Process Automation- skup metoda i sredstava dizajniranih za implementaciju sistema ili sistema koji omogućavaju upravljanje samim tehnološkim procesom bez direktnog učešća osobe, ili ostavljajući osobi pravo da donosi najodgovornije odluke.

U pravilu se kao rezultat automatizacije tehnološkog procesa stvara automatizirani upravljački sistem.

Osnova automatizacije tehnoloških procesa je preraspodjela materijalnih, energetskih i informacijskih tokova u skladu sa prihvaćenim kontrolnim kriterijem (optimalnost).

• Djelomična automatizacija - automatizacija pojedinih uređaja, mašina, tehnoloških operacija. Izvodi se kada je upravljanje procesima zbog njihove složenosti ili prolaznosti praktično nedostupno osobi. Djelomično automatizirana radna oprema. Lokalna automatizacija se široko koristi u prehrambenoj industriji.

• Integrisana automatizacija - omogućava automatizaciju tehnološke lokacije, radionice ili preduzeća koji funkcionišu kao jedan, automatizovani kompleks. Na primjer, elektrane.

• Potpuna automatizacija je najviši nivo automatizacije, u kojem se sve funkcije kontrole i upravljanja proizvodnjom (na nivou preduzeća) prenose na tehnička sredstva. Na sadašnjem nivou razvoja, potpuna automatizacija se praktički ne koristi, jer kontrolne funkcije ostaju na osobi. Nuklearne elektrane se mogu nazvati bliskim potpunoj automatizaciji.

Encyclopedic YouTube

1 / 3

✪ Specijalisti budućnosti - Automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje

✪ Automatizacija tehnoloških procesa

✪ Video predavanje Osnovni koncepti i historijska pozadina automatizacije

Titlovi

Ciljevi automatizacije

Glavni ciljevi automatizacije procesa su:

• smanjenje broja uslužnog osoblja;
• povećanje obima proizvodnje;
• povećanje efikasnosti proizvodnog procesa;
• poboljšanje kvaliteta proizvoda;
• smanjenje troškova sirovina;
• povećanje ritma proizvodnje;
• poboljšanje sigurnosti;
• povećanje ekološke prihvatljivosti;
• povećanje ekonomije.

Zadaci automatizacije i njihovo rješavanje

Ciljevi se postižu rješavanjem sljedećih zadataka automatizacije procesa:

• poboljšanje kvaliteta regulative;
• povećanje dostupnosti opreme;
• poboljšanje ergonomije rada procesnih operatera;
• osiguravanje pouzdanosti informacija o materijalnim komponentama koje se koriste u proizvodnji (uključujući upravljanje katalogom);
• čuvanje informacija o toku tehnološkog procesa i vanrednim situacijama.

Rješavanje problema automatizacije tehnološkog procesa provodi se korištenjem:

• uvođenje savremenih metoda automatizacije;
• uvođenje savremenih sredstava automatizacije.

Automatizacija tehnoloških procesa u okviru jednog proizvodnog procesa omogućava vam da organizujete osnovu za implementaciju sistema upravljanja proizvodnjom i sistema upravljanja preduzećima.

Zbog razlike u pristupima izdvaja se automatizacija sljedećih tehnoloških procesa:

• automatizacija kontinuiranih tehnoloških procesa (Process Automation);
• automatizacija diskretnih tehnoloških procesa (Factory Automation);
• automatizacija hibridnih tehnoloških procesa (Hybrid Automation).

Bilješke

Automatizacija proizvodnje pretpostavlja dostupnost pouzdanih, relativno jednostavnih po dizajnu i upravljanju mašinama. mehanizama i uređaja.

Književnost

L. I. Selevcov, Automatizacija tehnoloških procesa. Udžbenik: Izdavački centar "Akademija"

V. Yu. Shishmarev, Automation. Udžbenik: Izdavački centar "Akademija"

ALATI ZA AUTOMATIZACIJU TEHNOLOŠKIH PROCESA

Pod sredstvom za automatizaciju tehnološkog procesa podrazumeva se kompleks tehničkih uređaja koji obezbeđuju 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 prikazan na slici 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. Ove veze su detaljnije obrađene u specijalni kursevi.. Prema strukturi (slika 3), mogu se izgraditi različiti automati, koji se međusobno bitno razlikuju. Glavna karakteristika za njihovu klasifikaciju je tip SU. U opštem slučaju, klasifikacija sistema upravljanja prema principu rada prikazana je na Sl.4.

