Sistemi avtomatizacije tehnoloških procesov in proizvodnje. Avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje: komu delati v tej specialnosti

Široka uvedba avtomatizacije je najučinkovitejši način za povečanje produktivnosti dela.

V mnogih objektih je za organizacijo pravilnega tehnološkega procesa potrebno dolgo časa vzdrževati nastavljene vrednosti različnih parametrov. fizični parametri ali jih pravočasno spremeniti po določenem zakonu. Zaradi različnih zunanjih vplivov na objekt ti parametri odstopajo od navedenih. Upravljavec ali voznik mora na objekt vplivati tako, da vrednosti nastavljivih parametrov ne presegajo dovoljenih meja, torej nadzirati objekt. Ločene funkcije operaterja lahko izvajajo različne avtomatske naprave. Njihov vpliv na predmet se izvaja na ukaz osebe, ki spremlja stanje parametrov. Takšen nadzor se imenuje avtomatski. Da bi osebo popolnoma izključili iz nadzornega procesa, je treba sistem zapreti: naprave morajo spremljati odstopanje nadzorovanega parametra in v skladu s tem dati ukaz za nadzor predmeta. Takšen zaprt nadzorni sistem se imenuje avtomatski krmilni sistem (ACS).

Prvi protozoji avtomatski sistemi regulacija za vzdrževanje nastavljenih vrednosti nivoja tekočine, tlaka pare, hitrosti vrtenja se je pojavila v drugi polovici XVIII. z razvojem parni stroji. Ustvarjanje prvega avtomatski regulatorjišlo intuitivno in je bila zasluga posameznih izumiteljev. Za nadaljnji razvoj orodja za avtomatizacijo potrebne metode za izračun avtomatskih regulatorjev. Že v drugi polovici XIX stoletja. nastala je koherentna teorija avtomatskega krmiljenja, ki temelji na matematične metode. V delih D.K. Maxwella "O regulatorjih" (1866) in I.A. Vyshnegradsky "O splošni teoriji regulatorjev" (1876), "O regulatorjih neposrednega delovanja" (1876), regulatorji in predmet regulacije so prvič obravnavani kot enotni dinamični sistem. Teorija avtomatskega krmiljenja se nenehno širi in poglablja.

Za trenutno stopnjo razvoja avtomatizacije je značilno precejšnje zapletanje nalog avtomatskega krmiljenja: povečanje števila nastavljivih parametrov in razmerja reguliranih objektov; povečanje zahtevane natančnosti regulacije, njihove hitrosti; povečanje daljinskega upravljanja itd. Te naloge je mogoče rešiti le na podlagi sodobne elektronske tehnologije, široke uvedbe mikroprocesorjev in univerzalnih računalnikov.

Široko uvajanje avtomatizacije v hladilne naprave se je začelo šele v 20. stoletju, vendar so že v 60. letih nastale velike popolnoma avtomatizirane naprave.

Za upravljanje različnih tehnoloških procesov treba je ohraniti v danih mejah, včasih pa po določenem zakonu spremeniti vrednost enega ali več fizikalne količine. Hkrati je treba zagotoviti, da ne pride do nevarnih načinov delovanja.

Napravo, v kateri poteka proces, ki zahteva neprekinjeno regulacijo, imenujemo nadzorovani objekt ali krajše objekt (slika 1a).

Fizikalna količina, katere vrednost ne sme presegati določenih meja, se imenuje nadzorovan ali nadzorovan parameter in je označena s črko X. Lahko je temperatura t, tlak p, nivo tekočine H, relativna vlažnost? itd. Začetna (nastavljena) vrednost krmiljenega parametra bo označena z X 0 . Zaradi zunanjih vplivov na objekt lahko dejanska vrednost X odstopa od določenega X 0 . Količina odstopanja nadzorovanega parametra od njegove začetne vrednosti se imenuje neusklajenost:

Zunanji vpliv na objekt, ki ni odvisen od operaterja in povečuje neusklajenost, se imenuje obremenitev in je označen z Mn (ali QH - ko govorimo glede na toplotno obremenitev).

Za zmanjšanje neusklajenosti je potrebno vplivati na predmet nasproti obremenitvi. Organiziran vpliv na predmet, ki zmanjša neusklajenost, se imenuje regulativni vpliv - M p (ali Q P - s toplotno izpostavljenostjo).

Vrednost parametra X (zlasti X 0) ostane konstantna samo, če je krmilni vhod enak obremenitvi:

X \u003d const samo, ko je M p = M n.

To je osnovni zakon regulacije (tako ročne kot avtomatske). Za zmanjšanje pozitivne neusklajenosti je potrebno, da je M p po absolutni vrednosti večji od M n. In obratno, ko je M p<М н рассогласование увеличивается.

