Systemy automatyzacji procesów technologicznych i produkcji. Automatyzacja procesów technologicznych i produkcji: kto pracować w tej specjalności

Powszechne wprowadzanie automatyzacji jest najskuteczniejszym sposobem na zwiększenie wydajności pracy.

Na wielu obiektach dla prawidłowego zorganizowania procesu technologicznego konieczne jest utrzymanie przez długi czas zadanych wartości różnych parametrów. parametry fizyczne lub zmienić je w czasie zgodnie z pewnym prawem. Ze względu na różne zewnętrzne wpływy na obiekt parametry te odbiegają od określonych. Operator lub kierowca musi tak oddziaływać na obiekt, aby wartości nastawianych parametrów nie wykraczały poza dopuszczalne granice, czyli sterować obiektem. Oddzielne funkcje operatora mogą być wykonywane przez różne urządzenia automatyczne. Ich oddziaływanie na obiekt odbywa się na polecenie osoby monitorującej stan parametrów. Taka kontrola nazywa się automatyczną. Aby całkowicie wykluczyć osobę z procesu sterowania, system musi zostać zamknięty: urządzenia muszą monitorować odchylenie kontrolowanego parametru i odpowiednio wydać polecenie sterowania obiektem. Taki zamknięty system sterowania nazywany jest automatycznym systemem sterowania (ACS).

Pierwsze pierwotniaki systemy automatyczne regulacja w celu utrzymania zadanych wartości poziomu cieczy, ciśnienia pary, prędkości obrotowej pojawiła się w drugiej połowie XVIII wieku. z rozwojem silniki parowe. Stworzenie pierwszego automatyczne regulatory szło intuicyjnie i było zasługą poszczególnych wynalazców. Do dalszy rozwój narzędzia automatyzacji potrzebne metody obliczania regulatorów automatycznych. Już w drugiej połowie XIX wieku. stworzono spójną teorię automatycznego sterowania, opartą na: metody matematyczne. W pracach D.K. Maxwella „O regulatorach” (1866) i I.A. Wysznegradski „O ogólnej teorii regulatorów” (1876), „O regulatorach bezpośredniego działania” (1876), regulatorzy i przedmiot regulacji są po raz pierwszy rozważane jako jeden dynamiczny system. Teoria automatycznego sterowania stale się rozwija i pogłębia.

Obecny etap rozwoju automatyki charakteryzuje się znaczną komplikacją zadań automatyki: wzrost liczby regulowanych parametrów i relacji regulowanych obiektów; zwiększenie wymaganej dokładności regulacji, ich prędkości; zwiększenie zdalnego sterowania itp. Zadania te można rozwiązać tylko w oparciu o nowoczesną technologię elektroniczną, powszechne wprowadzenie mikroprocesorów i uniwersalnych komputerów.

Powszechne wprowadzanie automatyzacji w chłodniach rozpoczęło się dopiero w XX wieku, ale już w latach 60. powstały duże, w pełni zautomatyzowane instalacje.

Zarządzać różnymi procesy technologiczne konieczne jest utrzymanie w podanych granicach, a czasem zmiana według pewnego prawa wartości jednego lub kilku wielkości fizyczne. Jednocześnie należy upewnić się, że nie występują niebezpieczne tryby pracy.

Urządzenie, w którym zachodzi proces wymagający ciągłej regulacji nazywamy obiektem kontrolowanym lub w skrócie obiektem (rys. 1a).

Wielkość fizyczna, której wartość nie powinna przekraczać określonych granic, nazywana jest parametrem kontrolowanym lub kontrolowanym i jest oznaczona literą X. Może to być temperatura t, ciśnienie p, poziom cieczy H, wilgotność względna? itd. Początkowa (ustawiona) wartość kontrolowanego parametru będzie oznaczona przez X 0 . W wyniku zewnętrznych wpływów na obiekt rzeczywista wartość X może odbiegać od określonego X 0 . Wielkość odchylenia kontrolowanego parametru od jego wartości początkowej nazywamy niedopasowaniem:

Zewnętrzny wpływ na obiekt, który nie zależy od operatora i zwiększa niedopasowanie, nazywany jest obciążeniem i oznaczany jest jako Mn (lub QH - gdy rozmawiamy przy obciążeniu cieplnym).

Aby zmniejszyć niedopasowanie, konieczne jest oddziaływanie na obiekt przeciwny do obciążenia. Zorganizowany wpływ na obiekt, który zmniejsza niedopasowanie, nazywa się wpływem regulacyjnym - M p (lub Q P - z ekspozycją termiczną).

Wartość parametru X (w szczególności X 0) pozostaje stała tylko wtedy, gdy wejście sterujące jest równe obciążeniu:

X \u003d const tylko wtedy, gdy M p \u003d M n.

Jest to podstawowe prawo regulacji (zarówno ręcznej, jak i automatycznej). Aby zmniejszyć dodatnie niedopasowanie, konieczne jest, aby M p było większe w wartości bezwzględnej niż M n. I odwrotnie, gdy M p<М н рассогласование увеличивается.

