Автоматика технологічних процесів. Автоматизація процесів виробництва: основні етапи та труднощі

Вивчилися на «автоматизація технологічних процесівта виробництв», ким працювати навіть не уявляєте? Напевно, це свідчить про серйозні прогалини у освіті, але давайте разом спробуємо розібратися в питанні. Ми щодня користуємось автоматизованими системаминавіть не усвідомлюючи цього.

Потреба автоматизації - чи є вона?

Будь-який виробничий процес, це витрати ресурсів. Завдяки новим технологіям та методикам виробництва ми можемо заощадити кількість сировини та палива, що йде на виготовлення продукції.

Але як бути із людським ресурсом? Адже висококваліфікованих фахівців можна задіяти для реалізації інших проектів, та й сам контроль конвеєра працівниками – дороге задоволення, яке підвищує ціну на кінцеву продукцію.

Частково проблему вирішили ще кілька століть тому, з винаходом парових машинта конвеєрного виробництва. Але навіть зараз у більшості цехів на території колишнього Союзу все ще дуже багато робітників. А крім додаткових витратце чревато «людським фактором», який є основною причиною більшості неполадок, що виникають.

Інженер чи 5 інших спеціальностей?

Отримавши після закінчення вузу диплом, ви можете розраховувати на посаду:

  1. Інженер.
  2. Проектувальника.
  3. Конструктори.
  4. Науковець.
  5. Керівник відділу розробок.
  6. Співробітника експлуатаційного відділу.

Професія інженера була модний років 40 тому, зараз мало хто готовий думати головою та брати на себе відповідальність. Звичайно, з вашим дипломом ви будете дуже вузьким фахівцем, у списку основних завдань буде впровадження та розробка нових систем управління та контролю на виробництві.

Але найчастіше від вас вимагається лише підтримки в робочому стані всієї системи, виправлення дрібних несправностей, що виникають, і подальше планування роботи.

Будь-які проекти з оптимізації чи оновлення системи будуть проводитися під керівництвом безпосереднього начальства, зусиллями всього відділу. Так що можете не переживати, першого ж дня вас не змусять розробити щось інноваційне або впровадити абсолютно новий спосібконтролю. Вимоги до фахівців цілком адекватні, заробітна плата залежить від регіону та галузі промисловості.

Розробка та проектування проекту.

У проектувальників та конструкторівзавдання трохи інші. Ось уже вони займаються новимипроектами, на всіх етапах розробки. Насамперед від цих співробітників вимагають формулювання та постановки завдання.

Коли визначено мету та обсяг майбутніх робіт, приступають до складання загального плану реалізації майбутнього проекту. Тільки після цього проектувальник має право перейти до складання детальніших планів, розробки архітектури та вибору коштів.

А на завершальному етапі потрібно ще буде документацію скласти, для тих же інженерів.

Праця конструктора мало чим відрізняється від наведеного плану робіт, тому загострювати на цьому увагу особливо не варто. Можна лише сказати, що представники цих двох професій стоять дещо ближче до теорії та науки, але все ще зберігають зв'язок безпосередньо з виробництвом і чудово усвідомлюють кінцевий продуктсвоєї роботи.

Науковці в галузі автоматизації виробництва.

А тепер настав час поговорити про тих, кому до вподоби білі халати та наукові лабораторії. Насправді йдеться про математики у чистому вигляді. Проектування, створення та удосконалення моделей, нових алгоритмів. Здібності до вирішення таких теоретичних завдань, іноді кілька відірваних від реальності, виявляється ще у школі чи університеті. Якщо помітили це за собою, варто адекватно оцінити свої здібності та знайти собі місце у дослідницькому центрі.

Пропозиції від приватних структур більш оплачувані, але більшість контор вимагатиме всіх прав на результати вашої інтелектуальної діяльності. Працюючи у державній структурі, можна вести наукову діяльність, більше шанс отримати будь-яке визнання серед колег. Питання лише у тому, щоб правильно розставити свої пріоритети.

Керівні пости та особиста відповідальність.

На посаду керівника відділу чи проекту можна розраховувати у двох випадках:

  1. Спроба вислужитися, реалізуючи свої амбіції та прагнення.
  2. Високий рівень відповідальності та особистих навичок.

Відразу після університету перший пункт вам не підійде, молодому спеціалісту серйозну посаду не довірять, та й не впораєтеся ви з нею без певного досвіду та набору знань. А ось відповідальність за невдачу перекласти на когось буде проблематично.

Так що просто знайте, що при якісному та своєчасному виконанні своїх обов'язків ви можете розраховувати на просування кар'єрними сходами, ваш диплом це дозволяє. Тому жодних аргументів від начальства, про невідповідність рівня освіти, не пройдуть. Але подумайте, чи варто того - додадуться обов'язки і помітно підніметься рівень відповідальності.

Професіонали з факультету «автоматизація технологічних процесів та виробництв», ким працювати, знають вже з перших курсів. Не варто бентежитись, якщо робоче місце вдалося отримати завдяки знайомствам. Тримати на відповідальному місці нікчемного фахівця ніхто не буде, тож це не дуже вагомий аргумент.

Відео про професію

Далі на відео в рамках програми «Фахівці майбутнього» буде розглянуто, ким працюватиме після закінчення факультету «Автоматизація технологічних процесів та виробництв». Які є нюанси, плюси та мінуси цієї професії:

І виробництв – спеціальність не легка, але потрібна. Що ж вона є? Де і над чим можна буде працювати після отримання професійного ступеня?

Загальна інформація

Автоматизація технологічних процесів та виробництв - спеціальність, що дозволяє займатися створенням сучасних апаратно-технічних та програмних засобів, які можуть проектувати, досліджувати, проводити технічне діагностування та промислові випробування. Також людина, яка оволоділа нею, зможе створювати сучасні системиуправління. Код спеціальності автоматизація технологічних процесів та виробництв – 15.03.04 (220700.62).

Орієнтуючись по ньому, можна швидко знайти цікаву і подивитися, чим там займаються. Але якщо говорити про це загалом, то на таких кафедрах готуються фахівці, які вміють створювати сучасні автоматизовані об'єкти, розробляти необхідне програмне забезпечення та експлуатувати їх. Ось що являє собою автоматизація

Номер спеціальності був наведений раніше у вигляді двох різних числових значень через те, що було введено нова системакласифікації. Тому спочатку зазначено, як описувана спеціальність позначається зараз, та був, як це робилося раніше.

Що вивчається

Спеціальність "автоматизація технологічних процесів і виробництв СПО" є під час навчання сукупність засобів і методів, які спрямовані на те, щоб реалізувати системи, які дозволяють керувати здійснюваними процесами без безпосередньої участі людини (або ж для нього залишаються найважливіші питання).

Як об'єкти впливу названих фахівців виступають ті сфери діяльності, де присутні складні та монотонні процеси:

  • промисловість;
  • сільське господарство;
  • енергетика;
  • транспорт;
  • торгівля;
  • медицини.

Найбільша увага приділяється технологічним та виробничим процесам, технічній діагностиці, науковим дослідженнямта виробничим випробуванням.

