은 문제가 될 것입니다.

따라서 업무의 질과 적시 수행으로 경력 발전을 기대할 수 있으며 졸업장이 이를 가능하게 한다는 점을 알아두십시오. 따라서 교육 수준의 불일치에 대한 당국의 주장은 효과가 없습니다. 그러나 그만한 가치가 있는지 생각해보십시오. 의무가 증가하고 책임 수준이 눈에 띄게 높아집니다.

"기술 프로세스 및 생산 자동화" 학부의 전문가들은 첫 번째 과정부터 누구를 작업해야 하는지 알고 있습니다. 지인들 덕분에 취업에 성공했다면 당황하지 마세요. 아무도 무가치한 전문가를 책임 있는 자리에 두지 않을 것이므로 이것은 그다지 중요한 주장이 아닙니다.

직업에 관한 비디오

또한 "미래의 전문가" 프로그램 프레임워크 내에서 비디오에서 "기술 프로세스 및 생산 자동화" 학부를 졸업한 후 누가 일할 것인지를 고려할 것입니다. 이 직업의 뉘앙스, 장단점은 무엇입니까?

기술 프로세스 자동화를 위한 도구

기술 프로세스 자동화 수단은 주어진 운동학적 매개변수(궤적 및 운동 법칙)를 사용하여 기계의 집행(작업) 기관의 움직임을 보장하는 기술 장치의 복합체로 이해됩니다. 일반적으로 이 작업은 제어 시스템(CS)과 작업 기관의 구동을 통해 해결됩니다. 그러나 최초의 자동 기계에서는 드라이브와 제어 시스템을 별도의 모듈로 분리하는 것이 불가능했습니다. 그러한 기계의 구조의 예가 그림 1에 나와 있습니다.

기계는 다음과 같이 작동합니다. 주 변속기 메커니즘을 통한 비동기식 전기 모터는 캠축을 연속적으로 회전시킵니다. 또한, 움직임은 해당 푸셔에 의해 전달 메커니즘(1...5)을 통해 작업 본체(1...5)로 전달됩니다. 캠샤프트는 작업 바디에 기계적 에너지를 전달할 뿐만 아니라 시간에 따라 작업 바디의 움직임을 조정하는 프로그램 캐리어이기도 합니다. 이러한 구조의 기계에서 드라이브와 제어 시스템은 단일 메커니즘으로 통합됩니다. 상기 구조는 예를 들어 도 2에 도시된 기구학적 다이어그램에 대응할 수 있다.

동일한 목적과 해당 성능의 유사한 기계는 원칙적으로 그림 3과 같은 블록 다이어그램을 가질 수 있습니다.

도 3에 도시된 오토마톤은 다음과 같이 작동한다. 제어 시스템은 작업 본체 1...5의 공간에서 이동을 수행하는 드라이브 1...5에 명령을 내립니다. 이 경우 제어 시스템은 공간과 시간의 궤적을 조정합니다. 여기서 기계의 주요 특징은 명확하게 정의된 제어 시스템과 각 작업 기관에 대한 드라이브가 있다는 것입니다. 일반적으로 자동 장치에는 합리적인 명령을 생성하는 데 필요한 관련 정보를 제어 시스템에 제공하는 센서가 포함될 수 있습니다. 센서는 일반적으로 작업체 앞이나 뒤에 설치됩니다(위치 센서, 가속도계, 각속도 센서, 힘, 압력, 온도 등). 때때로 센서는 드라이브 내부에 위치하고(그림 3에서 정보 전송 채널은 점선으로 표시됨) CS에 추가 정보(현재 값, 실린더 압력, 전류 변화율 등)를 제공합니다. 통제의 질을 개량하십시오. 이러한 연결은 특별 과정에서 더 자세히 고려됩니다.구조 (그림 3)에 따르면 근본적으로 서로 다른 다양한 자동 장치를 만들 수 있습니다. 분류의 주요 특징은 SU 유형입니다. 일반적으로 작동 원리에 따른 제어 시스템의 분류는 그림 4에 나와 있습니다.