Avtomatski sistemi. Pri ročnem krmiljenju mora voznik za spremembo krmilnega delovanja včasih izvesti številne operacije (odpiranje ali zapiranje ventilov, zagon črpalk, kompresorjev, spreminjanje njihove zmogljivosti itd.). Če te operacije izvajajo avtomatske naprave na ukaz osebe (na primer s pritiskom na gumb "Start"), se ta način delovanja imenuje samodejni nadzor. Kompleksna shema takšnega nadzora je prikazana na sl. 1b, elementi 1, 2, 3 in 4 pretvorijo en fizični parameter v drugega, ki je bolj primeren za prenos na naslednji element. Puščice kažejo smer udarca. Vhodni signal za avtomatsko krmiljenje X je lahko pritisk na gumb, premikanje ročice reostata itd. Za povečanje moči oddanega signala lahko posameznim elementom dovajamo dodatno energijo E.

Za nadzor objekta mora voznik (operater) neprekinjeno prejemati informacije od objekta, to je za nadzor: izmeriti vrednost nastavljivega parametra X in izračunati količino neusklajenosti?X. Ta proces je mogoče tudi avtomatizirati (avtomatsko krmiljenje), torej namestiti naprave, ki bodo prikazale, zabeležile vrednost ?X ali dale signal, ko ?X preseže dovoljene meje.

Informacije, ki jih prejmemo od objekta (veriga 5--7), se imenujejo povratna informacija, avtomatski nadzor pa se imenuje neposredna komunikacija.

S samodejnim krmiljenjem in avtomatskim krmiljenjem mora upravljavec samo pogledati instrumente in pritisniti gumb. Ali je mogoče ta postopek avtomatizirati, da bi popolnoma brez operaterja? Izkazalo se je, da je dovolj, da na avtomatski krmilni vhod (na element 1) uporabimo izhodni signal avtomatskega krmiljenja Xk, da postane proces krmiljenja popolnoma avtomatiziran. Ko ta element 1 primerja signal X z danim X 3 . Večja kot je neusklajenost? X, večja je razlika X do --X 3, zato se poveča regulacijski učinek M p.

Avtomatski krmilni sistemi z zaprto verigo delovanja, pri katerih se krmilno delovanje generira glede na neusklajenost, imenujemo avtomatski krmilni sistem (ACS).

Elementi avtomatskega krmiljenja (1--4) in krmiljenja (5--7), ko je tokokrog zaprt, tvorijo avtomatski regulator. Tako je avtomatski krmilni sistem sestavljen iz objekta in avtomatskega krmilnika (slika 1c). Samodejni krmilnik (ali preprosto krmilnik) je naprava, ki zazna neusklajenost in deluje na predmet tako, da to neusklajenost zmanjša.

Glede na namen vpliva na predmet se razlikujejo naslednji nadzorni sistemi:

a) stabilizacija

b) programska oprema,

c) gledanje

d) optimiziranje.

Stabilizacijski sistemi vzdržujejo konstantno vrednost nadzorovanega parametra (v določenih mejah). Njihova nastavitev je konstantna.

Programski sistemi kontrolniki imajo nastavitev, ki se sčasoma spreminja glede na dani program.

IN sistemi za sledenje nastavitev se nenehno spreminja glede na kakšen zunanji dejavnik. Pri klimatskih napravah je na primer bolj ugodno vzdrževati višjo sobno temperaturo v vročih dneh kot v hladnih dneh. Zato je zaželeno stalno spreminjanje nastavitve glede na zunanjo temperaturo.

IN sistemov za optimizacijo informacije, ki prihajajo v krmilnik iz objekta in zunanjega okolja, se predhodno obdelajo, da se določi najugodnejša vrednost krmiljenega parametra. Nastavitev se ustrezno spremeni.

Za vzdrževanje nastavljene vrednosti krmiljenega parametra X 0 se poleg avtomatskih krmilnih sistemov včasih uporablja tudi sistem samodejnega sledenja obremenitvi (slika 1, d). V tem sistemu krmilnik zazna spremembo obremenitve in ne neusklajenost, kar zagotavlja neprekinjeno enakost M p = M n. Teoretično je X 0 = const natančno zagotovljen. Vendar pa je v praksi zaradi različnih zunanjih vplivov na elemente regulatorja (interference) lahko kršena enakost M R = M n. Neusklajenost ?X, ki se pojavi v tem primeru, se izkaže za veliko večjo kot v avtomatskem krmilnem sistemu, saj v sistemu za sledenje obremenitvi ni povratne informacije, torej se ne odziva na neusklajenost?X.

V zapletenih avtomatskih sistemih (slika 1, e) lahko poleg glavnih tokokrogov (neposredne in povratne) obstajajo dodatna vezja neposredne in povratne informacije. Če smer dodatne verige sovpada z glavno, se imenuje ravna črta (verigi 1 in 4); če smeri vplivov ne sovpadajo, pride do dodatnih povratnih informacij (vezja 2 in 3). Vhod avtomatskega sistema je gonilna sila, izhod pa je nastavljiv parameter.

Poleg avtomatskega vzdrževanja parametrov v določenih mejah je potrebna tudi zaščita inštalacij pred nevarnimi načini delovanja, kar izvajajo avtomatski zaščitni sistemi (ACS). Lahko so preventivne ali nujne.

