Automatyzacja procesów technologicznych i produkcji. Technologie automatyzacji produkcji

Wprowadzenie sprzętu technicznego dla przedsiębiorstw do automatyzacji procesów produkcyjnych jest podstawowym warunkiem skutecznej pracy. Różnorodność nowoczesnych metod automatyzacji rozszerza zakres ich zastosowania, zaś koszty mechanizacji z reguły są uzasadnione końcowym efektem w postaci zwiększenia ilości produkowanych wyrobów, a także poprawy ich jakości.

Organizacje podążające drogą postępu technologicznego zajmują czołowe pozycje na rynku, zapewniają lepsze warunki pracy i minimalizują zapotrzebowanie na surowce. Z tego powodu dużych przedsiębiorstw nie można już sobie wyobrazić bez wdrażania projektów mechanizacji - wyjątki dotyczą tylko małych zakładów rzemieślniczych, w których automatyzacja produkcji nie usprawiedliwia się z punktu widzenia podstawowego wyboru na korzyść rękodzieła. Ale w takich przypadkach możliwe jest częściowe włączenie automatyzacji na niektórych etapach produkcji.

Podstawowe informacje o automatyzacji

W szerokim sensie automatyzacja obejmuje tworzenie takich warunków w produkcji, które pozwolą, bez udziału człowieka, wykonywać niektóre zadania związane z produkcją i wytwarzaniem produktów. W takim przypadku rolą operatora może być rozwiązywanie najbardziej krytycznych zadań. W zależności od celów automatyzacja procesów technologicznych i produkcji może być całkowita, częściowa lub złożona. Wybór konkretnego modelu zależy od złożoności technicznej modernizacji przedsiębiorstwa z powodu automatycznego napełniania.

W fabrykach i fabrykach, w których wdrażana jest pełna automatyzacja, zwykle wszystkie funkcje sterowania produkcją są przekazywane do zmechanizowanych i elektronicznych systemów sterowania. To podejście jest najbardziej racjonalne, jeśli tryby działania nie implikują zmian. W częściowej formie automatyzacja jest wprowadzana na poszczególnych etapach produkcji lub podczas mechanizacji autonomicznego komponentu technicznego, bez konieczności tworzenia złożonej infrastruktury do zarządzania całym procesem. Złożony poziom automatyzacji produkcji jest zwykle wdrażany w niektórych obszarach - może to być dział, warsztat, linia itp. Operator w tym przypadku kontroluje sam system, bez wpływu na natychmiastowy przepływ pracy.

Zautomatyzowane systemy sterowania

Na wstępie należy zauważyć, że takie systemy przejmują pełną kontrolę nad przedsiębiorstwem, fabryką lub fabryką. Ich funkcje mogą obejmować konkretny sprzęt, przenośnik, warsztat lub zakład produkcyjny. W takim przypadku systemy automatyzacji procesów technologicznych odbierają i przetwarzają informacje z obsługiwanego obiektu i na podstawie tych danych mają efekt korygujący. Na przykład, jeśli praca produkowanego kompleksu nie spełnia parametrów standardów technologicznych, system zmieni swoje tryby pracy zgodnie z wymaganiami za pomocą specjalnych kanałów.

Obiekty automatyki i ich parametry

Głównym zadaniem przy wdrażaniu środków mechanizacji produkcji jest utrzymanie parametrów jakościowych obiektu, co w konsekwencji wpłynie na charakterystykę produktów. Dziś eksperci starają się nie zagłębiać w istotę parametrów technicznych różnych obiektów, ponieważ teoretycznie wprowadzenie systemów sterowania jest możliwe w dowolnej części produkcji. Jeśli rozważymy w tym planie podstawy automatyzacji procesów technologicznych, wówczas lista przedmiotów mechanizacji obejmie te same warsztaty, przenośniki, wszelkiego rodzaju urządzenia i instalacje. Możesz porównać tylko stopień złożoności wdrożenia automatyzacji, który zależy od poziomu i skali projektu.

Jeśli chodzi o parametry, z którymi działają systemy automatyczne, możliwe jest rozróżnienie wskaźników wejściowych i wyjściowych. W pierwszym przypadku są to właściwości fizyczne produktu, a także właściwości samego obiektu. W drugim są to bezpośrednio wskaźniki jakości gotowego produktu.

Technologia regulacyjna

Urządzenia zapewniające regulację są stosowane w systemach automatyki w postaci specjalnych urządzeń sygnalizacyjnych. W zależności od miejsca docelowego mogą monitorować i kontrolować różne parametry technologiczne. W szczególności automatyzacja procesów technologicznych i produkcji może obejmować wskaźniki temperatury, ciśnienia, charakterystyki przepływu itp. Technicznie urządzenia mogą być realizowane jako urządzenia bezskalowe z elektrycznymi elementami stykowymi na wyjściu.

