Dom » kardiologija » Automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje. Tehnologija automatizacije proizvodnje. Automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje: kome raditi u ovoj specijalnosti

Automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje. Tehnologija automatizacije proizvodnje. Automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje: kome raditi u ovoj specijalnosti

ALATI ZA AUTOMATIZACIJU TEHNOLOŠKIH PROCESA

Alat za automatizaciju procesa podrazumijeva kompleks tehničkih uređaja koji osiguravaju kretanje izvršnih (radnih) organa mašine sa zadatim kinematičkim parametrima (putanja i zakoni kretanja). U opštem slučaju, ovaj zadatak se rešava pomoću upravljačkog sistema (CS) i pogona radnog tela. Međutim, u prvim automatskim mašinama nije bilo moguće razdvojiti pogone i upravljački sistem u zasebne module. Primjer strukture takve mašine prikazan je na sl.1.

Mašina radi na sledeći način. Asinhroni električni motor kroz mehanizam glavnog prijenosa pokreće bregastu osovinu u kontinuiranoj rotaciji. Nadalje, pokreti se prenose odgovarajućim potiskivačima kroz mehanizme prijenosa 1...5 do radnih tijela 1...5. Bregasta osovina ne samo da osigurava prijenos mehaničke energije na radna tijela, već je i programski nosač, koji koordinira kretanje potonjih u vremenu. U mašini sa takvom strukturom, pogoni i upravljački sistem su integrisani u jedinstvene mehanizme. Gornja struktura može, na primjer, odgovarati kinematičkom dijagramu prikazanom na slici 2.

Slična mašina iste namene i odgovarajućih performansi, u principu, može imati blok dijagram prikazano na sl.3.

Automat prikazan na slici 3 radi na sljedeći način. Upravljački sistem izdaje komande pogonima 1...5, koji vrše kretanje u prostoru radnih tijela 1...5. U ovom slučaju upravljački sistem koordinira putanje u prostoru i vremenu. Glavna karakteristika mašine je prisustvo jasno definisanog sistema upravljanja i pogona za svako radno telo. U opštem slučaju, automat može uključivati senzore koji daju kontrolnom sistemu relevantne informacije potrebne za generisanje razumnih komandi. Senzori se obično postavljaju ispred radnog tijela ili iza njega (senzori položaja, akcelerometri, senzori ugaone brzine, sile, pritiska, temperature itd.). Ponekad se senzori nalaze unutar pogona (na slici 3, kanal za prenos informacija je prikazan isprekidanom linijom) i obezbeđuju upravljački sistem Dodatne informacije(vrijednost struje, pritisak u cilindru, brzina promjene struje itd.), koji se koristi za poboljšanje kvaliteta upravljanja. Ovakve veze se detaljnije razmatraju u specijalnim kursevima.Prema strukturi (slika 3) mogu se izgraditi različiti automati, međusobno suštinski različiti. Glavna karakteristika za njihovu klasifikaciju je tip SU. U opštem slučaju, klasifikacija upravljačkih sistema prema principu rada prikazana je na Sl.4.

Sistemi ciklusa mogu biti zatvoreni ili otvoreni. Automat, čija su struktura i kinematički dijagram prikazani na sl. 1 i sl. 2, ima otvoreni upravljački sistem. Takve mašine se često nazivaju "mehaničkim budalama" jer rade sve dok se bregasto vratilo okreće. CS ne kontroliše parametre tehnološkog procesa iu slučaju pogrešne regulacije individualnih mehanizama mašina nastavlja da proizvodi proizvode, čak i ako je u pitanju brak. Ponekad može postojati jedan ili više pogona bez povratnih informacija u opremi (pogledajte pogon 3 na slici 3). Slika 5 prikazuje kinematičku šemu mašine sa otvorenim sistemom upravljanja i odvojenim pogonima. Automatom s takvom shemom može se upravljati samo na vrijeme (kako bi se osigurao koordiniran početak kretanja radnih tijela na vrijeme) pomoću reprogramabilnog kontrolera, komandnog uređaja s bregastom osovinom, logičkog kruga implementiranog na bilo kojoj bazi elemenata (pneumoelementi, releji , mikro kola itd.). Glavni nedostatak kontrole vremena je prisilno precjenjivanje parametara ciklusa mašine i, posljedično, smanjenje produktivnosti. Zaista, prilikom kreiranja algoritma za upravljanje vremenom, mora se uzeti u obzir moguća nestabilnost rada pogona u smislu vremena odziva, koje nije kontrolisano, precenjivanjem vremenskih intervala između isporuke upravljačkih komandi. U suprotnom može doći do sudara radnih elemenata, na primjer, zbog slučajnog povećanja vremena hoda jednog cilindra i smanjenja vremena hoda drugog cilindra.

