Automatisering af teknologiske processer

Automatisering af produktionsprocesser er den vigtigste retning, hvori produktionen i øjeblikket bevæger sig rundt i verden. Alt, hvad der tidligere blev udført af mennesket selv, dets funktioner, ikke kun fysiske, men også intellektuelle, overgår gradvist til teknologien, som selv udfører teknologiske cyklusser og udøver kontrol over dem. Dette er mainstream af moderne teknologi nu. Et menneskes rolle i mange industrier er nu reduceret til blot en controller over en automatisk controller.

I det generelle tilfælde forstås udtrykket "proceskontrol" som et sæt af operationer, der er nødvendige for at starte, stoppe processen, samt for at opretholde eller ændre de fysiske mængder (procesindikatorer) i den nødvendige retning. Individuelle maskiner, knudepunkter, enheder, enheder, komplekser af maskiner og enheder, der skal styres, som udfører teknologiske processer, kaldes kontrolobjekter eller kontrollerede objekter i automatisering. Administrerede objekter har meget forskellige formål.

Automatisering af teknologiske processer - udskiftning af det fysiske arbejde for en person brugt på styring af mekanismer og maskiner gennem betjening af specielle enheder, der giver denne kontrol (regulering af forskellige parametre, opnåelse af en vis produktivitet og kvalitet af produktet uden menneskelig indgriben) .

Automatiseringen af ​​produktionsprocesser gør det muligt at øge arbejdsproduktiviteten flere gange, forbedre dens sikkerhed, miljøvenlighed, forbedre kvaliteten af ​​produkter og mere effektivt bruge produktionsressourcer, herunder menneskeligt potentiale.

Automatisering af teknologiske processer og produktion betyder ikke, at disse processer er mulige uden menneskelig arbejdskraft. Menneskets arbejde er i dag fortsat grundlaget for produktionen, kun dets natur og indhold ændrer sig. Funktionerne til at designe automatiske enheder, deres periodiske justering, udvikling og introduktion af programmer falder til en person, hvilket kræver højt kvalificerede specialister, og generelt bliver folks arbejde mere kompliceret.

Hver teknologisk proces er skabt og implementeret med et specifikt formål. Fremstilling af slutproduktet eller for at opnå et mellemresultat. Så formålet med automatiseret produktion kan være at sortere, transportere, pakke produktet. Produktionsautomatisering kan være komplet, kompleks og delvis.

Delvis automatisering opstår, når en operation eller en separat produktionscyklus udføres i automatisk tilstand. I dette tilfælde er begrænset deltagelse af en person i det tilladt.Oftest foregår delvis automatisering, når processen forløber for hurtigt til, at personen selv kan deltage fuldt ud i den, mens ret primitive mekaniske enheder drevet af elektrisk udstyr gør et fremragende stykke arbejde med det.

Delvis automatisering bruges som regel på allerede fungerende udstyr, det er en tilføjelse til det. Det viser dog størst effektivitet, når det er inkluderet i det samlede automatiseringssystem fra begyndelsen - det er straks udviklet, fremstillet og installeret som en integreret del.

Kompleks automatisering skal dække et separat stort produktionsområde, det kan være et separat værksted, kraftværk. I dette tilfælde fungerer hele produktionen i form af et enkelt sammenkoblet automatiseret kompleks. Fuld automatisering af produktionsprocesser er ikke altid tilrådeligt. Dens anvendelsesområde er moderne højtudviklet produktion, der bruger ekstremt pålideligt udstyr.

Fejlen i en af ​​maskinerne eller enhederne stopper straks hele produktionscyklussen. En sådan produktion skal have selvregulering og selvorganisering, som udføres efter et tidligere oprettet program. Samtidig deltager en person kun i produktionsprocessen som en permanent controller, overvåger tilstanden af ​​hele systemet og dets enkelte dele, griber ind i opstart og opstart af produktion og i nødsituationer, eller med truslen om en sådan hændelse.

Det højeste niveau af automatisering af produktionsprocesser — fuld automatisering... I det udøver systemet selv ikke kun produktionsprocessen, men også fuld kontrol over den, som udføres af automatiske kontrolsystemer.Fuld automatisering giver mening i omkostningseffektiv, bæredygtig produktion med etablerede teknologiske processer med konstant drift.

Alle mulige afvigelser fra normen skal forudses på forhånd, og der skal udvikles systemer til beskyttelse mod dem. Også fuld automatisering er nødvendig for arbejde, der kan bringe menneskers liv, sundhed i fare eller udføres på steder, der er utilgængelige for ham - under vand, i et aggressivt miljø, i rummet.

Hvert system består af komponenter, der udfører specifikke funktioner. I et automatiseret system tager sensorer aflæsninger og sender dem for at træffe en beslutning om, hvordan systemet skal betjenes, kommandoen er allerede udført af enheden. Oftest er dette elektrisk udstyr, da det ved hjælp af elektrisk strøm er mere hensigtsmæssigt at udføre kommandoer.

