Protsessi automatiseerimise rakendamine. Protsessi automatiseerimise tööriistad
Põhisuundadel majandus- ja sotsiaalne arengülesandeks saab keerukate automaatikasüsteemide elektrooniliste juhtimis- ja telemehaanikaseadmete, täiturmehhanismide, instrumentide ja andurite tootmise arendamine tehnoloogilised protsessid, seadmed, masinad ja seadmed. Kõige selle juures võivad abiks olla automatiseeritud juhtimissüsteemid.
Automatiseeritud juhtimissüsteem ehk ACS on riist- ja tarkvara kompleks, mis on loodud erinevate protsesside juhtimiseks tehnoloogilise protsessi, tootmise või ettevõtte raames. ACS-i kasutatakse erinevates tööstusharudes, energeetikas, transpordis jne. Termin automatiseeritud, erinevalt terminist automaatne, rõhutab teatud funktsioonide säilitamist inimkäijate poolt, kas need on kas kõige üldisemad, eesmärke seadvad või ei ole neile sobivad. automatiseerimine.
Automatiseeritud ja automaatsete juhtimissüsteemide loomisel omandatud kogemused näitavad, et erinevate protsesside juhtimine põhineb mitmetel reeglitel ja seaduspärasustel, millest osa osutub omaseks nii tehnilistele seadmetele, elusorganismidele kui ka sotsiaalsetele nähtustele.
Automatiseeritud protsesside juhtimissüsteem.
Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteem (lühend ACSTP) - riist- ja tarkvara komplekt, mis on loodud tehnoloogiliste seadmete juhtimise automatiseerimiseks tööstusettevõtted. Võib olla seotud globaalsema automatiseeritud ettevõttehaldussüsteemiga (EMS).
Protsessi juhtimissüsteemi all mõistetakse tavaliselt terviklikku lahendust, mis tagab tehnoloogilise protsessi peamiste tehnoloogiliste toimingute automatiseerimise tootmises tervikuna või selle mõnes osas, mis toodab suhteliselt valmis toodet.
Mõiste "automaatne" rõhutab erinevalt terminist "automaatne" inimese osalemise vajadust teatud toimingutes nii protsessi üle kontrolli säilitamiseks kui ka teatud toimingute automatiseerimise keerukuse või ebaotstarbekuse tõttu.
Protsessijuhtimissüsteemi komponentideks võivad olla eraldiseisvad automaatjuhtimissüsteemid (ACS) ja ühtseks kompleksiks ühendatud automatiseeritud seadmed. Protsessi juhtimissüsteemil reeglina on ühtne süsteem operaatori juhtimine tehnoloogilise protsessi üle ühe või mitme juhtpaneeli kujul, vahendid protsessi edenemise kohta teabe töötlemiseks ja arhiveerimiseks, standardsed automaatikaelemendid: andurid, juhtimisseadmed, täiturmehhanismid. Tööstusvõrke kasutatakse kõigi alamsüsteemide infovahetuseks.
Tehnoloogilise protsessi automatiseerimine on süsteemi või süsteemide juurutamiseks mõeldud meetodite ja vahendite kogum, mis võimaldab juhtida tehnoloogilist protsessi ennast ilma inimese otsese osaluseta või jättes inimesele vastutustundlikumate otsuste tegemise õiguse.
Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemide klassifikatsioon
Väliskirjandusest võib leida üsna huvitava automatiseeritud protsessijuhtimise süsteemide klassifikatsiooni, mille järgi on kõik automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemid jagatud kolme globaalsesse klassi:
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Seda terminit võib vene keelde tõlkida kui "telemehaanikasüsteem", "telemeetriasüsteem" või "dispetšeri juhtimissüsteem". Minu arvates peegeldab viimane definitsioon kõige täpsemalt süsteemi olemust ja eesmärki - objektide juhtimine ja jälgimine dispetšeri osalusel.
Siin on vaja mõningast selgitust. Mõistet SCADA kasutatakse sageli kitsamas tähenduses: paljud nimetavad seda tehnoloogilise protsessi visualiseerimiseks mõeldud tarkvarapaketiks. Kuid selles jaotises mõistame sõna SCADA all tervet klassi juhtimissüsteeme.
PLC (programmeeritav loogikakontroller). Vene keelde tõlgitud kui "programmeeritav loogikakontroller" (või lühidalt PLC).
Siin, nagu ka eelmisel juhul, on ebaselgus. Termin PLC viitab sageli riistvaramoodulile automatiseeritud juhtimisalgoritmide rakendamiseks. Mõistel PLC on aga rohkem üldine tähendus ja seda kasutatakse sageli tervele süsteemide klassile viitamiseks.