Sistemi ciklusa mogu biti zatvoreni ili otvoreni. Automat, čija je 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. Upravljački sistem ne kontroliše parametre tehnološkog procesa, a u slučaju deregulacije pojedinih mehanizama, mašina nastavlja da proizvodi proizvode, čak i ako je u pitanju nedostatak. 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 upravljanja vremenom, mora se uzeti u obzir moguća nestabilnost rada pogona u smislu vremena odziva, koje se ne kontroliše, precenjivanjem vremenskih intervala između isporuka 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 sudari), koriste se ciklički upravljački sistemi sa povratnom spregom položaja. 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 u funkciji 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 sheme 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 pozicijski, konturni ili adaptivni.

Na slici 7 prikazan je fragment kinematičkog dijagrama okretnog stola automata sa sistemom kontrole položaja. Pogon okretnog stola RO vrši se elektromagnetom, koji se sastoji od kućišta 1, u kojem su smješteni namotaj 2 i pokretna armatura 3. Povrat armature je obezbjeđen oprugom, a hod je ograničen pomoću opruge. graničnici 5. Na ankeru je postavljen potisnik 6, koji je pomoću valjka 7, poluge 8 i osovine I spojio na okretni sto RO. 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 sabija oprugu i, smanjujući zazor magnetskog kola, pomera RO pomoću pravolinijskog mehanizma za povezivanje, koji se sastoji od valjka 7 i poluge 8. Opruga 9 obezbeđuje snažno zatvaranje valjak i poluga. 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 zadatu 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 ispisuje na ulaz konvertora koordinata varijablu x 0 izraženu, na primjer, u binarnom kodu i koja odgovara traženoj koordinati armature motora. Sa izlaza konvertora koordinata, od kojih je jedan senzor povratne sprege, naponi U i U 0 se dovode do uređaja za upoređivanje, koji generiše signal greške DU, proporcionalan razlici napona na svojim ulazima. Signal greške se dovodi na ulaz pojačavača snage, koji, u zavisnosti od predznaka i veličine 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 se mijenjati na način da je vrati na početni položaj. Dakle, ako upravljački sistem sekvencijalno dodjeljuje pogonu konačan skup od M koordinata snimljenih na programskom nosaču, tada će pogon imati M pozicionih tačaka. 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 senzori povratne sprege koristi se tahogenerator (senzor ugaona brzina) 6 i induktosin (senzor linearnog pomaka) 7. Očigledno, mehanizam prikazan na sl. 8, sistem položaja može kontrolisati (vidi sliku 7).

Dakle, prema kinematičkoj shemi, nemoguće je razlikovati sisteme kontrole konture i položaja. Činjenica je da u sistemu 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. mogu osigurati kretanje RO do određene tačke ili njegovo kretanje prema datom zakonu sa različitim 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 izabrati 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 najčešće koriste: električnu energiju (elektromehanički pogoni), energiju komprimovanog vazduha (pneumatski pogoni), energiju protoka fluida (hidraulični 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 izbora vrste pogona je kontinuitet. 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, značajno je pojednostavljen Održavanje i popravku. 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 nosilac programa 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.

Vrste sistema automatizacije uključuju:

• nepromjenjivi sistemi. To su sistemi u kojima je redoslijed radnji određen konfiguracijom opreme ili procesnim uvjetima i ne može se mijenjati tokom procesa.
• programabilni sistemi. To su sistemi u kojima redoslijed radnji može varirati ovisno o datom programu i konfiguraciji procesa. Odabir potrebnog slijeda radnji vrši se zahvaljujući skupu instrukcija koje sistem može čitati i tumačiti.
• fleksibilni (samopodešavajući) sistemi. To su sistemi koji su u stanju da odaberu potrebne radnje u procesu rada. Promena konfiguracije procesa (redosled i uslovi za izvođenje operacija) vrši se na osnovu informacija o toku procesa.

