6. Системы автоматизации производственных процессов
В зависимости от назначения системы автоматизации производственных процессов подразделяются следующим образом:
• автоматической сигнализации, предназначенные для оповещения обслуживающего персонала о состоянии (работы, ожидания работы, пребывания в ремонте) того или иного технологического агрегата либо о протекании того или иного технологического или производственного процесса;
• автоматического контроля (без участия человека) за различными параметрами и величинами, характеризующими работу того или иного технологического агрегата либо протекание того или иного технологического или производственного процесса;
• блокировки и защиты, предотвращающие возникновение аварийных ситуаций в тех или иных технологических агрегатах;
• автоматического или автоматизированного пуска и останова, обеспечивающие включение, останов и реверс различных двигателей, необходимых для запрограммированного протекания того или иного технологического или производственного процесса;
• автоматического или автоматизированного управления работой того или иного технологического агрегата или же их групп либо протеканием того или иного технологического или производственного процесса.
Для получения данных о ходе производственного процесса и его дальнейшей автоматизации используются датчики первичной информации и элементы систем автоматизации, использующие и преобразующие полученную с датчиков хода производственного процесса информацию в целях последующей работы различного рода сервоприводов, приводящих в действие исполнительные механизмы систем автоматизации.
К такого рода компонентам систем автоматизации производственных процессов относятся:
• датчики и чувствительные элементы (ЧЭ) параметров хода производственного процесса;
• усилители различного функционального назначения и различной физической природы;
• стабилизаторы;
• переключательные и логические элементы;
• исполнительные сервоприводы различного функционального назначения и различной физической природы;
• устройства питания.
Датчики производственных параметров, обладающие электрическим выходом, можно подразделить на две группы:
• параметрические;
• генераторные.
По принципу измерений устройства получения информации, используемые для автоматизации производственных процессов, подразделяются на измерительные системы с абсолютным отсчетом и измерительные системы с циклическими датчиками.
В зависимости от характера движения рабочего органа исполнительные устройства подразделяются на три группы:
• исполнительные устройства с линейным движением;
• исполнительные устройства с поворотным движением;
• исполнительные устройства с вращательным движением.
По виду используемой энергии исполнительные устройства подразделяются на электрические, гидравлические и пневматические.
7. Прерывные (дискретные) и непрерывные технологические процессы машиностроительного производства
По организации в пространстве и времени технологические процессы в условиях производства подразделяют на:
- дискретные (прерывные) процессы, которые характеризуются последовательным чередованием во времени вспомогательных и рабочих технологических действий (например, когда имеется единица технологического оборудования и циклы загрузки-выгрузки и переработки сырья чередуются);
- непрерывные процессы, которые характеризуются одновременным выполнением рабочих и вспомогательных действий. При этом используется оборудование так называемого непрерывного действия (такие процессы реализуются в химической технологии, в металлургии, производстве строительных материалов). Предмет труда последовательно проходит ряд стадий обработки, готовый продукт выдается непрерывно, непрерывно вводится и сырье. Эти процессы могут протекать длительное время.
а – дискретные; б - непрерывные
Непрерывные технологические процессы компактны во времени, позволяют производить большое количество продукции в единицу времени, поэтому применяются в массовом и серийном производстве товаров.
Кроме того, к их преимуществам относятся:
1. постоянство режимов работы оборудования, улучшающее условия его работы и удлиняющее срок службы;
2. возможность максимальной механизации и автоматизации процесса, так как технологические операции и соответствующее оборудование разделено в пространстве;
3. создание благоприятных условий для использования вторичных энергоресурсов (например, тепла отходящих газов).
Непрерывные процессы имеют и ряд недостатков:
• большой размер производственных площадей;
• значительные затраты на создание производства;
• большее количество перемещений предмета труда, т. е. большая доля вспомогательных действий;
• непригодность для изготовления крупногабаритных видов продукции, нецелесообразность при единичном производстве, изготовлении пробных партий продукции.
Дискретные процессы целесообразны при малых объемах производства, занимают малые производственные площади. Непрерывные процессы выгодны в массовом производстве.