1 Основные понятия и определения

Автоматизация технологических производств - это комплекс мер, направленных на передачу функций управления и контроля приборам и автоматическим устройствам. Это позволяет повысить производительность, а также значительно сократить долю человеческого труда в производстве. Автоматизация является крайне перспективной отраслью, которая в будущем по Сегодня автоматизация различных процессов является незаменимой для многих вещей. Благодаря развитию технологий, человек способен доверить им многие задачи, рутинную работу и другие процессы. Благодаря этому значительно экономится время, усилия, а также повышается качество проделанной работы. Наиболее распространенным применением автоматизации является автоматизация технологических производств и процессов.

Автоматизация технологических процессов по сути мало чем отличается от автоматизации производств. Цель проста - доверить контроль технологических процессов специальным системам, дабы человек не принимал в этом непосредственное участие.

Благодаря автоматизации возможно:

повысить продуктивность производства;

минимизировать издержки, что позволит снизить себестоимость продукции;

повысить качество продукции благодаря точной работе техники;

снизить производственные затраты.

Это делает автоматизацию одним из перспективнейших направлений в различных сферах.

Стоит заметить, что существуют различные виды автоматизации, применение которых зависит от ее цели: зволит создать производство, не требующее человеческого контроля и поддержки.

Механизация – это направление развития, характеризуемое применением

механизмов или машин, заменяющих труд живой природы.

Механизация производственного процесса

– применение энергии

неживой природы в технологическом процессе или его составной части,

полностью управляемой людьми.

Автоматизация технологического процесса – применение энергии

неживой природы для выполнения этих процессов и управление ими без

участия человека.

Полуавтомат – оборудование или станок, выполняющий заданную

последовательность движений, связанных с выполнением ТП, автоматически,

но при участии человека в загрузке, выгрузке и управлении.

Автомат - станок или устройство, выполняющее по заданной программе

совокупность всех действий без участия человека.

Автоматизация (или механизация) имеет качественные и количественные

показатели.

К качественным показателям относят виды автоматизации

(или механизации). Различают:

- частичную, полную,

- единичную, комплексную,

- первичную, вторичную.

Частичная автоматизация – такая, при которой часть затрат энергии

людей заменяются энергией неживой природы. Она ограничивается

автоматизацией отдельных операций ТП.

Полная автоматизация – все затраты энергии людей заменены энергией

неживой природы.

Единичная – это частичная или полная автоматизация, или механизация

одной составляющей части ТП.

Комплексная – это частичная или полная автоматизация или механизация

двух и более составных частей ТП.

2 Понятия систем и процессов

В настоящее время на основе использования управляющих вычислительных машин создаются системы управления сложными объектами:группой взаимосвязанных станков с ЧПУ;производственный участок, который помимо станков с ЧПУ может содержать транспортные

системы, накопители, системы автоматической подачи инструмента, удаления отходов и т.п.автоматические цеха и заводы в целом, где могут быть автоматические склады для хранения материалов, полуфабрикатов, готовых изделий и т.п.

В таких сложных объектах необходимо управлять не только отдельными единицами оборудования, но и технологическими процессами в целом. Возникает необходимость построения сложной иерархической системы управления. Укрупненная структурная схема подобной системы имеет следующий вид:

Технологический объект управления (ТОУ) это совокупность технологического и вспомогательного оборудования, реализующего различие фазы технологического процесса.

Система управления оборудованием и техпроцессом в целом реализуемая с обязательным использованием ЭВМ, но требующая также и участия человека (напр. оператора, диспетчера и т.п.) называемая автоматическая система управления техпроцессом АСУТП в настоящее время чаще всего строится как трехуровневая иерархическая система.

I– уровень локального управления отдельными единицами оборудования (станок). Соответствующие технические средства используются на этом уровне называется средствами локальной автоматики (датчики информации, регуляторы, системы ЧПУ, логические контроллеры, средства сигнализации, блокировки и т.п.)

II– уровень группового управления взаимосвязанными в ходе технологического процесса единицами оборудования. Например: если один робот обслуживает несколько станков, то нужно иметь единую систему управления для координации работ всех этих единиц оборудования. Технической базой для систем управления на этом уровне являются в настоящее время микроЭВМ (например «Электроника-60М», «Электроника НЦ-80» и т.д.). УВК-1-N– управляющие вычислительные комплексы УВК от устройств сбора информации (УСИ) поступает информация (3) о текущем состоянии управляемого объекта. Основная задача, решаемая на этом уровне – это оперативно диспетчерское управление взаимодействсвующим оборудованием (выработка логических команд по каналу (4). Возможно на этом уровне производится расчет установок регулятора технологического режима. В некоторых случаях УВК может воздействовать на исполнительные механизма (по каналу 5) минуя средства локальной автоматики. Такой режим работы УВК называется цифровым управлением. Воздействие по каналам 4 и 4' т.е. через посредство локальной автоматики называется режимом супервизорного управления. Возможен и третий режим работы УВК – информационно-соответствующий. В этом случае могут отсутствовать связи: 4,4`, 5. УВК вырабатывает рекомендации оператору (подаваемые по каналу 6), а воздействие на средства автоматики или на исполнительные механизма оказывает человек.

III- уровень реализует управление технологическим процессом в целом. Технической базой этого уровня является миниЭВМ типа СМ-4 (или аналогичные) соответствующие УВК (N+1) через информационную сеть (канал 7) связан с УВКIIуровня. Через устройство ввода и отображения информации связаны с диспетчером производства, а по каналу 8 с вычислительным управлением (АСУП).