Ovi tipovi sistema se mogu koristiti na svim nivoima automatizacije procesa pojedinačno ili kao deo kombinovanog sistema.

U svakom sektoru privrede postoje preduzeća i organizacije koje proizvode proizvode ili pružaju usluge. Sva ova preduzeća mogu se podeliti u tri grupe, u zavisnosti od njihove „udaljenosti“ u lancu prerade prirodnih resursa.

Prva grupa preduzeća su preduzeća koja vade ili proizvode Prirodni resursi. Takva preduzeća uključuju, na primjer, poljoprivredne proizvođače, naftne i plinske kompanije.

Druga grupa preduzeća su preduzeća koja prerađuju prirodne sirovine. Proizvode proizvode od sirovina koje iskopavaju ili proizvode preduzeća prve grupe. Takva preduzeća uključuju, na primjer, preduzeća u automobilskoj industriji, čeličana, preduzeća u elektronskoj industriji, elektrane i sl.

Treća grupa su preduzeća iz uslužnog sektora. U takve organizacije spadaju, na primjer, banke, obrazovne ustanove, medicinske ustanove, restorani itd.

Za sva preduzeća moguće je izdvojiti opšte grupe procesa povezanih sa proizvodnjom proizvoda ili pružanjem usluga.

Ovi procesi uključuju:

• poslovni procesi;
• procesi dizajna i razvoja;
• proizvodni procesi;
• procesi kontrole i analize.

• Poslovni procesi su procesi koji osiguravaju interakciju unutar organizacije i sa vanjskim dionicima (kupci, dobavljači, regulatorni organi, itd.). Ova kategorija procesa uključuje procese marketinga i prodaje, interakciju sa potrošačima, procese finansijskog, kadrovskog, materijalnog planiranja i računovodstva itd.
• Projektovanje i razvojni procesi Svi procesi uključeni u razvoj proizvoda ili usluge. Ovi procesi obuhvataju procese planiranja razvoja, prikupljanja i pripreme početnih podataka, implementacije projekta, kontrole i analize rezultata projektovanja itd.
• Proizvodni procesi su procesi neophodni za proizvodnju proizvoda ili pružanje usluge. U ovu grupu spadaju svi proizvodni i tehnološki procesi. Oni također uključuju planiranje zahtjeva i procese planiranja kapaciteta, logističke procese i uslužne procese.
• Procesi kontrole i analize- ova grupa procesa je povezana sa prikupljanjem i obradom informacija o izvršavanju procesa. Takvi procesi uključuju procese kontrole kvaliteta, operativno upravljanje, procese kontrole zaliha itd.

Većina procesa koji pripadaju ovim grupama može se automatizirati. Do danas postoje klase sistema koji omogućavaju automatizaciju ovih procesa.

Projektni zadatak za podsistem "Skladišta"	Projektni zadatak za podsistem "Upravljanje dokumentima"	Projektni zadaci za podsistem "Kupovine"

Strategija automatizacije procesa

Automatizacija procesa je složen i dugotrajan zadatak. Za uspješno rješavanje ovog problema potrebno je pridržavati se određene strategije automatizacije. Omogućava vam da poboljšate procese i dobijete niz značajnih prednosti od automatizacije.

Ukratko, strategija se može formulirati na sljedeći način:

• razumijevanje procesa. Da bi se proces automatizirao, potrebno je razumjeti postojeći proces u svim njegovim detaljima. Proces mora biti u potpunosti analiziran. Moraju biti definisani ulazi i izlazi procesa, redosled akcija, odnos sa drugim procesima, sastav resursa procesa itd.
• pojednostavljenje procesa. Nakon što se izvrši analiza procesa, potrebno je pojednostaviti proces. Dodatne operacije koje ne donose vrijednost treba smanjiti. Pojedinačne operacije se mogu kombinovati ili izvoditi paralelno. Za poboljšanje procesa mogu se predložiti i druge tehnologije za njegovo izvođenje.
• automatizacija procesa. Automatizacija procesa se može izvesti samo nakon što je proces maksimalno pojednostavljen. Što je tok procesa jednostavniji, to ga je lakše automatizirati i efikasniji će biti automatizirani proces.