Детальна інформація про навчання

Ми розглянули, що ж вивчається бажаючими отримати спеціальність, що описується, в цілому. А зараз давайте деталізуємо їхні знання:

  1. Збирати, групувати та аналізувати вихідні дані, необхідні для проектування технічних систем та модулів їх управління.
  2. Оцінювати значущість, перспективність та актуальність об'єктів, над якими ведеться робота.
  3. Проектувати апаратно-програмні комплекси автоматизованих та автоматичних систем.
  4. Контролювати проекти на відповідність стандартам та іншій нормативній документації.
  5. Проектувати моделі, які покажуть продукцію всіх етапах її життєвого циклу.
  6. Вибирати засоби програмного забезпечення та автоматизованого виробництва, які найкраще підійдуть під конкретний випадок. А також доповнюють їх системи випробувань, діагностики, управління та контролю.
  7. Розробляти вимоги та правила до різної продукції, процесу її виготовлення, якості, умов транспортування та утилізації після використання.
  8. Виконувати та вміти розуміти різну конструкторську документацію.
  9. Оцінювати рівень шлюбу у створеної продукції, виявляти його причини появи, розробляти рішення, які запобігають відхиленням від норми.
  10. Сертифікувати розробки, технологічні процеси, програмні та
  11. Розробляти інструкції щодо використання продукції.
  12. Удосконалювати засоби автоматизації та системи виконання певних процесів.
  13. Обслуговуватиме технологічне обладнання.
  14. Налаштовувати, налагоджувати та регулювати системи автоматизації, діагностики та контролю.
  15. Підвищуватиме кваліфікацію співробітників, які працюватимуть з новим обладнанням.

На які посади можна розраховувати

Ми з вами розглянули, чим відрізняється спеціальність "автоматизація технологічних процесів та виробництв". А робота по ній може здійснюватися на наступних посадах:

  1. Апаратник-оператор.
  2. Інженер-схемотехнік.
  3. Програміст-розробник.
  4. Інженер-системотехнік.
  5. Оператор напівавтоматичних ліній.
  6. Інженер механізації, автоматизації та автоматизації виробничих процесів.
  7. Конструктор обчислювальних систем.
  8. Інженер вимірювальних приладів та автоматики.
  9. Матеріалознавець.
  10. Технік-електромеханік.
  11. Розробник автоматизованої системи керування.

Як бачите, варіантів досить багато. Причому слід враховувати ще й те, що у процесі вивчення увага буде приділена велику кількість мов програмування. А це, відповідно, дасть широкі можливості щодо працевлаштування після закінчення навчання. Наприклад, випускник може піти і на автомобільний завод, щоб працювати над конвеєром для автомобілів, або ж у сферу електроніки, щоб створювати мікроконтролери, процесори та інші важливі та корисні елементи.

Автоматизація технологічних процесів та виробництв – спеціальність складна, що передбачає великий обсяг знань, тому до неї необхідно буде підійти з усією відповідальністю. Але як винагороду слід прийняти той факт, що є широкі можливості для творчості.

Для кого найкраще підійде цей шлях

Найбільша можливість стати успішними на цій ниві у тих, хто займався чимось схожим ще з дитинства. Скажімо, ходив у гурток радіотехніки, програмував за своїм комп'ютером чи намагався зібрати свій тривимірний принтер. Якщо ж нічим таким ви не займалися, то не варто переживати. Шанси стати добрим фахівцемє, просто доведеться докласти значної кількості зусиль.

Чому необхідно приділити увагу насамперед

Фізика і математика - це основа спеціальності, що описується. Перша наука необхідна для того, щоб розуміти процеси, що відбуваються на апаратному рівні. Математика ж дозволяє розробляти рішення для складних завданьта створювати моделі нелінійної поведінки.

При знайомстві з програмуванням багатьом, коли вони тільки пишуть свої програми «Привіт, світ!», здається, що знання формул і алгоритмів не потрібно. Але це помилкова думка, і чим краще потенційний інженер розуміється на математиці, тим більших висот він зможе досягти в розробці програмної складової.

Що робити, якщо нема бачення майбутнього?

Отже, навчальний курс пройдено, а чіткого розуміння того, що треба робити, немає? Що ж, це говорить про присутність значних прогалин у здобутій освіті. Автоматизація технологічних процесів та виробництв – спеціальність, як ми вже говорили, складна, і сподіватися, що всі необхідні знаннядадуть в університеті, не доводиться. Дуже багато перекидається на самонавчання як у плановому режимі, так і маючи на увазі, що людина сама зацікавиться предметами, що вивчаються, і приділить їм достатньо часу.

Висновок

Ось ми і розглянули в загальних рисахспеціальність "автоматизація технологічних процесів та виробництв". Відгуки фахівців, які закінчили цей напрямок і трудяться тут, кажуть, що попри складність спочатку можна претендувати на досить непогану. заробітну плату, починаючи з п'ятнадцяти тисяч карбованців. А згодом, набравшись досвіду та вмінь, і рядовий фахівець зможе претендувати на отримання до 40 000 руб.! І навіть це ще не верхня грань, оскільки для буквально геніальних (читайте – тих, хто багато часу присвятив самовдосконаленню та розвитку) людей можливим є й отримання значно більших сум.

В основних напрямках економічного та соціального розвиткустає завдання розвивати виробництво електронних пристроїв регулювання та телемеханіки, виконавчих механізмів, приладів та датчиків систем комплексної автоматизації складних технологічних процесів, агрегатів, машин та обладнання. У цьому можуть допомогти автоматизовані системи управління.

Автоматизована система управління або АСУ – комплекс апаратних та програмних засобів, призначений для управління різними процесами в рамках технологічного процесу, виробництва, підприємства. АСУ застосовуються в різних галузях промисловості, енергетиці, транспорті і т. п. Термін автоматизована, на відміну від терміна автоматична підкреслює збереження за людиною-оператором деяких функцій, або найбільш загального, цілеспрямованого характеру, або автоматизації, що не піддаються.

Досвід, накопичений при створенні автоматизованих та автоматичних систем управління, показує, що управління різними процесами ґрунтується на ряді правил і законів, частина з яких виявляється загальною для технічних пристроїв, живих організмів та суспільних явищ.

Автоматизована система керування технологічним процесом.

Автоматизована система управління технологічним процесом (скор. АСУТП) - комплекс технічних та програмних засобів, призначений для автоматизації управління технологічним обладнанням на промислових підприємствах. Може мати зв'язок із більш глобальною автоматизованою системою управління підприємством (АСУП).

Під АСУТП зазвичай розуміється комплексне рішення, що забезпечує автоматизацію основних технологічних операцій технологічного процесу на виробництві в цілому або на якійсь його ділянці, що випускає відносно завершений продукт.

Термін «автоматизований» на відміну від терміна «автоматичний» наголошує на необхідності участі людини в окремих операціях, як з метою збереження контролю над процесом, так і у зв'язку зі складністю або недоцільністю автоматизації окремих операцій.

Складовими частинами АСУТП можуть бути окремі системи автоматичного управління (САУ) та автоматизовані пристрої, пов'язані в єдиний комплекс. Як правило, АСУТП має єдину систему операторського управління технологічним процесом у вигляді одного або декількох пультів управління, засоби обробки та архівування інформації про хід процесу, типові елементи автоматики: датчики, пристрої управління, виконавчі пристрої. Для інформаційного зв'язку всіх підсистем використовуються промислові мережі.