U slučajevima kada je potrebno kontrolisati početni i krajnji položaj radnih tijela (kako bi se, na primjer, isključili njihovi koliziji), koriste se ciklički upravljački sistemi sa povratnom spregom o položaju. Slika 6 prikazuje kinematičku shemu automata sa takvim upravljačkim sistemom. Referentni signali za sinhronizaciju pokretanja radnih tijela 1...5 dolaze od senzora položaja 7...16. Za razliku od mašine sa strukturom i kinematičkim dijagramom prikazanim na slikama 1 i 2, ova mašina ima manje stabilan ciklus. U prvom slučaju svi parametri ciklusa (radna vremena i vremena praznog hoda) određeni su isključivo brzinom bregastog vratila, au drugom (sl. 4 i 6) zavise od vremena odziva svakog cilindra (to je funkcija stanja). cilindra i trenutnih parametara koji karakterišu tehnološki proces). Međutim, ova šema, u poređenju sa šemom prikazanom na slici 5, omogućava povećanje produktivnosti mašine eliminisanjem nepotrebnih vremenskih intervala između izdavanja kontrolnih komandi.

Sve gore navedene kinematičke šeme odgovaraju cikličkim sistemima upravljanja. U slučaju kada barem jedan od pogona automata ima poziciono, konturno ili adaptivno upravljanje, tada je uobičajeno zvati ga CS, odnosno pozicioni, konturni ili adaptivni.

Na slici 7 prikazan je fragment kinematičkog dijagrama okretnog stola automata sa sistemom kontrole položaja. Pogon RO gramofona vrši elektromagnet, koji se sastoji od kućišta 1, u kojem su smješteni namotaj 2 i pokretna armatura 3. spojeni na RO okretne ploče. Poluga 8 je oprugom 9 povezana sa fiksnim tijelom. Pokretni element potenciometrijskog senzora položaja 10 je čvrsto povezan sa armaturom.

Kada se napon dovede na namotaj 2, armatura komprimira oprugu i, smanjujući razmak magnetnog kola, pomiče RO pomoću pravolinijskog mehanizma za povezivanje koji se sastoji od valjka 7 i poluge 8. Opruga 9 obezbeđuje snažno zatvaranje valjka i povezanost. Senzor položaja daje CS-u informacije o trenutnim koordinatama RO.

Upravljački sistem povećava struju u namotaju sve dok armatura, a samim tim i RO koji je kruto povezan s njom, ne dostigne zadanu koordinatu, nakon čega se sila opruge izbalansira elektromagnetskom vučnom silom. Struktura upravljačkog sistema takvog pogona može, na primjer, izgledati kao na slici 8.

SU radi na sljedeći način. Čitač programa na ulaz konvertora koordinata izlazi varijablu x 0 izraženu, na primjer, u binarnom kodu i koja odgovara traženoj koordinati armature motora. Iz izlaza koordinatnih pretvarača, od kojih je jedan senzor povratne informacije, naponi U i U 0 se dovode u uređaj za poređenje, koji generiše signal greške DU, proporcionalan razlici napona na svojim ulazima. Signal greške se dovodi na ulaz pojačivača snage, koji, ovisno o predznaku i veličini DU, ispušta struju I do namotaja elektromagneta. Ako vrijednost greške postane nula, tada se struja stabilizira na odgovarajućem nivou. Čim se izlazna veza iz ovog ili onog razloga pomakne sa date pozicije, trenutna vrijednost počinje da se mijenja na takav način da je vrati u prvobitnu poziciju. Dakle, ako upravljački sistem sekvencijalno dodjeljuje pogonu konačan skup od M koordinata snimljenih na programskom nosaču, tada će pogon imati M tačaka pozicioniranja. Ciklični upravljački sistemi obično imaju dvije točke pozicioniranja za svaku koordinatu (za svaki pogon). U prvim pozicionim sistemima, broj koordinata je bio ograničen brojem potenciometara, od kojih je svaki služio za pohranjivanje određene koordinate. Moderni kontroleri vam omogućavaju postavljanje, pohranjivanje i izlaz u binarnom kodu gotovo neograničen broj tačaka pozicioniranja.

Slika 8 prikazuje kinematičku shemu tipičnog elektromehaničkog pogona sa sistemom upravljanja konturom. Takvi pogoni se široko koriste u alatnim mašinama sa numeričkim upravljanjem. Kao povratni senzori koriste se tahogenerator (senzor ugaone brzine) 6 i induktosin (senzor linearnog pomaka) 7. Očigledno, mehanizam prikazan na sl. 8, sistem položaja može kontrolisati (vidi sliku 7).

Dakle, prema kinematička šema nemoguće je razlikovati konturni i pozicioni SU. Činjenica je da u sustavu upravljanja konturom uređaj za programiranje pamti i ne ispisuje skup koordinata, već kontinuiranu funkciju. Dakle, konturni sistem je u suštini pozicioni sistem sa beskonačnim brojem tačaka pozicioniranja i kontrolisanim vremenom prelaska RO iz jedne tačke u drugu. U sistemima pozicione i konturne kontrole postoji element adaptacije, tj. oni mogu osigurati napredak RO u dati poen ili njegovo kretanje po datom zakonu sa raznim reakcijama na njega sa strane okruženje.