사이클 시스템은 닫히거나 열릴 수 있습니다. 그림 1과 그림 2에 각각 그 구조와 기구학도가 도시되어 있는 오토마톤은 개방형 제어 시스템을 가지고 있다. 이러한 기계는 캠축이 회전하는 동안 작동하기 때문에 종종 "기계식 바보"라고 합니다. 제어 시스템은 기술 프로세스의 매개 변수를 제어하지 않으며 개별 메커니즘의 규제가 완화되는 경우 결함이 있더라도 기계는 제품을 계속 생산합니다. 때때로 장비에 피드백이 없는 하나 이상의 드라이브가 있을 수 있습니다(그림 3의 드라이브 3 참조). 그림 5는 개방 루프 제어 시스템과 개별 드라이브가 있는 기계의 기구학적 다이어그램을 보여줍니다. 이러한 방식의 자동 장치는 재프로그래밍 가능한 컨트롤러, 캠축이 있는 명령 장치, 모든 요소 기반(공압 요소, 릴레이 , 미세 회로 등 .). 시간 제어의 주요 단점은 기계의 사이클 매개변수를 강제로 과대평가하여 결과적으로 생산성을 저하시키는 것입니다. 실제로, 시간 제어 알고리즘을 생성할 때 제어 명령의 공급 사이의 시간 간격을 과대평가하여 제어되지 않는 응답 시간 측면에서 드라이브 작동의 가능한 불안정성을 고려해야 합니다. 그렇지 않으면, 예를 들어 한 실린더의 스트로크 시간이 우발적으로 증가하고 다른 실린더의 스트로크 시간이 감소하여 작동 요소의 충돌이 발생할 수 있습니다.

작업 본체의 초기 및 최종 위치를 제어해야 하는 경우(예: 충돌을 배제하기 위해) 위치 피드백이 있는 주기적 제어 시스템이 사용됩니다. 그림 6은 이러한 제어 시스템이 있는 자동 장치의 기구학적 다이어그램을 보여줍니다. 작업 본체 1...5의 작동 동기화를 위한 기준 신호는 위치 센서 7...16에서 나옵니다. 그림 1 및 2에 표시된 구조 및 기구학적 다이어그램을 가진 기계와 대조적으로 이 기계는 덜 안정적인 사이클을 가지고 있습니다. 첫 번째 경우 모든 사이클 매개변수(작동 및 유휴 시간)는 캠축 속도에 의해서만 결정되고 두 번째 경우(그림 4 및 6)에서는 각 실린더의 응답 시간에 따라 달라집니다(상태의 함수입니다). 기술 프로세스를 특징 짓는 실린더 및 현재 매개 변수). 그러나이 방식은 그림 5에 표시된 방식과 비교하여 제어 명령 발행 사이의 불필요한 시간 간격을 제거하여 기계의 생산성을 높일 수 있습니다.

위의 모든 운동 학적 체계는 순환 제어 시스템에 해당합니다. 자동 장치의 드라이브 중 적어도 하나에 위치, 윤곽 또는 적응 제어가 있는 경우 각각 CS, 위치, 윤곽 또는 적응이라고 부르는 것이 일반적입니다.

그림 7은 위치 제어 시스템이 있는 자동 장치의 턴테이블 기구학적 다이어그램의 일부를 보여줍니다. 회전 테이블 RO의 구동은 권선(2)과 가동 전기자(3)가 있는 하우징(1)으로 구성된 전자석에 의해 수행됩니다. 전기자의 복귀는 스프링에 의해 제공되고 이동은 다음으로 제한됩니다. 정지 5. 푸셔 6이 앵커에 설치되어 롤러 7, 레버 8 및 샤프트 I를 통해 턴테이블 RO에 연결됩니다. 레버(8)는 스프링(9)에 의해 고정 몸체에 연결된다. 전위차 위치 센서(10)의 가동 요소는 전기자에 견고하게 연결된다.

권선 2에 전압이 가해지면 전기자가 스프링을 압축하여 자기 회로의 간격을 줄이고 롤러 7과 연결 장치 8로 구성된 직선 연결 메커니즘을 통해 RO를 움직입니다. 스프링 9는 롤러 및 연결 장치. 위치 센서는 CS에 RO의 현재 좌표에 대한 정보를 제공합니다.

제어 시스템은 전기자까지 권선의 전류를 증가시키고 결과적으로 이에 단단히 연결된 RO가 주어진 좌표에 도달한 후 스프링력이 전자기 견인력과 균형을 이룹니다. 이러한 드라이브의 제어 시스템 구조는 예를 들어 그림 8에 표시된 것과 같습니다.