Автоматизація технологічного процесу - сукупність методів та засобів, призначена для реалізації системи чи систем, що дозволяють здійснювати управління самим технологічним процесом без безпосередньої участі людини, або залишення за людиною права прийняття найбільш відповідальних рішень.

Класифікація АСУ ТП

У зарубіжній літературі можна зустріти досить цікаву класифікацію АСУ ТП, відповідно до якої всі АСУ ТП поділяються на три глобальні класи:

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Російською мовою цей термін можна перекласти як "система телемеханіки", "система телеметрії" або "система диспетчерського управління". На мій погляд, останнє визначення найточніше відображає сутність та призначення системи – контроль та моніторинг об'єктів за участю диспетчера.

Тут потрібне деяке пояснення. Термін SCADA часто використовується у вужчому сенсі: багато хто так називає програмний пакет візуалізації технологічного процесу. Однак у цьому розділі під словом SCADA ми розумітимемо цілий клас систем управління.

PLC (Programmable Logic Controller). Російською мовою перекладається як “програмований логічний контролер” (чи скорочено ПЛК).

Тут, як і в попередньому випадку, є двозначність. Під терміном ПЛК часто мається на увазі апаратний модуль реалізації алгоритмів автоматизованого управління. Тим не менш, термін ПЛК має і більш загальне значення і часто використовується для позначення цілого класу систем.

DCS (Distributed Control System). Російською розподілена система управління (РСУ). Тут жодної плутанини немає, все однозначно.

Задля справедливості треба зазначити, що якщо на початку 90-х така класифікація не викликала суперечок, то зараз багато експертів вважають її досить умовною. Це пов'язано з тим, що в Останніми рокамивпроваджуються гібридні системи, які з низки характерних ознак можна зарахувати як одного класу, і до другого.

Основа автоматизації технологічних процесів - це перерозподіл матеріальних, енергетичних та інформаційних потоків відповідно до прийнятого критерію управління (оптимальності).

Основними цілями автоматизації технологічних процесів є:

· Підвищення ефективності виробничого процесу.

· Підвищення безпеки.

· Підвищення екологічності.

· Підвищення економічності.

Досягнення цілей здійснюється шляхом вирішення наступних завдань:

· Поліпшення якості регулювання

· Підвищення коефіцієнта готовності обладнання

· Поліпшення ергономіки праці операторів процесу

· Забезпечення достовірності інформації про матеріальні компоненти, що застосовуються у виробництві (в т.ч. за допомогою управління каталогом)

· Зберігання інформації про перебіг технологічного процесу та аварійні ситуації

Автоматизація технологічних процесів у межах одного виробничого процесу дозволяє організувати основу для впровадження систем управління виробництвом та систем управління підприємством.

Як правило, внаслідок автоматизації технологічного процесу створюється АСУ ТП.

Автоматизована система управління технологічним процесом (АСУТП) – комплекс програмних та технічних засобів, призначений для автоматизації управління технологічним обладнанням на підприємствах. Може мати зв'язок із більш глобальною автоматизованою системою управління підприємством (АСУП).

Під АСУТП зазвичай розуміється комплексне рішення, що забезпечує автоматизацію основних технологічних операцій технологічного процесу на виробництві, в цілому або на якійсь його ділянці, що випускає відносно завершений продукт.

Термін «автоматизований» на відміну від терміна «автоматичний» підкреслює можливість участі людини в окремих операціях як з метою збереження людського контролю над процесом, так і у зв'язку зі складністю або недоцільністю автоматизації окремих операцій.

Складовими частинами АСУТП можуть бути окремі системи автоматичного управління (САУ) та автоматизовані пристрої, пов'язані в єдиний комплекс. Як правило, АСУТП має єдину систему операторського управління технологічним процесом у вигляді одного або декількох пультів управління, засоби обробки та архівування інформації про хід процесу, типові елементи автоматики: датчики, контролери, виконавчі пристрої. Для інформаційного зв'язку всіх підсистем використовуються промислові мережі.

У зв'язку з різницею підходів розрізняють автоматизацію наступних технологічних процесів:

· Автоматизація безперервних технологічних процесів (Process Automation)

· Автоматизація дискретних технологічних процесів (Factory Automation)

· Автоматизація гібридних технологічних процесів (Hybrid Automation)

На сьогоднішній день автоматизація процесів виробництва є невід'ємним напрямком роботи будь-якої промислової компанії.

Для забезпечення безпеки співробітників промислових підприємств та розвитку виробничої діяльності Міністерство праці та соціального розвитку РФ розробило рекомендації за такими напрямами: 1) розробка та впровадження плану заходів щодо безпеки праці; 2) встановлення спеціальних приладів (систем) для регулювання виробничих процесів дистанційним та автоматичним способом; 3) використання спеціальних роботів для роботи на небезпечному підприємстві.

  1. Дистанційне керування.Автоматизація технологічних процесів та виробництв виконується через функцію дистанційного керування. Воно регулює роботу обладнання далекої відстані від шкідливої ​​та небезпечної зони.

Оператор контролює процеси виробництва, використовуючи певні засоби сигналізації або візуальні канали.

Найкраща стаття місяця

Якщо ви робитимете все самостійно, співробітники не навчаться працювати. Підлеглі не відразу впораються із завданнями, які ви делегуєте, але без делегування ви приречені на цейтнот.

Ми опублікували у статті алгоритм делегування, який допоможе звільнитися від рутини та перестати працювати цілодобово. Ви дізнаєтесь, кому можна і не можна доручити роботу, як правильно дати завдання, щоб його виконали, та як контролювати персонал.

Прилади, за допомогою яких здійснюється дистанційне керування, випускають у двох версіях: пересувний та стаціонарний. З принципів дії, виділяють електричні, механічні, гідравлічні, пневматичні, і навіть комбіновані засоби дистанційного управління. Вибір пристрою залежить від багатьох факторів. Це може бути механізм обладнання, можливість дотримання точної дистанції, можливість впливу небезпечного виробничого фактора.

Якщо відстань від обладнання до приладу керування незначна, застосовують механічне дистанційне керування.

Найпопулярнішими є електричні прилади. Це пов'язано з відносною простотою конструкції та відсутністю інерції.

  • Як створити віртуальний офіс та як керувати його співробітниками
  1. Автоматизаціятехнологічних процесів та виробництв – це система засобів, яка виконує функцію управління виробничими процесами, виключаючи участь людини або залишаючи за нею вирішення найвідповідальніших завдань.

Автоматизація процесів виробництва включає певні способи управління обладнанням, що передбачають виконання виробничого процесу в заданому режимі та послідовності, а також із зазначеною продуктивністю. Таке управління має на увазі мінімальне втручання людини. Співробітник не докладає фізичних зусиль, лише контролює виробничий процес.

Зазвичай за такого підходу до організації виробничого процесу утворюється АСУТП.

Основаавтоматизації виробництва полягає у певному перерозподілі потоків інформації, а також енергетичних та матеріальних ресурсів з урахуванням усіх критеріїв управління.

Автоматизація процесів виробництва передбачає роботу з основними цілями, які полягають у:

  • збільшення показника ефективності процесу виробництва;
  • забезпечення безпеки на виробництві.