Systemy automatyczne. Przy sterowaniu ręcznym, aby zmienić działanie sterujące, kierowca musi czasem wykonać szereg operacji (otwieranie lub zamykanie zaworów, uruchamianie pomp, sprężarek, zmiana ich wydajności itp.). Jeśli te operacje są wykonywane przez automatyczne urządzenia na polecenie osoby (na przykład przez naciśnięcie przycisku „Start”), wówczas ta metoda działania nazywa się kontrolą automatyczną. Złożony schemat takiej kontroli pokazano na ryc. 1b, Elementy 1, 2, 3 i 4 przekształcają jeden parametr fizyczny w inny, wygodniejszy do przeniesienia do następnego elementu. Strzałki pokazują kierunek uderzenia. Sygnałem wejściowym do automatycznego sterowania X może być naciśnięcie przycisku, przesunięcie dźwigni reostatu itp. W celu zwiększenia mocy nadawanego sygnału można doprowadzić dodatkową energię E do poszczególnych elementów.

Aby sterować obiektem, kierowca (operator) musi w sposób ciągły otrzymywać informacje od obiektu, czyli kontrolować: zmierzyć wartość regulowanego parametru X i obliczyć wielkość niedopasowania?X. Proces ten można również zautomatyzować (sterowanie automatyczne), tj. zainstalować urządzenia, które pokażą, zarejestrują wartość ?X lub dadzą sygnał, gdy ?X przekroczy dopuszczalne limity.

Informacje otrzymane od obiektu (łańcuch 5-7) nazywamy sprzężeniem zwrotnym, a sterowanie automatyczne nazywamy komunikacją bezpośrednią.

Dzięki automatycznemu sterowaniu i automatycznemu sterowaniu operator musi tylko spojrzeć na instrumenty i nacisnąć przycisk. Czy można zautomatyzować ten proces, aby całkowicie obejść się bez operatora? Okazuje się, że wystarczy podać sygnał wyjściowy sterowania automatycznego Xk na wejście sterowania automatycznego (do elementu 1), aby proces sterowania stał się w pełni zautomatyzowany. Gdy ten element 1 porównuje sygnał X z danym X 3 . Im większe niedopasowanie X, tym większa różnica X do -X 3 i odpowiednio wzrasta efekt regulacyjny Mp.

Układy regulacji automatycznej z zamkniętym obwodem oddziaływania, w których działanie sterujące generowane jest w zależności od niedopasowania, nazywane są układami regulacji automatycznej (ACS).

Elementy sterowania automatycznego (1-4) i sterowania (5--7) przy zamkniętym obwodzie tworzą regulator automatyczny. Układ automatyki składa się więc z obiektu i sterownika automatycznego (rys. 1c). Automatyczny kontroler (lub po prostu kontroler) to urządzenie, które dostrzega niezgodność i działa na obiekt w taki sposób, aby tę niezgodność zredukować.

W zależności od celu oddziaływania na obiekt rozróżnia się następujące układy sterowania:

a) stabilizujący

b) oprogramowanie,

c) oglądanie

d) optymalizacja.

Układy stabilizujące utrzymują stałą wartość kontrolowanego parametru (w określonych granicach). Ich ustawienie jest stałe.

Systemy oprogramowania kontrolki mają ustawienie, które zmienia się w czasie zgodnie z danym programem.

W systemy śledzenia ustawienie zmienia się w sposób ciągły w zależności od jakiegoś czynnika zewnętrznego. Na przykład w instalacjach klimatyzacyjnych korzystniejsze jest utrzymywanie wyższej temperatury w pomieszczeniu w upalne dni niż w chłodne dni. Dlatego pożądane jest ciągłe zmienianie ustawienia w zależności od temperatury zewnętrznej.

W optymalizacja systemów informacje przychodzące do sterownika z obiektu i otoczenia zewnętrznego są wstępnie przetwarzane w celu określenia najkorzystniejszej wartości kontrolowanego parametru. Ustawienie zmieni się odpowiednio.

Aby utrzymać ustawioną wartość kontrolowanego parametru X 0, oprócz automatycznych systemów sterowania, czasami stosuje się automatyczny system śledzenia obciążenia (ryc. 1, d). W tym systemie sterownik postrzega zmianę obciążenia, a nie niedopasowanie, zapewniając ciągłą równość M p = M n. Teoretycznie X 0 = const jest dokładnie podane. Jednak w praktyce, ze względu na różne wpływy zewnętrzne na elementy regulatora (zakłócenia), równość M R = M n może zostać naruszona. Występująca w tym przypadku mismatch ?X okazuje się znacznie większa niż w systemie automatycznego sterowania, ponieważ w systemie śledzenia obciążenia nie ma sprzężenia zwrotnego, tj. nie reaguje na mismatch?X.

W złożonych układach automatycznych (ryc. 1, e) wraz z obwodami głównymi (bezpośrednim i sprzężeniem zwrotnym) mogą istnieć dodatkowe obwody bezpośredniego i sprzężenia zwrotnego. Jeśli kierunek dodatkowego łańcucha pokrywa się z głównym, nazywa się to linią prostą (łańcuchy 1 i 4); jeśli kierunki oddziaływań nie pokrywają się, pojawia się dodatkowe sprzężenie zwrotne (obwody 2 i 3). Wejście układu automatyki jest traktowane jako siła napędowa, wyjście jest parametrem regulowanym.

Wraz z automatycznym utrzymywaniem parametrów w określonych granicach konieczna jest również ochrona instalacji przed stanami niebezpiecznymi, którą realizują automatyczne systemy ochrony (ACS). Mogą mieć charakter prewencyjny lub awaryjny.

