Automatizácia procesov- súbor metód a prostriedkov určených na implementáciu systému alebo systémov, ktoré umožňujú riadenie samotného technologického procesu bez priamej účasti osoby, alebo ponechajú osobe právo robiť najzodpovednejšie rozhodnutia.

V dôsledku automatizácie technologického procesu sa spravidla vytvára automatizovaný riadiaci systém.

Základom automatizácie technologických procesov je prerozdelenie materiálových, energetických a informačných tokov v súlade s prijatým kritériom riadenia (optimalita).

• Čiastočná automatizácia - automatizácia jednotlivých zariadení, strojov, technologických operácií. Vykonáva sa vtedy, keď je riadenie procesov pre ich zložitosť alebo pominuteľnosť pre človeka prakticky nedostupné. Obsluha zariadenia je spravidla čiastočne automatizovaná. Miestna automatizácia je široko používaná v potravinárskom priemysle.

• Integrovaná automatizácia - zabezpečuje automatizáciu technologického areálu, dielne alebo podniku fungujúceho ako jeden automatizovaný komplex. Napríklad elektrárne.

• Plná automatizácia je najvyšším stupňom automatizácie, pri ktorej sú všetky funkcie riadenia a riadenia výroby (na úrovni podniku) prenesené na technické prostriedky. Na súčasnej úrovni vývoja sa úplná automatizácia prakticky nepoužíva, pretože ovládacie funkcie zostávajú na osobe. Jadrové elektrárne možno nazvať takmer úplnou automatizáciou.

Encyklopedický YouTube

1 / 3

✪ Špecialisti budúcnosti - Automatizácia technologických procesov a výroby

✪ Automatizácia technologických procesov

✪ Video prednáška Základné pojmy a historické pozadie automatizácie

titulky

Ciele automatizácie

Hlavnými cieľmi automatizácie procesov sú:

• zníženie počtu obslužného personálu;
• zvýšenie objemu výroby;
• zvýšenie efektívnosti výrobného procesu;
• zlepšenie kvality výrobkov;
• zníženie nákladov na suroviny;
• zvýšenie rytmu výroby;
• zlepšenie bezpečnosti;
• zvýšenie šetrnosti k životnému prostrediu;
• rast ekonomiky.

Úlohy automatizácie a ich riešenie

Ciele sa dosahujú riešením nasledujúcich úloh automatizácie procesov:

• zlepšenie kvality regulácie;
• zvýšenie dostupnosti vybavenia;
• zlepšenie ergonómie práce operátorov procesov;
• zabezpečenie spoľahlivosti informácií o materiálových komponentoch používaných vo výrobe (aj prostredníctvom správy katalógu);
• uchovávanie informácií o priebehu technologického procesu a havarijných situáciách.

Riešenie problémov automatizácie technologického procesu sa vykonáva pomocou:

• zavedenie moderných metód automatizácie;
• zavádzanie moderných prostriedkov automatizácie.

Automatizácia technologických procesov v rámci jedného výrobného procesu umožňuje organizovať základňu pre implementáciu systémov riadenia výroby a systémov riadenia podniku.

Vzhľadom na rozdielnosť prístupov sa rozlišuje automatizácia nasledujúcich technologických procesov:

• automatizácia kontinuálnych technologických procesov (Process Automation);
• automatizácia diskrétnych technologických procesov (Factory Automation);
• automatizácia hybridných technologických procesov (Hybrid Automation).

Poznámky

Automatizácia výroby predpokladá dostupnosť spoľahlivých, konštrukčne a riadiacich strojov relatívne jednoduchých. mechanizmov a zariadení.

Literatúra

L. I. Selevtsov, Automatizácia technologických procesov. Učebnica: Vydavateľské centrum "Akadémia"

V. Yu Shishmarev, automatizácia. Učebnica: Vydavateľské centrum "Akadémia"

NÁSTROJE PRE AUTOMATIZÁCIU TECHNOLOGICKÝCH PROCESOV

Prostriedkom automatizácie technologického procesu sa rozumie komplex technických zariadení, ktoré zabezpečujú pohyb výkonných (pracovných) orgánov stroja s danými kinematickými parametrami (dráhy a zákony pohybu). Vo všeobecnom prípade je táto úloha riešená pomocou riadiaceho systému (CS) a pohonu pracovného orgánu. V prvých automatických strojoch však nebolo možné oddeliť pohony a riadiaci systém do samostatných modulov. Príklad konštrukcie takéhoto stroja je na obr.1.