DCS (hajutatud juhtimissüsteem). Vene keeles hajutatud juhtimissüsteem (DCS). Siin pole segadust, kõik on selge.
Ausalt öeldes tuleb märkida, et kui 90ndate alguses ei tekitanud selline klassifikatsioon vaidlusi, siis nüüd peavad paljud eksperdid seda väga meelevaldseks. See on tingitud asjaolust, et in viimased aastad Võetakse kasutusele hübriidsüsteemid, mida mitmete iseloomulike tunnuste põhjal saab liigitada ühte või teise klassi.
Protsessi automatiseerimise alused - see on materjali-, energia- ja infovoogude ümberjagamine vastavalt aktsepteeritud juhtimiskriteeriumile (optimaalsus).
Protsesside automatiseerimise peamised eesmärgid on:
· Tootmisprotsessi efektiivsuse tõstmine.
· Suurenenud turvalisus.
· Suurenenud keskkonnasõbralikkus.
· Suurenenud efektiivsus.
Eesmärkide saavutamine toimub järgmiste ülesannete lahendamisega:
· Reguleerimise kvaliteedi parandamine
Suurenenud seadmete kättesaadavus
· Protsessi operaatorite ergonoomika parandamine
· Tootmises kasutatavate materjalide komponentide kohta teabe usaldusväärsuse tagamine (sh kataloogihalduse kaudu)
· Teabe salvestamine tehnoloogilise protsessi edenemise ja hädaolukordade kohta
Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine ühe tootmisprotsessi raames võimaldab korrastada tootmisjuhtimissüsteemide ja ettevõtte juhtimissüsteemide juurutamise aluseid.
Reeglina luuakse tehnoloogilise protsessi automatiseerimise tulemusena automatiseeritud protsesside juhtimissüsteem.
Automatiseeritud protsesside juhtimissüsteem (APCS) - tarkvara komplekt ja tehnilisi vahendeid, mis on ette nähtud ettevõtete tehnoloogiliste seadmete juhtimise automatiseerimiseks. Võib olla seotud globaalsema automatiseeritud ettevõttehaldussüsteemiga (EMS).
Protsessijuhtimissüsteemi all mõistetakse tavaliselt terviklikku lahendust, mis tagab tootmises toimuva tehnoloogilise protsessi peamiste tehnoloogiliste toimingute automatiseerimise, tervikuna või mõnes selle osas, valmistades suhteliselt valmis toote.
Mõiste "automaatne" rõhutab erinevalt terminist "automaatne" inimese osalemise võimalust teatud toimingutes nii selleks, et säilitada inimese kontroll protsessi üle, kui ka seoses teatud toimingute automatiseerimise keerukuse või ebaotstarbekusega.
Protsessijuhtimissüsteemi komponentideks võivad olla eraldiseisvad automaatjuhtimissüsteemid (ACS) ja ühtseks kompleksiks ühendatud automatiseeritud seadmed. Protsessijuhtimissüsteemis on reeglina ühtne operaatori juhtimissüsteem tehnoloogilise protsessi jaoks ühe või mitme juhtpaneeli näol, vahendid protsessi info töötlemiseks ja arhiveerimiseks ning standardsed automaatikaelemendid: andurid, kontrollerid, täiturid. Tööstusvõrke kasutatakse kõigi alamsüsteemide infovahetuseks.
Erinevate lähenemisviiside tõttu eristatakse järgmiste tehnoloogiliste protsesside automatiseerimist:
· Pidevate tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine (Process Automation)
Diskreetsete tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine (tehase automatiseerimine)
· Hübriidtehnoloogiliste protsesside automatiseerimine (Hybrid Automation)
Kas olete õppinud "tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimist", aga ei kujuta ettegi, mis tööd sa tegema hakkad? Tõenäoliselt viitab see tõsistele lünkadele teie hariduses, kuid proovime seda probleemi koos mõista. Me kasutame seda igapäevaselt automatiseeritud süsteemid seda isegi teadvustamata.
Vajadus automatiseerimise järele – kas see on olemas?
Ükskõik milline tootmisprotsess, see on ressursside raiskamine. Tänu uutele tehnoloogiatele ja tootmismeetoditele saame säästa toodete valmistamisel kuluvat toorainet ja kütust.
Aga kuidas on lood inimressurssidega? Kõrgelt kvalifitseeritud spetsialiste saab ju kasutada ka muude projektide elluviimiseks ning konveieri juhtimine töötajate enda poolt on kallis rõõm, mis tõstab lõpptoote hinda.