Ochrona prewencyjna działa na urządzenia sterujące lub poszczególne elementy regulatora przed wystąpieniem trybu niebezpiecznego. Na przykład, jeśli dopływ wody do skraplacza zostanie przerwany, sprężarka musi zostać zatrzymana bez oczekiwania na awaryjny wzrost ciśnienia.

Zabezpieczenie awaryjne dostrzega odchylenie regulowanego parametru i gdy jego wartość staje się niebezpieczna, wyłącza jeden z węzłów systemu, aby niedopasowanie nie narastało. Po uruchomieniu automatycznej ochrony normalne działanie automatycznego systemu sterowania zostaje zatrzymane, a kontrolowany parametr zwykle przekracza dopuszczalne granice. Jeżeli po zadziałaniu zabezpieczenia kontrolowany parametr powrócił do określonej strefy, automatyka może ponownie włączyć odłączony węzeł, a system sterowania nadal będzie działał normalnie (zabezpieczenie wielokrotnego użytku).

W dużych obiektach częściej stosuje się SAS jednorazowy, tzn. po powrocie kontrolowanego parametru do strefy dopuszczalnej węzły wyłączone przez samo zabezpieczenie przestają być włączane.

SAZ zwykle łączy się z alarmem (ogólnym lub zróżnicowanym, czyli wskazującym przyczynę operacji). Korzyści z automatyzacji. Aby ujawnić zalety automatyzacji, porównajmy np. wykresy zmian temperatury w komorze chłodniczej podczas sterowania ręcznego i automatycznego (rys. 2). Niech wymagana temperatura w komorze wynosi od 0 do 2°C. Gdy temperatura osiągnie 0°C (punkt 1) sterownik wyłącza sprężarkę. Temperatura zaczyna rosnąć, a gdy wzrośnie do ok. 2°C sterownik ponownie załącza sprężarkę (punkt 2). Z wykresu wynika, że na skutek przedwczesnego włączenia lub wyłączenia sprężarki temperatura w komorze przekracza dopuszczalne granice (punkty 3, 4, 5). Przy częstych wzrostach temperatury (sekcja A) dopuszczalny okres trwałości ulega skróceniu, pogarsza się jakość produktów łatwo psujących się. Niska temperatura (sekcja B) powoduje kurczenie się produktów, a czasem zmniejsza ich smak; ponadto dodatkowa praca kompresora powoduje marnowanie energii elektrycznej, wody chłodzącej oraz przedwczesne zużycie kompresora.

Przy automatycznej regulacji przełącznik temperatury włącza się i zatrzymuje sprężarkę przy 0 i +2°C.

Główne funkcje urządzeń zabezpieczających działają również bardziej niezawodnie niż człowiek. Kierowca może nie zauważyć gwałtownego wzrostu ciśnienia w skraplaczu (z powodu przerwy w dopływie wody), awarii pompy oleju itp., a urządzenia reagują na te awarie natychmiast. To prawda, że w niektórych przypadkach kierowca z większym prawdopodobieństwem zauważy problemy, usłyszy pukanie do uszkodzonej sprężarki, odczuje lokalny wyciek amoniaku. Niemniej jednak doświadczenie eksploatacyjne wykazało, że instalacje automatyczne działają znacznie bardziej niezawodnie.

W ten sposób automatyzacja zapewnia następujące główne zalety:

1) skraca się czas poświęcany na konserwację;

2) dokładniej utrzymany jest wymagany reżim technologiczny;

3) zmniejszeniu ulegają koszty eksploatacji (prąd, woda, naprawy itp.);

4) zwiększa niezawodność instalacji.

Pomimo tych zalet automatyzacja jest możliwa tylko wtedy, gdy jest ekonomicznie uzasadniona, tj. koszty związane z automatyzacją są kompensowane oszczędnościami z jej wdrożenia. Ponadto konieczna jest automatyzacja procesów, których normalnego przebiegu nie można zapewnić przy sterowaniu ręcznym: precyzyjne procesy technologiczne, praca w środowisku szkodliwym lub wybuchowym.

Spośród wszystkich procesów automatyzacji największe znaczenie praktyczne ma automatyka. Dlatego za głównie uważane są automatyczne systemy sterowania, które są podstawą automatyzacji instalacji chłodniczych.

Literatura

1. Automatyzacja procesów technologicznych produkcji żywności / Ed. E. B. Karpina.

2. Automaty, regulatory i maszyny sterujące: Podręcznik / Wyd. B. D. Kosharsky.

3. Pietrow. I. K., Soloshchenko M. N., Tsarkov V. N. Przyrządy i środki automatyzacji dla przemysłu spożywczego: Podręcznik.

4. Automatyzacja procesów technologicznych w przemyśle spożywczym. Sokołow.

Rodzaje systemów automatyki obejmują:

systemy niezmienne. Są to systemy, w których kolejność działań jest określona przez konfigurację sprzętu lub warunki procesu i nie można jej zmienić w trakcie procesu.
systemy programowalne. Są to systemy, w których kolejność działań może się różnić w zależności od danego programu i konfiguracji procesu. Wybór niezbędnej sekwencji działań odbywa się dzięki zestawowi instrukcji, które system może odczytać i zinterpretować.
elastyczne (samostrojące się) systemy. Są to systemy, które są w stanie wybrać niezbędne działania w procesie pracy. Zmiana konfiguracji procesu (kolejności i warunków wykonywania operacji) odbywa się na podstawie informacji o przebiegu procesu.