Stroj funguje nasledovne. Asynchrónny elektromotor cez hlavný prevodový mechanizmus poháňa vačkový hriadeľ v nepretržitej rotácii. Ďalej sú pohyby prenášané príslušnými posúvačmi cez prevodové mechanizmy 1...5 na pracovné telesá 1...5. Vačkový hriadeľ zabezpečuje nielen prenos mechanickej energie do pracovných telies, ale je aj nositeľom programu, ktorý koordinuje pohyb týchto telies v čase. V stroji s takouto štruktúrou sú pohony a riadiaci systém integrované do jedného mechanizmu. Vyššie uvedená štruktúra môže napríklad zodpovedať kinematickej schéme znázornenej na obr.

Podobný stroj rovnakého účelu a zodpovedajúceho výkonu môže mať v princípe blokovú schému znázornenú na obr.

Automat znázornený na obr. 3 funguje nasledovne. Riadiaci systém vydáva povely pohonom 1...5, ktoré vykonávajú pohyb v priestore pracovných telies 1...5. V tomto prípade riadiaci systém koordinuje trajektórie v priestore a čase. Hlavnou črtou stroja je prítomnosť jasne definovaného riadiaceho systému a pohonov pre každý pracovný orgán. Vo všeobecnom prípade môže automat obsahovať snímače, ktoré poskytujú riadiacemu systému relevantné informácie potrebné na generovanie primeraných príkazov. Snímače sa zvyčajne inštalujú pred pracovným telesom alebo za ním (snímače polohy, akcelerometre, snímače uhlovej rýchlosti, sily, tlaku, teploty atď.). Niekedy sú snímače umiestnené vo vnútri pohonu (na obr. 3 je kanál prenosu informácií znázornený bodkovanou čiarou) a zabezpečujú riadiaci systém Ďalšie informácie(aktuálna hodnota, tlak vo valci, rýchlosť zmeny prúdu atď.), čo sa používa na zlepšenie kvality riadenia. Tieto spojenia sú podrobnejšie diskutované v špeciálne kurzy.. Podľa štruktúry (obr. 3) možno zostaviť rôzne automaty, ktoré sa od seba zásadne líšia. Hlavným znakom pre ich klasifikáciu je typ SU. Vo všeobecnom prípade je klasifikácia riadiacich systémov podľa princípu činnosti znázornená na obr.4.

Cyklické systémy môžu byť uzavreté alebo otvorené. Automat, ktorého štruktúra a kinematická schéma sú znázornené na obr. 1 a obr. 2, má otvorený riadiaci systém. Takéto stroje sú často označované ako „mechanickí blázni“, pretože bežia tak dlho, kým sa točí vačkový hriadeľ. Riadiaci systém nekontroluje parametre technologického procesu a v prípade deregulácie jednotlivých mechanizmov stroj pokračuje vo výrobe produktov, aj keď ide o poruchu. Niekedy môže byť v zariadení jeden alebo viac pohonov bez spätnej väzby (pozri pohon 3 na obr. 3). Obrázok 5 zobrazuje kinematickú schému stroja s otvorenou slučkou riadenia a samostatnými pohonmi. Automat s takouto schémou je možné ovládať iba v čase (aby sa zabezpečil koordinovaný začiatok pohybu pracovných telies v čase) pomocou preprogramovateľného ovládača, príkazového zariadenia s vačkovým hriadeľom, logického obvodu implementovaného na ľubovoľnej základni prvkov (pneumoprvky, relé , mikroobvody atď.). Hlavnou nevýhodou časového riadenia je nútené nadhodnocovanie parametrov cyklu stroja a následne pokles produktivity. Pri vytváraní algoritmu časového riadenia je totiž potrebné brať do úvahy možnú nestabilitu prevádzky pohonov z hľadiska doby odozvy, ktorá nie je riadená, a to nadhodnotením časových intervalov medzi dodávkami riadiacich príkazov. V opačnom prípade môže dôjsť ku kolízii pracovných prvkov, napríklad v dôsledku náhodného predĺženia doby zdvihu jedného valca a skrátenia doby zdvihu druhého valca.