Для досягнення поставленої мети необхідне рішення завдань, Характерні для автоматизації виробництва:

  • вдосконалення якості процесу регулювання;
  • зростання коефіцієнта, за показником якого можна будувати висновки про готовності устаткування роботі;
  • вдосконалення організації праці провідних фахівців управління виробничим процесом;
  • збереження інформаційних ресурсів, що містять повідомлення про технологічний процес та аварії на виробництві.

Основні види автоматизації процесів виробництва

Існує два види автоматизації: повна та часткова.

  1. Частковапередбачає автоматизацію будь-якого окремого обладнання та виробничих операцій.

Автоматизація, куди входять одну чи кілька операцій технологічного процесу, є частковою. Автоматизація виробничих процесів використовується у разі, коли ускладнюється система управління виробництв, а умови праці небезпечні життя.

Такий вид автоматизації часто використовується у компаніях галузі харчової промисловості, і зазвичай його застосовують до устаткування, що діє на виробництві.

  1. Повнаавтоматизація процесів виробництва - це найвищий рівень автоматизації, який передбачає передачу всіх контрольних та управлінських функцій технічним приладам.

В даний час такий вид автоматизації застосовується дуже рідко. Переважно контроль за процесом виробництва веде людина. Близькі до цього виду автоматизації підприємства атомної енергетики.

Якщо враховувати характер виробничих процесів, можна виділити такі видиавтоматизації:

  • безперервних виробничих процесів;
  • дискретних виробничих процесів;
  • гібридних виробничих процесів
  • l&g t;

    Рівні автоматизації процесів виробництва

    Автоматизація виробництва може виконуватись на наступних рівнях:

  1. Нульовий рівень. Тут мають на увазі автоматизація певних робочих моментів. Наприклад, обертання шпинделя. В іншому передбачається участь людини.

У цьому рівні автоматизація процесів виробництва називається механізацією.

  1. Автоматизація першого рівнявключає виготовлення приладів, які не мають на увазі участь співробітника у разі здійснення холостих ходів на якому-небудь одному пристрої.

На цьому рівні автоматизація технічних процесів та виробництв зветься «автоматизація робочого процесу в потоковому та серійному виробництві». На даному етапіне передбачається автоматичний взаємозв'язок між робітником та обладнанням. У цьому випадку працівник виробництва стежить за транспортуванням машин та здійснює контроль над виробничим процесом. Для цього рівня характерні машини-автомати та напівавтомати. Автоматичне обладнання виключає участь людини. Напівавтоматичні пристрої навпаки – вимагають втручання людини у робочий цикл. Наведемо приклад: нове сучасне обладнання– токарний автомат – здійснює технологічний процес самостійно: робить обточування, свердління тощо. Подібний пристрійза показниками продуктивності може дорівнювати 10 звичайним машинам. Це відбувається завдяки автоматизації багатьох робочих моментів та високому рівню концентрації виробничих операцій.

  • Дистанційний працівник: плюси та мінуси для роботодавця
  1. Автоматизація процесів виробництва другого рівняпередбачає автоматизацію технологічних процесів.

Другий рівень автоматизації передбачає здійснення чотирьох моментів робочого процесу. Це контроль над обладнанням, транспортування, утилізація відходів та керування комплексом приладів.

У вигляді виробничих пристроїврозробляються та використовуються ГПС (гнучкі виробничі системи), автоматичні лінії.

Автоматичною лінієює система обладнання, що діє самостійно, без участі людини. Як правило, машини встановлені у певній технологічної послідовностіта пов'язані інструментами транспортування, управління, завантаження, утилізації відходів та контролю.

Наведемо приклад автоматичну лінію з обробки шестірні редуктора, яка дозволяє виключити участь людини, тим самим звільняючи близько 20 співробітників. Окупається терміном до трьох років.

Автоматична лінія має на увазі виробниче обладнання, яке створюється під будь-який вид транспортного засобута приєднується до нього певним приладом для завантаження (наприклад, лотком). Така лінія містить усі робочі й у тому числі неодружені позиції, що служать для обслуговування та огляду автоматичної лінії. Якщо процес вимагає участі людини, то лінія називається автоматизованою.

  1. Третій рівень автоматизаціївключає всі етапи виробництва від розробки до випробувань і відправки готової продукції. На цьому рівні передбачається комплексне автоматизування.

Щоб вийти на третій рівень автоматизації, необхідно освоїти всі раніше розглянуті рівні. У цьому випадку виробництво потрібно забезпечити високотехнологічними пристроями та витратити чимало коштів.

Комплексна автоматизація технологічних процесів і виробництв дає потрібний ефект при великому обсязівипуску продукції з постійним пристроєм і тонким списком (будь-які елементи для певного обладнання та ін). Такий вид автоматизації виводить виробництво на новий рівеньрозвитку та виправдовує себе з точки зору ефективності витрат на основні засоби.

Автоматизація процесів подібних виробництв дає можливості, які можна оцінити на даному прикладі: у США є завод з комплексною автоматизацією виробництва автомобільних рам. У компанії 160 співробітників, більшість з яких є інженерами та спеціалістами з ремонту обладнання. Задля реалізації певної програми з виробництва у разі відсутності комплексної автоматизації необхідно було б залучити до робочого процесу близько 12 тисяч жителів.

Цей рівень вирішує такі завдання, як: транспортування готової виробничої продукції між цехами за допомогою автоматично настроєного адресування, складування, утилізація відходів виробництва, управління технологічним процесом із широким використанням комп'ютерних пристроїв. Третій рівень передбачає мінімальне втручання людини у процес виробництва. Функції співробітника полягають лише в обслуговуванні обладнання та контролі стану приладів.

  • Як скласти графік продажів: шпаргалка для комерційного директора

Робота з автоматизації процесів виробництва: 4 основних напрямки

Діяльність, пов'язана з автоматизацією на виробництві, реалізується у наступних напрямках:

  1. Розробка та впровадження проектів з конструкції обладнання та технологій для вдосконалення робочого процесу:
  • створення всіх елементів механічної та електронної спрямованості в приладі-автоматі - від пристрою до способу їх виробництва;
  • автоматизація та управління технологічними процесами та виробництвами шляхом проектування та введення комплексу управління за допомогою діючих приладів – виробничих комп'ютерів, електричних двигунів, датчиків та ін;
  • створення програми з управління комплексом автоматизації основних засобів чи обробки інформаційних ресурсів. Також передбачається розробка певного алгоритму.
  1. Організація та управління:
  • організація колективної роботиспівробітників;
  • виходячи з економічно обґрунтованих розрахунків, прийняття важливих рішень в управлінні;
  • створення комплексу заходів із сфери підготовки проектів автоматизації, виробництва та випробування готової продукції;
  • контроль та управління інформаційними ресурсами підприємства.
  1. Наука та дослідження:
  • створення моделей пристроїв, виробничих процесів, методів та комплексів автоматизації;
  • організація експериментальних випробувань, проведення обробки та аналізу результатів.
  1. Автоматизація процесів виробництва містить також роботу у сервісно-експлуатаційному напрямку:
  • створення заходів щодо роботи та ремонту основних засобів;
  • проведення періодичної діагностики виробничих процесів та основних засобів;
  • проведення прийому та впровадження у виробництво приладів-автоматів.
  • 4 тренди інтернет-маркетингу, які будуть актуальні у 2017 році