Tego typu systemy mogą być stosowane na wszystkich poziomach automatyzacji procesów, indywidualnie lub jako część połączonego systemu.

W każdym sektorze gospodarki istnieją przedsiębiorstwa i organizacje, które wytwarzają produkty lub świadczą usługi. Wszystkie te przedsiębiorstwa można podzielić na trzy grupy, w zależności od ich „oddalenia” w łańcuchu przetwarzania surowców naturalnych.

Pierwsza grupa przedsiębiorstw to przedsiębiorstwa wydobywające lub produkujące surowce naturalne. Do takich przedsiębiorstw należą np. producenci rolni, firmy naftowe i gazowe.

Druga grupa przedsiębiorstw to przedsiębiorstwa przetwarzające surowce naturalne. Wytwarzają produkty z surowców wydobywanych lub wytwarzanych przez przedsiębiorstwa z pierwszej grupy. Do takich przedsiębiorstw należą np. przedsiębiorstwa z branży motoryzacyjnej, przedsiębiorstwa hutnicze, przedsiębiorstwa z branży elektronicznej, elektrownie i tym podobne.

Trzecia grupa to przedsiębiorstwa sektora usług. Do takich organizacji należą na przykład banki, instytucje edukacyjne, placówki medyczne, restauracje itp.

Dla wszystkich przedsiębiorstw można wyróżnić ogólne grupy procesów związanych z wytwarzaniem wyrobów lub świadczeniem usług.

Procesy te obejmują:

procesy biznesowe;
procesy projektowania i rozwoju;
procesy produkcji;
procesy kontroli i analizy.

Procesy biznesowe to procesy zapewniające interakcję wewnątrz organizacji oraz z interesariuszami zewnętrznymi (klientami, dostawcami, organami regulacyjnymi itp.). Ta kategoria procesów obejmuje procesy marketingu i sprzedaży, interakcje z konsumentami, procesy finansowe, kadrowe, planowania materiałowego i księgowości itp.
Procesy projektowania i rozwoju Wszystkie procesy zaangażowane w rozwój produktu lub usługi. Procesy te obejmują procesy planowania rozwoju, zbierania i przygotowania danych wstępnych, realizacji projektu, kontroli i analizy wyników projektowania itp.
Proces produkcji to procesy niezbędne do wytworzenia produktu lub świadczenia usługi. Grupa ta obejmuje wszystkie procesy produkcyjne i technologiczne. Obejmują one również procesy planowania wymagań i planowania wydajności, procesy logistyczne i procesy serwisowe.
Procesy kontroli i analizy- ta grupa procesów związana jest z gromadzeniem i przetwarzaniem informacji o realizacji procesów. Takie procesy obejmują procesy kontroli jakości, zarządzanie operacyjne, procesy kontroli zapasów itp.

Większość procesów należących do tych grup można zautomatyzować. Do chwili obecnej istnieją klasy systemów, które zapewniają automatyzację tych procesów.

SIWZ dla podsystemu „Magazyny”	Zakres zadań dla podsystemu „Zarządzanie dokumentami”	SIWZ dla podsystemu „Zakupy”

Strategia automatyzacji procesów

Automatyzacja procesów to złożone i czasochłonne zadanie. Aby skutecznie rozwiązać ten problem, konieczne jest przestrzeganie określonej strategii automatyzacji. Pozwala usprawnić procesy i uzyskać szereg znaczących korzyści z automatyzacji.

Krótko mówiąc, strategię można sformułować w następujący sposób:

zrozumienie procesu. Aby zautomatyzować proces, konieczne jest zrozumienie istniejącego procesu we wszystkich jego szczegółach. Proces musi być w pełni przeanalizowany. Wejścia i wyjścia procesu, kolejność działań, związek z innymi procesami, skład zasobów procesu itp.
uproszczenie procesu. Po przeprowadzeniu analizy procesu konieczne jest uproszczenie procesu. Należy ograniczyć dodatkowe operacje, które nie wnoszą wartości. Poszczególne operacje można łączyć lub wykonywać równolegle. W celu usprawnienia procesu można zaproponować inne technologie jego wykonania.
automatyzacja procesów. Automatyzację procesu można przeprowadzić dopiero po maksymalnym uproszczeniu procesu. Im prostszy przebieg procesu, tym łatwiej go zautomatyzować i tym bardziej wydajny będzie proces zautomatyzowany.

A produkcja nie jest łatwą specjalnością, ale konieczną. Co ona reprezentuje? Gdzie i na czym można pracować po uzyskaniu dyplomu zawodowego?

informacje ogólne

Automatyzacja procesów i przemysłów technologicznych to specjalność, która pozwala na tworzenie nowoczesnych narzędzi sprzętowych i programowych, które mogą projektować, badać, prowadzić diagnostykę techniczną i testy przemysłowe. Również osoba, która go opanuje, będzie mogła tworzyć nowoczesne systemy sterowania. Kod specjalności automatyzacji procesów technologicznych i produkcji - 15.03.04 (220700.62).

