Avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje. Tehnologije avtomatizacije proizvodnje

Uvedba tehnične opreme podjetja za avtomatizacijo proizvodnih procesov je osnovni pogoj za učinkovito delo. Raznolikost sodobnih metod avtomatizacije širi obseg njihove uporabe, medtem ko so stroški mehanizacije praviloma utemeljeni s končnim rezultatom v obliki povečanja količine proizvedenih izdelkov in izboljšanja njegove kakovosti.

Organizacije, ki sledijo tehnološkemu napredku, zasedajo vodilne položaje na trgu, zagotavljajo boljše delovne pogoje in zmanjšujejo potrebo po surovinah. Zato velikih podjetij ne moremo več predstavljati brez izvajanja projektov za mehanizacijo - izjeme veljajo le za male obrtne industrije, kjer avtomatizacija proizvodnje ne upravičuje samega sebe glede na temeljno izbiro v prid ročno izdelani. Toda v takšnih primerih je mogoče delno preklopiti na avtomatizacijo v nekaterih fazah proizvodnje.

Osnovne informacije o avtomatizaciji

Avtomatizacija v širšem smislu vključuje ustvarjanje takšnih pogojev v proizvodnji, ki bodo brez človeške udeležbe omogočali opravljanje določenih nalog proizvodnje in proizvodnje izdelkov. V tem primeru je lahko vloga operaterja reševanje najbolj kritičnih nalog. Glede na cilje je avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje lahko popolna, delna ali kompleksna. Izbira posameznega modela je odvisna od kompleksnosti tehnične posodobitve podjetja zaradi avtomatskega polnjenja.

V tovarnah in tovarnah, kjer se izvaja popolna avtomatizacija, se običajno vse funkcije nadzora proizvodnje prenesejo v mehanizirane in elektronske kontrolne sisteme. Ta pristop je najbolj racionalen, če načini delovanja ne pomenijo sprememb. Avtomatizacija se v delni obliki uvaja na posameznih stopnjah proizvodnje ali med mehanizacijo avtonomne tehnične komponente, ne da bi bilo treba vzpostaviti kompleksno infrastrukturo za upravljanje celotnega procesa. Na določenih področjih se običajno izvaja kompleksna stopnja avtomatizacije proizvodnje - lahko je to oddelek, delavnica, linija itd. Operater v tem primeru nadzoruje sam sistem, ne da bi to vplivalo na takojšnji potek dela.

Avtomatizirani nadzorni sistemi

Za začetek je pomembno omeniti, da takšni sistemi prevzemajo popoln nadzor nad podjetjem, tovarno ali tovarno. Njihove funkcije se lahko razširijo na določen del opreme, transporter, delavnico ali proizvodno enoto. V tem primeru sistemi za avtomatizacijo tehnoloških procesov prejemajo in obdelujejo informacije iz servisiranega objekta in imajo na podlagi teh podatkov korektivni učinek. Na primer, če delo proizvodnega kompleksa ne ustreza parametrom tehnoloških standardov, bo sistem s posebnimi kanali spremenil način delovanja glede na zahteve.

Objekti avtomatizacije in njihovi parametri

Glavna naloga pri izvajanju mehanizmov proizvodnje je vzdrževanje kakovostnih parametrov objekta, kar bo vplivalo na lastnosti izdelkov. Danes strokovnjaki poskušajo ne poglobiti v bistvo tehničnih parametrov različnih objektov, saj je teoretično uvedba kontrolnih sistemov možna na katerem koli delu proizvodnje. Če v tem načrtu upoštevamo osnove avtomatizacije tehnoloških procesov, bo seznam objektov mehanizacije vključeval iste delavnice, transporterje, vse vrste naprav in naprav. Lahko le primerjate stopnjo kompleksnosti izvajanja avtomatizacije, ki je odvisna od ravni in obsega projekta.

Glede parametrov, s katerimi delujejo avtomatski sistemi, je mogoče razlikovati med vhodnimi in izhodnimi kazalniki. V prvem primeru gre za fizikalne lastnosti izdelka in lastnosti samega objekta. V drugem pa so to neposredno kazalniki kakovosti končnega izdelka.

Regulativna tehnologija

Naprave, ki zagotavljajo regulacijo, se uporabljajo v sistemih avtomatizacije v obliki posebnih signalnih naprav. Glede na destinacijo lahko spremljajo in nadzorujejo različne tehnološke parametre. Zlasti avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje lahko vključuje temperaturne kazalnike, tlak, karakteristike pretoka itd. Tehnično so naprave lahko izvedene kot brezbarvne naprave z električnimi kontaktnimi elementi na izhodu.