Jeste li studirali "automatizaciju tehnoloških procesa i proizvodnje", s kim uopće možete zamisliti rad? Ovo vjerovatno ukazuje na ozbiljne nedostatke u vašem obrazovanju, ali hajde da pokušamo to zajedno otkriti. Koristimo svakodnevno automatizovani sistemi a da toga nije ni svestan.

Potreba za automatizacijom - postoji li?

Svaki proizvodni proces je trošak resursa. Zahvaljujući novim tehnologijama i metodama proizvodnje, možemo uštedjeti količinu sirovina i goriva koje ide u proizvodnju proizvoda.

Ali šta je sa ljudskim resursima? Uostalom, visoko kvalificirani stručnjaci mogu biti uključeni u realizaciju drugih projekata, a sama kontrola transportera od strane radnika je skupo zadovoljstvo, što povećava cijenu konačnog proizvoda.

Dio problema riješen je prije nekoliko vekova, pronalaskom parnih mašina i proizvodnje transportera. Ali čak i sada još uvijek ima previše radnika u većini radionica na području bivšeg Sovjetskog Saveza. A pored dodatnih troškova, to je prepuno "ljudskog faktora", koji je glavni uzrok većine problema koji se javljaju.

Inženjer ili 5 drugih specijalnosti?

Nakon dobijanja diplome na kraju univerziteta, možete računajte na poziciju:

1. Inženjer.
2. Dizajner.
3. Constructor.
4. Istraživač.
5. Šef odjela za razvoj.
6. Zaposlenik operativnog odjela.

Inženjerska struka je bila modne godine Prije 40 godina, sada je malo ljudi spremno da razmišlja svojom glavom i preuzme odgovornost. Naravno, sa svojom diplomom bićete vrlo uski specijalista, spisak glavnih zadataka će uključivati ​​implementaciju i razvoj novih sistema upravljanja i kontrole u proizvodnji.

Ali najčešće je potrebno samo održavati cijeli sistem u radnom stanju, ispravljati manje kvarove koji nastaju i dalje planirati rad.

Svi projekti optimizacije ili ažuriranja sistema odvijat će se pod vodstvom direktnih pretpostavljenih, uz zalaganje cijelog odjela. Zato ne brinite, prvog dana nećete biti primorani da razvijete nešto inovativno ili implementirate potpuno novi način kontrole. Zahtjevi za specijalistima su sasvim adekvatni, nadnica razlikuje se od regije i industrije.

Izrada i dizajn projekta.

At dizajneri i konstruktori zadaci su malo drugačiji. Evo već rade novo projekte u gotovo svim fazama razvoja. Prije svega, od ovih zaposlenika se traži da formulišu i postave zadatak.

Kada se odredi svrha i obim budućeg rada, oni se počinju sa izradom generalni plan implementaciju budućeg projekta. Tek tada dizajner ima pravo prijeći na izradu detaljnijih planova, izradu arhitekture i odabir sredstava.

I dalje završna faza i dalje će biti potrebno izraditi dokumentaciju za iste inženjere.

Rad dizajnera se ne razlikuje mnogo od gore navedenog plana rada, tako da se ne isplati fokusirati se na ovo. Možemo samo reći da su predstavnici ove dvije profesije nešto bliži teoriji i nauci, ali i dalje održavaju direktan kontakt sa proizvodnjom i dobro su svjesni konačnog proizvoda svog rada.

Naučni saradnici u oblasti automatizacije proizvodnje.

A sada je vrijeme da pričamo o onima koji vole bijele mantile i naučne laboratorije. Zapravo se radi o matematike u svom najčistijem obliku. Dizajn, kreiranje i unapređenje modela, novi algoritmi. Sposobnost rješavanja ovakvih teorijskih problema, ponekad donekle odvojenih od stvarnosti, manifestira se čak i u školi ili na fakultetu. Ako to primijetite iza sebe, trebali biste adekvatno procijeniti svoje sposobnosti i pronaći sebi mjesto u istraživačkom centru.