SU는 다음과 같이 작동합니다. 프로그램 판독기는 예를 들어 이진 코드로 표현되고 모터 전기자의 필요한 좌표에 해당하는 변수 x 0을 좌표 변환기의 입력에 출력합니다. 피드백 센서 중 하나인 좌표 변환기의 출력에서 ​​전압 U 및 U 0는 입력에서의 전압 차이에 비례하여 오류 신호 DU를 생성하는 비교 장치에 공급됩니다. 오류 신호는 DU의 부호와 크기에 따라 전자석 권선에 전류 I를 출력하는 전력 증폭기의 입력으로 공급됩니다. 오류 값이 0이 되면 전류는 적절한 수준에서 안정화됩니다. 어떤 이유로 출력 링크가 주어진 위치에서 옮겨지자마자 현재 값은 원래 위치로 되돌리는 방식으로 변경되기 시작합니다. 따라서 제어 시스템이 프로그램 캐리어에 기록된 M 좌표의 유한 집합을 드라이브에 순차적으로 할당하면 드라이브는 M 포지셔닝 포인트를 갖게 됩니다. 순환 제어 시스템에는 일반적으로 각 좌표(각 드라이브에 대해)에 대해 두 개의 위치 지정 지점이 있습니다. 첫 번째 위치 시스템에서 좌표의 수는 전위차계의 수에 의해 제한되었으며 각각은 특정 좌표를 저장하는 역할을 했습니다. 최신 컨트롤러를 사용하면 거의 무제한의 위치 지정 지점을 이진 코드로 설정, 저장 및 출력할 수 있습니다.

그림 8은 윤곽 제어 시스템이 있는 일반적인 전자기계식 드라이브의 기구학적 다이어그램을 보여줍니다. 이러한 드라이브는 수치 제어가 가능한 공작 기계에 널리 사용됩니다. Tachogenerator(각속도 센서) 6과 inductosyn(선형 변위 센서) 7이 피드백 센서로 사용됩니다. 8, 위치 시스템은 제어할 수 있습니다(그림 7 참조).

따라서 운동 학적 체계에 따르면 윤곽과 위치 제어 시스템을 구별하는 것이 불가능합니다. 사실 윤곽 제어 시스템에서 프로그래밍 장치는 좌표 세트가 아니라 연속 기능을 기억하고 출력합니다. 따라서 윤곽 시스템은 본질적으로 무한한 수의 위치 지정 지점과 한 지점에서 다른 지점으로 RO의 제어된 전환 시간이 있는 위치 지정 시스템입니다. 위치 및 윤곽 제어 시스템에는 적응 요소가 있습니다. 그들은 RO가 주어진 지점으로 이동하거나 환경에서 그에 대한 다양한 반응으로 주어진 법칙에 따라 이동하도록 보장할 수 있습니다.

그러나 실제로 적응 제어 시스템은 환경의 현재 반응에 따라 기계의 알고리즘을 변경할 수 있는 시스템으로 간주됩니다.

실제로 자동 기계 또는 자동 라인을 설계할 때 예비 설계 단계에서 메커니즘 및 제어 시스템의 드라이브를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 이 작업은 다중 기준입니다. 일반적으로 드라이브 및 제어 시스템의 선택은 다음 기준에 따라 수행됩니다.

n 비용;

n 신뢰성;

n 유지보수성;

n 건설적이고 기술적인 연속성;

n 화재 및 폭발 안전;

n 작동 소음 수준;

n 전자기 간섭에 대한 저항(SU 참조);

n 강한 방사선에 대한 저항(SU 참조);

n 무게 및 크기 특성.

모든 드라이브 및 제어 시스템은 사용되는 에너지 유형에 따라 분류할 수 있습니다. 현대 기술 기계의 드라이브는 일반적으로 전기 에너지(전기 기계 드라이브), 압축 공기 에너지(공압 드라이브), 유체 흐름 에너지(유압 드라이브), 희박 에너지(진공 드라이브), 내연 기관이 있는 드라이브를 사용합니다. 때로는 결합된 드라이브가 기계에 사용됩니다. 예: 전기 공압, 공압 유압, 전기 유압 등 드라이브 모터의 간략한 비교 특성은 표 1에 나와 있습니다. 또한 드라이브를 선택할 때 변속기 메커니즘과 그 특성을 고려해야합니다. 따라서 엔진 자체는 저렴할 수 있지만 전달 메커니즘은 비싸고 엔진의 신뢰성은 클 수 있으며 전송 메커니즘의 신뢰성은 작은 등입니다.

드라이브 유형을 선택할 때 가장 중요한 측면은 연속성입니다. 예를 들어 새로 설계된 기계에서 드라이브 중 하나 이상이 유압이면 다른 작업 기관에 유압을 사용할 가능성을 고려해 볼 가치가 있습니다. 유압 장치를 처음 사용하는 경우 무게 및 크기 매개 변수 측면에서 매우 비싸고 큰 유압 스테이션의 장비 옆에 설치해야 함을 기억해야 합니다. 공압의 경우에도 마찬가지입니다. 때로는 하나의 기계에서 하나의 공압 드라이브를 위해 공압 라인을 배치하거나 압축기를 구입하는 것이 비합리적입니다. 일반적으로 장비를 설계할 때 동일한 유형의 드라이브를 사용하도록 노력해야 합니다. 이 경우 위의 사항 외에도 유지 보수 및 수리가 크게 단순화됩니다. 다양한 유형의 드라이브 및 제어 시스템에 대한 더 깊은 비교는 특수 분야를 공부한 후에만 수행할 수 있습니다.