Međutim, u praksi se sistemi adaptivnog upravljanja smatraju takvim sistemima koji, u zavisnosti od trenutne reakcije okoline, mogu promeniti algoritam mašine.

U praksi, prilikom projektovanja automatske mašine ili automatske linije, izuzetno je važno odabrati pogone mehanizama i upravljačkih sistema u fazi idejnog projekta. Ovaj zadatak je višekriterijumski. Obično se izbor pogona i upravljačkih sistema vrši prema sljedećim kriterijima:

n trošak;

n pouzdanost;

n mogućnost održavanja;

n konstruktivni i tehnološki kontinuitet;

n sigurnost od požara i eksplozija;

n nivo radne buke;

n otpornost na elektromagnetne smetnje (odnosi se na SU);

n otpornost na tvrdo zračenje (odnosi se na SU);

n karakteristike težine i veličine.

Svi pogoni i upravljački sistemi mogu se klasifikovati prema vrsti energije koja se koristi. Pogoni savremenih tehnoloških mašina obično koriste: električnu energiju (elektromehanički pogoni), energiju komprimovanog vazduha (pneumatski pogoni), energiju protoka fluida (hidraulički pogoni), energiju razređivanja (vakumski pogoni), pogone sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Ponekad se kombinovani pogoni koriste u mašinama. Na primjer: elektro-pneumatski, pneumo-hidraulični, elektro-hidraulični, itd. Brief komparativne karakteristike Pogonski motori su prikazani u tabeli 1. Osim toga, pri odabiru pogona treba uzeti u obzir mehanizam prijenosa i njegove karakteristike. Dakle, sam motor može biti jeftin, ali mehanizam prijenosa je skup, pouzdanost motora može biti velika, a pouzdanost mehanizma prijenosa mala, itd.

Najvažniji aspekt Odabir tipa pogona je sukcesija. Tako, na primjer, ako je u novokonstruiranoj mašini barem jedan od pogona hidraulički, onda je vrijedno razmotriti mogućnost korištenja hidraulike za druga radna tijela. Ako se hidraulika koristi prvi put, onda se mora imati na umu da će zahtijevati instalaciju pored opreme vrlo skupe i velike hidrauličke stanice u smislu parametara težine i veličine. Isto vrijedi i za pneumatiku. Ponekad je nerazumno postaviti pneumatski vod ili čak kupiti kompresor zarad jednog pneumatskog pogona u jednoj mašini. U pravilu, prilikom dizajniranja opreme treba težiti korištenju iste vrste pogona. U ovom slučaju, pored navedenog, održavanje i popravak su znatno pojednostavljeni. Dublje poređenje razne vrste pogoni i upravljački sistemi mogu se proizvoditi tek nakon izučavanja posebnih disciplina.

Pitanja za samokontrolu

1. Šta se naziva alatom za automatizaciju procesa u odnosu na proizvodnju?

2. Navedite glavne komponente automatske proizvodne mašine.

3. Šta je funkcionisalo kao programski nosač u automatima prvog ciklusa?

4. Kakva je evolucija automatskih proizvodnih mašina?

5. Navedite tipove kontrolnih sistema koji se koriste u procesnoj opremi.

6. Šta je zatvorena i otvorena SU?

7. Koje su glavne karakteristike cikličnog SU?

8. Koja je razlika između sistema pozicione i konturne kontrole?

9. Koji SS se nazivaju adaptivni?

10. Koji su glavni elementi pogona mašine?

11. Po kojim osnovama se klasifikuju pogoni mašina?

12. Navedite glavne vrste pogona koji se koriste u tehnološkim mašinama.

13. Navedite kriterije za poređenje pogona i upravljačkih sistema.

14. Navedite primjer zatvorenog cikličkog pogona.

Široko uvođenje automatizacije je najefikasniji način povećanja produktivnosti rada.

U mnogim objektima, da bi se organizirao ispravan tehnološki proces, potrebno je dugo vremena održavati zadane vrijednosti različitih fizičkih parametara ili ih mijenjati s vremenom prema određenom zakonu. Zbog različitih vanjskih utjecaja na objekt, ovi parametri odstupaju od navedenih. Rukovalac ili vozač mora da utiče na objekat na način da vrednosti podesivih parametara ne prelaze dozvoljene granice, odnosno upravljaju objektom. Individualne funkcije operater može izvoditi razne automatske uređaje. Njihov uticaj na objekat se vrši po komandi osobe koja prati stanje parametara. Takva kontrola se naziva automatska. Da bi se osoba potpuno isključila iz procesa upravljanja, sistem mora biti zatvoren: uređaji moraju pratiti odstupanje kontroliranog parametra i, shodno tome, dati komandu za upravljanje objektom. Takav zatvoreni sistem upravljanja naziva se automatski upravljački sistem (ACS).