V prípadoch, keď je potrebné riadiť počiatočné a konečné polohy pracovných telies (aby sa napr. vylúčili ich kolízie), sa používajú cyklické riadiace systémy s polohovou spätnou väzbou. Obrázok 6 ukazuje kinematickú schému automatu s takýmto riadiacim systémom. Referenčné signály pre synchronizáciu ovládaní pracovných telies 1...5 pochádzajú zo snímačov polohy 7...16. Na rozdiel od stroja so štruktúrou a kinematickou schémou znázornenou na obrázkoch 1 a 2 má tento stroj menej stabilný cyklus. V prvom prípade sú všetky parametre cyklu (doby pracovného a voľnobehu) určené výlučne otáčkami vačkového hriadeľa a v druhom (obr. 4 a 6) závisia od doby odozvy každého valca (je to funkcia stavu valca a aktuálne parametre charakterizujúce technologický postup ). Táto schéma však v porovnaní so schémou na obr. 5 umožňuje zvýšiť produktivitu stroja odstránením zbytočných časových intervalov medzi vydávaním riadiacich príkazov.

Všetky vyššie uvedené kinematické schémy zodpovedajú cyklickým riadiacim systémom. V prípade, že aspoň jeden z pohonov automatu má polohové, obrysové alebo adaptívne riadenie, je zvykom ho nazývať CS, respektíve polohový, obrysový alebo adaptívny.

Obrázok 7 znázorňuje fragment kinematickej schémy točnice automatu so systémom riadenia polohy. Pohon otočného stola RO je realizovaný elektromagnetom, pozostávajúcim z puzdra 1, v ktorom je umiestnené vinutie 2 a pohyblivá kotva 3. Spätný chod kotvy zabezpečuje pružina a dráha je obmedzená dorazy 5. Na kotve je inštalovaný posúvač 6, ktorý je pomocou valčeka 7, páky 8 a hriadeľa I spojený s točňou RO. Páka 8 je spojená s pevným telesom pružinou 9. Pohyblivý prvok potenciometrického snímača 10 polohy je pevne spojený s kotvou.

Keď je na vinutie 2 privedené napätie, kotva stlačí pružinu a zmenšuje medzeru magnetického obvodu, pohybuje RO pomocou priamočiareho spojovacieho mechanizmu pozostávajúceho z valčeka 7 a tiahla 8. Pružina 9 zabezpečuje silové uzavretie valčeka a prepojenie. Snímač polohy poskytuje CS informácie o aktuálnych súradniciach RO.

Riadiaci systém zvyšuje prúd vo vinutí, kým kotva a následne s ňou pevne spojený RO nedosiahne danú súradnicu, po ktorej sa sila pružiny vyrovná elektromagnetickou ťažnou silou. Štruktúra riadiaceho systému takéhoto pohonu môže vyzerať napríklad tak, ako je znázornené na obr.

SU funguje nasledovne. Čítačka programu odošle na vstup prevodníka súradníc premennú x 0 vyjadrenú napríklad v binárnom kóde a zodpovedajúcu požadovanej súradnici kotvy motora. Z výstupu súradnicových prevodníkov, z ktorých jeden je spätnoväzbový snímač, sú napätia U a U 0 privádzané do porovnávacieho zariadenia, ktoré generuje chybový signál DU, úmerný rozdielu napätia na jeho vstupoch. Chybový signál sa privádza na vstup výkonového zosilňovača, ktorý v závislosti od znamienka a veľkosti DU vydáva prúd I do vinutia elektromagnetu. Ak sa hodnota chyby stane nulou, potom sa prúd stabilizuje na vhodnej úrovni. Hneď ako sa výstupný spoj z toho či onoho dôvodu premiestni z danej polohy, aktuálna hodnota sa začne meniť tak, aby sa vrátila do východisková pozícia. Ak teda riadiaci systém postupne priradí meniču konečnú množinu M súradníc zaznamenaných na nosiči programu, potom bude menič mať M polohovacích bodov. Cyklické riadiace systémy majú zvyčajne dva polohovacie body pre každú súradnicu (pre každý pohon). V prvých polohových systémoch bol počet súradníc obmedzený počtom potenciometrov, z ktorých každý slúžil na uloženie konkrétnej súradnice. Moderné ovládače umožňujú nastaviť, uložiť a vydať v binárnom kóde takmer neobmedzený počet polohovacích bodov.