자제를 위한 질문

1. 생산과 관련하여 프로세스 자동화 도구라고 하는 것은 무엇입니까?

2. 자동 생산 기계의 주요 구성 요소를 나열하십시오.

3. 첫 번째 사이클 오토마타에서 프로그램 캐리어로 기능한 것은 무엇입니까?

4. 자동 생산 기계의 진화는 무엇입니까?

5. 공정 장비에 사용되는 제어 시스템의 유형을 나열하십시오.

6. 폐쇄형 및 개방형 SU란 무엇입니까?

7. 순환 SU의 주요 기능은 무엇입니까?

8. 위치 제어 시스템과 윤곽 제어 시스템의 차이점은 무엇입니까?

9. 적응형이라고 하는 SS는 무엇입니까?

10. 머신 드라이브의 주요 요소는 무엇입니까?

11. 머신 드라이브는 어떤 근거로 분류됩니까?

12. 기술 기계에 사용되는 주요 드라이브 유형을 나열하십시오.

13. 드라이브와 제어 시스템을 비교하기 위한 기준을 나열하십시오.

14. 폐쇄 순환 드라이브의 예를 들어 보십시오.

경제 및 사회 발전의 주요 방향에서 과제는 복잡한 기술 프로세스, 장치, 기계 및 장비에 대한 통합 자동화 시스템의 전자 제어 및 원격 역학 장치, 액추에이터, 계측기 및 센서의 생산을 개발하는 것입니다. 자동화된 제어 시스템은 이 모든 것을 도울 수 있습니다.

자동화된 제어 시스템 또는 자동화된 제어 시스템 - 기술 프로세스, 생산, 기업 내에서 다양한 프로세스를 제어하도록 설계된 하드웨어 및 소프트웨어 세트. ACS는 다양한 산업, 에너지, 운송 등에서 사용됩니다. 자동화라는 용어는 자동이라는 용어와 대조적으로 가장 일반적이고 목표를 설정하는 성격을 띠거나 수행할 수 없는 일부 기능의 보존을 강조합니다. 오토메이션.

자동화 및 자동 제어 시스템의 생성에서 얻은 경험은 다양한 프로세스의 제어가 기술 장치, 생물체 및 사회 현상에 공통적인 일부 규칙 및 법칙을 기반으로 한다는 것을 보여줍니다.

자동화된 공정 제어 시스템.

자동화된 프로세스 제어 시스템(APCS)은 산업 기업에서 프로세스 장비의 제어를 자동화하도록 설계된 하드웨어 및 소프트웨어 세트입니다. 보다 글로벌한 자동화된 엔터프라이즈 관리 시스템(AMS)에 연결될 수 있습니다.

프로세스 제어 시스템은 일반적으로 생산 전체 또는 일부 섹션에서 기술 프로세스의 주요 기술 작업을 자동화하여 비교적 완전한 제품을 생산하는 복잡한 솔루션으로 이해됩니다.

"자동"이라는 용어와 대조되는 "자동화"라는 용어는 프로세스에 대한 제어를 유지하기 위해 그리고 개별 작업 자동화의 복잡성 또는 부적절함으로 인해 개별 작업에 사람이 참여할 필요성을 강조합니다.

프로세스 제어 시스템의 구성 요소는 별도의 ACS(자동 제어 시스템)와 단일 컴플렉스에 연결된 자동화 장치가 될 수 있습니다. 일반적으로 프로세스 제어 시스템에는 하나 이상의 제어 패널 형태의 기술 프로세스에 대한 단일 작업자 제어 시스템, 프로세스 진행에 대한 정보를 처리 및 보관하는 수단, 일반적인 자동화 요소(센서, 제어 장치, 액추에이터. 산업용 네트워크는 모든 하위 시스템의 정보 통신에 사용됩니다.

기술 프로세스의 자동화는 사람의 직접적인 참여 없이 기술 프로세스 자체의 관리를 허용하거나 가장 책임 있는 결정을 내릴 권리를 사람에게 남겨두는 시스템 또는 시스템을 구현하도록 설계된 일련의 방법 및 수단입니다.