Načelo delovanja regulativnih alarmov je prav tako različno. Če upoštevamo najpogostejše temperaturne naprave, lahko ločimo manometrične, živosrebrne, bimetalne in termistorske modele. Strukturno izvrševanje praviloma določa načelo ukrepanja, vendar imajo tudi delovni pogoji velik vpliv na to. Avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje se lahko glede na smer podjetja oblikuje s pričakovanjem specifičnih obratovalnih pogojev. Zato so krmilne naprave zasnovane tudi za uporabo v pogojih visoke vlažnosti, fizičnega pritiska ali delovanja kemikalij.

Programabilni avtomatizacijski sistemi

Kakovost vodenja in nadzora proizvodnih procesov se je občutno izboljšala ob aktivni oskrbi podjetij z računalniškimi napravami in mikroprocesorji. Z vidika industrijskih potreb zmožnosti programirljivih tehničnih sredstev omogočajo ne le učinkovito upravljanje tehnoloških procesov, temveč tudi avtomatizacijo načrtovanja ter vodenje proizvodnih testov in poskusov.

Računalniške naprave, ki se uporabljajo v sodobnih podjetjih, v realnem času rešujejo problem regulacije in nadzora tehnoloških procesov. Takšna sredstva avtomatizacije proizvodnje se imenujejo računalniški kompleksi in delujejo po načelu agregacije. Sistemi vključujejo poenotene funkcionalne bloke in module, iz katerih lahko izdelate različne konfiguracije in prilagodite kompleks za delo v določenih pogojih.

Enote in mehanizmi v avtomatizacijskih sistemih

Električne, hidravlične in pnevmatske naprave prevzemajo neposredno izvajanje delovnih operacij. V skladu z načelom delovanja klasifikacija vključuje funkcionalne in delne mehanizme. V prehrambeni industriji se te tehnologije običajno izvajajo. Avtomatizacija proizvodnje v tem primeru vključuje uvedbo električnih in pnevmatskih mehanizmov, katerih zasnova lahko vključuje električne pogone in regulatorne organe.

Elektromotorji v avtomatizacijskih sistemih

Osnovo pogonov pogosto tvorijo elektromotorji. Glede na vrsto krmiljenja so lahko predstavljeni v brezkontaktnih in kontaktnih različicah. Enote, ki jih upravljajo relejne kontaktne naprave, lahko z manipuliranjem s strani upravljavca spremenijo smer gibanja delovnih teles, vendar ostane hitrost delovanja nespremenjena. Če je namenjena avtomatizacija in mehanizacija tehnoloških procesov z uporabo brezkontaktnih naprav, potem se uporabljajo polprevodniški ojačevalniki - električni ali magnetni.

Ščitniki in nadzorne plošče

Za vgradnjo opreme, ki bi zagotavljala nadzor in spremljanje proizvodnega procesa v podjetjih, so vgrajene posebne konzole in ščitniki. Postavijo naprave za avtomatsko krmiljenje in regulacijo, instrumentacijo, zaščitne mehanizme in različne elemente komunikacijske infrastrukture. Takšen ščit je po zasnovi lahko kovinska omara ali ploska plošča, na kateri so nameščena sredstva za avtomatizacijo.

Konzola pa je središče za daljinsko upravljanje - to je nekakšna kontrolna soba ali upravljalno območje. Pomembno je omeniti, da mora avtomatizacija tehnoloških procesov in proizvodnje vključevati dostop do storitev za osebje. Prav ta funkcija je v veliki meri določena s konzolami in ščitniki, ki omogočajo izvajanje izračunov, vrednotenje proizvodne zmogljivosti in na splošno spremljanje poteka dela.

Oblikovanje sistemov za avtomatizacijo

Glavni dokument, ki služi kot vodilo tehnološke posodobitve proizvodnje za namene avtomatizacije, je shema. Prikazuje strukturo, parametre in značilnosti naprav, ki bodo kasneje izdelane z avtomatsko mehanizacijo. V standardni različici diagram prikazuje naslednje podatke:

• raven (lestvica) avtomatizacije na določenem podjetju;
• določitev parametrov objekta, ki mora biti opremljen s sredstvi za nadzor in regulacijo;
• kontrolne značilnosti - popolna, daljinska, upravljalna;
• možnost blokiranja aktuatorjev in enot;
• konfiguracija lokacije tehnične opreme, vključno s konzolami in ščitniki.

Pomožna avtomatizacija

Kljub manjši vlogi dodatne naprave zagotavljajo pomembne nadzorne in kontrolne funkcije. Zaradi njih je zagotovljena sama povezava med aktuatorji in osebo. Pri opremljanju s pomožnimi napravami lahko avtomatizacijo proizvodnje zajemajo potisne postaje, kontrolni releji, različna stikala in ukazne konzole. Obstaja veliko modelov in različic teh naprav, vse pa so osredotočene na ergonomsko in varno upravljanje ključnih enot na mestu.