Obrázok 8 zobrazuje kinematickú schému typického elektromechanického pohonu so systémom riadenia obrysu. Takéto pohony sú široko používané v obrábacích strojoch s numerickým riadením. Ako snímače spätnej väzby sa používa tachogenerátor (snímač uhlová rýchlosť) 6 a induktosyn (snímač lineárneho posunu) 7. Je zrejmé, že mechanizmus znázornený na obr. 8, polohový systém môže ovládať (pozri obr. 7).

Podľa kinematickej schémy teda nie je možné rozlíšiť systémy riadenia obrysu a polohy. Faktom je, že v systéme riadenia obrysu si programovacie zariadenie pamätá a nevydáva súradnice, ale spojitú funkciu. Obrysový systém je teda v podstate polohový systém s nekonečným počtom polohovacích bodov a riadeným časom prechodu RO z jedného bodu do druhého. V polohových a obrysových riadiacich systémoch existuje prvok prispôsobenia, t.j. dokážu zabezpečiť pohyb RO k danému bodu alebo jeho pohyb podľa daného zákona s rôznymi reakciami naň zo strany životné prostredie.

V praxi sa však za adaptívne riadiace systémy považujú také systémy, ktoré v závislosti od aktuálnej reakcie okolia dokážu meniť algoritmus stroja.

V praxi je pri návrhu automatického stroja alebo automatickej linky mimoriadne dôležité vybrať pohony mechanizmov a riadiacich systémov už v štádiu predbežného návrhu. Táto úloha je multikriteriálna. Typicky sa výber pohonov a riadiacich systémov vykonáva podľa nasledujúcich kritérií:

n náklady;

n spoľahlivosť;

n udržiavateľnosť;

n konštruktívna a technologická kontinuita;

n požiarna a výbuchová bezpečnosť;

n hladina prevádzkového hluku;

n odolnosť proti elektromagnetickému rušeniu (odkazuje na SU);

n odolnosť voči tvrdému žiareniu (týka sa SU);

n hmotnostné a veľkostné charakteristiky.

Všetky pohony a riadiace systémy možno klasifikovať podľa druhu použitej energie. Pohony moderných technologických strojov zvyčajne využívajú: elektrickú energiu (elektromechanické pohony), energiu stlačeného vzduchu (pneumatické pohony), energiu prúdenia tekutín (hydraulické pohony), energiu riedenia (vákuové pohony), pohony so spaľovacími motormi. Niekedy sa v strojoch používajú kombinované pohony. Napríklad: elektropneumatické, pneumohydraulické, elektrohydraulické atď. Stručný porovnávacie charakteristiky hnacie motory sú uvedené v tabuľke 1. Okrem toho pri výbere pohonu treba brať do úvahy prevodový mechanizmus a jeho charakteristiky. Takže samotný motor môže byť lacný a prevodový mechanizmus môže byť drahý, spoľahlivosť motora môže byť veľká a spoľahlivosť prevodového mechanizmu môže byť malá atď.

Najdôležitejším aspektom pri výbere typu pohonu je kontinuita. Ak je teda napríklad v novonavrhnutom stroji aspoň jeden z pohonov hydraulický, potom stojí za zváženie možnosť využitia hydrauliky aj pre iné pracovné orgány. Ak sa hydraulika používa prvýkrát, potom je potrebné pamätať na to, že bude vyžadovať inštaláciu vedľa zariadenia veľmi drahej a veľkej hydraulickej stanice z hľadiska hmotnostných a rozmerových parametrov. To isté platí pre pneumatiku. Niekedy je nerozumné položiť pneumatickú linku alebo dokonca kúpiť kompresor kvôli jednému pneumatickému pohonu v jednom stroji. Pri navrhovaní zariadení by ste sa mali spravidla snažiť používať rovnaký typ pohonov. V tomto prípade sa okrem vyššie uvedeného výrazne zjednodušuje Údržba a opravovať. Hlbšie porovnanie rôzne druhy pohony a riadiace systémy je možné vyrábať až po štúdiu špeciálnych odborov.