Zasada działania alarmów regulacyjnych również jest inna. Jeśli weźmiemy pod uwagę najbardziej powszechne urządzenia do pomiaru temperatury, możemy wyróżnić modele manometryczne, rtęciowe, bimetaliczne i termistorowe. Wykonanie strukturalne z zasady określa zasada działania, ale warunki pracy mają na nie znaczący wpływ. W zależności od kierunku przedsiębiorstwa, automatyzacja procesów technologicznych i produkcji może być zaprojektowana z uwzględnieniem specyficznych warunków pracy. Z tego powodu urządzenia sterujące są również zaprojektowane do stosowania w warunkach wysokiej wilgotności, ciśnienia fizycznego lub działania chemikaliów.

Programowalne systemy automatyki

Jakość zarządzania i kontroli procesów produkcyjnych znacząco poprawiła się na tle aktywnej podaży przedsiębiorstw wyposażonych w urządzenia komputerowe i mikroprocesory. Z punktu widzenia potrzeb przemysłowych możliwości programowalnych środków technicznych pozwalają nie tylko zapewnić efektywne zarządzanie procesami technologicznymi, ale także automatyzować projekt, a także przeprowadzać testy produkcyjne i eksperymenty.

Urządzenia komputerowe wykorzystywane w nowoczesnych przedsiębiorstwach, w czasie rzeczywistym rozwiązują problem regulacji i sterowania procesami technologicznymi. Takie środki automatyzacji produkcji nazywane są kompleksami obliczeniowymi i działają na zasadzie agregacji. Systemy obejmują ujednolicone bloki funkcjonalne i moduły, z których można tworzyć różne konfiguracje i dostosowywać kompleks do pracy w określonych warunkach.

Jednostki i mechanizmy w systemach automatyki

Urządzenia elektryczne, hydrauliczne i pneumatyczne zakładają bezpośrednie wykonanie operacji roboczych. Zgodnie z zasadą działania klasyfikacja obejmuje mechanizmy funkcjonalne i porcjowane. W przemyśle spożywczym technologie te są zwykle wdrażane. Automatyzacja produkcji w tym przypadku obejmuje wprowadzenie mechanizmów elektrycznych i pneumatycznych, których konstrukcja może obejmować napędy elektryczne i organy regulacyjne.

Silniki elektryczne w systemach automatyki

Podstawę siłowników często tworzą silniki elektryczne. Zgodnie z rodzajem sterowania, mogą być prezentowane w wersji bezstykowej i kontaktowej. Jednostki, które są sterowane przez urządzenia przekaźnikowe, gdy są manipulowane przez operatora, mogą zmieniać kierunek ruchu ciał roboczych, ale prędkość operacji pozostaje niezmieniona. Jeżeli chodzi o automatyzację i mechanizację procesów technologicznych z użyciem urządzeń bezstykowych, to stosuje się wzmacniacze półprzewodnikowe - elektryczne lub magnetyczne.

Tarcze i panele kontrolne

Aby zainstalować sprzęt, który powinien zapewniać kontrolę i monitorowanie procesu produkcyjnego w przedsiębiorstwach, montuje się specjalne konsole i tarcze. Umieszczają urządzenia do automatycznej kontroli i regulacji, oprzyrządowania, mechanizmów ochronnych, a także różnych elementów infrastruktury komunikacyjnej. Z założenia taką osłoną może być metalowa obudowa lub płaski panel, na którym zainstalowane są środki automatyzacji.

Konsola z kolei stanowi centrum zdalnego sterowania - jest to rodzaj pomieszczenia kontrolnego lub obszaru operatora. Należy zauważyć, że automatyzacja procesów technologicznych i produkcji musi obejmować dostęp do usług przez personel. Ta funkcja jest w dużej mierze zdeterminowana przez konsole i tarcze, które pozwalają na przeprowadzanie obliczeń, ocenę wydajności produkcji i, ogólnie, monitorowanie przepływu pracy.

Projektowanie systemów automatyki

Głównym dokumentem, który działa jako przewodnik dla technologicznej modernizacji produkcji w celu automatyzacji, jest schemat. Wyświetla strukturę, parametry i charakterystyki urządzeń, które zostaną później wykonane za pomocą automatycznej mechanizacji. W wersji standardowej diagram wyświetla następujące dane:

• poziom (skala) automatyzacji w konkretnym przedsiębiorstwie;
• określenie parametrów obiektu, które muszą być wyposażone w środki kontroli i regulacji;
• cechy kontrolne - pełny, zdalny, operator;
• możliwość blokowania siłowników i jednostek;
• konfiguracja lokalizacji wyposażenia technicznego, w tym konsoli i tarcz.

Dodatkowa automatyzacja

Pomimo niewielkiej roli dodatkowe urządzenia zapewniają ważne funkcje kontrolne i kontrolne. Dzięki nim zapewnione jest samo połączenie siłowników z osobą. Pod względem wyposażenia w urządzenia pomocnicze, automatyzacja produkcji może obejmować stacje przyciskowe, przekaźniki sterujące, różne przełączniki i konsole sterujące. Istnieje wiele projektów i odmian tych urządzeń, ale wszystkie koncentrują się na ergonomicznej i bezpiecznej kontroli kluczowych jednostek na stronie.