Probleem lahendati osaliselt mitu sajandit tagasi aurumasinate ja konveieritootmise leiutamisega. Kuid isegi praegu on enamikus endise Nõukogude Liidu töökodades endiselt liiga palju töötajaid. Ja lisaks lisakuludele on see täis "inimfaktorit", mis on enamiku tekkivate probleemide peamine põhjus.
Insener või 5 muud eriala?
Kui olete lõpetamisel saanud diplomi, saate positsioonile loota:
- Insener.
- Disainer.
- Disainer.
- Uurija.
- Arendusosakonna juhataja.
- Operatiivosakonna töötaja.
Inseneri elukutse oli moes 40 aastat tagasi, kuid praegu on vähesed valmis oma peaga mõtlema ja vastutust võtma. Loomulikult oled oma diplomiga väga kitsas spetsialist, põhiülesannete nimekirjas on uute juhtimis- ja juhtimissüsteemide juurutamine ja arendamine tootmises.
Enamasti pole aga vaja teha muud, kui kogu süsteem töökorras hoida, ettetulevad pisirikked parandada ja töid edasi planeerida.
Kõik süsteemi optimeerimise või uuendamise projektid viiakse ellu vahetute ülemuste eestvedamisel kogu osakonna jõupingutustega. Nii et ärge muretsege, kohe esimesel päeval ei ole teid sunnitud midagi uuenduslikku välja töötama või absoluutselt rakendama uus viis kontroll. Nõuded spetsialistidele on üsna piisavad, palk oleneb piirkonnast ja tööstusest.
Projekti väljatöötamine ja kujundamine.
U disainerid ja konstruktoridülesanded on veidi erinevad. Nad juba teevad seda uus projektid peaaegu kõikides arenguetappides. Esiteks peavad need töötajad ülesande sõnastama ja püstitama.
Kui tulevase töö eesmärk ja maht on kindlaks määratud, hakatakse koostama üldplaani tulevase projekti elluviimiseks. Alles pärast seda on projekteerijal õigus liikuda edasi detailplaneeringute koostamise, arhitektuuri väljatöötamise ja vahendite valiku juurde.
Ja edasi viimane etapp Samade inseneride jaoks on vaja koostada ka dokumentatsioon.
Disaineri töö ei erine palju etteantud tööplaanist, seega pole mõtet sellele keskenduda. Võime vaid öelda, et nende kahe elukutse esindajad on teooriale ja teadusele mõnevõrra lähemal, kuid säilitavad siiski otsese sideme tootmisega ja on hästi teadlikud. lõpptoode teie töö.
Tootmisautomaatika valdkonna teadlased.
Ja nüüd on aeg rääkida neist, kellele meeldivad valged kitlid ja teaduslaborid. Tegelikult me räägime matemaatika kõige puhtamal kujul. Mudelite projekteerimine, loomine ja täiustamine, uued algoritmid. Oskus selliseid teoreetilisi probleeme lahendada, mõnikord reaalsusest mõnevõrra lahutatud, avaldub isegi koolis või ülikoolis. Kui märkad seda enda juures, peaksid oma võimeid adekvaatselt hindama ja leidma endale koha mõnes uurimiskeskuses.
Erastruktuuride pakkumised on kõrgemalt tasustatud, kuid enamik ettevõtteid nõuab kõiki õigusi teie tulemustele intellektuaalne tegevus. Töötades valitsusstruktuuris, saate dirigeerida teaduslik tegevus, on suurem võimalus kolleegide seas tuntust koguda. Ainus küsimus on seada oma prioriteedid õigesti.
Juhtpositsioonid ja isiklik vastutus.
Osakonna või projektijuhi ametikohale saate loota kahel juhul:
- Katse oma ambitsioone ja püüdlusi ellu viia.
- Kõrge vastutustundlikkus ja isiklikud oskused.
Esimene punkt ei sobi teile kohe pärast ülikooli, noor spetsialist Nad ei usalda teile tõsist ametikohta ja te ei saa sellega hakkama ilma teatud kogemuste ja teadmisteta. Kuid on problemaatiline lükata vastutus ebaõnnestumise eest kellelegi teisele.
Seega teadke lihtsalt, et kui täidate oma tööülesandeid kvaliteetselt ja õigeaegselt, võite loota karjääritõusule; teie diplom võimaldab seda. Seetõttu ei tööta ükski võimude argument haridustaseme lahknevuse kohta. Kuid mõelge, kas see on seda väärt - kohustused suurenevad ja vastutuse tase tõuseb märgatavalt.
Tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimise teaduskonna spetsialistid teavad, kellega koostööd teha, juba esimestest eluaastatest peale. Ärge häbenege, kui töökohtõnnestus tänu tutvustele saada. Kasutut spetsialisti ei hoia keegi vastutusrikkal ametikohal, seega pole see kuigi kaalukas argument.
Video erialast
Järgmisena arutletakse videos programmi “Tuleviku spetsialistid” raames, kellega pärast tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimise teaduskonna lõpetamist koostööd teha. Millised on selle elukutse nüansid, plussid ja miinused:
Tegelikult hõlmab see protsess suur hulk tegevused, mis hõlmavad loomist ja kasutamist spetsiaalsed tööriistad, mis töötavad automaatselt, tööviljakuse tõusu tagavate tehnoloogiliste protsesside areng muudab selle näitaja tõusu püsivaks.
Automatiseerimise probleemid ja trendid
Tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine on seotud probleemidega
mis kõige sagedamini tekivad seetõttu, et iga konkreetne lahendus peab olema seotud konkreetse protsessi, toote või osaga. Seega tuleb arvesse võtta kõiki neile elementidele iseloomulikke omadusi. Eriti keeruline võib olla määratud suuruste ja kujundite täielik järgimine. Ka detaili kvaliteet peab vastama kõrgeimatele nõuetele, muidu ei ole tööprotsessi võimalik korraldada.
Milliseid nõudeid peavad ettevõtted automatiseerimisele üleminekuks vastama?
Esiteks on sellisel viisil tootlikkuse tõstmiseks vaja koolitada personali, kes ei saaks mitte ainult uusi seadmeid juhtida, vaid ka midagi uut selles valdkonnas pakkuda. Koostöö ja
Samal ajal peaks tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine toimuma ainult terviklikult, mitte konkreetsete osade või elementide, vaid kogu süsteemi suhtes. Lisaks on vaja võimalikult asjatundlikult välja arvutada ettevõttes juba olemasolevad ressursid. Ainult siis, kui see tingimus on täidetud, töötab süsteem probleemideta terve aasta.
Kuidas muidu saate tootlikkust tõsta?
Esiteks võimaldab tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine vähendada tootmises hõivatud töötajate koguarvu. Tänu kaasaegsetele tehnoloogiatele saab üks töötaja korraga hooldada mitut seadet. Seega energia ja toodang suurenevad, olenemata sellest, millises suunas konkreetne ettevõte tegutseb.
Lisaks võimaldab automaatika täiustada mitte ainult ennast, vaid ka seadmeid, mida töö käigus kasutatakse.
Lõpuks võib tähelepanu pöörata ka tootmiskulude vähendamisele. Kulude vähendamist on võimalik saavutada organisatsioonis kasutatavate osade, mehhanismide ja koostude ühtlustamise ja standardiseerimisega. Sellise protsessi korraldamisel nagu tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine , Ilma selliste probleemide lahendamiseta on see lihtsalt võimatu.
Kaasaegse automaatika omadused
Peamine tingimus ja nõue, mida automaatikasüsteemid esitavad
tehnoloogilised protsessid – kõige kasutamine lihtsad vooluringid maksimaalsete tulemuste saavutamiseks. On vaja ühendada mitte ainult osad ise, vaid ka nende konkreetsed elemendid.
Lisaks peaksime püüdma anda detailidele endile võimalikult palju üksikasju. lihtne vorm. Peaasi, et vorm ise vastaks kaasaegse tootmise tasemele ja vastaks kõigile selle nõuetele.
Kaasaegse tootmise lihtsustamiseks ei tohiks kasutada raskesti töödeldavaid materjale.
Samal ajal peavad kõik töödeldavad osad olema kindlalt ja kindlalt kinnitatud. Tööstusprotsesside automatiseerimine nõuab seda alati. Tänu sellele ei ole vaja midagi kunstlikult muuta ega lisavarustust kasutada.
Tootmisprotsesside automatiseerimine on peamine suund, mida mööda tootmine praegu kogu maailmas liigub. Kõik, mida varem täitis inimene ise, tema funktsioonid, mitte ainult füüsilised, vaid ka intellektuaalsed, kandub järk-järgult üle tehnoloogiale, mis ise teostab tehnoloogilisi tsükleid ja juhib neid. See on praegu üldine suund kaasaegsed tehnoloogiad. Inimese roll paljudes tööstusharudes taandub juba praegu vaid kontrolleriks automaatkontrolleri taga.