Na jego podstawie możesz szybko znaleźć tę, która Cię interesuje i zobaczyć, co tam robią. Ale jeśli mówimy o tym ogólnie, to takie działy szkolą specjalistów, którzy potrafią tworzyć nowoczesne zautomatyzowane obiekty, opracowywać niezbędne oprogramowanie i obsługiwać je. Na tym polega automatyzacja

Numer specjalności został podany wcześniej jako dwie różne wartości liczbowe ze względu na wprowadzenie nowego systemu klasyfikacji. Dlatego najpierw wskazuje się, w jaki sposób opisana specjalność jest wyznaczana teraz, a następnie jak to robiono wcześniej.

Co jest badane

Specjalność „automatyzacja procesów technologicznych i produkcja wolnego oprogramowania” polega na szkoleniu zestawu narzędzi i metod, które mają na celu wdrażanie systemów pozwalających na zarządzanie trwającymi procesami bez bezpośredniego udziału człowieka (bądź najważniejsze pytania pozostają do niego).

Przedmiotem oddziaływania tych specjalistów są te obszary działalności, w których występują złożone i monotonne procesy:

przemysł;
Rolnictwo;
energia;
transport;
handel;
Medycyna.

Najwięcej uwagi poświęca się procesom technologicznym i produkcyjnym, diagnostyce technicznej, badaniom naukowym i testom produkcyjnym.

Szczegółowe informacje o szkoleniu

Zbadaliśmy ogólnie, co studiują osoby chcące otrzymać opisaną specjalność. A teraz sprecyzujmy ich wiedzę:

Zbieraj, grupuj i analizuj wstępne dane niezbędne do projektowania systemów technicznych i ich modułów sterujących.
Oceń znaczenie, perspektywy i znaczenie obiektów, nad którymi pracujesz.
Projektuj kompleksy sprzętowe i programowe systemów zautomatyzowanych i automatycznych.
Monitoruj projekty pod kątem zgodności ze standardami i innymi dokumentami regulacyjnymi.
Projektuj modele, które pokazują produkty na wszystkich etapach ich cyklu życia.
Wybierz oprogramowanie i zautomatyzowane narzędzia produkcyjne, które najlepiej pasują do konkretnego przypadku. A także uzupełniające je systemy badań, diagnostyki, zarządzania i kontroli.
Opracuj wymagania i zasady dla różnych produktów, procesu ich wytwarzania, jakości, warunków transportu i utylizacji po użyciu.
Wykonywać i być w stanie zrozumieć różne dokumenty projektowe.
Oceń poziom wad w tworzonych produktach, zidentyfikuj ich przyczyny, opracuj rozwiązania, które zapobiegną odchyleniom od normy.
Certyfikuj rozwój, procesy technologiczne, oprogramowanie i
Opracuj instrukcje użytkowania produktów.
Usprawnij narzędzia i systemy automatyzacji do realizacji określonych procesów.
Utrzymuj sprzęt procesowy.
Konfiguracja, regulacja i regulacja systemów automatyki, diagnostyki i sterowania.
Podnieś umiejętności pracowników, którzy będą pracować na nowym sprzęcie.

Jakich stanowisk możesz się spodziewać

Zbadaliśmy czym różni się specjalność „automatyzacja procesów technologicznych i produkcji”. Prace nad nim można wykonywać na następujących stanowiskach:

Operator aparatury.
Inżynier obwodu.
Programista-programista.
Inżynier systemów.
Operator linii półautomatycznych.
Inżynier mechanizacji, automatyzacji i automatyzacji procesów produkcyjnych.
Projektant systemów komputerowych.
Inżynier oprzyrządowania i automatyki.
Naukowiec zajmujący się materiałami.
Elektryk.
Twórca zautomatyzowanego systemu sterowania.

Jak widać, opcji jest sporo. Ponadto należy również wziąć pod uwagę, że w procesie studiowania uwaga zostanie zwrócona na dużą liczbę języków programowania. A to w związku z tym zapewni szerokie możliwości zatrudnienia po ukończeniu studiów. Absolwent może np. udać się do fabryki samochodów, aby pracować na linii montażowej samochodów, lub na kierunek elektronika, aby tworzyć mikrokontrolery, procesory i inne ważne i przydatne elementy.

Automatyzacja procesów technologicznych i produkcji to złożona specjalność, niosąca za sobą dużą ilość wiedzy, dlatego należy do niej podejść z całą odpowiedzialnością. Ale w nagrodę powinieneś zaakceptować fakt, że istnieje wiele możliwości kreatywności.

Dla kogo ta ścieżka jest najlepsza?

Ci, którzy robili coś podobnego od dzieciństwa, najprawdopodobniej odniosą sukces na tym polu. Na przykład poszedł do kręgu inżynierii radiowej, zaprogramował go na swoim komputerze lub próbował złożyć własną drukarkę 3D. Jeśli tego nie zrobiłeś, nie musisz się martwić. Są szanse, aby zostać dobrym specjalistą, wystarczy włożyć sporo wysiłku.

Na co musisz najpierw zwrócić uwagę

Fizyka i matematyka są podstawą opisywanej specjalności. Pierwsza nauka jest niezbędna do zrozumienia zachodzących procesów na poziomie sprzętowym. Z drugiej strony matematyka pozwala opracowywać rozwiązania złożonych problemów i tworzyć modele zachowań nieliniowych.