Preventivna zaščita deluje na krmilne naprave ali posamezne elemente regulatorja pred nastopom nevarnega načina delovanja. Na primer, če je dovod vode v kondenzator prekinjen, je treba kompresor ustaviti, ne da bi čakali na zasilno povečanje tlaka.

Zaščita v sili zazna odstopanje nastavljivega parametra in, ko njegova vrednost postane nevarna, izklopi eno od sistemskih vozlišč, da se neusklajenost ne poveča več. Ko se sproži avtomatska zaščita, se normalno delovanje avtomatskega krmilnega sistema ustavi in nadzorovani parameter običajno preseže dovoljene meje. Če se po aktiviranju zaščite nadzorovani parameter vrne v določeno območje, lahko avtomatski krmilni sistem ponovno vklopi odklopljeno vozlišče in krmilni sistem nadaljuje normalno delovanje (zaščita za večkratno uporabo).

V velikih objektih se pogosteje uporablja enkratni SAS, to pomeni, da se po vrnitvi nadzorovanega parametra v dovoljeno območje vozlišča, ki jih je zaščita onemogočila, ne vklopijo več.

SAZ je običajno kombiniran z alarmom (splošnim ali diferenciranim, to je, ki nakazuje vzrok delovanja). Prednosti avtomatizacije. Da bi razkrili prednosti avtomatizacije, primerjajmo na primer grafe temperaturnih sprememb v hladilni komori pri ročnem in avtomatskem krmiljenju (slika 2). Naj bo zahtevana temperatura v komori od 0 do 2°C. Ko temperatura doseže 0°C (točka 1), voznik ustavi kompresor. Temperatura začne naraščati, in ko se dvigne na približno 2°C, voznik ponovno vklopi kompresor (točka 2). Graf kaže, da zaradi nepravočasnega vklopa ali zaustavitve kompresorja temperatura v komori presega dovoljene meje (točke 3, 4, 5). S pogostim dvigom temperature (oddelek A) se dopustni rok uporabnosti zmanjša, kakovost pokvarljivih izdelkov se poslabša. Nizka temperatura (oddelek B) povzroči krčenje izdelkov in včasih zmanjša njihov okus; poleg tega dodatno delovanje kompresorja porablja elektriko, hladilno vodo in predčasno izrabi kompresor.

Pri avtomatski regulaciji se temperaturno stikalo vklopi in ustavi kompresor pri 0 in +2 °C.

Glavne funkcije zaščitnih naprav delujejo tudi bolj zanesljivo kot oseba. Voznik morda ne bo opazil hitrega povečanja tlaka v kondenzatorju (zaradi prekinitve oskrbe z vodo), okvare oljne črpalke itd., medtem ko se naprave na te okvare takoj odzovejo. Res je, v nekaterih primerih bo voznik pogosteje opazil težave, slišal bo trkanje v okvarjenem kompresorju, začutil bo lokalno puščanje amoniaka. Kljub temu so izkušnje delovanja pokazale, da avtomatske inštalacije delujejo veliko bolj zanesljivo.

Tako avtomatizacija zagotavlja naslednje glavne prednosti:

1) zmanjša se čas, porabljen za vzdrževanje;

2) natančneje se vzdržuje zahtevani tehnološki režim;

3) znižajo se obratovalni stroški (za elektriko, vodo, popravila itd.);

4) poveča zanesljivost inštalacij.

Kljub tem prednostim je avtomatizacija izvedljiva le, če je ekonomsko upravičena, to pomeni, da se stroški, povezani z avtomatizacijo, kompenzirajo s prihranki pri njenem izvajanju. Poleg tega je treba avtomatizirati procese, katerih normalnega poteka ni mogoče zagotoviti z ročnim nadzorom: natančni tehnološki procesi, delo v škodljivem ali eksplozivnem okolju.

Od vseh avtomatizacijskih procesov je avtomatsko krmiljenje največjega praktičnega pomena. Zato se upoštevajo predvsem sistemi avtomatskega krmiljenja, ki so osnova za avtomatizacijo hladilnih naprav.

Literatura

1. Avtomatizacija tehnoloških procesov proizvodnje hrane / Ed. E. B. Karpina.

2. Avtomatske naprave, regulatorji in krmilni stroji: Priročnik / Ed. B. D. Kosharsky.

3. Petrov. I. K., Soloshchenko M. N., Tsarkov V. N. Instrumenti in sredstva za avtomatizacijo za živilsko industrijo: priročnik.

4. Avtomatizacija tehnoloških procesov v živilski industriji. Sokolov.

Vrste sistemov za avtomatizacijo vključujejo:

nespremenljivi sistemi. To so sistemi, pri katerih je zaporedje dejanj določeno s konfiguracijo opreme ali procesnimi pogoji in ga med procesom ni mogoče spreminjati.
programirljivi sistemi. To so sistemi, pri katerih se lahko zaporedje dejanj razlikuje glede na dani program in konfiguracijo procesa. Izbira potrebnega zaporedja dejanj se izvede zaradi niza navodil, ki jih lahko bere in razlaga sistem.
prilagodljivi (samonastavljivi) sistemi. To so sistemi, ki so sposobni izbrati potrebna dejanja v procesu dela. Spreminjanje konfiguracije procesa (zaporedja in pogojev za izvajanje operacij) se izvede na podlagi informacij o poteku procesa.