Як допомогти співробітникам «пережити» автоматизацію виробництва

  1. Покладіть на співробітників, що звільнилися, нові обов'язки.Робота багатьох працівників замінюється автоматичним обладнанням. Автоматизація технологічних процесів та виробництв втрачає свій сенс, якщо не відбувається скорочення штату. Тут ваша кадрова служба має вести грамотну роботу, висуваючи певні вимоги до відбору працівників, які продовжують свою діяльність на нових пристроях. Також спеціалістам служби HR потрібно постаратися визначити працівників, які залишилися без обов'язків, після автоматизації на нові місця.
  2. Поясніть, як автоматизація позначиться на процесі роботи та заробітній платі.Для того щоб співробітники, які залишилися на виробництві, були зацікавлені, кадрова служба має оголосити 3 важливі аргументи:
  • автоматизація технологічних процесів виробництв сприяє легкому прогнозуванню та контролю, зменшуючи до мінімуму дію людського фактора. Практика, як правило, ілюструє значне підвищення якості продукції та продуктивності. Це впливає на збільшення зарплати;
  • для співробітників, які працюють з новим автоматичним обладнанням, відкриваються можливості для зростання у професії, і цим підвищується оплата праці;
  • тим співробітникам, які займаються обслуговуванням автоматичної лінії, платять більше, оскільки їхню працю цінніша і передбачає певну кваліфікацію.
  1. Навчіть співробітників роботі на новому устаткуванні.Навчання співробітників необхідно здійснювати у два етапи. На першому потрібно підготувати технічних спеціалістів, оскільки займаються стажуванням робочих. Для цих працівників навчання проводить фірма-постачальник. Цей алгоритм допомагає підприємству підготувати кваліфікованих співробітників, які здатні повернути обладнання до робочий станпри будь-яких збоях. Автоматизація процесів виробництва зазвичай триває близько тижня.
  2. Заздалегідь подбайте про рівень технічної грамотності робітників.Співробітники з низькою кваліфікацією зазвичай найчастіше виступають проти автоматизації. При відборі претендентів слідкуйте за технічними компетенціями майбутнього співробітника.
  • Система сертифікації організації: все, що потрібно знати про цю процедуру

Системи автоматизації процесів виробництва АСУ ТП

Всі завдання, що стоять перед автоматизацією виробничого процесу, необхідно вирішувати за допомогою застосування нових засобів та способів автоматизації. Після застосування автоматизації відбувається формування АСУ ТП (Автоматична система управління технологічним процесом).

Автоматизація процесів управління виробництвом сприяє створенню основи подальшого застосування чітких систем управління підприємством та організацією.

  1. Автоматизація комплексу управління виробничими процесами створює умови передачі контролюючої та управлінської функцій співробітника певному автоматично працюючого устаткування. Такі пристрої допомагають здійснювати всі етапи роботи з інформаційними потоками (збір, обробка та ін.) До подібного підходу до автоматизованого управління можна віднести пристрої (наприклад, верстат), комплекс і лінію, які з'єднані певним зв'язком з приладами, що здійснюють контроль та вимірювання. Подібні прилади оперативно та в логічній послідовності здійснюють збір інформації про будь-яке відхилення від існуючої норми у виробничому процесі і потім проводять аналіз отриманих даних.
  2. Системи автоматизації процесів виробництва, які відповідають за здійснення певної функції пристрою, здатні оперативно знайти спосіб регулювання робочої діяльності всіх механізмів, виключивши при цьому відхилення в режимах виробничих процесів і так далі.
  3. Лінія зв'язку служить передавачем команд, які містять певні поправки, а також здійснює контроль всіх сигналів, що надійшли (команд).
  4. АСУ ТП разом із новітніми комплексамивсіх основних та допоміжних апаратів та приладів формують автоматизовані комплекси.
  5. Подібні системи мають на увазі здійснення контролю над будь-яким заводом або фабрикою. У функції АСУ ТП може входити контроль за певним приладом, виробничим цехом, конвеєром чи ділянкою підприємства. Приклад: у разі відсутності діяльності у випускаючого комплексу необхідних показників технологічних вимог, система за допомогою певних каналів може змінити його виробничий режим, враховуючи всі нормативи.

Об'єкти автоматизації процесів виробництва та їх параметри

При запровадження у виробництво певних засобів механізації основним завданням буде збереження у роботі устаткування якісних показників, що відбито у властивостях вироблену продукцію.

В даний час експерти області, як правило, глибоко не вникають у зміст технічних характеристикбудь-яких об'єктів. Це тим, що з точки зору теорії впровадити системи управління можна на будь-якій частині виробничого процесу.

При розгляді в даному плані основ автоматизації процесів виробництв список об'єктів механізації виглядатиме так:

  • конвеєри,
  • цехи,
  • всі існуючі агрегати та установки.

Можливим є порівняння рівня проблеми застосування автоматичних систем. Він, безперечно, має залежність від розміру передбачуваного проекту.

Щодо характеристик, з якими автоматичні системи здійснюють робочі функції, то тут можна відзначити вихідні та вхідні показники.

Вхідними показниками є фізичні риси продукції та властивості об'єкта.

Вихідні показники – це якісні дані про вироблений продукт.

Регулюючі технічні засоби автоматизації процесів виробництва

Спеціальними сигналізаторами в автоматизованих системах є прилади, що регулюють. У їхню можливість входить контроль та управління різноманітними технологічними показниками.

В автоматизацію технічних процесів та виробництв входять такі сигналізатори:

  • показники температури,
  • показники тиску,
  • показники певних властивостей потоку тощо.

З погляду технічного підходу пристрою можуть реалізовуватися у вигляді приладів з контактними частинами на виході та відсутністю шкал.

Принципдії сигналізаторів, які відповідають за регулювання, можуть бути різними.

Найпопулярнішими пристроями з вимірювання температури є ртутні, терморезисторні, манометричні та біометалеві моделі.

Конструкція зазвичай залежить від принципів роботи. Однак умови теж мають для неї велике значення.

Автоматизація технологічних процесів і виробництв може зумовлюватися специфікою діяльності підприємства міста і, виходячи з цього, передбачатися з розрахунком на особливості умов застосування. Прилади, призначені для регулювання, створюються з орієнтиром на експлуатацію за високого рівня вологості, впливу хімічних речовинта фізичному тиску.

  • Штрафи ФАС за порушення закону про рекламу та способи їх уникнути

Яке ПЗ вибрати для автоматизації процесів виробництва

При впровадженні автоматизованої системи необхідно підібрати якісне програмне забезпечення, з надійним рівнем контролю за процесом.

  1. "1С: Комплексна автоматизація".

Ця форма «1С» передбачає велике коло можливостей, які сприяють автоматизації обліку та багатьох виробничих процесів.

Дане програмне забезпечення є одним із найкращих для проведення автоматизації. Це пояснюється наявністю зручного інтерфейсу, допомоги та інших важливих особливостей. Тим не менш, вирішити всі поставлені завдання ця програма не може.

  1. "Крафт".

Це програма, яка здійснює автоматизацію технологічних процесів та виробництв. Реалізує як бухгалтерську автоматизацію, і технічну. Однак варто звернути увагу на те, що програма не має функціонала, здатного включити абсолютно всі напрямки виробничого процесу.