Otázky na sebaovládanie

1. Čo sa nazýva nástrojom automatizácie procesov vo vzťahu k výrobe?

2. Uveďte hlavné komponenty automatického výrobného stroja.

3. Čo fungovalo ako nosič programu v automatoch prvého cyklu?

4. Aký je vývoj automatických výrobných strojov?

5. Uveďte typy riadiacich systémov používaných v procesných zariadeniach.

6. Čo je uzavretá a otvorená SU?

7. Aké sú hlavné znaky cyklického SU?

8. Aký je rozdiel medzi pozičnými a obrysovými riadiacimi systémami?

9. Aké SS sa nazývajú adaptívne?

10. Aké sú hlavné prvky pohonu stroja?

11. Na základe čoho sú klasifikované pohony strojov?

12. Uveďte hlavné typy pohonov používaných v technologických strojoch.

13. Uveďte kritériá na porovnanie pohonov a riadiacich systémov.

14. Uveďte príklad uzavretého cyklického pohonu.

Medzi typy automatizačných systémov patria:

• nemenné systémy. Ide o systémy, v ktorých je postupnosť akcií určená konfiguráciou zariadenia alebo podmienkami procesu a nemožno ju počas procesu meniť.
• programovateľné systémy. Ide o systémy, v ktorých sa postupnosť akcií môže meniť v závislosti od daného programu a konfigurácie procesu. Voľba potrebnej postupnosti akcií sa vykonáva vďaka súboru pokynov, ktoré môže systém čítať a interpretovať.
• flexibilné (samoladiace) systémy. Ide o systémy, ktoré sú schopné vybrať potrebné akcie v procese práce. Zmena konfigurácie procesu (postupnosť a podmienky vykonávania operácií) sa vykonáva na základe informácií o priebehu procesu.

Tieto typy systémov je možné použiť na všetkých úrovniach automatizácie procesov samostatne alebo ako súčasť kombinovaného systému.

V každom odvetví hospodárstva existujú podniky a organizácie, ktoré vyrábajú produkty alebo poskytujú služby. Všetky tieto podniky možno rozdeliť do troch skupín v závislosti od ich „odľahlosti“ v reťazci spracovania prírodných zdrojov.

Prvou skupinou podnikov sú podniky, ktoré ťažia alebo vyrábajú Prírodné zdroje. Medzi takéto podniky patria napríklad poľnohospodárski výrobcovia, ropné a plynárenské spoločnosti.

Druhou skupinou podnikov sú podniky, ktoré spracúvajú prírodné suroviny. Vyrábajú výrobky zo surovín ťažených alebo vyrábaných podnikmi prvej skupiny. Medzi takéto podniky patria napríklad podniky automobilového priemyslu, oceliarske podniky, podniky elektronického priemyslu, elektrárne a pod.

Treťou skupinou sú podniky v sektore služieb. Medzi takéto organizácie patria napríklad banky, vzdelávacie inštitúcie, zdravotnícke zariadenia, reštaurácie atď.

Pre všetky podniky je možné vyčleniť všeobecné skupiny procesov spojených s výrobou produktov alebo poskytovaním služieb.

Tieto procesy zahŕňajú:

• obchodné procesy;
• procesy navrhovania a vývoja;
• výrobné procesy;
• kontrolné a analytické procesy.