APCS 분류

외국 문헌에서 모든 프로세스 제어 시스템이 세 가지 글로벌 클래스로 구분되는 프로세스 제어 시스템의 다소 흥미로운 분류를 찾을 수 있습니다.

SCADA(감독 제어 및 데이터 수집). 이 용어는 러시아어로 "원격 역학 시스템", "원격 측정 시스템" 또는 "감독 제어 시스템"으로 번역될 수 있습니다. 제 생각에 마지막 정의는 시스템의 본질과 목적, 즉 디스패처의 참여로 물체를 제어하고 모니터링하는 것을 가장 정확하게 반영합니다.

여기에 약간의 설명이 필요합니다. SCADA라는 용어는 종종 좁은 의미로 사용됩니다. 많은 사람들이 프로세스 시각화 소프트웨어 패키지를 그 자체로 참조합니다. 그러나 이 섹션에서는 SCADA라는 단어로 제어 시스템의 전체 클래스를 이해할 것입니다.

PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러). 러시아어로 "프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러"(또는 줄여서 PLC)로 번역됩니다.

여기에는 앞의 경우와 마찬가지로 모호함이 있습니다. PLC라는 용어는 종종 자동화된 제어 알고리즘을 구현하기 위한 하드웨어 모듈을 나타냅니다. 그러나 PLC라는 용어는 보다 일반적인 의미를 가지며 종종 전체 시스템 클래스를 나타내는 데 사용됩니다.

DCS(분산 제어 시스템). 러시아어로 된 분산 제어 시스템(DCS). 여기에는 혼란이 없으며 모든 것이 명확합니다.

공평하게, 90년대 초반에 그러한 분류가 논란을 일으키지 않았다면, 이제는 많은 전문가들이 그것을 매우 조건부로 간주한다는 점에 유의해야 합니다. 이는 최근 몇 년 동안 여러 가지 특징에 따라 한 클래스와 다른 클래스 모두에 기인할 수 있는 하이브리드 시스템이 도입되었기 때문입니다.

공정 자동화의 기초 - 이것은 허용된 통제 기준(최적성)에 따라 물질, 에너지 및 정보 흐름의 재분배입니다.

기술 프로세스 자동화의 주요 목표 이다:

· 생산 공정의 효율성을 높입니다.

· 보안 강화.

· 환경 친화성 증가.

· 경제성장.

목표 달성은 다음 작업을 해결하여 수행됩니다.

규제의 질 향상

장비 가용성 향상

공정 작업자 작업의 인체 공학 개선

생산에 사용되는 재료 구성 요소에 대한 정보의 신뢰성 확보(카탈로그 관리 포함)

기술 과정 및 비상 상황에 대한 정보 저장

단일 생산 프로세스 내에서 기술 프로세스를 자동화하면 생산 관리 시스템 및 엔터프라이즈 관리 시스템 구현을 위한 기반을 구성할 수 있습니다.

일반적으로 기술 프로세스의 자동화 결과 자동화된 프로세스 제어 시스템이 생성됩니다.

APCS(자동 공정 제어 시스템)는 기업의 공정 장비 제어를 자동화하도록 설계된 소프트웨어 및 하드웨어 세트입니다. 보다 글로벌한 EMS(Automated Enterprise Management System)에 연결될 수 있습니다.

프로세스 제어 시스템은 일반적으로 전체 또는 일부 섹션에서 생산 기술 프로세스의 주요 기술 작업을 자동화하여 비교적 완전한 제품을 생산하는 복잡한 솔루션으로 이해됩니다.

"자동"이라는 용어와 대조되는 "자동화"라는 용어는 프로세스에 대한 인간의 통제를 유지하기 위해 그리고 개별 작업 자동화의 복잡성 또는 부적절함으로 인해 개별 작업에 인간이 참여할 가능성을 강조합니다.

프로세스 제어 시스템의 구성 요소는 별도의 ACS(자동 제어 시스템)와 단일 컴플렉스에 연결된 자동화 장치가 될 수 있습니다. 일반적으로 프로세스 제어 시스템에는 하나 이상의 제어 패널 형태의 기술 프로세스용 단일 작업자 제어 시스템, 프로세스에 대한 정보를 처리 및 보관하는 수단, 일반적인 자동화 요소(센서, 컨트롤러, 액추에이터)가 있습니다. 산업용 네트워크는 모든 하위 시스템의 정보 통신에 사용됩니다.

접근 방식의 차이로 인해 다음 기술 프로세스의 자동화가 구별됩니다.

지속적인 기술 프로세스 자동화(Process Automation)

개별 기술 프로세스의 자동화(공장 자동화)

하이브리드 기술 프로세스 자동화(Hybrid Automation)