Ponude privatnih struktura su više plaćene, ali većina ureda će zahtijevati sva prava na rezultate vaše intelektualne aktivnosti. Radeći u državnoj strukturi, možete voditi naučna djelatnost, više šanse da dobijete neku vrstu priznanja među kolegama. Samo je pitanje pravilnog postavljanja prioriteta.

Liderske pozicije i lična odgovornost.

Na poziciju šefa odjela ili projekta možete računati u dva slučaja:

1. Pokušaj pridobijanja naklonosti ostvarivanjem svojih ambicija i težnji.
2. Visok nivo odgovornosti i ličnih vještina.

Odmah nakon fakulteta, prva stavka vam neće odgovarati, mladom stručnjaku neće se povjeriti ozbiljna pozicija, a nećete se nositi s tim bez određenog iskustva i skupa znanja. Ali biće problematično prebaciti odgovornost za neuspjeh na nekog drugog.

Zato samo znajte da uz kvalitetno i blagovremeno obavljanje svojih dužnosti možete računati na napredovanje u karijeri, vaša diploma to dozvoljava. Dakle, nikakvi argumenti nadležnih o neskladu između nivoa obrazovanja neće uspjeti. Ali razmislite da li se isplati - dužnosti će se povećati i nivo odgovornosti će se značajno povećati.

Profesionalci sa Fakulteta "Automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje" od prvih kurseva znaju za koga da rade. Nemojte se sramiti ako radno mjesto uspeo da dobije zahvaljujući poznanicima. Nitko neće držati bezvrijednog stručnjaka na odgovornom mjestu, tako da ovo nije baš težak argument.

Video o profesiji

U nastavku videa u okviru programa "Specijalisti budućnosti" razmatraće se ko će raditi nakon diplomiranja na Fakultetu za automatizaciju tehnoloških procesa i proizvodnje. Koje su nijanse, prednosti i mane ove profesije:

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 raznih spoljni uticaji po objektu, 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. Odvojene funkcije operatera mogu obavljati različiti automatski uređaji. Njihov uticaj na objekat vrši se 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 zadatih vrednosti nivoa tečnosti, pritiska pare i brzine rotacije pojavili su se u drugoj polovini 18. veka. sa razvojem parnih mašina. 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 "O općoj teoriji regulatora" (1876), "O regulatorima direktnog djelovanja" (1876), regulatori i predmet regulacije se po prvi put razmatraju kao jedinstveni dinamički sistem. Teorija automatskog upravljanja kontinuirano se širi i produbljuje.

Sadašnju 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 jedne ili više fizičkih veličina istovremeno. 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 datog X 0 . Iznos odstupanja kontroliranog parametra od njegove početne vrijednosti naziva se neusklađenost:

Vanjski utjecaj na objekt, koji ne zavisi od operatera i povećava neusklađenost, naziva se opterećenje i označava se Mn (ili QH - kada mi pričamo na 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 ručne i automatske). 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 za automatsku regulaciju X može biti pritiskanje dugmeta, pomeranje ručke reostata, itd. Za povećanje snage prenošenog signala, dodatnom energijom E može se opskrbiti pojedinačne elemente.

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? Ispostavilo 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 krugom uticaja, u kojima se kontrolno dejstvo 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.

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

IN 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 (interferencije), jednakost M R = M n može biti narušena. Neusklađenost ?X koja se javlja u ovom slučaju ispada da je mnogo veća nego u sistemu automatskog upravljanja, pošto u sistemu za praćenje opterećenja nema povratne informacije, tj. 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 se smatra 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 kontrolirani parametar obično prelazi dozvoljene granice. Ako se, nakon aktiviranja zaštite, kontrolirani parametar vratio u navedenu zonu, automatski upravljački sistem može ponovo uključiti isključeni čvor, a upravljački sistem nastavlja normalno raditi (zaštita za višekratnu upotrebu).

Kod velikih objekata 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 rade 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) se smanjuje 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 sistemi automatskog 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.