Prvi najjednostavniji sistemi automatskog upravljanja za održavanje zadanih vrednosti nivoa tečnosti, pritiska pare i brzine rotacije pojavili su se u drugoj polovini 18. veka. sa razvojem parne mašine. Stvaranje prvih automatskih regulatora bilo je intuitivno i zasluga je pojedinačnih pronalazača. Za dalji razvoj alata za automatizaciju bile su potrebne metode za proračun automatskih regulatora. Već u drugoj polovini XIX veka. stvorena je koherentna teorija automatskog upravljanja zasnovana na matematičkim metodama. U djelima D.K. Maxwella "O regulatorima" (1866) i I.A. Vyshnegradsky "On opšta teorija regulatori" (1876), "O regulatorima direktnog dejstva" (1876), regulatori i predmet regulacije prvi put se razmatraju kao jedan dinamički sistem. Teorija automatske regulacije se kontinuirano širi i produbljuje.

Trenutnu fazu razvoja automatizacije karakterizira značajno usložnjavanje zadataka automatskog upravljanja: povećanje broja podesivih parametara i odnosa reguliranih objekata; povećanje potrebne tačnosti regulacije, njihove brzine; povećanje daljinskog upravljanja itd. Ovi zadaci se mogu rešiti samo na osnovu savremene elektronske tehnologije, širokog uvođenja mikroprocesora i univerzalnih računara.

Široko uvođenje automatizacije u rashladna postrojenja počelo je tek u 20. stoljeću, ali već 60-ih godina stvorena su velika potpuno automatizirana postrojenja.

Za upravljanje raznim tehnološkim procesima potrebno je održavati u zadatim granicama, a ponekad i mijenjati po određenom zakonu vrijednost jednog ili više fizičke veličine. Istovremeno, potrebno je osigurati da se ne pojave opasni načini rada.

Uređaj u kojem se odvija proces koji zahtijeva kontinuiranu regulaciju naziva se kontrolirani objekt ili skraćeno objekt (slika 1a).

Fizička veličina čija vrijednost ne bi trebala prelaziti određene granice naziva se kontrolirani ili kontrolirani parametar i označava se slovom X. To može biti temperatura t, tlak p, nivo tekućine H, relativna vlažnost? itd. Početna (zadana) vrijednost kontroliranog parametra će biti označena sa X 0 . Kao rezultat vanjskih utjecaja na objekt, stvarna vrijednost X može odstupiti od specificirane X 0 . Iznos odstupanja kontroliranog parametra od njegove početne vrijednosti naziva se neusklađenost:

Spoljašnji uticaj na objekat, koji ne zavisi od operatera i povećava neusklađenost, naziva se opterećenje i označava se Mn (ili QH - kada je u pitanju toplotno opterećenje).

Da bi se smanjila neusklađenost, potrebno je djelovati na objekt suprotno opterećenju. Organizovani uticaj na objekat, koji smanjuje neusklađenost, naziva se regulatorni uticaj - M p (ili Q P - sa toplotnom ekspozicijom).

Vrijednost parametra X (posebno X 0) ostaje konstantna samo kada je kontrolni ulaz jednak opterećenju:

X \u003d const samo kada je M p = M n.

Ovo je osnovni zakon regulacije (i ručni i automatski). Da bi se smanjila pozitivna neusklađenost, potrebno je da M p bude veći po apsolutnoj vrijednosti od M n. I obrnuto, kada je M str<М н рассогласование увеличивается.

Automatski sistemi. Kod ručnog upravljanja, da bi promijenio radnju upravljanja, vozač ponekad mora izvršiti niz operacija (otvaranje ili zatvaranje ventila, pokretanje pumpi, kompresora, promjena njihovih performansi, itd.). Ako ove operacije izvode automatski uređaji na komandu osobe (na primjer, pritiskom na tipku "Start"), tada se ovaj način rada naziva automatsko upravljanje. Složena šema takve kontrole prikazana je na Sl. 1b, Elementi 1, 2, 3 i 4 transformiraju jedan fizički parametar u drugi, pogodniji za prijenos na sljedeći element. Strelice pokazuju smjer udara. Ulazni signal automatske regulacije X može biti pritiskanje dugmeta, pomeranje ručke reostata itd. Za povećanje snage odašiljenog signala, pojedinim elementima se može dopremiti dodatna energija E.

Da bi upravljao objektom, vozač (operater) treba kontinuirano primati informacije od objekta, odnosno kontrolirati: izmjeriti vrijednost podesivog parametra X i izračunati količinu neusklađenosti?X. Ovaj proces se također može automatizirati (automatsko upravljanje), tj. instalirati uređaje koji će pokazati, snimiti vrijednost ?X ili dati signal kada ?X prijeđe dozvoljene granice.

Informacije primljene od objekta (lanac 5--7) nazivaju se povratnom spregom, a automatska kontrola se naziva direktna komunikacija.

Sa automatskom kontrolom i automatskom kontrolom, operater treba samo da pogleda instrumente i pritisne dugme. Da li je moguće automatizirati ovaj proces kako bi u potpunosti prošao bez operatera? Pokazalo se da je dovoljno primijeniti izlazni signal automatske regulacije Xk na automatski upravljački ulaz (na element 1) kako bi se proces upravljanja u potpunosti automatizirao. Kada ovaj element 1 uporedi signal X sa datim X 3 . Što je veća neusklađenost X, veća je razlika X prema --X 3, pa se regulatorni efekat M p povećava.