Te vrste sistemov se lahko uporabljajo na vseh ravneh procesne avtomatizacije posamezno ali kot del kombiniranega sistema.

V vsakem sektorju gospodarstva obstajajo podjetja in organizacije, ki proizvajajo izdelke ali opravljajo storitve. Vsa ta podjetja lahko razdelimo v tri skupine, odvisno od njihove »oddaljenosti« v verigi predelave naravnih virov.

Prva skupina podjetij so podjetja, ki pridobivajo ali proizvajajo naravne vire. Takšna podjetja vključujejo na primer kmetijske proizvajalce, naftna in plinska podjetja.

Druga skupina podjetij so podjetja, ki predelujejo naravne surovine. Izdelujejo izdelke iz surovin, ki jih rudarijo ali proizvajajo podjetja prve skupine. Takšna podjetja so na primer podjetja v avtomobilski industriji, jeklarska podjetja, podjetja v elektronski industriji, elektrarne in podobno.

Tretja skupina so podjetja storitvenega sektorja. Takšne organizacije vključujejo na primer banke, izobraževalne ustanove, zdravstvene ustanove, restavracije itd.

Za vsa podjetja je mogoče izpostaviti splošne skupine procesov, povezanih s proizvodnjo izdelkov ali opravljanjem storitev.

Ti procesi vključujejo:

poslovni procesi;
procesi oblikovanja in razvoja;
proizvodni procesi;
procesi nadzora in analize.

Poslovni procesi so procesi, ki zagotavljajo interakcijo znotraj organizacije in z zunanjimi deležniki (kupci, dobavitelji, regulativni organi itd.). V to kategorijo procesov spadajo procesi trženja in prodaje, interakcije s potrošniki, procesi finančnega, kadrovskega, materialnega načrtovanja in računovodstva itd.
Oblikovanje in razvojni procesi Vsi procesi, ki so vključeni v razvoj izdelka ali storitve. Ti procesi vključujejo procese načrtovanja razvoja, zbiranja in priprave začetnih podatkov, izvedbe projekta, nadzora in analize rezultatov projektiranja itd.
Proizvodni procesi so procesi, potrebni za proizvodnjo izdelka ali zagotavljanje storitve. V to skupino spadajo vsi proizvodni in tehnološki procesi. Vključujejo tudi procese načrtovanja zahtev in zmogljivosti, logistične procese in storitvene procese.
Kontrolni in analitični procesi- ta skupina procesov je povezana z zbiranjem in obdelavo informacij o izvajanju procesov. Takšni procesi vključujejo postopke nadzora kakovosti, operativno vodenje, procese nadzora zalog itd.

Večino procesov, ki spadajo v te skupine, je mogoče avtomatizirati. Do danes obstajajo razredi sistemov, ki zagotavljajo avtomatizacijo teh procesov.

Pooblastila za podsistem "Skladišča"	Pooblastila za podsistem "Upravljanje z dokumenti"	Pogoji za podsistem "Nakupi"

Strategija avtomatizacije procesov

Avtomatizacija procesov je zapletena in dolgotrajna naloga. Za uspešno reševanje tega problema se je treba držati določene strategije avtomatizacije. Omogoča vam izboljšanje procesov in pridobivanje številnih pomembnih prednosti avtomatizacije.

Na kratko lahko strategijo oblikujemo na naslednji način:

razumevanje procesa. Za avtomatizacijo procesa je potrebno razumeti obstoječi proces v vseh njegovih podrobnostih. Postopek je treba v celoti analizirati. Določiti je treba vhode in izhode procesa, zaporedje dejanj, razmerje z drugimi procesi, sestavo procesnih virov itd.
poenostavitev postopka. Ko je analiza procesa izvedena, je treba postopek poenostaviti. Odvečne operacije, ki ne prinašajo vrednosti, je treba zmanjšati. Posamezne operacije se lahko kombinirajo ali izvajajo vzporedno. Za izboljšanje procesa je mogoče predlagati druge tehnologije za njegovo izvedbo.
avtomatizacija procesov. Avtomatizacija procesa se lahko izvede šele, ko je proces čim bolj poenostavljen. Čim preprostejši je potek procesa, tem lažje ga je avtomatizirati in učinkovitejši bo avtomatiziran proces.

In proizvodnja ni lahka posebnost, ampak nujna. Kaj ona predstavlja? Kje in na čem lahko delaš po strokovnem izobrazbi?

splošne informacije

Avtomatizacija tehnoloških procesov in industrij je posebnost, ki vam omogoča ustvarjanje sodobnih strojnih in programskih orodij, ki lahko načrtujejo, raziskujejo, izvajajo tehnično diagnostiko in industrijske teste. Prav tako bo oseba, ki jo je obvladala, lahko ustvarila sodobne nadzorne sisteme. Šifra specialnosti za avtomatizacijo tehnoloških procesov in proizvodnje - 15.03.04 (220700.62).