  1. індивідуальні програми.

Часто буває, що з автоматизації процесів виробництва застосовуються персонально створені програми. Вони розробляються на вирішення конкретних завданьщо робить їх ідеальними у плані використання. Але є суттєвий мінус - розробка індивідуальних програм коштує грошей, а завдання можливого розширення функцій вирішується не так просто.

Існує велика кількістьпрограм, що виконують автоматизацію технологічних процесів та виробництв. Але не всі вони підходять для конкретних завдань. З цієї причини необхідно знайти співробітника, який розуміється на даному питанні і зможе підібрати найкращий варіантдля підприємства.

Думка експерта

Не варто купувати найдорожче IT-рішення

Олексій Каторов,

директор департаменту інформаційних систем ВАТ «Нова перевізна компанія»

Якщо автоматизації процесів виробництва не можна уникнути, не ігноруйте важливий принцип: «краще є ворогом доброго». Простіше кажучи, якщо у вас вже функціонує будь-яка система, яку деякі консультанти радять поміняти, не поспішайте робити це. Зазвичай більшість акціонерів зацікавлена ​​насамперед у впровадженні облікових систем високого рівня(аналітика та ін) і найменше їх цікавить виробництво. Багато новітні технологіївідкривають вам варіант ефективної роботи двох систем одночасно. Тому не варто виключати можливість впровадження в роботу нової автоматичної системиповерх вже наявної.

Я не раджу вам купувати найдорожче IT-рішення. Ви ризикуєте не освоїти придбану систему з великим функціоналом і через 10 років. Не сподівайтеся на випадок і не ігноруйте накопиченого досвіду застосування автоматизації процесів виробництва у вашій галузі. Впровадження будь-яких IT-рішень неможливе без активної участі генерального директора.

Етапи розробки та впровадження системи автоматизації процесів виробництва

Створення АСУ ТПє не простим процесом і має кілька стадій:

  • насамперед створюється технічне завдання;
  • створення концепції розробки АСУТП чи створення проекту автоматизованих систем управління стадії «П»;
  • розробка виробничого проекту АСУТП, стадія "Р";
  • впровадження у технологічний процес автоматизованих систем та аналіз їх роботи. Йдеться про повноцінні випробування систем.

Розробка технічного завдання Запровадження автоматизації процесів виробництва передбачає перелік необхідних досліджень перед використанням систем для підприємства.

Проектуванняавтоматизації технологічних процесів та виробництв передбачає залучення ряду фахівціву цій галузі:

  • співробітників з економічною освітою,
  • електромеханіків,
  • програмістів автоматизаційних систем,
  • технологів,
  • працівників, що спеціалізуються на електропроводах.

Виходячи з показників, отриманих у ході досліджень, що проводяться перед впровадженням, здійснюється ескізна опрацювання проекту майбутньоїАСУ ТП:

  1. Насамперед здійснюється розробка бази функціоналу та алгоритму складу автоматизованої системи.
  2. Далі пояснюється вибір основних технічних компонентів АСУТП і робиться пропозиція, пов'язана з кількістю та номенклатурою.
  3. Після автоматизації процесів виробництва ставляться завдання оновлення задіяного обладнання, внаслідок поліпшення виробничого процесу завдяки проведеній автоматизації.

Після проведення всіх необхідних досліджень перед запровадженням автоматизованих систем створюються положення технічного завдання, що включають:

  • весь список функціоналу, що здійснюється АСУТП у проекті;
  • обґрунтування створення системи з технічного та економічного погляду;
  • типи та розмір робіт, які необхідні для впровадження та проектування автоматизованих систем;
  • складання плану робіт з ремонту, запуску, монтування та проведення повного перелікувипробувань автоматизованих систем

На стадії виконання технічного проектуздійснюється синтез автоматизаційних систем:

  • йде процес розроблення функціонального складу автоматизації процесів виробництва;
  • створюється перелік сигналів, які приймають вхідні показники автоматизованих систем. Можна визначити характеристики метрології;
  • визначаються технічні критеріїдо приладів, що здійснюють регулювання та контроль технологічних показників. Здійснюється розробка інформаційно-організаційного складу автоматизованих систем.
  • встановлюється склад апарату;
  • робиться вибір датчиків та приладів КВП, які виконують функції виробничих вимірювань технічних параметрів;
  • здійснюється підбір автоматики та встановлюється структура пристроїв технічного комплексу.
  • Система стратегічного управління: 14 ефективних заходів

Думка експерта

Спочатку автоматизуйте ту операцію, яка задає темп виробництва

Юрій Титов,

генеральний директор компанії «Кухонний двір», Москва

Насамперед при автоматизації процесів виробництва зверніть увагу на операцію, яка виконує початкову функцію. У нас це створення корпусів. Перша операція – розпил ДСП. Раніше необхідним був підвіз ДСП до верстата, в якому брали участь близько семи людей. Навантажувачу було нелегко пересуватися в маленькому просторі, Через те, що сировиною було зайнято досить багато місця.

Виникали застої, через запізнення підвезення ДСП зі складу. Ми вирішили провести автоматизацію, створивши автоматичний склад із розпилом на початку ділянки. Автоматизований пристрій самостійно здійснює процес взяття матеріалів зі складу, а потім відправляє розпил. Завантаження складу ДСП відбувається кілька разів на тиждень. Автоматизація процесів виробництва допомогла нам задіяти не семеро людей, а лише двох співробітників.

Тепер нам відомо, напевно, кількість продукції, яку має виробити кожен працівник на даній операції, і скільки він випускає за хвилину. Комп'ютерний пристрій без помилок розраховує показники за планом, замінивши фотографії робочого процесу, які були основою денної продуктивності. Далі ми провели автоматизацію наступних операцій: кромлення та присадка.

6 порад, які допоможуть безболісно провести автоматизацію

По перше, займіться пошуком людини, яка по-справжньому цікавиться автоматизацією технологічних процесів та виробництв. Це є необхідною умовою.

По-друге, організуйте групу співробітників, які займатимуться питаннями автоматизації. Відзначимо важливу особливість: не варто платити лідерові групи на початку проекту, це спричинить вимоги оплати за кожен крок. Оплачуйте результат, але за заздалегідь обумовленою ставкою.

По-третє, вам потрібна підтримка керівників департаментів. Зацікавте їх ідеями автоматизації, проілюструйте вигоду цього процесу.

По-четвертеВимагайте від компанії, яка здійснюватиме впровадження, план і бюджет автоматизації. Ми рекомендуємо робити замовлення швидкої діагностики – це збільшить ваші шанси на більш точне визначення вартості застосування автоматизації.

У п'ятихЯкщо вам необхідним виступає відмова від послуг компанії, яка планує здійснити використання, зробіть це. У майбутньому ви зможете взяти на роботу програміста, який здійснить необхідні доопрацювання, не роблячи масштабних змін.

По-шосте, обов'язково оформіть угоду про конфіденційність із компанією, яка здійснюватиме впровадження автоматизації. У такому договорі варто зазначити штрафи у разі порушення зобов'язань, прописаних у документі.