Automatski upravljački sistemi sa zatvorenim lancem djelovanja, u kojima se kontrolno djelovanje generiše u zavisnosti od neusklađenosti, naziva se automatski upravljački sistem (ACS).

Elementi automatskog upravljanja (1--4) i upravljanja (5--7) kada je kolo zatvoreno formiraju automatski regulator. Dakle, sistem automatskog upravljanja se sastoji od objekta i automatskog regulatora (slika 1c). Automatski kontroler (ili jednostavno kontroler) je uređaj koji opaža neusklađenost i djeluje na objekt na način da smanji ovu neusklađenost.

Prema namjeni udara na objekat razlikuju se sljedeći sistemi upravljanja:

a) stabilizacija

b) softver,

c) gledanje

d) optimizacija.

Sistemi za stabilizaciju održavaju konstantnu vrijednost kontroliranog parametra (unutar specificiranih granica). Njihovo postavljanje je konstantno.

Softverski sistemi kontrole imaju postavku koja se mijenja tokom vremena prema datom programu.

AT sistemi za praćenje postavka se kontinuirano mijenja ovisno o nekom vanjskom faktoru. U klimatizacijskim instalacijama, na primjer, povoljnije je održavati višu sobnu temperaturu u vrućim danima nego u hladnim danima. Stoga je poželjno kontinuirano mijenjati postavku ovisno o vanjskoj temperaturi.

AT sistemi za optimizaciju informacije koje dolaze u kontroler iz objekta i eksternog okruženja se prethodno obrađuju kako bi se odredila najpovoljnija vrijednost kontroliranog parametra. Postavka se mijenja u skladu s tim.

Za održavanje zadate vrijednosti kontroliranog parametra X 0, pored sistema automatskog upravljanja, ponekad se koristi i sistem automatskog praćenja opterećenja (slika 1, d). U ovom sistemu, regulator opaža promenu opterećenja, a ne neusklađenost, obezbeđujući kontinuiranu jednakost M p = M n. Teoretski, X 0 = const je tačno obezbeđeno. Međutim, u praksi, zbog različitih vanjskih utjecaja na elemente regulatora (smetnje), jednakost M R = M n može biti narušena. Ispostavlja se da je neusklađenost ?X koja se javlja u ovom slučaju mnogo veća nego u sistemu automatskog upravljanja, pošto u sistemu za praćenje opterećenja nema povratne informacije, odnosno ne reaguje na neusklađenost?X.

U složenim automatskim sistemima (sl. 1, e), uz glavna kola (direktna i povratna), mogu postojati i dodatna kola direktne i povratne sprege. Ako se smjer dodatnog lanca poklapa s glavnim, onda se naziva ravna linija (lanci 1 i 4); ako se smjerovi utjecaja ne poklapaju, dolazi do dodatne povratne sprege (krugovi 2 i 3). Ulaz automatskog sistema smatra se pokretačkom silom, a izlaz je podesivi parametar.

Uz automatsko održavanje parametara u navedenim granicama, neophodna je i zaštita instalacija od opasnih režima, što se vrši automatskim zaštitnim sistemima (ACS). Mogu biti preventivne ili hitne.

Preventivna zaštita djeluje na upravljačke uređaje ili pojedine elemente regulatora prije nastupanja opasnog režima. Na primjer, ako je dovod vode u kondenzator prekinut, kompresor se mora zaustaviti bez čekanja na hitno povećanje tlaka.

Zaštita u slučaju nužde uočava odstupanje podesivog parametra i, kada njegova vrijednost postane opasna, isključuje jedan od čvorova sistema kako se neusklađenost više ne povećava. Kada se aktivira automatska zaštita, normalno funkcionisanje sistema automatskog upravljanja prestaje i kontrolisani parametar obično prelazi dozvoljene granice. Ako se, nakon aktiviranja zaštite, praćeni parametar vratio u navedenu zonu, automatski upravljački sistem može ponovo uključiti isključeni čvor, a upravljački sistem nastavlja da radi normalno (zaštita za višekratnu upotrebu).

Na velikim objektima češće se koristi jednokratni SAS, odnosno nakon što se kontrolirani parametar vrati u dozvoljenu zonu, čvorovi koje je sama zaštita onemogućila više se ne uključuju.

SAZ se obično kombinira s alarmom (općim ili diferenciranim, odnosno koji ukazuje na uzrok operacije). Prednosti automatizacije. Da bismo otkrili prednosti automatizacije, uporedimo, na primer, grafikone promene temperature u rashladnoj komori tokom ručnog i automatskog upravljanja (slika 2). Neka potrebna temperatura u komori bude od 0 do 2°C. Kada temperatura dostigne 0°C (tačka 1), vozač zaustavlja kompresor. Temperatura počinje da raste, a kada poraste na oko 2°C, vozač ponovo uključuje kompresor (tačka 2). Grafikon pokazuje da zbog neblagovremenog uključivanja ili zaustavljanja kompresora temperatura u komori prelazi dozvoljene granice (tačke 3, 4, 5). Čestim porastom temperature (odjeljak A), dopušteni rok trajanja se smanjuje, kvaliteta kvarljivih proizvoda se pogoršava. Niska temperatura (odjeljak B) uzrokuje skupljanje proizvoda, a ponekad i smanjuje njihov okus; osim toga, dodatni rad kompresora troši struju, rashladnu vodu i prerano haba kompresor.