Na podlagi tega lahko hitro najdete tistega, ki vas zanima, in vidite, kaj tam počnejo. Če pa govorimo o tem na splošno, potem takšni oddelki usposabljajo strokovnjake, ki lahko ustvarijo sodobne avtomatizirane objekte, razvijejo potrebno programsko opremo in jih upravljajo. To je tisto, kar je avtomatizacija

Številka specialnosti je bila prej podana kot dve različni številčni vrednosti zaradi dejstva, da je bil uveden nov sistem klasifikacije. Zato je najprej navedeno, kako je opisana posebnost označena zdaj, nato pa, kako je bilo storjeno prej.

Kaj se preučuje

Posebnost "avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnja brezplačne programske opreme" je med usposabljanjem nabor orodij in metod, ki so namenjeni implementaciji sistemov, ki vam omogočajo upravljanje tekočih procesov brez neposredne človeške udeležbe (ali najpomembnejša vprašanja ostajajo zanj).

Predmeti vpliva teh strokovnjakov so tista področja dejavnosti, kjer so prisotni zapleteni in monotoni procesi:

industrija;
kmetijstvo;
energija;
transport;
trgovina;
zdravilo.

Največjo pozornost namenjamo tehnološkim in proizvodnim procesom, tehnični diagnostiki, znanstvenim raziskavam in proizvodnim preizkusom.

Podrobne informacije o usposabljanju

Preučili smo, kaj na splošno preučujejo tisti, ki želijo prejeti opisano specialnost. In zdaj podrobno opišemo njihovo znanje:

Zbrati, združiti in analizirati začetne podatke, potrebne za načrtovanje tehničnih sistemov in njihovih krmilnih modulov.
Ocenite pomen, možnosti in ustreznost predmetov, na katerih se dela.
Oblikovanje strojne in programske opreme avtomatiziranih in avtomatskih sistemov.
Spremljajte skladnost projektov s standardi in drugimi regulativnimi dokumenti.
Oblikujte modele, ki prikazujejo izdelke v vseh fazah njihovega življenjskega cikla.
Izberite programsko opremo in avtomatizirana produkcijska orodja, ki najbolj ustrezajo določenemu primeru. In tudi sistemi testov, diagnostike, upravljanja in nadzora, ki jih dopolnjujejo.
Razviti zahteve in pravila za različne izdelke, njihov proizvodni proces, kakovost, pogoje transporta in odlaganje po uporabi.
Izvajati in biti sposoben razumeti različno projektno dokumentacijo.
Ocenite stopnjo napak v ustvarjenih izdelkih, ugotovite njihove vzroke, razvijete rešitve, ki bodo preprečile odstopanja od norme.
Certificirati razvoj, tehnološke procese, programsko opremo in
Pripravite navodila za uporabo izdelkov.
Izboljšati orodja in sisteme za avtomatizacijo za izvajanje določenih procesov.
Vzdrževanje procesne opreme.
Postavite, prilagodite in regulirajte sisteme avtomatizacije, diagnostike in krmiljenja.
Izboljšati usposobljenost zaposlenih, ki bodo delali z novo opremo.

Katere položaje lahko pričakujete

Preučili smo, v čem se razlikuje specialnost »avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje«. Delo na njem se lahko izvaja na naslednjih položajih:

Aparat-operater.
Inženir vezja.
Programer-razvijalec.
Sistemski inženir.
Upravljavec polavtomatskih prog.
Inženir mehanizacije, avtomatizacije in avtomatizacije proizvodnih procesov.
Oblikovalec računalniških sistemov.
Inženir za instrumentacijo in avtomatizacijo.
Znanstvenik za materiale.
Elektrotehnik.
Razvijalec avtomatiziranega nadzornega sistema.

Kot lahko vidite, obstaja kar nekaj možnosti. Poleg tega je treba upoštevati tudi, da bo v procesu študija pozornost namenjena velikemu številu programskih jezikov. In to bo v skladu s tem zagotovilo veliko možnosti za zaposlitev po diplomi. Na primer, diplomant lahko odide v tovarno avtomobilov, da dela na tekočem traku za avtomobile, ali pa na področje elektronike izdeluje mikrokrmilnike, procesorje in druge pomembne in uporabne elemente.

Avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje je kompleksna posebnost, ki zahteva veliko znanja, zato bo treba k njej pristopiti z vso odgovornostjo. Toda kot nagrado bi morali sprejeti dejstvo, da obstaja veliko možnosti za ustvarjalnost.

Za koga je ta pot najboljša?

Najverjetneje bodo na tem področju uspešni tisti, ki se s čim podobnim ukvarjajo že od otroštva. Na primer, šel je v radiotehnični krožek, programiral na svojem računalniku ali poskušal sestaviti svoj tridimenzionalni tiskalnik. Če niste storili ničesar od tega, potem vam ni treba skrbeti. Obstajajo možnosti, da postanete dober specialist, le precej se morate potruditi.