  • Планування виробництва – фундамент ефективної діяльності підприємства

Яку суму обійдеться автоматизація процесів виробництва підприємству

В області IT зазвичай розраховують показник TCO – «сукупну вартість володіння». Цей термін означає сукупність всіх витрат, починаючи з покупки інформаційної системи та закінчуючи утилізацією. Витрати не обумовлюються типом інформаційного продукту, який ви впроваджуєте у виробництві.

ТСО передбачає такі витрати:

  1. Придбання ліцензій для програмного забезпечення.
  2. Впровадження IT-системи на виробництві:
  • аналіз стану підприємства та розробка відповідної проекту документації;
  • проведення настановних робіт та налаштування впроваджуваного програмного забезпечення;
  • об'єднання інформаційних систем;
  • проведення навчання для працівників підприємства.

3. Контроль за системою після впровадження:

  • здійснення програмних оновлень;
  • технічний контроль;
  • розвиток програмного забезпечення шляхом розширення функціоналу та інших факторів.
  1. Здійснення зміни інформаційної системи (перехід іншу).

Коли перед компанією виникає необхідність автоматизації процесів виробництва, багато керівників підходять до вибору систем з погляду вартості ліцензій, не враховуючи при цьому наступні витрати. З цієї причини виникає багато помилок, пов'язаних із неправильним вибором системи та розрахунком вартості проекту.

На початкових етапахавтоматизації процесів виробництва, коли вам потрібно визначитися з постачальником, Генеральному директорута програмісту необхідно обговорити та вибрати для підприємства програмне забезпечення.

Щодо вартості ліцензій, то тут ціни у різних постачальників можуть відрізнятися навіть у 20 разів. Спроба зменшити вартість автоматизації технологічних процесів та виробництв, за умови відсутності втрати якості, зазвичай вдається максимум на 30%. Досягти цього показника можна як торгуючись із постачальником, і залучаючи до процесу застосування співробітників. Наприклад, ви можете зменшити робочі витрати в п'ять разів, якщо у вашому штаті є компетентні IT-фахівці, які мають усі навички для розвитку впроваджуваної системи без сторонньої допомоги.

Думка експерта

Автоматизація обійшлася нам у 2,5 млн. доларів

Сергій Сухінін,

начальник відділу автоматизованих систем управління ВАТ «Науково-виробничий комплекс «Елара», Чувашія

Наша компанія витратила 470 000 доларів на покупку ліцензії для програми управління базою даних. Сукупні витрати по впровадженню системи ERP, що передбачає автоматизацію процесів управління виробництвом та плануванням, коштували компанії 2,5 мільйона доларів. На етапі виробничої експлуатації ми отримали економічний ефект, який виник завдяки впровадженню програмного забезпечення. Витрати окупилися за півтора роки після впровадження програми.

ЗАСОБИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Під засобом автоматизації технологічного процесу розуміється комплекс технічних пристроїв, які забезпечують переміщення виконавчих (робітників) органів машини із заданими кінематичними параметрами (траєкторії та закони руху). У випадку зазначене завдання вирішується у вигляді системи управління (СУ) і приводу робочого органу. Однак, у перших автоматичних машинах виділити приводи та систему керування в окремі модулі неможливо. Приклад структури такої машини представлено рис.1.

Автомат працює в такий спосіб. Асинхронний електродвигунчерез головний передавальний механізм приводить у безперервне обертання розподільний кулачковий вал. Далі рухи передаються відповідними штовхачами через передавальні механізми 1...5 на робочі органи 1...5. Розподільний вал забезпечує не тільки передачу механічної енергії до робочих органів, а й є програмістом, погоджуючи рух останніх за часом. У машині, що має таку структуру, приводи та система управління інтегровані в єдині механізми. Наведеній вище структурі може, наприклад, відповідати кінематична схема, що представлена ​​на рис.2.

Аналогічна машина такого призначення та відповідної продуктивності в принципі може мати структурну схему, представлену на рис.3.

Автомат, представлений на рис.3, працює в такий спосіб. СУ видає команди приводи 1...5, які здійснюють переміщення у просторі робочих органів 1...5. При цьому СУ здійснює узгодження траєкторій у просторі та за часом. Основною особливістю автомата є наявність явно виділеної системи управління і приводів кожного робочого органу. У загальному випадку до складу автомата можуть включатися датчики, які забезпечують СУ відповідною інформацією, необхідною для вироблення обґрунтованих команд. Датчики зазвичай встановлюються перед робочим органом або після нього (датчики положення, акселерометри, датчики кутових швидкостей, сили, тиску, температури тощо). Іноді датчики розташовуються всередині приводу (на рис.3 канал передачі інформації показаний пунктиром) та забезпечують СУ додатковою інформацією(величина струму, тиску в циліндрі, швидкості зміни струму тощо), що використовується для підвищення якості керування. Докладніше такі зв'язки розглядаються в спеціальних курсах.. Згідно з структурою (рис.3) можуть бути побудовані різні, принципово відрізняються один від одного автомати. Основною ознакою їх класифікації є тип СУ. У випадку класифікація систем управління за принципом дії представлена ​​на рис.4.

Циклові системи можуть бути замкнуті або розімкнені. Автомат, структура та кінематична схема якого представлені відповідно на рис.1 та рис.2, має розімкнуту систему управління. Такі машини часто називають «механічними дурнями», тому що вони працюють доти, доки обертається розподільний вал. СУ не контролює параметри технологічного процесу та у разі розрегулювання окремих механізмів автомат продовжує випускати продукцію, навіть якщо це шлюб. Іноді в обладнанні можуть бути один або кілька приводів без зворотних зв'язків (див. привід 3 на рис.3). На рис.5 представлена ​​кінематична схема автомата з розімкнутою цикловою системою управління та роздільними приводами. Автоматом, що має таку схему, можна керувати тільки за часом (забезпечувати узгоджені початку переміщень робочих органів у часі) за допомогою контролера, що перепрограмується, командоапарата з розподільним кулачковим валом, логічної схеми, реалізованої на будь-якій елементній базі (пневмоелементи, реле, мікросхеми і т.д.). .). Основним недоліком керування за часом є вимушене завищення циклових параметрів машини та, отже, зниження продуктивності. Справді, створюючи алгоритм тимчасового управління, доводиться враховувати можливу нестабільність роботи приводів за часом спрацьовування, яке не контролюється шляхом завищення тимчасових інтервалів між подачею команд. В іншому випадку може мати місце зіткнення робочих органів, наприклад, через випадкове збільшення часу ходу одного циліндра і зменшення часу ходу іншого циліндра.

У тих випадках, коли необхідно контролювати початкові та кінцеві положення робочих органів (для того, наприклад, щоб виключити їх зіткнення), застосовують циклові СУ зі зворотними зв'язками за положенням. На рис.6 представлена ​​кінематична схема автомата з системою управління. Опорні сигнали для синхронізації спрацьовувань робочих органів 1...5 надходять із датчиків положення 7...16. На відміну від автомата зі структурою та кінематичною схемою, представлених на рис.1 та 2, дана машина має менш стабільний цикл. У першому випадку всі циклові параметри (часи робочих і неодружених ходів) визначаються виключно частотою обертання розподільного валу, а в другому (рис.4 і 6) - вони залежать від часу спрацьовування кожного циліндра (є функцією стану циліндра та поточних параметрів, що характеризують технологічний процес ). Однак, ця схема в порівнянні зі схемою, представленою на рис.5, дозволяє підвищити продуктивність машини за рахунок виключення непотрібних інтервалів часу між подачею команд управління.

