Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine

Tootmisprotsesside automatiseerimine on praegu peamine suund, kuhu tootmine maailmas liigub. Kõik, mida varem täitis inimene ise, tema funktsioonid, mitte ainult füüsilised, vaid ka intellektuaalsed, läheb järk-järgult üle tehnoloogiale, mis ise teostab tehnoloogilisi tsükleid ja teostab nende üle kontrolli. See on nüüdisaegse tehnoloogia peavool. Inimese roll paljudes tööstusharudes on nüüdseks taandatud lihtsalt kontrolleriks automaatkontrolleri kohal.

Üldjuhul mõistetakse "protsessijuhtimise" all operatsioonide kogumit, mis on vajalik protsessi käivitamiseks, peatamiseks, samuti füüsikaliste suuruste (protsessiindikaatorite) säilitamiseks või vajalikus suunas muutmiseks. Üksikuid masinaid, sõlme, seadmeid, seadmeid, masinate komplekse ja juhtimist vajavaid seadmeid, mis teostavad tehnoloogilisi protsesse, nimetatakse automaatikas juhtimisobjektideks ehk juhitavateks objektideks. Majandatavad objektid on otstarbelt väga mitmekesised.

Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine - mehhanismide ja masinate juhtimiseks kulutatud inimese füüsilise töö asendamine seda juhtimist tagavate spetsiaalsete seadmete abil (erinevate parameetrite reguleerimine, toote teatud tootlikkuse ja kvaliteedi saavutamine ilma inimese sekkumiseta) .

Tootmisprotsesside automatiseerimine võimaldab mitmekordselt tõsta tööviljakust, parandada selle ohutust, keskkonnasõbralikkust, parandada toodete kvaliteeti ning efektiivsemalt kasutada tootmisressursse, sh inimpotentsiaali.

Tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine ei tähenda, et need protsessid on võimalikud ilma inimtööjõuta. Inimtöö jääb tänapäeval tootmise aluseks, muutuvad ainult selle olemus ja sisu. Automaatseadmete projekteerimise, nende perioodilise reguleerimise, programmide arendamise ja juurutamise funktsioonid langevad inimese kanda, mis nõuab kõrgelt kvalifitseeritud spetsialiste ja üldiselt muutub inimeste töö keerulisemaks.

Iga tehnoloogiline protsess luuakse ja viiakse ellu kindla eesmärgiga. Lõpptoote valmistamine või vahetulemuse saamiseks. Seega võib automatiseeritud tootmise eesmärk olla toote sorteerimine, transportimine, pakkimine. Tootmise automatiseerimine võib olla täielik, keeruline ja osaline.

Osaline automatiseerimine toimub siis, kui toiming või eraldi tootmistsükkel viiakse läbi automaatrežiimis. Sel juhul on isiku piiratud osalemine selles lubatud.Enamasti toimub osaline automatiseerimine siis, kui protsess kulgeb liiga kiiresti, et inimene ise saaks selles täiel määral osaleda, samas saavad sellega suurepäraselt hakkama üsna primitiivsed elektriseadmetest juhitavad mehaanilised seadmed.

Osalist automatiseerimist kasutatakse reeglina juba töötavatel seadmetel, see on selle täiendus. Suurimat efektiivsust näitab see aga siis, kui see on algusest peale kaasatud üldisesse automaatikasüsteemi — see töötatakse kohe välja, toodetakse ja paigaldatakse lahutamatu osana.

Kompleksne automaatika peaks hõlmama eraldi suurt tootmispinda, see võib olla eraldi töökoda, elektrijaam. Sel juhul töötab kogu tootmine ühtse omavahel ühendatud automatiseeritud kompleksi režiimis. Tootmisprotsesside täielik automatiseerimine ei ole alati soovitatav. Selle kasutusvaldkond on kaasaegne kõrgelt arenenud tootmine, mis kasutab ülimalt töökindlaid seadmeid.

Ühe masina või seadme rike peatab kohe kogu tootmistsükli. Sellisel tootmisel peab olema iseregulatsioon ja iseorganiseerumine, mis toimub eelnevalt loodud programmi järgi. Samal ajal osaleb inimene tootmisprotsessis ainult alalise kontrollerina, jälgib kogu süsteemi ja selle üksikute osade seisukorda, sekkub tootmise käivitamisse ja käivitamisse ning eriolukordades või sellise sündmuse oht.

Tootmisprotsesside automatiseerimise kõrgeim tase — täisautomaatika... Selles teostab süsteem ise mitte ainult tootmisprotsessi, vaid ka täielikku kontrolli selle üle, mida teostavad automaatjuhtimissüsteemid.Täielik automatiseerimine on mõttekas kuluefektiivses ja jätkusuutlikus tootmises koos väljakujunenud tehnoloogiliste protsessidega ja pideva töörežiimiga.

Kõik võimalikud kõrvalekalded normist tuleb eelnevalt ette näha ja nende vastu kaitsesüsteemid välja töötada. Samuti on täielik automatiseerimine vajalik tööde puhul, mis võivad ohustada inimeste elu, tervist või tehakse talle kättesaamatus kohas - vee all, agressiivses keskkonnas, kosmoses.

Iga süsteem koosneb komponentidest, mis täidavad teatud funktsioone. Automatiseeritud süsteemis võtavad andurid näidud ja edastavad need, et teha otsus, kuidas süsteemi kasutada, käsk on seadme poolt juba täidetud. Enamasti on selleks elektriseadmed, kuna elektrivoolu abil on käske otstarbekam täita.