Na kaj morate najprej biti pozorni

Fizika in matematika sta osnova opisane specialnosti. Prva znanost je potrebna za razumevanje tekočih procesov na ravni strojne opreme. Matematika po drugi strani omogoča razvoj rešitev za kompleksne probleme in ustvarjanje modelov nelinearnega vedenja.

Ko se seznanjajo s programiranjem, ko šele pišejo svoje programe »Halo, svet!«, se zdi, da poznavanje formul in algoritmov ni potrebno. Toda to je napačno mnenje in bolje ko potencialni inženir razume matematiko, večje višine bo lahko dosegel pri razvoju programske komponente.

Kaj pa, če ni vizije za prihodnost?

Torej je tečaj usposabljanja zaključen, vendar ni jasnega razumevanja, kaj je treba storiti? No, to kaže na prisotnost pomembnih vrzeli v prejeti izobrazbi. Avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje je, kot smo že povedali, težka specialnost in ni treba upati, da bodo na univerzi dobili vsa potrebna znanja. Veliko stvari se prenese v samoučenje tako v načrtovanem načinu kot namiguje, da se bo človek sam začel zanimati za preučene predmete in jim posvetil dovolj časa.

Zaključek

V splošnem smo torej obravnavali posebnost "avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje". Ocene strokovnjakov, ki so diplomirali s tega področja in delajo tukaj, pravijo, da lahko kljub težavam na začetku zahtevate precej dobro plačo, začenši s petnajst tisoč rubljev. In sčasoma, ko bo pridobil izkušnje in veščine, se bo navaden specialist lahko kvalificiral za do 40.000 rubljev! Pa tudi to ni zgornja meja, saj je za dobesedno briljantne (beri – tiste, ki so veliko časa posvetili samoizpopolnjevanju in razvoju) ljudi mogoče dobiti tudi bistveno večje zneske.

V nasprotnem primeru se lahko vpraša in odstrani.
Ta članek lahko uredite tako, da vključuje povezave do .
Ta oznaka je nastavljena 1. avgust 2014.

Avtomatizacija procesov- niz metod in sredstev, namenjenih izvajanju sistema ali sistemov, ki omogočajo upravljanje samega tehnološkega procesa brez neposredne udeležbe osebe ali prepuščajo osebi pravico do najbolj odgovornih odločitev.

Kot rezultat avtomatizacije tehnološkega procesa se praviloma ustvari avtomatiziran sistem vodenja procesa.

Osnova avtomatizacije tehnoloških procesov je prerazporeditev materialnih, energetskih in informacijskih tokov v skladu s sprejetim nadzornim kriterijem (optimalnost). Kot ocenjevalna lastnost lahko služi koncept stopnje (stopnje) avtomatizacije.

Delna avtomatizacija - avtomatizacija posameznih naprav, strojev, tehnoloških operacij. Izvaja se, ko je upravljanje procesov zaradi njihove kompleksnosti ali prehodnosti človeku praktično nedostopno. Delno avtomatizirana oprema za upravljanje. Lokalna avtomatizacija se pogosto uporablja v živilski industriji.

Integrirana avtomatizacija - zagotavlja avtomatizacijo tehnološkega mesta, delavnice ali podjetja, ki deluje kot en sam avtomatiziran kompleks. Na primer elektrarne.

Popolna avtomatizacija je najvišja stopnja avtomatizacije, pri kateri se vse funkcije nadzora in upravljanja proizvodnje (na ravni podjetja) prenesejo na tehnična sredstva. Na sedanji stopnji razvoja se popolna avtomatizacija praktično ne uporablja, saj nadzorne funkcije ostanejo pri osebi. Jedrske elektrarne lahko imenujemo blizu popolne avtomatizacije.

Cilji avtomatizacije

Glavni cilji avtomatizacije procesov so:

zmanjšanje števila servisnega osebja;
povečanje obsega proizvodnje;
povečanje učinkovitosti proizvodnega procesa;
izboljšanje kakovosti izdelkov;
zmanjšanje stroškov surovin;
povečanje ritma proizvodnje;
izboljšanje varnosti;
povečanje prijaznosti do okolja;
povečanje gospodarstva.

Naloge avtomatizacije in njihova rešitev

Cilje dosežemo z reševanjem naslednjih nalog avtomatizacije procesov:

izboljšanje kakovosti regulacije;
povečanje razpoložljivosti opreme;
izboljšanje delovne ergonomije procesnih operaterjev;
zagotavljanje zanesljivosti informacij o materialnih komponentah, uporabljenih v proizvodnji (vključno z vodenjem kataloga);
shranjevanje informacij o poteku tehnološkega procesa in izrednih razmerah.

Rešitev problemov avtomatizacije tehnološkega procesa se izvaja z uporabo:

uvedba sodobnih sredstev avtomatizacije.

Avtomatizacija tehnoloških procesov znotraj enega samega proizvodnega procesa vam omogoča, da organizirate osnovo za izvajanje sistemov vodenja proizvodnje in sistemov vodenja podjetja.

Zaradi razlike v pristopih se razlikuje avtomatizacija naslednjih tehnoloških procesov:

avtomatizacija neprekinjenih tehnoloških procesov (Process Automation);
avtomatizacija diskretnih tehnoloških procesov (Factory Automation);
avtomatizacija hibridnih tehnoloških procesov (Hybrid Automation).