Усі наведені вище кінематичні схеми відповідають цикловим СУ. У тому випадку, коли хоча б один із приводів автомата має позиційне, контурне або адаптивне управління, то прийнято називати його відповідно позиційної, контурної або адаптивної.

На рис.7 представлений фрагмент кінематичної схеми поворотного столу автомата із позиційною СУ. Привід поворотного столу РВ здійснюється електромагнітом, що складається з корпусу 1, в якому розташовані обмотка 2 і рухливий якорь 3. Повернення якоря забезпечується пружиною, а обмеження ходу - упорами 5. На якорі встановлений штовхач 6, який за допомогою ролика 7 важеля 8 і вала I пов'язаний з поворотним столомРВ. Важіль 8 пов'язаний з нерухомим корпусом пружиною 9. Рухомий елемент потенціометричного датчика положення 10 жорстко пов'язаний з якорем.

При подачі напруги на обмотку 2 якір стискає пружину і, зменшуючи зазор магнітопроводу, переміщує РВ за допомогою механізму прямолінійної куліси, що складається з ролика 7 і куліси 8. Пружина 9 забезпечує силове замикання ролика та куліси. Датчик положення забезпечує СУ інформацією про поточні координати РВ.



СУ збільшує струм в обмотці доти, поки якір, а, отже, і жорстко пов'язаний з ним РВ, не досягне заданої координати, після чого сила пружини врівноважується силою електромагнітної тяги. Структура такого приводу може мати, наприклад, вигляд, як показано на рис.8.

СУ працює в такий спосіб. Пристрій зчитування програм видає на вхід перетворювача координат змінну х 0 виражену наприклад у двійковому коді і відповідну необхідної координати якоря двигуна. З виходу перетворювачів координат, один із яких є датчиком зворотнього зв'язку, напруги U і U 0 надходять на пристрій порівняння, що виробляє сигнал помилки DU, пропорційний різниці напруги на його входах. Сигнал помилки подається на вхід підсилювача потужності, який залежно від знаку та величини DU видає струм I на обмотку електромагніту. Якщо величина помилки стає рівною нулюто струм стабілізується на відповідному рівні. Як тільки вихідна ланка з тієї чи іншої причини зміщується від заданого положення, величина струму починає змінюватися таким чином, щоб повернути його у вихідне положення. Таким чином, якщо СУ послідовно задає приводу кінцеве безліч М записаних на програмі носії координат, то привід буде мати М точок позиціонування. Циклові СУ зазвичай мають дві точки позиціонування за кожною координатою (для кожного приводу). У перших позиційних системах кількість координат обмежувалося числом потенціометрів, кожен із яких служив для запам'ятовування певної координати. Сучасні контролери дозволяють задавати, зберігати та видавати в двійковому коді практично необмежену кількість точок позиціонування.

На рис.8 представлена ​​кінематична схема типового електромеханічного приводу з контурною СУ. Такі приводи широко застосовуються у верстатах з числовим. програмним управлінням. Як датчики зворотного зв'язку використовуються тахогенератор (датчик кутової швидкості) 6 та індуктосин (датчик лінійних переміщень) 7. Очевидно, що механізмом, представленим на рис. 8 може керувати позиційна система (див. рис.7).

Таким чином, за кінематичною схемою неможливо відрізнити контурну та позиційну СУ. Справа в тому, що в контурній СУ програмуючий пристрій запам'ятовує та видає не набір координат, а безперервну функцію. Таким чином, контурна система - це по суті позиційна система з нескінченним числом точок позиціонування та керованим часом переходу РВ з однієї точки в іншу. У позиційних та контурних СУ є елемент адаптації, тобто. вони можуть забезпечити хід РВ в задану точкуабо його рух за заданим законом при різних реакціях на нього з боку довкілля.

Проте, практично адаптивними СУ прийнято вважати такі системи, які у залежність від поточної реакції довкілля можуть змінювати алгоритм роботи машини.

На практиці при проектуванні автомата чи автоматичної лінії буває надзвичайно важливо на стадії ескізного проектування вибрати приводи механізмів та СУ. Це завдання є багатокритеріальним. Зазвичай вибір приводів та СУ здійснюють за такими критеріями:

n вартість;

n надійність;

n ремонтопридатність;

n конструктивна та технологічна наступність;

n пожежо- та вибухобезпека;

n рівень робочого шуму;

n стійкість до електромагнітних перешкод (ставиться до СУ);

n стійкість до жорстких випромінювань (належить до СУ);

n масогабаритні характеристики.

Усі приводи та СУ можна класифікувати за типом використовуваної енергії. У приводах сучасних технологічних машин зазвичай використовуються: електрична енергія(Електромеханічні приводи), енергія стисненого повітря (пневмоприводи), енергія потоку рідини (гідроприводи), енергія розрідження (вакуумні приводи), приводи з двигунами внутрішнього згоряння. Іноді у машинах застосовують комбіновані приводи. Наприклад: електропневматичний, пневмогідравлічний, електрогідравлічний та ін. Короткі порівняльні характеристикидвигунів приводів наведено у таблиці 1. Крім того, при виборі приводу слід враховувати передавальний механізм та його характеристики. Так, сам двигун може бути дешевим, а передавальний механізм - дорогим, надійність двигуна може бути великою, а надійність передавального механізму - маленькою та інш.

Найважливішим аспектомВибором типу приводу є наступність. Так, наприклад, якщо у новопроектованому автоматі хоча б один із приводів гідравлічний, варто подумати про можливість застосування гідравліки і для інших робочих органів. Якщо гідравліка застосовується вперше, то треба пам'ятати, що вона вимагатиме установки поруч із обладнанням дуже дорогою і великою за масогабаритними параметрами гідростанції. Так само треба чинити і щодо пневматики. Деколи буває нерозумно прокладати пневмомагістраль або навіть купувати компресор заради одного пневмоприводу в одній машині. Як правило, при проектуванні обладнання необхідно прагнути до застосування однотипних приводів. У цьому випадку, крім перерахованого вище, суттєво спрощується технічне обслуговуваннята ремонт. Більш глибоке порівняння різних типівприводів та СУ можна зробити лише після вивчення спеціальних дисциплін.

Запитання для самоконтролю

1. Що називають засобом автоматизації технологічного процесу стосовно виробництва?

2. Перерахуйте основні частини автоматичної виробничої машини.

3. Що виконувало функції програмоносія у перших циклових автоматах?

4. У чому полягає еволюція автоматичних виробничих машин?

5. Перерахуйте типи СУ, що застосовуються у технологічному обладнанні.

6. Що таке замкнута та розімкнена СУ?

7. У чому полягають основні особливості циклової СУ?

8. Чим відрізняються позиційні та контурні СУ?

9. Які СУ називають адаптивними?

10. З яких основних елементів складається привід машини?

11. За якими ознаками класифікуються приводи машин?

12. Перерахуйте основні типи приводів, що застосовуються у технологічних машинах.

13. Перерахуйте критерії порівняння приводів та СУ.

14. Наведіть приклад замкненого циклового приводу.

Loading...Loading...