Sa automatskom regulacijom, prekidač temperature se uključuje i zaustavlja kompresor na 0 i +2 °C.

Glavne funkcije zaštitnih uređaja također obavljaju pouzdanije od osobe. Vozač možda neće primijetiti nagli porast tlaka u kondenzatoru (zbog prekida dovoda vode), kvar u uljnoj pumpi itd., dok uređaji na te kvarove reagiraju trenutno. Istina, u nekim slučajevima vozač će češće primijetiti probleme, čut će kucanje u neispravnom kompresoru, osjetit će lokalno curenje amonijaka. Ipak, operativno iskustvo je pokazalo da automatske instalacije rade mnogo pouzdanije.

Dakle, automatizacija pruža sljedeće glavne prednosti:

1) smanjeno je vreme utrošeno na održavanje;

2) se preciznije održava potreban tehnološki režim;

3) smanjeni su operativni troškovi (za struju, vodu, popravke i sl.);

4) povećava pouzdanost instalacija.

Unatoč ovim prednostima, automatizacija je izvodljiva samo ako je ekonomski opravdana, odnosno troškovi povezani s automatizacijom se kompenziraju uštedama od njene implementacije. Osim toga, potrebno je automatizirati procese čiji se normalan tok ne može osigurati ručnim upravljanjem: precizni tehnološki procesi, rad u štetnom ili eksplozivnom okruženju.

Od svih procesa automatizacije, automatsko upravljanje je od najveće praktične važnosti. Stoga se u nastavku uglavnom smatraju automatski sistemi upravljanja, koji su osnova za automatizaciju rashladnih postrojenja.

Književnost

1. Automatizacija tehnoloških procesa proizvodnje hrane / Ed. E. B. Karpina.

2. Automatski uređaji, regulatori i upravljačke mašine: Priručnik / Ed. B. D. Kosharsky.

3. Petrov. I. K., Soloshchenko M. N., Carkov V. N. Instrumenti i sredstva automatizacije za prehrambenu industriju: priručnik.

4. Automatizacija tehnoloških procesa u prehrambenoj industriji. Sokolov.

U stvari, ovaj proces uključuje veliki broj aktivnosti koje uključuju kreiranje i korištenje specijalnih alata koji rade automatski, razvoj tehnoloških procesa koji povećavaju produktivnost rada, čine povećanje ovog pokazatelja konstantnim.

Izazovi i trendovi automatizacije

Automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje povezana je sa problemima,

koji se najčešće javljaju zbog činjenice da se svako specifično rješenje mora odnositi na određeni proces, proizvod ili dio. Dakle, treba uzeti u obzir sve karakteristike karakteristične za ove elemente. Posebno je teško u potpunosti ispuniti naznačene veličine i oblike. Kvalitet dijela također mora zadovoljiti najviše zahtjeve, inače se radni tok neće organizirati.

Koje zahtjeve preduzeća moraju ispuniti da bi krenula ka automatizaciji?

Prije svega, da bi se na ovaj način povećala produktivnost, potrebno je osposobiti kadrove koji ne samo da mogu upravljati novom opremom, već i ponuditi nešto novo u ovoj oblasti. Potreba za saradnjom i

Istovremeno, automatizaciju tehnoloških procesa i same proizvodnje treba provoditi samo sveobuhvatno, ne u odnosu na određene dijelove ili elemente, već na cijeli sistem. Osim toga, potrebno je što kompetentnije izračunati resurse koji su već dostupni u preduzeću. Samo ako je ovaj uslov ispunjen, sistem će raditi bez ikakvih problema cijelu godinu.

Kako se još može poboljšati produktivnost?

Prije svega, automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje može smanjiti ukupan broj radnika koji su zaposleni u proizvodnji. Zahvaljujući modernim tehnologijama, jedan radnik može istovremeno opsluživati nekoliko komada opreme. Dakle, energija i prinosi se povećavaju, bez obzira u kom pravcu radi ovo ili ono preduzeće.

Osim toga, automatizacija vam omogućava da poboljšate ne samo sebe već i opremu koja se koristi tokom rada.

Konačno, pažnja se može posvetiti smanjenju troškova same proizvodnje. Smanjenje troškova može se postići ujednačavanjem i standardizacijom delova, mehanizama i sklopova koji se koriste u organizaciji. Prilikom organiziranja takvog procesa kao što je automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje , bez rješavanja takvih problema jednostavno ne može.