Wiele osób zapoznając się z programowaniem, kiedy właśnie pisze swoje programy „Witaj świecie!”, wydaje się, że znajomość formuł i algorytmów nie jest konieczna. Ale jest to błędna opinia, a im lepiej potencjalny inżynier rozumie matematykę, tym większe osiągnięcia będzie mógł osiągnąć w rozwoju komponentu oprogramowania.

A jeśli nie ma wizji na przyszłość?

Czyli szkolenie zostało ukończone, ale nie ma jasnego zrozumienia, co należy zrobić? Cóż, wskazuje to na obecność znaczących luk w otrzymywanym wykształceniu. Automatyzacja procesów technologicznych i produkcji to, jak już powiedzieliśmy, trudna specjalność i nie trzeba mieć nadziei, że cała niezbędna wiedza zostanie przekazana na uczelni. Wiele rzeczy przenosi się na samodzielną naukę zarówno w trybie zaplanowanym, jak i sugerując, że osoba sama zainteresuje się studiowanymi przedmiotami i poświęci im wystarczająco dużo czasu.

Wniosek

Rozważaliśmy więc ogólnie specjalność „automatyzacja procesów technologicznych i produkcji”. Recenzje specjalistów, którzy ukończyli tę dziedzinę i tu pracują, mówią, że pomimo początkowej trudności można uzyskać całkiem niezłą pensję, zaczynając od piętnastu tysięcy rubli. Z biegiem czasu, po zdobyciu doświadczenia i umiejętności, zwykły specjalista będzie mógł zakwalifikować się nawet do 40 000 rubli! I nawet to nie jest górna granica, bo dla dosłownie genialnych (czytaj – tych, którzy poświęcili sporo czasu na samodoskonalenie i rozwój) osób, możliwe jest też otrzymanie znacznie większych kwot.

W przeciwnym razie może zostać zakwestionowany i usunięty.
Możesz edytować ten artykuł, dołączając linki do .
Ten znak jest ustawiony 1 sierpnia 2014.

Automatyzacja procesów- zestaw metod i środków przeznaczonych do wdrożenia systemu lub systemów, które umożliwiają zarządzanie samym procesem technologicznym bez bezpośredniego udziału osoby lub pozostawienia prawa do podejmowania najbardziej odpowiedzialnych decyzji osobie.

Z reguły w wyniku automatyzacji procesu technologicznego powstaje zautomatyzowany system sterowania procesem.

Podstawą automatyzacji procesów technologicznych jest redystrybucja przepływów materiałów, energii i informacji zgodnie z przyjętym kryterium kontroli (optymalność). Pojęcie poziomu (stopień) automatyzacji może służyć jako cecha oceny.

Automatyzacja częściowa - automatyzacja poszczególnych urządzeń, maszyn, operacji technologicznych. Wykonywane jest, gdy zarządzanie procesami ze względu na ich złożoność lub przejściowość jest praktycznie niedostępne dla człowieka. Częściowo zautomatyzowany sprzęt operacyjny z reguły. Automatyka lokalna jest szeroko stosowana w przemyśle spożywczym.

Zintegrowana automatyzacja - przewiduje automatyzację obiektu technologicznego, warsztatu lub przedsiębiorstwa funkcjonującego jako jeden, zautomatyzowany kompleks. Na przykład elektrownie.

Pełna automatyzacja to najwyższy stopień automatyzacji, w którym wszystkie funkcje sterowania i zarządzania produkcją (na poziomie przedsiębiorstwa) przenoszone są na środki techniczne. Na obecnym poziomie rozwoju praktycznie nie stosuje się pełnej automatyzacji, ponieważ funkcje kontrolne pozostają przy osobie. Elektrownie jądrowe można nazwać bliskimi pełnej automatyzacji.

Cele automatyzacji

Główne cele automatyzacji procesów to:

zmniejszenie liczby personelu serwisowego;
wzrost wielkości produkcji;
zwiększenie wydajności procesu produkcyjnego;
poprawa jakości produktu;
obniżenie kosztów surowców;
zwiększenie rytmu produkcji;
poprawa bezpieczeństwa;
zwiększenie przyjazności dla środowiska;
wzrost gospodarki.

Zadania automatyzacji i ich rozwiązanie

Cele osiąga się poprzez rozwiązanie następujących zadań automatyzacji procesów:

poprawa jakości regulacji;
zwiększenie dostępności sprzętu;
poprawa ergonomii pracy operatorów procesów;
zapewnienie wiarygodności informacji o komponentach materiałowych wykorzystywanych w produkcji (m.in. poprzez zarządzanie katalogami);
przechowywanie informacji o przebiegu procesu technologicznego i sytuacjach awaryjnych.

Rozwiązanie problemów automatyzacji procesu technologicznego realizowane jest za pomocą:

wprowadzenie nowoczesnych środków automatyzacji.

Automatyzacja procesów technologicznych w ramach jednego procesu produkcyjnego pozwala uporządkować podstawy wdrażania systemów zarządzania produkcją oraz systemów zarządzania przedsiębiorstwem.

Ze względu na różnicę w podejściach wyróżnia się automatyzację następujących procesów technologicznych:

automatyzacja ciągłych procesów technologicznych (Process Automation);
automatyzacja dyskretnych procesów technologicznych (Factory Automation);
automatyzacja hybrydowych procesów technologicznych (Hybrid Automation).

