Основы автоматизации технологических процессов.

Введение

В настоящее время происходит увеличение числа производственных процессов, в основе которых лежит принцип безлюдной технологии. Различные автоматические устройства используются во всех сферах человеческой деятельности. Автоматизированные процессы протекают в соответствии с введенной программой. На долю обслуживающего персонала остаются лишь функции общего контроля, а в случае необходимости — ремонта и наладки.

Механизация, заключающаяся в замене ручного труда, физических усилий человека машинными операциями, является непременным элементом автоматизации.

В отличие от простой механизации автоматизация обязательно включает в себя передачу управляющим машинам операций по управлению и организации автоматизируемого процесса в соответствии с заранее сформулированной целью.

Цели автоматизации многообразны. Они могут включать в себя решение задач повышения производительности и эффективности труда, улучшения качества продукции, оптимизации управления, обеспечения безопасности трудовой деятельности человека, охраны окружающей среды и др. Цели автоматизации реализуются с помощью автоматизированных систем управления (АСУ).

Автоматизированные системы управления — это совокупность математических методов, технических средств, их программного обеспечения и организационных комплексов, обеспечивающих управление и контроль параметров автоматизируемых объектов в соответствии с поставленной целью их автономного функционирования.

Среди объектов автоматизации выделяют:

1. технологические, энергетические, транспортные и другие производственные процессы;

2. проектирование различных агрегатов и машин, судов, зданий и иных сооружений, производственных комплексов;

3. организацию, планирование и управление в рамках цеха, предприятия, стройки, войсковой части и др.;

4. научные и технические исследования, медицинское диагностирование, учет и обработку статистических данных, программирование, бытовую технику, охранные системы и др.

Управляющие устройства, получая информацию по каналам обратной связи об изменении контролируемых параметров, таких как размеры обрабатываемых изделий, скорость обработки, температура, формируют в соответствии с заданной программой обработки управляющие сигналы, обеспечивающие выполнение программы обработки в оптимальном рабочем режиме.

Общие вопросы автоматизации организации и управления производством решаются на уровне автоматизированных систем управления производством (АСУП).

Технологическая подготовка производства по отраслям производится в рамках систем автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированных систем технологической подготовки производства (АСТПП), действующих в соответствии с подготовленной с помощью САПР проектной документацией.

Непосредственное управление технологическими процессами изготовления запланированной продукции возлагается на АСУТП.

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. Это технологические процессы, связанные с изменением формы исходного материала, такие как обработка резанием, прокатка, бумажное и текстильное производство и другие, в которых основными рабочими движениями являются перемещения рабочих органов, осуществляемые с помощью электроприводов.

Главной задачей АСУТП является повышение эффективности производства путем замены человека-оператора устройствами автоматического управления.

Автоматизированная система управления технологическим процессом — это 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 называется совокупность технологического оборудования и реализованного на нем производственного процесса.

К критериям эффективности функционирования технологических объектов относятся также актуальные проблемы охраны здоровья работающих и сохранения окружающей среды. Наибольшая экономическая эффективность достигается оптимальным сочетанием средств АСУТП с учетом требований охраны труда и окружающей среды.