Karakteristike moderne automatizacije

Glavni uslov i zahtjev koji sistemi automatizacije nameću

tehnološki procesi, - korištenje najjednostavnijih shema za postizanje maksimalnih rezultata. Potrebno je objediniti ne samo same detalje, već i njihove specifične elemente.

Osim toga, sami detalji trebaju nastojati dati najjednostavniji mogući oblik. Glavna stvar je da sam oblik treba da odgovara nivou moderne proizvodnje, da zadovolji sve njene zahtjeve.

Da bi se moderna proizvodnja pojednostavila, ne bi se trebali koristiti materijali koji se teško obrađuju.

Istovremeno, svaki dio koji se obrađuje mora biti čvrsto i sigurno pričvršćen. Automatizacija industrijskih procesa to uvijek zahtijeva. Zahvaljujući tome, neće biti potrebno nešto umjetno mijenjati, koristiti dodatnu opremu.

Uvođenje tehničkih sredstava u preduzeća za automatizaciju proizvodnih procesa je osnovni uslov za efikasan rad. Raznolikost modernih metoda automatizacije proširuje opseg njihove primjene, dok se trošak mehanizacije, u pravilu, opravdava krajnjim rezultatom u vidu povećanja količine proizvedenih proizvoda, kao i povećanja njegove kvalitete. .

Organizacije koje idu putem tehnološkog napretka vode tržište, obezbeđuju bolje uslove rada i minimiziraju potrebu za sirovinama. Iz tog razloga se velika preduzeća više ne mogu zamisliti bez realizacije projekata mehanizacije – izuzeci se odnose samo na male zanatske industrije, gdje se automatizacija proizvodnje ne opravdava zbog fundamentalnog izbora u korist ručne proizvodnje. Ali čak iu takvim slučajevima moguće je djelomično uključiti automatizaciju u nekim fazama proizvodnje.

Osnove automatizacije

U širem smislu, automatizacija podrazumijeva stvaranje takvih uvjeta u proizvodnji koji će omogućiti da se bez ljudske intervencije obavljaju određeni zadaci za proizvodnju i proizvodnju proizvoda. U ovom slučaju, uloga operatera može biti rješavanje najkritičnijih zadataka. Ovisno o ciljevima, automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje može biti potpuna, djelomična ili složena. Izbor određenog modela određen je složenošću tehničke modernizacije preduzeća zbog automatskog punjenja.

U pogonima i fabrikama u kojima je implementirana potpuna automatizacija, sva funkcionalnost kontrole proizvodnje obično se prenosi na mehanizovane i elektronske sisteme upravljanja. Ovaj pristup je najracionalniji ako načini rada ne zahtijevaju promjene. U djelimičnom obliku, automatizacija se uvodi u pojedinim fazama proizvodnje ili tokom mehanizacije autonomne tehničke komponente, bez potrebe za stvaranjem složene infrastrukture za upravljanje cjelokupnim procesom. Integrisani nivo automatizacije proizvodnje obično se implementira u određenim oblastima – to može biti odeljenje, radionica, linija itd. U ovom slučaju operater sam kontroliše sistem bez uticaja na direktan tok posla.

Automatski sistemi upravljanja

Za početak, važno je napomenuti da takvi sistemi uključuju potpunu kontrolu nad preduzećem, fabrikom ili pogonom. Njihove funkcije mogu se odnositi na određeni komad opreme, transporter, radionicu ili proizvodno mjesto. U tom slučaju sistemi za automatizaciju procesa primaju i obrađuju informacije od servisiranog objekta i na osnovu tih podataka poduzimaju korektivne radnje. Na primjer, ako rad kompleksa za otpuštanje ne zadovoljava parametre tehnoloških standarda, sistem će promijeniti svoje režime rada posebnim kanalima u skladu sa zahtjevima.

Objekti automatizacije i njihovi parametri

Osnovni zadatak u implementaciji sredstava mehanizacije proizvodnje je održavanje parametara kvaliteta objekta, što će kao rezultat uticati i na karakteristike proizvoda. Danas stručnjaci pokušavaju ne ulaziti u suštinu tehničkih parametara različitih objekata, jer je, teoretski, uvođenje kontrolnih sistema moguće na bilo kojoj komponenti proizvodnje. Ako u tom pogledu uzmemo u obzir osnove automatizacije tehnoloških procesa, onda će popis objekata mehanizacije uključivati iste radionice, transportere, sve vrste aparata i instalacija. Može se samo porediti stepen složenosti uvođenja automatizacije, koji zavisi od nivoa i obima projekta.

Što se tiče parametara s kojima rade automatski sistemi, moguće je razlikovati ulazne i izlazne indikatore. U prvom slučaju to su fizičke karakteristike proizvoda, kao i svojstva samog predmeta. U drugom, to su direktno pokazatelji kvaliteta gotovog proizvoda.

Regulatorna tehnička sredstva

Uređaji koji obezbjeđuju regulaciju koriste se u sistemima automatizacije u obliku posebnih signalnih uređaja. Ovisno o namjeni, mogu pratiti i kontrolirati različite procesne parametre. Konkretno, automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje može uključivati signalne uređaje za indikatore temperature, pritiska, karakteristike protoka itd. Tehnički, uređaji se mogu realizovati kao uređaji bez skale sa električnim kontaktnim elementima na izlazu.