• Podnikové procesy sú procesy, ktoré zabezpečujú interakciu v rámci organizácie a s externými zainteresovanými stranami (zákazníci, dodávatelia, regulačné orgány atď.). Do tejto kategórie procesov patria procesy marketingu a predaja, interakcie so spotrebiteľmi, procesy finančné, personálne, materiálové plánovanie a účtovníctvo atď.
• Procesy dizajnu a vývoja Všetky procesy, ktoré sa podieľajú na vývoji produktu alebo služby. Tieto procesy zahŕňajú procesy plánovania vývoja, zberu a prípravy počiatočných údajov, implementácie projektu, kontroly a analýzy výsledkov návrhu atď.
• Výrobné procesy sú procesy potrebné na výrobu produktu alebo poskytovanie služby. Do tejto skupiny patria všetky výrobné a technologické procesy. Zahŕňajú aj procesy plánovania požiadaviek a kapacitného plánovania, logistické procesy a servisné procesy.
• Kontrolné a analytické procesy- táto skupina procesov je spojená so zberom a spracovaním informácií o vykonávaní procesov. Medzi takéto procesy patria procesy kontroly kvality, prevádzkové riadenie, procesy kontroly zásob atď.

Väčšina procesov patriacich do týchto skupín sa dá automatizovať. K dnešnému dňu existujú triedy systémov, ktoré poskytujú automatizáciu týchto procesov.

Referenčné podmienky pre podsystém "Sklady"	Referenčné podmienky pre podsystém "Správa dokumentov"	Referenčné podmienky pre podsystém „Nákupy“

Stratégia automatizácie procesov

Automatizácia procesov je zložitá a časovo náročná úloha. Pre úspešné vyriešenie tohto problému je potrebné dodržiavať určitú stratégiu automatizácie. Umožňuje vám zlepšiť procesy a získať množstvo významných výhod z automatizácie.

Stručne povedané, stratégia môže byť formulovaná takto:

• pochopenie procesu. Pre automatizáciu procesu je potrebné porozumieť existujúcemu procesu vo všetkých jeho detailoch. Proces musí byť plne analyzovaný. Musia byť definované vstupy a výstupy procesu, postupnosť akcií, vzťah k iným procesom, zloženie zdrojov procesu atď.
• zjednodušenie procesu. Po vykonaní analýzy procesu je potrebné proces zjednodušiť. Dodatočné operácie, ktoré neprinášajú hodnotu, by sa mali obmedziť. Jednotlivé operácie je možné kombinovať alebo bežať paralelne. Na zlepšenie procesu môžu byť navrhnuté ďalšie technológie na jeho realizáciu.
• automatizácia procesov. Automatizáciu procesov je možné vykonať až po maximálnej možnej zjednodušení procesu. Čím jednoduchší je procesný tok, tým ľahšie sa dá automatizovať a tým efektívnejší bude automatizovaný proces.

Vyštudovali ste „automatizáciu technologických procesov a výrob“, s kým si vôbec viete predstaviť spoluprácu? Pravdepodobne to naznačuje vážne medzery vo vašom vzdelaní, ale skúsme to spoločne zistiť. Používame denne automatizované systémy ani si to neuvedomujúc.

Potreba automatizácie - existuje?

Každý výrobný proces je nákladom na zdroje. Vďaka novým technológiám a výrobným postupom môžeme ušetriť množstvo surovín a paliva, ktoré ide do výroby produktov.

Ale čo ľudské zdroje? Koniec koncov, vysokokvalifikovaní špecialisti sa môžu zapojiť do realizácie iných projektov a samotné ovládanie dopravníka pracovníkmi je drahé potešenie, ktoré zvyšuje cenu konečného produktu.

Časť problému bola vyriešená pred niekoľkými storočiami, s vynálezom parných strojov a výroby dopravníkov. Ale aj teraz je vo väčšine dielní na území bývalého Sovietskeho zväzu stále príliš veľa robotníkov. A okrem dodatočných nákladov je to spojené s „ľudským faktorom“, ktorý je hlavnou príčinou väčšiny problémov, ktoré sa vyskytujú.

Inžinier alebo 5 iných špecialít?

Po získaní diplomu na konci univerzity môžete rátať s prácou:

1. Inžinier.
2. Dizajnér.
3. Konštruktér.
4. Výskumník.
5. Vedúci oddelenia vývoja.
6. Pracovník prevádzkového oddelenia.

Inžinierske povolanie bolo módne roky Pred 40 rokmi je dnes len málo ľudí pripravených myslieť hlavou a prevziať zodpovednosť. Samozrejme, s diplomom budete veľmi úzky špecialista, zoznam hlavných úloh bude zahŕňať implementáciu a vývoj nových systémov riadenia a kontroly vo výrobe.