Üldiselt mõistetakse “tehnoloogilise protsessi juhtimise” all mõistet toimingute kogum, mis on vajalik protsessi käivitamiseks, peatamiseks, samuti vajalike füüsikaliste suuruste (protsessiindikaatorite) suunamiseks või muutmiseks. Juhtimist vajavaid üksikuid masinaid, agregaate, seadmeid, seadmeid, masinate komplekse ja seadmeid, mis teostavad tehnoloogilisi protsesse, nimetatakse automaatikas juhtimisobjektideks ehk juhitavateks objektideks. Hallatavad objektid on oma otstarbelt väga mitmekesised.
Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine– mehhanismide ja masinate juhtimiseks kulutatud inimese füüsilise töö asendamine seda kontrolli tagavate spetsiaalsete seadmete tööga (erinevate parameetrite reguleerimine, etteantud tootlikkuse ja tootekvaliteedi saavutamine ilma inimese sekkumiseta).
Tootmisprotsesside automatiseerimine võimaldab mitmekordselt tõsta tööviljakust, tõsta selle ohutust, keskkonnasõbralikkust, parandada toodete kvaliteeti ning efektiivsemalt kasutada tootmisressursse, sh inimpotentsiaali.
Iga tehnoloogiline protsess luuakse ja viiakse läbi konkreetse eesmärgi saavutamiseks. Lõpptoote valmistamine või vahetulemuse saamiseks. Seega võib automatiseeritud tootmise eesmärgiks olla toote sorteerimine, transportimine ja pakendamine. Tootmise automatiseerimine võib olla täielik, keeruline või osaline.
Osaline automatiseerimine tekib siis, kui üks toiming või eraldi tootmistsükkel viiakse läbi automaatselt. Samas on inimeste piiratud osalus selles lubatud. Enamasti toimub osaline automatiseerimine siis, kui protsess kulgeb liiga kiiresti, et inimene ise saaks selles täiel määral osaleda, samas tulevad sellega hästi toime üsna primitiivsed elektriseadmetest juhitavad mehaanilised seadmed.
Osalist automatiseerimist kasutatakse reeglina olemasolevatel seadmetel ja see on selle täiendus. Siiski on see kõige tõhusam, kui see sisaldub ühine süsteem automaatika algusest peale – töötatakse kohe välja, toodetakse ja paigaldatakse selle lahutamatu osana.
Põhjalik automatiseerimine peaks hõlmama eraldi suurt tootmispinda, see võib olla eraldi töökoda või elektrijaam. Sel juhul töötab kogu tootmine ühtse omavahel ühendatud automatiseeritud kompleksi režiimis. Tootmisprotsesside kompleksne automatiseerimine ei ole alati soovitatav. Selle kasutusvaldkond on kaasaegne kõrgelt arenenud tootmine, mis kasutab äärmiselttöökindel varustus.
Ühe masina või agregaadi rike peatab kohe kogu tootmistsükli. Sellisel tootmisel peab olema iseregulatsioon ja iseorganiseerumine, mis toimub eelnevalt loodud programmi järgi. Sel juhul osaleb inimene tootmisprotsessis ainult alalise kontrollerina, jälgides kogu süsteemi ja selle üksikute osade seisukorda ning sekkub tootmisse käivitamiseks ja eriolukordade või ohu korral. sellisest juhtumist.
Tootmisprotsesside automatiseerimise kõrgeim tase – täielik automatiseerimine . Sellega teostab süsteem ise mitte ainult tootmisprotsessi, vaid ka täielikku kontrolli selle üle, mida teostavad automaatsed juhtimissüsteemid. Täielik automatiseerimine on soovitatav kulutõhusa, jätkusuutliku tootmise puhul koos väljakujunenud tehnoloogiliste protsessidega ja pideva töörežiimiga.
Kõik võimalikud kõrvalekalded normist lähtuvalt tuleb eelnevalt ette näha ja välja töötada süsteemid nende eest kaitsmiseks. Täielik automatiseerimine on vajalik ka tööks, mis võib ohustada inimese elu, tema tervist või mida tehakse talle kättesaamatus kohas - vee all, agressiivses keskkonnas, kosmoses.
Iga süsteem koosneb komponentidest, mis toimivad teatud funktsioonid. IN automatiseeritud süsteem Andurid võtavad näidud ja edastavad need, et teha otsus, kuidas süsteemi juhtida; käsu täidab ajam. Enamasti on see elektriseade, kuna see on abiga elektrivool Mõttekam on käske täita.