Uwagi

Automatyzacja produkcji zakłada dostępność niezawodnych, stosunkowo prostych w rozmieszczeniu i sterowaniu maszyn, mechanizmów i urządzeń.

Literatura

L. I. Selevtsov, Automatyzacja procesów technologicznych. Podręcznik: Centrum Wydawnicze „Akademia”

V. Yu Shishmarev, Automatyzacja. Podręcznik: Centrum Wydawnicze „Akademia”

Wprowadzenie do przedsiębiorstw środków technicznych do automatyzacji procesów produkcyjnych jest podstawowym warunkiem efektywnej pracy. Różnorodność nowoczesnych metod automatyzacji poszerza zakres ich zastosowania, a koszty mechanizacji z reguły uzasadniane są efektem końcowym w postaci wzrostu wolumenu wytwarzanych wyrobów, jak również wzrostu ich jakości .

Organizacje podążające ścieżką postępu technologicznego przodują na rynku, zapewniają lepsze warunki pracy i minimalizują zapotrzebowanie na surowce. Z tego powodu nie można już sobie wyobrazić dużych przedsiębiorstw bez realizacji projektów mechanizacji – wyjątki dotyczą tylko małych zakładów rzemieślniczych, gdzie automatyzacja produkcji nie usprawiedliwia się ze względu na fundamentalny wybór na rzecz produkcji ręcznej. Ale nawet w takich przypadkach możliwe jest częściowe włączenie automatyzacji na niektórych etapach produkcji.

Podstawy automatyzacji

W szerokim znaczeniu automatyzacja polega na stworzeniu takich warunków w produkcji, które pozwolą, bez ingerencji człowieka, wykonywać określone zadania związane z wytwarzaniem i wytwarzaniem produktów. W takim przypadku rolą operatora może być rozwiązywanie najbardziej krytycznych zadań. W zależności od postawionych celów automatyzacja procesów technologicznych i produkcji może być pełna, częściowa lub złożona. Wybór konkretnego modelu determinowany jest złożonością modernizacji technicznej przedsiębiorstwa dzięki automatycznemu napełnianiu.

W zakładach i fabrykach, w których wdrożono pełną automatyzację, cała funkcjonalność sterowania produkcją jest zwykle przenoszona na zmechanizowane i elektroniczne systemy sterowania. Takie podejście jest najbardziej racjonalne, jeśli tryby pracy nie wymagają zmian. W formie częściowej automatyzacja jest wprowadzana na poszczególnych etapach produkcji lub podczas mechanizacji autonomicznego komponentu technicznego, bez konieczności tworzenia złożonej infrastruktury do zarządzania całym procesem. Zintegrowany poziom automatyzacji produkcji jest zwykle wdrażany w określonych obszarach – może to być wydział, warsztat, linia itp. W takim przypadku operator sam steruje systemem bez wpływu na bezpośredni przepływ pracy.

Zautomatyzowane systemy sterowania

Na początek warto zauważyć, że takie systemy obejmują pełną kontrolę nad przedsiębiorstwem, fabryką lub fabryką. Ich funkcje mogą dotyczyć konkretnego urządzenia, przenośnika, warsztatu lub zakładu produkcyjnego. W takim przypadku systemy automatyki procesowej odbierają i przetwarzają informacje z obsługiwanego obiektu i na podstawie tych danych podejmują działania naprawcze. Na przykład, jeśli działanie kompleksu wyzwalającego nie spełnia parametrów norm technologicznych, system zmieni tryby pracy specjalnymi kanałami zgodnie z wymaganiami.

Obiekty automatyki i ich parametry

Głównym zadaniem we wdrażaniu środków mechanizacji produkcji jest utrzymanie parametrów jakościowych obiektu, co w efekcie wpłynie również na właściwości produktu. Dziś eksperci starają się nie zagłębiać w istotę parametrów technicznych różnych obiektów, ponieważ teoretycznie wprowadzenie systemów sterowania jest możliwe na dowolnym komponencie produkcji. Jeśli weźmiemy pod uwagę w tym zakresie podstawy automatyzacji procesów technologicznych, to na liście obiektów mechanizacji znajdą się te same warsztaty, przenośniki, wszelkiego rodzaju aparatura i instalacje. Porównywać można jedynie stopień skomplikowania wprowadzenia automatyzacji, który zależy od poziomu i skali projektu.

Ze względu na parametry, z jakimi pracują systemy automatyczne, można wyróżnić wskaźniki wejściowe i wyjściowe. W pierwszym przypadku są to właściwości fizyczne produktu, a także właściwości samego przedmiotu. W drugim są to bezpośrednio wskaźniki jakości gotowego produktu.

Regulacyjne środki techniczne

Urządzenia zapewniające regulację znajdują zastosowanie w układach automatyki w postaci specjalnych sygnalizatorów. W zależności od przeznaczenia mogą monitorować i sterować różnymi parametrami procesu. W szczególności automatyzacja procesów technologicznych i produkcji może obejmować sygnalizatory wskaźników temperatury, ciśnienia, charakterystyki przepływu itp. Od strony technicznej urządzenia mogą być realizowane jako urządzenia bezskalowe z elektrycznymi elementami stykowymi na wyjściu.