Najčastejšie však stačí udržiavať celý systém v prevádzkovom stave, opravovať drobné poruchy a plánovať ďalšie práce.

Akékoľvek projekty na optimalizáciu alebo aktualizáciu systému budú realizované pod vedením priamych nadriadených, úsilím celého oddelenia. Takže sa nebojte, hneď v prvý deň nebudete nútení vyvíjať niečo inovatívne alebo implementovať úplne nový spôsob ovládania. Požiadavky na špecialistov sú celkom primerané, mzda sa líši podľa regiónu a odvetvia.

Vývoj a návrh projektu.

o dizajnérov a konštruktérovúlohy sú trochu iné. Tu už robia Nový takmer vo všetkých fázach vývoja. V prvom rade sa od týchto zamestnancov vyžaduje, aby sformulovali a stanovili úlohu.

Keď sa určí účel a rozsah budúcej práce, začnú sa vypracovávať všeobecný plán realizáciu budúceho projektu. Až potom má dizajnér právo prejsť k vypracovaniu podrobnejších plánov, vypracovaniu architektúry a výberu finančných prostriedkov.

A ďalej záverečná fáza stále bude potrebné vypracovať dokumentáciu pre tých istých inžinierov.

Práca dizajnéra sa príliš nelíši od vyššie uvedeného pracovného plánu, takže sa na to neoplatí zamerať. Môžeme len povedať, že predstavitelia týchto dvoch profesií majú o niečo bližšie k teórii a vede, no napriek tomu si zachovávajú priamy kontakt s výrobou a dobre poznajú konečný produkt svojej práce.

Výskumní pracovníci v oblasti automatizácie výroby.

A teraz je čas hovoriť o tých, ktorí majú radi biele plášte a vedecké laboratóriá. V skutočnosti ide o matematika v jej najčistejšej podobe. Dizajn, tvorba a zlepšovanie modelov, nové algoritmy. Schopnosť riešiť takéto teoretické problémy, niekedy trochu odtrhnuté od reality, sa prejavuje už v škole alebo na univerzite. Ak to za sebou spozorujete, mali by ste primerane posúdiť svoje schopnosti a nájsť si miesto vo výskumnom centre.

Ponuky od súkromných štruktúr sú vyššie platené, ale väčšina úradov bude vyžadovať všetky práva na výsledky vašej duševnej činnosti. Môžete pracovať v štátnej štruktúre vedecká činnosť, väčšiu šancu získať nejaké uznanie medzi kolegami. Ide len o správne nastavenie priorít.

Vedúce pozície a osobná zodpovednosť.

S pozíciou vedúceho oddelenia alebo projektu môžete počítať v dvoch prípadoch:

1. Pokus získať priazeň realizáciou svojich ambícií a túžob.
2. Vysoká miera zodpovednosti a osobných zručností.

Hneď po univerzite vám prvá položka nebude vyhovovať, mladému špecialistovi sa nezverí seriózna pozícia a bez určitých skúseností a znalostí sa s tým nevyrovnáte. Problematické ale bude presunúť zodpovednosť za zlyhanie na niekoho iného.

Tak len vedzte, že pri kvalitnom a včasnom plnení povinností môžete rátať s kariérnym postupom, diplom vám to umožňuje. Preto žiadne argumenty úradov, o nesúlade medzi úrovňou vzdelania, neobstoja. Zamyslite sa však nad tým, či to stojí za to – povinnosti pribudnú a miera zodpovednosti citeľne stúpne.

Odborníci z Fakulty "Automatizácie technologických procesov a výroby" už od prvých kurzov vedia, s kým majú pracovať. Nehanbite sa, ak pracovisko podarilo získať vďaka známym. Nikto nebude držať bezcenného špecialistu na zodpovednom mieste, takže toto nie je veľmi závažný argument.

Video o profesii

Ďalej na videu v rámci programu „Špecialisti budúcnosti“ sa bude uvažovať o tom, kto bude pracovať po absolvovaní fakulty „Automatizácia technologických procesov a výroby“. Aké sú nuansy, výhody a nevýhody tejto profesie:

Plošné zavádzanie automatizácie je najefektívnejším spôsobom zvyšovania produktivity práce.