On vaja eristada automatiseeritud juhtimissüsteeme ja automaatseid. Kell automatiseeritud juhtimissüsteem andurid edastavad näidud operaatori konsoolile ja ta edastab pärast otsuse tegemist käsu täitevseadmetele. Kell automaatne süsteem– signaali analüüsivad elektroonilised seadmed ja pärast otsuse tegemist annavad täitvatele seadmetele käsu.
Inimeste osalus automaatsüsteemides on endiselt vajalik, kuigi kontrollerina. Tal on võime igal ajal tehnoloogilisesse protsessi sekkuda, seda parandada või peatada.
Seega võib temperatuuriandur ebaõnnestuda ja anda valed näidud. Sel juhul tajub elektroonika oma andmeid usaldusväärsetena, ilma neid kahtluse alla seadmata.
Inimese mõistus ületab kordades elektroonikaseadmete võimeid, kuigi reageerimiskiiruselt jääb see neile alla. Operaator saab aru, et andur on vigane, hindab riske ja lihtsalt välja lülitab ilma protsessi katkestamata. Samas peab ta olema täiesti kindel, et sellega õnnetust ei juhtu. Kogemused ja intuitsioon, mis on masinatele kättesaamatud, aitavad tal otsust langetada.
Selline sihipärane sekkumine automaatsüsteemidesse ei too kaasa tõsiseid riske, kui otsuse teeb professionaal. Kogu automaatika väljalülitamine ja süsteemi käsitsijuhtimise režiimile lülitamine on aga tõsiste tagajärgedega, kuna inimene ei suuda muutuvatele tingimustele kiiresti reageerida.
Klassikaline näide on Tšernobõli tuumaelektrijaamas toimunud õnnetus, millest sai möödunud sajandi suurim inimtegevusest tingitud katastroof. See juhtus just automaatrežiimi väljalülitamise tõttu, kui juba välja töötatud programmid hädaolukordade ennetamiseks ei saanud mõjutada jaama reaktori olukorra kujunemist.
Üksikute protsesside automatiseerimine algas tööstuses 19. sajandil. Piisab, kui meenutada Watti konstrueeritud automaatset tsentrifugaalregulaatorit aurumasinatele. Kuid alles elektri tööstusliku kasutamise alguses sai võimalikuks laiem automatiseerimine, mitte üksikute protsesside, vaid tervete tehnoloogiliste tsüklite puhul. See on tingitud asjaolust, et varem kanti mehaaniline jõud ülekandeid ja ajameid kasutavatele masinatele.
Elektri tsentraliseeritud tootmine ja selle kasutamine tööstuses algas üldiselt alles kahekümnendal sajandil - enne Esimest maailmasõda, kui iga masin oli varustatud oma elektrimootoriga. Just see asjaolu võimaldas mehhaniseerida mitte ainult masina tootmisprotsessi, vaid ka mehhaniseerida selle juhtimist. See oli esimene samm loomise suunas automaatsed masinad. Mille esimesed näidised ilmusid 1930. aastate alguses. Siis tekkis termin "automatiseeritud tootmine".
Venemaal – siis veel NSV Liidus – astuti esimesi samme selles suunas eelmise sajandi 30.–40. Esimest korda kasutati laagriosade valmistamisel automaate. Seejärel algas maailmas esimene täielikult automatiseeritud traktorite mootorite kolbide tootmine.
Tehnoloogilised tsüklid ühendati ühtseks automatiseeritud protsessiks, alustades tooraine laadimisest ja lõpetades valmisdetailide pakkimisega. See sai võimalikuks tänu lai rakendus tolleaegsed kaasaegsed elektriseadmed, erinevad releed, kauglülitid ja muidugi ajamid.
Ja alles esimeste elektrooniliste arvutite tulek võimaldas jõuda uus tase automatiseerimine. Nüüd ei ole tehnoloogilist protsessi enam käsitletud lihtsalt üksikute toimingute kogumina, mis tuleb tulemuse saamiseks läbi viia kindlas järjekorras. Nüüd on kogu protsess saanud üheks.
Praegu ei juhi automaatjuhtimissüsteemid mitte ainult tootmisprotsessi, vaid ka juhivad seda ning jälgivad ebanormaalsete ja hädaolukordade tekkimist. Nad käivitavad ja seiskavad tehnoloogilised seadmed, jälgivad ülekoormusi ja töötavad välja õnnetuste korral toiminguid.
