4. Автоматизация и охрана природы.

При развитии производительных сил проявляется несогласованность хозяйственной деятельности с законами природы, приводящая к нарушению экологического баланса, что выражается в загрязнении природной среды антропогенными веществами и истощении природных ресурсов.

Сегодня в каждом государстве разработаны и проводятся долгосрочные программы охраны природной среды и рационального использования ее ресурсов.

На предприятиях пищевой промышленности образуется большое количество сточных вод с высокой концентрацией загрязнений. Чтобы эти загрязнения не попали в водоемы, создаются установки по очистке сточных вод перед их сбросом, а также безводные технологические схемы с малым расходом воды; ведется работа по созданию бессточных производств. Автоматизация процессов очистки сточных вод пищевых предприятий должна сыграть при этом решающую роль. Эти процессы полностью автоматизируются, и представляется возможным создавать оборудование, работающее под замком (без эксплуатационного персонала).

Решаются задачи дистанционного и телеуправления электроприводами насосов и исполнительными механизмами трубопроводов сточных вод.

В перспективе при создании безотходных технологических процессов пищевых производств, работающих по замкнутому непрерывному циклу, появится возможность создания заводов-автоматов с централизацией контроля и управления предприятием на центральном диспетчерском пункте, оснащенном ЭВМ

ЛЕКЦИЯ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ И ЕЁ СВОЙСТВАХ.

ВВЕДЕНИЕ.

Как известно, любое пищевое производство представляет собой совокупность большого количества аппаратов, внутри которых протекают различные технологические процессы (ТП), взаимосвязанные между собой потоками сырья, продуктов и энергоносителей. Так как пищевое производство перерабатывает определенное сырьё и выпускает конкретную продукцию, то можно заключить, что весь комплекс взаимосвязанных аппаратов и потоков работает в масштабах переработки сырья и выпуска продукции как единое целое, т.е. как система.

Совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующих как единое целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций с целью выпуска конкретной продукции – называется технологической системой (ТС).

Следует отметить, что аппараты обычно представляют собой достаточно сложные технологические системы, следовательно, их также можно рассматривать как ТС.

1. Общие сведения о технологической системе.

Технологическая система (ТС) - совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций.

Технологическая система (ТС) - это материальный объект искусственного происхождения, который состоит из элементов (составных частей, различающихся свойствами, проявляющимися при взаимодействии), объединённых связями (линиями передачи единиц или потоков чего либо) и вступающих в определённые отношения (условия и способы реализации свойств элементов) между собой и с внешней средой, чтобы осуществить процесс (последовательность действий для изменения или поддержания состояния) и выполнить функцию ТС (цель, назначение, роль).

ТС имеет структуру(строение, устройство, взаиморасположение элементов и связей, задающее устойчивость и воспроизводимость функции ТС).

Каждая составная часть ТС имеет индивидуальное функциональное назначение (цели использования) в системе.

В каждой ТС существует функциональная часть — объект управления (ОУ). Функции ОУ в ТС заключаются в восприятии управляющих воздействий (УВ) и в изменении в соответствии с ними своего состояния.

ОУ в ТС не выполняет функций принятия решений, то есть не формирует и не выбирает альтернативы своего поведения, а только реагирует на внешние (управляющие и возмущающие) воздействия, изменяя свои состояния предопределенным его конструкцией образом.

В объекте управления всегда могут быть выделены две функциональные части — сенсорная и исполнительная.

Сенсорная часть образована совокупностью технических устройств, непосредственной причиной изменения состояний каждого из которых является соответствующие ему и предназначенные для этого управляющие воздействия. Примеры сенсорных устройств: выключатели, переключатели, задвижки, заслонки, датчики и другие подобные им по функциональному назначению устройства управления техническими системами.

Исполнительная часть образована совокупностью материальных объектов, все или отдельные комбинации состояний которых рассматриваются в качестве целевых состояний технологической системы, в которых она способна самостоятельно выполнять предусмотренные её конструкцией потребительские функции. Непосредственной причиной изменения состояний исполнительной части ТС (ОУ в ТС) являются изменения состояний её сенсорной части.

Классификационные признаки объектов технологические системы:

• представляют собой целостную совокупность конечного множества совзаимодействующих материальных объектов;

• имеют условия штатной эксплуатации, предусмотренные их конструкцией;

• содержат последовательно взаимодействующие друг с другом сенсорные и исполнительные функциональные части;

• имеют модели управляемого предопределенного причинно-следственного поведения в пространстве достижимых равновесных устойчивых состояний;

• имеют целевые состояния, соответствующие состояниям исполнительной части объекта управления в ТС;

• имеют способность, находясь в целевых состояниях, самостоятельно выполнять потребительские функции.

Технологическая система (ТС) — это целостная совокупность конечного числа взаимосвязанных материальных объектов, имеющая последовательно взаимодействующие сенсорную и исполнительную функциональные части, модель их предопределенного поведения в пространстве равновесных устойчивых состояний и способность, при нахождении хотя бы в одном из них (целевом состоянии), самостоятельно выполнять в штатных условиях предусмотренные её конструкцией потребительские функции.

Технологическая подсистема — это часть системы, имеющая все признаки объектов таксона «технические системы». Технологическая подсистема может быть частью некоторой системы, которая сама может не относиться к классу ТС.

Элемент технологической системы – часть технологической системы, условно принимаемая неделимой на данной стадии её анализа.

Устройство — это целостная совокупность конечного числа взаимосвязанных материальных объектов, имеющая модель предопределенного поведения и равновесные устойчивые состояния в штатных условиях эксплуатации. В определении понятия «устройство» учитывается, что оно как составная часть ТС также должно иметь равновесные устойчивые состояния, определяющие свойства целевых состояний системы в целом.

Деталь — неразделимый на элементы материальный и функциональный объект технической системы или устройства. В этом определении учитывается, в частности, «функциональное» свойство детали, которое заключается в её способности выполнять отведенную ей конструктором роль в ТС, то есть быть исправной.

При рассмотрении технологической системы к предметам производства относятся: материал, заготовка, полуфабрикат и изделие, находящиеся в соответствии с выполняемым технологическим процессом в стадии хранения, транспортирования, формообразования, обработки, сборки, ремонта, контроля и испытаний.

К регламентированным условиям производства относятся: регулярность поступления предметов производства, параметры энергоснабжения, параметры окружающей среды и др.