Inna jest również zasada działania sygnalizatorów sterujących. Jeśli weźmiemy pod uwagę najpopularniejsze urządzenia temperaturowe, możemy wyróżnić modele manometryczne, rtęciowe, bimetaliczne i termistorowe. Wydajność konstrukcji z reguły jest zdeterminowana zasadą działania, ale warunki pracy również mają na nią znaczny wpływ. W zależności od kierunku przedsiębiorstwa można projektować automatyzację procesów technologicznych i branż z oczekiwaniem określonych warunków pracy. Z tego powodu opracowywane są również urządzenia sterujące z naciskiem na zastosowanie w warunkach wysokiej wilgotności, ciśnienia fizycznego lub działania chemikaliów.

Programowalne systemy automatyki

Jakość zarządzania i kontroli procesów produkcyjnych uległa znacznej poprawie na tle aktywnego zaopatrzenia przedsiębiorstw w urządzenia obliczeniowe i mikroprocesory. Z punktu widzenia potrzeb przemysłowych możliwości programowalnych środków technicznych pozwalają nie tylko zapewnić skuteczną kontrolę procesów technologicznych, ale także zautomatyzować projektowanie, a także przeprowadzać testy i eksperymenty produkcyjne.

Urządzenia komputerowe, które znajdują zastosowanie w nowoczesnych przedsiębiorstwach, rozwiązują w czasie rzeczywistym problemy regulacji i kontroli procesów technologicznych. Takie narzędzia automatyzacji produkcji nazywane są systemami komputerowymi i działają na zasadzie agregacji. Systemy zawierają zunifikowane bloki funkcjonalne i moduły, za pomocą których można tworzyć różne konfiguracje i dostosowywać kompleks do pracy w określonych warunkach.

Jednostki i mechanizmy w systemach automatyki

Bezpośrednie wykonywanie operacji roboczych odbywa się za pomocą urządzeń elektrycznych, hydraulicznych i pneumatycznych. Zgodnie z zasadą działania klasyfikacja obejmuje mechanizmy funkcjonalne i porcjowane. W przemyśle spożywczym takie technologie są zwykle wdrażane. Automatyzacja produkcji w tym przypadku polega na wprowadzeniu mechanizmów elektrycznych i pneumatycznych, których konstrukcja może obejmować napędy elektryczne i organy regulacyjne.

Silniki elektryczne w systemach automatyki

Podstawą siłowników są często silniki elektryczne. W zależności od rodzaju sterowania mogą być prezentowane w wersji bezstykowej i kontaktowej. Jednostki sterowane urządzeniami stykowymi przekaźnika, manipulowane przez operatora, mogą zmieniać kierunek ruchu ciał roboczych, ale szybkość operacji pozostaje niezmieniona. Jeżeli zakłada się automatyzację i mechanizację procesów technologicznych za pomocą urządzeń bezstykowych, to stosuje się wzmacniacze półprzewodnikowe – elektryczne lub magnetyczne.

Tablice i panele sterujące

Aby zainstalować sprzęt, który powinien zapewniać zarządzanie i kontrolę procesu produkcyjnego w przedsiębiorstwach, montowane są specjalne panele i osłony. Umieszczają urządzenia do automatycznego sterowania i regulacji, aparaturę kontrolno-pomiarową, mechanizmy zabezpieczające, a także różne elementy infrastruktury komunikacyjnej. Z założenia taką osłoną może być metalowa szafka lub płaski panel, na którym zainstalowane są urządzenia automatyki.

Konsola jest z kolei centrum zdalnego sterowania - to rodzaj strefy dyspozytorskiej lub operatorskiej. Należy zauważyć, że automatyzacja procesów technologicznych i produkcji powinna również zapewniać dostęp do obsługi przez personel. To właśnie ta funkcja jest w dużej mierze zdeterminowana przez panele i panele, które pozwalają wykonywać obliczenia, oceniać wskaźniki produkcji i ogólnie monitorować proces pracy.

Projektowanie systemów automatyki

Głównym dokumentem, który służy jako przewodnik po modernizacji technologicznej produkcji w celu automatyzacji, jest schemat. Wyświetla budowę, parametry i cechy urządzeń, które później będą pełnić funkcję środka automatycznej mechanizacji. W wersji standardowej na schemacie wyświetlane są następujące dane:

poziom (skala) automatyzacji w konkretnym przedsiębiorstwie;
określenie parametrów pracy obiektu, który powinien być wyposażony w środki sterowania i regulacji;
charakterystyka sterowania - pełna, zdalna, operator;
możliwość blokowania siłowników i jednostek;
konfiguracja rozmieszczenia środków technicznych, w tym na konsolach i tablicach.

Pomocnicze narzędzia automatyzacji

Pomimo swojej drugorzędnej roli, dodatkowe urządzenia zapewniają ważne funkcje monitorowania i kontroli. Dzięki nim zapewnione jest samo połączenie urządzeń wykonawczych z osobą. W zakresie wyposażenia w urządzenia pomocnicze automatyzacja produkcji może obejmować stacje przyciskowe, przekaźniki sterujące, różne przełączniki i konsole dowodzenia. Istnieje wiele konstrukcji i odmian tych urządzeń, ale wszystkie z nich nastawione są na ergonomiczne i bezpieczne sterowanie kluczowymi jednostkami w obiekcie.