Vajalik on eraldada automaatjuhtimissüsteem ja automaat. Automatiseeritud juhtimissüsteemis edastavad andurid näidud operaatori juhtpaneelile ja ta, olles teinud otsuse, edastab käsu täitevseadmetele. Automaatsüsteemis - signaali analüüsivad elektroonilised seadmed, mis pärast otsuse vastuvõtmist annavad täitvatele seadmetele käsu.

Inimese kaasamine automaatsüsteemidesse on vajalik, kuigi kontrollerina. Tal on igal ajal võimalus tehnoloogilist protsessi sekkuda, seda parandada või peatada.

Seega võib temperatuuriandur kahjustuda ja anda vale näitu. Sel juhul tajub elektroonika oma andmeid usaldusväärsetena, ilma neid kahtluse alla seadmata.

Inimese mõistus ületab mitu korda elektroonikaseadmete võimalused, kuigi reaktsioonikiiruselt jääb see neile alla. Operaator saab tuvastada anduri viga, hinnata riske ja lihtsalt välja lülitada ilma protsessi katkestamata. Samas peab ta olema täiesti kindel, et sellega õnnetust ei juhtu. Kogemused ja intuitsioon, mis on masinatele kättesaamatud, aitavad tal otsust langetada.

Selline sihipärane sekkumine automaatsüsteemidesse ei kujuta endast tõsist ohtu, kui otsuse teeb professionaal. Kogu automatiseerimise väljalülitamine ja süsteemi käsitsijuhtimise režiimile viimine on täis tõsiseid tagajärgi, kuna inimene ei saa olukorra muutusele kiiresti reageerida.

Klassikaline näide on Tšernobõli tuumaelektrijaama õnnetus, millest sai möödunud sajandi suurim inimtegevusest tingitud katastroof. See juhtus just automaatrežiimi väljalülitamise tõttu, kui juba välja töötatud hädaolukordade ennetusprogrammid ei saanud jaama reaktoris olukorra arengut mõjutada.

Üksikute protsesside automatiseerimine algas tööstuses juba 19. sajandil. Piisab, kui meenutada Watti konstrueeritud automaatset tsentrifugaalregulaatorit aurumasinatele. Kuid alles elektri tööstusliku kasutamise algusega sai võimalikuks mitte üksikute protsesside, vaid tervete tehnoloogiliste tsüklite laiem automatiseerimine, mis on tingitud asjaolust, et varem kanti mehaaniline võimsus metallilõikeseadmetele üle jõuülekannete ja seadmete abil. ajamid.

Elektri tsentraliseeritud tootmine ja selle kasutamine tööstuses tervikuna algas alles kahekümnendal sajandil – enne Esimest maailmasõda, kui iga masin oli varustatud oma elektrimootoriga. Just see asjaolu võimaldas mehhaniseerida mitte ainult masina enda tootmisprotsessi, vaid ka mehhaniseerida selle juhtimist. See oli esimene samm automaatsete masinate loomise suunas... Mille esimesed näidised ilmusid 1930. aastate alguses. Siis tekkis ka mõiste "automatiseeritud tootmine".

Venemaal, seejärel NSV Liidus tehti esimesi samme selles suunas 1930.–1940. aastatel. Esimest korda kasutatakse laagriosade valmistamisel automaatseid metallilõikuspinke. Seejärel algas maailmas esimene täielikult automatiseeritud traktorite mootorite kolbide tootmine.

Tehnoloogilised tsüklid ühendati üheks automatiseeritud protsessiks, alustades tooraine laadimisest ja lõpetades valmisdetailide pakkimisega. See sai võimalikuks tänu tolleaegsete kaasaegsete elektriseadmete, erinevate releede, kauglülitite ja loomulikult ajamite laialdasele kasutamisele.

Ja alles esimeste elektrooniliste arvutite tulek võimaldas jõuda automatiseerimise uuele tasemele. Nüüd on tehnoloogilist protsessi enam käsitletud kui eraldiseisvate toimingute kogumit, mis tuleb tulemuse saamiseks läbi viia kindlas järjekorras. Nüüd on kogu protsess saanud üheks.

Praegu ei juhi automaatjuhtimissüsteemid mitte ainult tootmisprotsessi, vaid ka juhivad seda, jälgivad häda- ja hädaolukordade tekkimist.Nad käivitavad ja seiskavad tehnoloogilised seadmed, jälgivad ülekoormusi ja harjutavad tegutsemist õnnetusjuhtumite korral.

Viimasel ajal hõlbustavad automaatjuhtimissüsteemid seadmete ümberehitamist uute toodete tootmiseks. See on juba terve süsteem, mis koosneb üksikutest automaatsetest mitmerežiimilistest süsteemidest, mis on ühendatud keskarvutiga, mis ühendab need ühte võrku ja väljastab täitmiseks ülesandeid.

Iga alamsüsteem on eraldi arvuti, millel on oma tarkvara, mis on loodud oma ülesannete täitmiseks. See on juba paindlik tootmismoodul. Neid nimetatakse paindlikeks, kuna neid saab ümber seadistada vastavalt teistele tehnoloogilistele protsessidele ja seeläbi tootmist laiendada, mitmekesistada.

Automatiseeritud tootmise tipp on tööstusrobotid… Automatiseerimine on läbinud tootmist ülalt alla. Tootmise tooraine tarnimise transpordiliin töötab automaatselt. Juhtimine ja disain on automatiseeritud. Inimkogemust ja intelligentsust kasutatakse ainult seal, kus elektroonika ei saa neid asendada.