Opombe

Avtomatizacija proizvodnje predpostavlja razpoložljivost zanesljivih, razmeroma enostavnih po razporeditvi in krmiljenju strojev, mehanizmov in naprav.

Literatura

L. I. Selevtsov, Avtomatizacija tehnoloških procesov. Učbenik: Založniško središče "Akademija"

V. Yu. Shishmarev, Avtomatizacija. Učbenik: Založniško središče "Akademija"

Uvedba tehničnih sredstev v podjetja za avtomatizacijo proizvodnih procesov je osnovni pogoj za učinkovito delo. Različne sodobne metode avtomatizacije razširjajo obseg njihove uporabe, medtem ko so stroški mehanizacije praviloma upravičeni s končnim rezultatom v obliki povečanja obsega proizvedenih izdelkov in povečanja njegove kakovosti. .

Organizacije, ki sledijo tehnološkemu napredku, vodijo trg, zagotavljajo boljše delovne pogoje in zmanjšujejo potrebo po surovinah. Zaradi tega si velikih podjetij ne moremo več predstavljati brez izvajanja projektov mehanizacije - izjeme veljajo le za male obrtne industrije, kjer se avtomatizacija proizvodnje ne opravičuje zaradi temeljne izbire v korist ročne proizvodnje. Toda tudi v takih primerih je mogoče delno vklopiti avtomatizacijo v nekaterih fazah proizvodnje.

Osnove avtomatizacije

V širšem smislu avtomatizacija vključuje ustvarjanje takšnih pogojev v proizvodnji, ki bodo omogočili brez človekovega posredovanja opravljanje določenih nalog za proizvodnjo in proizvodnjo izdelkov. V tem primeru je lahko vloga operaterja reševanje najbolj kritičnih nalog. Avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje je lahko glede na cilje popolna, delna ali kompleksna. Izbira določenega modela je odvisna od kompleksnosti tehnične posodobitve podjetja zaradi avtomatskega polnjenja.

V obratih in tovarnah, kjer je implementirana popolna avtomatizacija, se vsa funkcionalnost nadzora proizvodnje običajno prenese na mehanizirane in elektronske krmilne sisteme. Ta pristop je najbolj racionalen, če načini delovanja ne zahtevajo sprememb. V delni obliki se avtomatizacija uvede v posameznih fazah proizvodnje ali med mehanizacijo avtonomne tehnične komponente, ne da bi bila potrebna izdelava kompleksne infrastrukture za upravljanje celotnega procesa. Integrirana raven avtomatizacije proizvodnje se običajno izvaja na določenih področjih - lahko je oddelek, delavnica, linija itd. V tem primeru operater sam nadzoruje sistem, ne da bi vplival na neposreden potek dela.

Avtomatizirani krmilni sistemi

Za začetek je pomembno omeniti, da takšni sistemi vključujejo popoln nadzor nad podjetjem, tovarno ali obratom. Njihove funkcije se lahko nanašajo na določen kos opreme, transporter, delavnico ali proizvodno mesto. V tem primeru sistemi procesne avtomatizacije sprejemajo in obdelujejo informacije od servisiranega objekta in na podlagi teh podatkov izvajajo korektivni ukrep. Na primer, če delovanje kompleksa za sproščanje ne ustreza parametrom tehnoloških standardov, bo sistem v skladu z zahtevami spremenil svoje načine delovanja po posebnih kanalih.

Objekti avtomatizacije in njihovi parametri

Glavna naloga pri izvajanju sredstev proizvodne mehanizacije je ohranjanje parametrov kakovosti objekta, kar bo posledično vplivalo tudi na lastnosti izdelka. Danes se strokovnjaki trudijo, da se ne poglabljajo v bistvo tehničnih parametrov različnih predmetov, saj je teoretično možna uvedba nadzornih sistemov na kateri koli komponenti proizvodnje. Če v zvezi s tem upoštevamo osnove avtomatizacije tehnoloških procesov, bo seznam predmetov mehanizacije vključeval iste delavnice, transporterje, vse vrste naprav in instalacij. Primerjamo lahko le stopnjo zahtevnosti uvajanja avtomatizacije, ki je odvisna od stopnje in obsega projekta.

Glede na parametre, s katerimi delujejo avtomatski sistemi, je mogoče razlikovati vhodne in izhodne indikatorje. V prvem primeru so to fizične lastnosti izdelka, pa tudi lastnosti samega predmeta. V drugem primeru so to neposredno kazalniki kakovosti končnega izdelka.

Regulatorna tehnična sredstva

Naprave, ki zagotavljajo regulacijo, se uporabljajo v sistemih avtomatizacije v obliki posebnih signalnih naprav. Glede na namen lahko spremljajo in nadzorujejo različne procesne parametre. Zlasti avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje lahko vključuje signalne naprave za indikatorje temperature, tlaka, karakteristike pretoka itd. Tehnično je naprave mogoče izvesti kot naprave brez skale z električnimi kontaktnimi elementi na izhodu.