IN Hiljuti automaatjuhtimissüsteemid muudavad seadmete ümberehitamise uute toodete tootmiseks üsna lihtsaks. See on juba terve süsteem, mis koosneb eraldiseisvatest automaatsetest mitmerežiimilistest süsteemidest, mis on ühendatud keskarvutiga, mis ühendab need ühtsesse võrku ja väljastab täitmiseks ülesandeid.
Iga alamsüsteem on eraldi arvuti, millel on oma tarkvara loodud oma ülesannete täitmiseks. See on juba paindlikud tootmismoodulid. Neid nimetatakse paindlikeks, kuna neid saab ümber seadistada muude tehnoloogiliste protsesside jaoks ning seeläbi tootmist laiendada ja mitmekesistada.
Automatiseeritud tootmise tipp on. Automatiseerimine on tootmist läbi imbunud ülalt alla. Toorme tootmiseks tarnimise transpordiliin töötab automaatselt. Automatiseeritud juhtimine ja disain. Inimkogemust ja intelligentsust kasutatakse ainult seal, kus elektroonika seda ei asenda.
Majandusliku ja sotsiaalse arengu põhisuundades saab ülesandeks arendada keerukate tehnoloogiliste protsesside, sõlmede, masinate ja seadmete keerukate automatiseerimissüsteemide elektrooniliste juhtimis- ja telemehaanikaseadmete, täiturmehhanismide, instrumentide ja andurite tootmist. Kõige selle juures võivad abiks olla automatiseeritud juhtimissüsteemid.
Automatiseeritud juhtimissüsteem ehk ACS on riist- ja tarkvara kompleks, mis on loodud erinevate protsesside juhtimiseks tehnoloogilise protsessi, tootmise või ettevõtte raames. ACS-i kasutatakse erinevates tööstusharudes, energeetikas, transpordis jne. Termin automatiseeritud, erinevalt terminist automaatne, rõhutab teatud funktsioonide säilitamist inimkäijate poolt, kas need on kas kõige üldisemad, eesmärke seadvad või ei ole neile sobivad. automatiseerimine.
Automatiseeritud ja automaatsete juhtimissüsteemide loomisel omandatud kogemused näitavad, et erinevate protsesside juhtimine põhineb mitmetel reeglitel ja seaduspärasustel, millest osa osutub omaseks nii tehnilistele seadmetele, elusorganismidele kui ka sotsiaalsetele nähtustele.
Automatiseeritud protsesside juhtimissüsteem.
Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteem (lühend ACSTP) on riist- ja tarkvara komplekt, mis on loodud tööstusettevõtete tehnoloogiliste seadmete juhtimise automatiseerimiseks. Võib olla seotud globaalsema automatiseeritud ettevõttehaldussüsteemiga (EMS).
Protsessi juhtimissüsteemi all mõistetakse tavaliselt terviklikku lahendust, mis tagab tehnoloogilise protsessi peamiste tehnoloogiliste toimingute automatiseerimise tootmises tervikuna või selle mõnes osas, mis toodab suhteliselt valmis toodet.
Mõiste "automaatne" rõhutab erinevalt terminist "automaatne" inimese osalemise vajadust teatud toimingutes nii protsessi üle kontrolli säilitamiseks kui ka teatud toimingute automatiseerimise keerukuse või ebaotstarbekuse tõttu.
Protsessijuhtimissüsteemi komponentideks võivad olla eraldiseisvad automaatjuhtimissüsteemid (ACS) ja ühtseks kompleksiks ühendatud automatiseeritud seadmed. Reeglina on protsessijuhtimissüsteemis tehnoloogilise protsessi jaoks ühtne operaatori juhtimissüsteem ühe või mitme juhtpaneeli näol, vahendid protsessi info töötlemiseks ja arhiveerimiseks ning standardsed automaatikaelemendid: andurid, juhtimisseadmed, täiturmehhanismid. Tööstusvõrke kasutatakse kõigi alamsüsteemide infovahetuseks.
Tehnoloogilise protsessi automatiseerimine on süsteemi või süsteemide juurutamiseks mõeldud meetodite ja vahendite kogum, mis võimaldab juhtida tehnoloogilist protsessi ennast ilma inimese otsese osaluseta või jättes inimesele vastutustundlikumate otsuste tegemise õiguse.
Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemide klassifikatsioon
Väliskirjandusest võib leida üsna huvitava automatiseeritud protsessijuhtimise süsteemide klassifikatsiooni, mille järgi on kõik automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemid jagatud kolme globaalsesse klassi:
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Seda terminit võib vene keelde tõlkida kui "telemehaanikasüsteem", "telemeetriasüsteem" või "dispetšeri juhtimissüsteem". Minu arvates peegeldab viimane definitsioon kõige täpsemalt süsteemi olemust ja eesmärki - objektide juhtimine ja jälgimine dispetšeri osalusel.