Det er nødvendigt at adskille det automatiske kontrolsystem og det automatiske. I et automatiseret kontrolsystem sender sensorer aflæsninger til operatørens kontrolpanel, og han, efter at have truffet en beslutning, sender kommandoen til det udøvende udstyr. I et automatisk system - signalet analyseres af elektroniske enheder, de, efter at have truffet en beslutning, giver en kommando til de udførende enheder.

Menneskelig involvering i automatiske systemer er nødvendig, om end som controller. Han har til enhver tid evnen til at gribe ind i den teknologiske proces, korrigere eller stoppe den.

Så temperatursensoren kan blive beskadiget og give forkerte aflæsninger. I dette tilfælde vil elektronikken opfatte sine data som pålidelige uden at stille spørgsmålstegn ved dem.

Det menneskelige sind overgår mange gange elektroniske enheders muligheder, selvom det er ringere end dem med hensyn til reaktionshastighed. Operatøren kan genkende, at sensoren er defekt, vurdere risici og simpelthen slukke for den uden at afbryde processen. Samtidig skal han være helt sikker på, at det ikke fører til en ulykke. Erfaring og intuition, som ikke er tilgængelig for maskiner, hjælper ham med at træffe en beslutning.

Sådanne målrettede indgreb i automatiske systemer udgør ikke en alvorlig risiko, hvis beslutningen træffes af en fagmand. At slukke for al automatisering og overføre systemet til manuel kontroltilstand er fyldt med alvorlige konsekvenser på grund af det faktum, at en person ikke hurtigt kan reagere på en ændring i situationen.

Et klassisk eksempel er ulykken på atomkraftværket i Tjernobyl, som blev den største menneskeskabte katastrofe i forrige århundrede. Dette skete netop på grund af nedlukningen af ​​den automatiske tilstand, hvor allerede udviklede nødforebyggelsesprogrammer ikke kunne påvirke udviklingen af ​​situationen i stationens reaktor.

Automatiseringen af ​​individuelle processer begyndte i industrien allerede i det 19. århundrede. Det er tilstrækkeligt at huske den automatiske centrifugalregulator til dampmaskiner designet af Watt. Men først med begyndelsen af ​​den industrielle brug af elektricitet blev en bredere automatisering mulig, ikke af individuelle processer, men af ​​hele teknologiske cyklusser. Dette skyldes det faktum, at tidligere mekanisk kraft blev overført til metalskæremaskiner ved hjælp af transmissioner og kører.

Centraliseret produktion af elektricitet og dens anvendelse i industrien som helhed begyndte først i det tyvende århundrede - før Første Verdenskrig, hvor hver maskine var udstyret med sin egen elektriske motor. Det var denne omstændighed, der gjorde det muligt at mekanisere ikke kun selve maskinens produktion, men også at mekanisere dens styring. Dette var det første skridt mod skabelsen af ​​automatiske maskiner... De første prøver dukkede op i begyndelsen af ​​1930'erne. Så opstod selve begrebet "automatiseret produktion".

I Rusland, derefter i USSR, blev de første skridt i denne retning taget i 1930'erne og 1940'erne. For første gang bruges automatiske metalskæremaskiner til fremstilling af lejedele. Så kom verdens første fuldautomatiske produktion af stempler til traktormotorer.

Teknologiske kredsløb blev kombineret i én automatiseret proces, startende med lastning af råvarer og slutter med emballering af færdige dele. Dette blev muligt takket være den udbredte brug af moderne elektrisk udstyr på det tidspunkt, forskellige relæer, fjernafbrydere og selvfølgelig drev.

Og kun fremkomsten af ​​de første elektroniske computere gjorde det muligt at nå et nyt niveau af automatisering. Nu er den teknologiske proces ophørt med kun at blive betragtet som et sæt separate operationer, der skal udføres i en bestemt rækkefølge for at opnå et resultat. Nu er hele processen blevet én.

I øjeblikket udfører automatiske kontrolsystemer ikke kun produktionsprocessen, men kontrollerer den også, overvåger forekomsten af ​​nød- og nødsituationer.De starter og stopper teknologisk udstyr, overvåger overbelastninger og øver handlinger i tilfælde af ulykker.

For nylig har automatiske kontrolsystemer gjort det lettere at genopbygge udstyr til at producere nye produkter. Dette er allerede et helt system bestående af individuelle automatiske multimode-systemer forbundet til en central computer, der forbinder dem i et enkelt netværk og udsteder opgaver til udførelse.

Hvert delsystem er en separat computer med sin egen software designet til at udføre sine egne opgaver. Dette er allerede fleksible produktionsmoduler. De kaldes fleksible, fordi de kan omkonfigureres til andre teknologiske processer og dermed udvide produktionen, diversificere den.

Højdepunktet for automatiseret fremstilling er industrirobotter… Automatisering har gennemsyret produktionen fra toppen og ned. En transportlinje til levering af råvarer til produktionen fungerer automatisk. Ledelse og design er automatiseret. Menneskelig erfaring og intelligens bruges kun, hvor elektronik ikke kan erstatte dem.