Princip rada kontrolnih signalnih uređaja je također različit. Ako uzmemo u obzir najčešće temperaturne uređaje, možemo razlikovati manometrijske, živine, bimetalne i termistorske modele. Konstruktivne performanse po pravilu su određene principom rada, ali na to značajno utiču i uslovi rada. U zavisnosti od smera preduzeća, automatizacija tehnoloških procesa i industrija može se projektovati uz očekivanje specifičnih uslova rada. Iz tog razloga su razvijeni i upravljački uređaji sa fokusom na upotrebu u uslovima visoke vlažnosti, fizičkog pritiska ili dejstva hemikalija.

Programabilni sistemi automatizacije

Kvalitet upravljanja i kontrole proizvodnih procesa značajno je poboljšan na pozadini aktivnog snabdijevanja preduzeća računarskim uređajima i mikroprocesorima. Sa stanovišta industrijskih potreba, mogućnosti programabilnih tehničkih sredstava omogućavaju ne samo efikasnu kontrolu tehnoloških procesa, već i automatizaciju dizajna, kao i provođenje proizvodnih ispitivanja i eksperimenata.

Računarski uređaji, koji se koriste u savremenim preduzećima, rešavaju probleme regulacije i upravljanja tehnološkim procesima u realnom vremenu. Takvi alati za automatizaciju proizvodnje nazivaju se kompjuterskim sistemima i rade na principu agregacije. Sistemi uključuju objedinjene funkcionalne blokove i module od kojih je moguće napraviti različite konfiguracije i prilagoditi kompleks za rad u određenim uslovima.

Jedinice i mehanizmi u sistemima automatizacije

Direktno izvođenje radnih operacija vrši se električnim, hidrauličnim i pneumatskim uređajima. Prema principu rada, klasifikacija uključuje funkcionalne i porcionirane mehanizme. U prehrambenoj industriji takve tehnologije se obično primjenjuju. Automatizacija proizvodnje u ovom slučaju uključuje uvođenje električnih i pneumatskih mehanizama, čiji dizajn može uključivati električne pogone i regulatorna tijela.

Elektromotori u sistemima automatizacije

Osnovu aktuatora često čine elektromotori. Prema vrsti upravljanja mogu se predstaviti u beskontaktnoj i kontaktnoj verziji. Jedinice koje upravljaju relejno-kontaktnim uređajima, kada manipuliše rukovalac, mogu promeniti smer kretanja radnih tela, ali brzina rada ostaje nepromenjena. Ako se pretpostavlja automatizacija i mehanizacija tehnoloških procesa uz korištenje beskontaktnih uređaja, tada se koriste poluvodička pojačala - električna ili magnetna.

Ploče i kontrolne ploče

Za ugradnju opreme koja treba da obezbedi upravljanje i kontrolu proizvodnog procesa u preduzećima, montiraju se posebni paneli i štitnici. Postavljaju uređaje za automatsku kontrolu i regulaciju, kontrolno-mjernu opremu, zaštitne mehanizme, kao i različite elemente komunikacione infrastrukture. Po dizajnu, takav štit može biti metalni ormar ili ravna ploča na kojoj je ugrađena oprema za automatizaciju.

Konzola je, zauzvrat, centar za daljinsko upravljanje - ovo je neka vrsta dispečerske ili operaterske zone. Važno je napomenuti da automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje treba da omogući i pristup održavanju od strane osoblja. Upravo ovu funkciju u velikoj mjeri određuju paneli i paneli koji vam omogućavaju da napravite kalkulacije, procijenite proizvodne pokazatelje i općenito pratite radni proces.

Projektovanje sistema automatizacije

Glavni dokument koji služi kao vodič za tehnološku modernizaciju proizvodnje u svrhu automatizacije je shema. Prikazuje strukturu, parametre i karakteristike uređaja koji će kasnije služiti kao sredstvo automatske mehanizacije. U standardnoj verziji dijagram prikazuje sljedeće podatke:

nivo (skala) automatizacije u određenom preduzeću;
određivanje parametara rada objekta koji treba da bude opremljen sredstvima upravljanja i regulacije;
karakteristike upravljanja - puna, daljinska, operater;
mogućnost blokiranja aktuatora i jedinica;
konfiguraciju lokacije tehničkih sredstava, uključujući na konzolama i pločama.

Pomoćni alati za automatizaciju

Uprkos njihovoj sporednoj ulozi, dodatni uređaji pružaju važne funkcije nadzora i kontrole. Zahvaljujući njima, omogućena je i sama veza između izvršnih uređaja i osobe. Što se tiče opreme pomoćnim uređajima, automatizacija proizvodnje može uključivati tasterske stanice, upravljačke releje, razne prekidače i komandne konzole. Postoji mnogo dizajna i varijanti ovih uređaja, ali svi su fokusirani na ergonomsko i sigurno upravljanje ključnim jedinicama u objektu.