Drugačno je tudi načelo delovanja krmilnih signalnih naprav. Če upoštevamo najpogostejše temperaturne naprave, lahko ločimo manometrične, živosrebrne, bimetalne in termistorske modele. Zmogljivost konstrukcije je praviloma določena z načelom delovanja, vendar imajo nanjo velik vpliv tudi delovni pogoji. Glede na smer podjetja je mogoče načrtovati avtomatizacijo tehnoloških procesov in industrij ob upoštevanju posebnih pogojev delovanja. Iz tega razloga so tudi krmilne naprave razvite s poudarkom na uporabi v pogojih visoke vlažnosti, fizičnega pritiska ali delovanja kemikalij.

Programabilni avtomatski sistemi

Kakovost vodenja in nadzora proizvodnih procesov se je v ozadju aktivne oskrbe podjetij z računalniškimi napravami in mikroprocesorji izrazito izboljšala. Z vidika industrijskih potreb možnosti programirljivih tehničnih sredstev omogočajo ne le zagotavljanje učinkovitega nadzora tehnoloških procesov, temveč tudi avtomatizacijo načrtovanja, pa tudi izvajanje proizvodnih testov in eksperimentov.

Računalniške naprave, ki se uporabljajo v sodobnih podjetjih, rešujejo probleme regulacije in nadzora tehnoloških procesov v realnem času. Takšna orodja za avtomatizacijo proizvodnje se imenujejo računalniški sistemi in delujejo na principu agregacije. Sistemi vključujejo enotne funkcionalne bloke in module, iz katerih je mogoče izdelati različne konfiguracije in prilagoditi kompleks za delovanje v določenih pogojih.

Enote in mehanizmi v sistemih avtomatizacije

Neposredno izvajanje delovnih operacij se izvaja z električnimi, hidravličnimi in pnevmatskimi napravami. Po načelu delovanja razvrstitev vključuje funkcionalne in porcionirane mehanizme. V živilski industriji se takšne tehnologije običajno izvajajo. Avtomatizacija proizvodnje v tem primeru vključuje uvedbo električnih in pnevmatskih mehanizmov, katerih zasnova lahko vključuje električne pogone in regulativne organe.

Elektromotorji v sistemih avtomatizacije

Osnovo aktuatorjev pogosto tvorijo elektromotorji. Glede na vrsto nadzora so lahko predstavljeni v brezkontaktni in kontaktni različici. Enote, ki jih upravljajo relejno-kontaktne naprave, lahko ob manipulaciji s strani operaterja spremenijo smer gibanja delovnih teles, vendar hitrost delovanja ostane nespremenjena. Če se predvideva avtomatizacija in mehanizacija tehnoloških procesov z uporabo brezkontaktnih naprav, se uporabljajo polprevodniški ojačevalniki - električni ali magnetni.

Plošče in nadzorne plošče

Za namestitev opreme, ki bi morala zagotavljati upravljanje in nadzor proizvodnega procesa v podjetjih, so nameščene posebne plošče in ščiti. Postavljajo naprave za avtomatsko krmiljenje in regulacijo, krmilno-merilno opremo, zaščitne mehanizme, pa tudi različne elemente komunikacijske infrastrukture. Po zasnovi je lahko tak ščit kovinska omara ali ravna plošča, na kateri je nameščena oprema za avtomatizacijo.

Konzola pa je središče za daljinsko upravljanje - to je nekakšno območje dispečerja ali operaterja. Pomembno je omeniti, da mora avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje zagotoviti tudi dostop do vzdrževanja s strani osebja. To funkcijo v veliki meri določajo plošče in plošče, ki vam omogočajo izračune, oceno proizvodnih kazalnikov in na splošno spremljanje delovnega procesa.

Načrtovanje sistemov avtomatizacije

Glavni dokument, ki deluje kot vodilo za tehnološko posodobitev proizvodnje z namenom avtomatizacije, je shema. Prikazuje strukturo, parametre in značilnosti naprav, ki bodo kasneje delovale kot sredstvo avtomatske mehanizacije. V standardni različici diagram prikazuje naslednje podatke:

raven (obseg) avtomatizacije v določenem podjetju;
določitev parametrov delovanja objekta, ki naj bo opremljen s sredstvi za nadzor in regulacijo;
značilnosti krmiljenja - polno, daljinsko, operater;
možnost blokiranja aktuatorjev in enot;
konfiguracija lokacije tehničnih sredstev, vključno na konzolah in ploščah.

Pomožna orodja za avtomatizacijo

Kljub svoji sekundarni vlogi dodatne naprave zagotavljajo pomembne nadzorne in nadzorne funkcije. Zahvaljujoč njim je zagotovljena sama povezava med izvršilnimi napravami in osebo. V smislu opreme s pomožnimi napravami lahko avtomatizacija proizvodnje vključuje gumbne postaje, krmilne releje, različna stikala in ukazne konzole. Oblikov in različic teh naprav je veliko, vse pa so osredotočene na ergonomsko in varno upravljanje ključnih enot v objektu.