Siin on vaja mõningast selgitust. Mõistet SCADA kasutatakse sageli kitsamas tähenduses: paljud nimetavad seda tehnoloogilise protsessi visualiseerimiseks mõeldud tarkvarapaketiks. Kuid selles jaotises mõistame sõna SCADA all tervet klassi juhtimissüsteeme.
PLC (programmeeritav loogikakontroller). Vene keelde tõlgitud kui "programmeeritav loogikakontroller" (või lühidalt PLC).
Siin, nagu ka eelmisel juhul, on ebaselgus. Termin PLC viitab sageli riistvaramoodulile automatiseeritud juhtimisalgoritmide rakendamiseks. Mõistel PLC on aga ka üldisem tähendus ja seda kasutatakse sageli terve süsteemide klassi tähistamiseks.
DCS (hajutatud juhtimissüsteem). Vene keeles hajutatud juhtimissüsteem (DCS). Siin pole segadust, kõik on selge.
Ausalt öeldes tuleb märkida, et kui 90ndate alguses ei tekitanud selline klassifikatsioon vaidlusi, siis nüüd peavad paljud eksperdid seda väga meelevaldseks. Selle põhjuseks on asjaolu, et viimastel aastatel on kasutusele võetud hübriidsüsteemid, mida mitmete iseloomulike tunnuste põhjal saab liigitada ühte või teise klassi.
Protsessi automatiseerimise alused - see on materjali-, energia- ja infovoogude ümberjagamine vastavalt aktsepteeritud juhtimiskriteeriumile (optimaalsus).
Protsesside automatiseerimise peamised eesmärgid on:
· Tootmisprotsessi efektiivsuse tõstmine.
· Suurenenud turvalisus.
· Suurenenud keskkonnasõbralikkus.
· Suurenenud efektiivsus.
Eesmärkide saavutamine toimub järgmiste ülesannete lahendamisega:
· Reguleerimise kvaliteedi parandamine
Suurenenud seadmete kättesaadavus
· Protsessi operaatorite ergonoomika parandamine
· Tootmises kasutatavate materjalide komponentide kohta teabe usaldusväärsuse tagamine (sh kataloogihalduse kaudu)
· Teabe salvestamine tehnoloogilise protsessi edenemise ja hädaolukordade kohta
Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine ühe tootmisprotsessi raames võimaldab korrastada tootmisjuhtimissüsteemide ja ettevõtte juhtimissüsteemide juurutamise aluseid.
Reeglina luuakse tehnoloogilise protsessi automatiseerimise tulemusena automatiseeritud protsesside juhtimissüsteem.
Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteem (APCS) on tarkvara ja riistvara komplekt, mis on loodud ettevõtete tehnoloogiliste seadmete juhtimise automatiseerimiseks. Võib olla seotud globaalsema automatiseeritud ettevõttehaldussüsteemiga (EMS).
Protsessijuhtimissüsteemi all mõistetakse tavaliselt terviklikku lahendust, mis tagab tootmises toimuva tehnoloogilise protsessi peamiste tehnoloogiliste toimingute automatiseerimise, tervikuna või mõnes selle osas, valmistades suhteliselt valmis toote.
Mõiste "automaatne" rõhutab erinevalt terminist "automaatne" inimese osalemise võimalust teatud toimingutes nii selleks, et säilitada inimese kontroll protsessi üle, kui ka seoses teatud toimingute automatiseerimise keerukuse või ebaotstarbekusega.
Protsessijuhtimissüsteemi komponentideks võivad olla eraldiseisvad automaatjuhtimissüsteemid (ACS) ja ühtseks kompleksiks ühendatud automatiseeritud seadmed. Protsessijuhtimissüsteemis on reeglina ühtne operaatori juhtimissüsteem tehnoloogilise protsessi jaoks ühe või mitme juhtpaneeli näol, vahendid protsessi info töötlemiseks ja arhiveerimiseks ning standardsed automaatikaelemendid: andurid, kontrollerid, täiturid. Tööstusvõrke kasutatakse kõigi alamsüsteemide infovahetuseks.
Erinevate lähenemisviiside tõttu eristatakse järgmiste tehnoloogiliste protsesside automatiseerimist:
· Pidevate tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine (Process Automation)
Diskreetsete tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine (tehase automatiseerimine)
· Hübriidtehnoloogiliste protsesside automatiseerimine (Hybrid Automation)