Контрольные вопросы к введению

1. Каково значение курса автоматизации в системе подготовки специалистов по автоматизированному электроприводу?

2. Дайте определение термину автоматизация и обрисуйте роль обслуживающего персонала в автоматизированных системах.

3. В чем отличие автоматизации от простой механизации?

4. Каковы цели автоматизации производственных процессов?

5. Дайте определение АСУ.

6. Перечислите основные объекты и области автоматизации.

7. В чем заключается автоматизация технологических процессов?

8. Какова структура данного учебного пособия?

Глава 1. Автоматизированные системы управления технологическими процессами

1. Асутп как основа автоматизации технологических процессов

Общие вопросы автоматизации организации и управления производством решаются на уровне автоматизированных систем управления производством (АСУП) по отраслям. Технологическая подготовка производства по отраслям производится в рамках систем автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированных систем технологической подготовки производства (АСТПП), действующих в соответствии с подготовленной помощью САПР проектной документацией. Непосредственное управление технологическими процессами изготовления запланированной продукции возлагается на автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).

Принято отделять проблемы автоматизации организации и управления производством, решаемые на уровне АСУП, от технико-технологических вопросов автоматизации, решаемых на уровне САПР и АСУТП. Последние образуют единый комплекс автоматизированных производственных систем, обычно называемых гибкими производственными системами (ГПС), которые на международном уровне принято именовать системами CAD-CAM, причем системы CAD объединяют функции САПР и АСТПП. В настоящее время создание ГПС является основной задачей автоматизации по отраслям народного хозяйства.

Системы САПР и АСТПП являются специфическими для каждой отрасли производства, а в структуре АСУТП имеется много общего. Эта общность обусловлена тем, что в АСУТП применяются преимущественно электромеханические исполнительные устройства. Прежде всего, укажем на технологические процессы, связанные с изменением формы исходного материала, такие как обработка резанием, прокатка, бумажное, текстильное производство и др., в которых основными рабочими движениями являются перемещения рабочих органов, осуществляемые с помощью электроприводов. Автоматизированные электромеханические комплексы применяются также при добыче сырья в горной, нефтяной и газовой отраслях, при первичной обработке, хранении и транспортировке зерна и другой продукции сельского хозяйства. Разнообразные автоматизированные транспортные системы, применяемые для перемещения твердых, жидких и газообразных продуктов, такие как электропогрузчики, грузовые подъемники, насосные станции и трубопроводные системы имеют в качестве исполнительных устройств силовые электроприводы, а сервоприводы широко применяются в системах управления. Но и в технологических процессах, связанных с изменением агрегатного и физико-химического состояния исходных материалов, подача сырья на обработку и транспортировка готовой продукции производится с помощью электромеханических или управляемых с помощью электромеханических агрегатов транспортных систем. По перечисленным причинам основное внимание в данном курсе уделено изучению АСУТП с электромеханическими исполнительными устройствами.

Главной задачей АСУТП является повышение эффективности производства путем замены человека-оператора аппаратными средствами, устройствами автоматического управления. С этих позиций определим АСУТП как совокупность аппаратных средств и их программного обеспечения, предназначенных для управления технологическими объектами, которая обеспечивает оптимальный уровень автоматизации сбора, накопления и переработки информации и формирование таких управляющих воздействий на исполнительные устройства, что работа управляемого объекта происходит в оптимальном режиме.

Технологическим объектом (ТО) мы здесь называем совокупность технологического оборудования и реализованного на нем производственного процесса. Что касается критериев оптимальности (эффективности) функционирования технологических объектов, то кроме обычно решаемой задачи достижения наибольшего экономического эффекта укажем на всегда актуальные проблемы охраны здоровья работающих и сохранения окружающей среды. Наибольшая экономическая эффективность достигается оптимальным сочетанием средств САПР и АСУТП с учетом требовании охраны труда и окружающей среды.