Na mnohých zariadeniach je pre organizáciu správneho technologického procesu potrebné dlhodobo udržiavať nastavené hodnoty rôznych fyzikálnych parametrov alebo ich v priebehu času meniť podľa určitého zákona. Kvôli rôznym vonkajšie vplyvy na objekt sa tieto parametre líšia od špecifikovaných parametrov. Obsluha alebo vodič musí objekt ovplyvňovať tak, aby hodnoty nastaviteľných parametrov neprekročili prípustné medze, t.j. objekt ovládať. Samostatné funkcie operátora môžu vykonávať rôzne automatické zariadenia. Ich dopad na objekt sa vykonáva na príkaz osoby, ktorá monitoruje stav parametrov. Takéto ovládanie sa nazýva automatické. Aby sa osoba úplne vylúčila z procesu kontroly, systém musí byť uzavretý: zariadenia musia sledovať odchýlku kontrolovaného parametra a podľa toho dať príkaz na ovládanie objektu. Takýto uzavretý riadiaci systém sa nazýva automatický riadiaci systém (ACS).

Prvé najjednoduchšie automatické riadiace systémy na udržiavanie nastavených hodnôt hladiny kvapaliny, tlaku pary a rýchlosti otáčania sa objavili v druhej polovici 18. s vývojom parných strojov. Vytvorenie prvých automatických regulátorov bolo intuitívne a bolo zásluhou jednotlivých vynálezcov. Pre ďalší vývoj automatizačných nástrojov boli potrebné metódy na výpočet automatických regulátorov. Už v druhej polovici XIX storočia. vznikla koherentná teória automatického riadenia založená na matematických metódach. V dielach D.K. Maxwella "O regulátoroch" (1866) a I.A. Vyšnegradského „O všeobecnej teórii regulátorov“ (1876), „O regulátoroch priamej akcie“ (1876), regulátory a predmet regulácie sa prvýkrát považujú za jeden dynamický systém. Teória automatického riadenia sa neustále rozširuje a prehlbuje.

Súčasnú etapu vývoja automatizácie charakterizuje výrazná komplikácia úloh automatického riadenia: zvýšenie počtu nastaviteľných parametrov a vzťahu regulovaných objektov; zvýšenie požadovanej presnosti regulácie, ich rýchlosti; zvýšenie diaľkového ovládania atď. Tieto úlohy je možné riešiť len na základe moderných elektronických technológií, rozsiahleho zavádzania mikroprocesorov a univerzálnych počítačov.

Široké zavádzanie automatizácie v chladiarňach sa začalo až v 20. storočí, ale už v 60. rokoch vznikli veľké plne automatizované prevádzky.

Na riadenie rôznych technologických procesov je potrebné udržiavať v daných medziach a niekedy meniť podľa určitého zákona hodnotu jednej alebo viacerých fyzikálnych veličín súčasne. Zároveň je potrebné zabezpečiť, aby nedochádzalo k nebezpečným prevádzkovým režimom.

Zariadenie, v ktorom prebieha proces vyžadujúci kontinuálnu reguláciu, sa nazýva riadený objekt alebo skrátene objekt (obr. 1a).

Fyzikálna veličina, ktorej hodnota by nemala presiahnuť určité hranice, sa nazýva riadený alebo riadený parameter a označuje sa písmenom X. Môže to byť teplota t, tlak p, hladina kvapaliny H, relatívna vlhkosť? atď. Počiatočná (nastavená) hodnota kontrolovaného parametra bude označená X 0 . V dôsledku vonkajších vplyvov na objekt skutočná hodnota X sa môže odchyľovať od daného X 0 . Veľkosť odchýlky kontrolovaného parametra od jeho počiatočnej hodnoty sa nazýva nesúlad:

Vonkajší vplyv na objekt, ktorý je nezávislý od operátora a zvyšuje nesúlad, sa nazýva zaťaženie a označuje sa Mn (alebo QH - keď rozprávame sa pri tepelnej záťaži).

Na zníženie nesúladu je potrebné pôsobiť na predmet opačný k zaťaženiu. Organizovaný dopad na objekt, ktorý znižuje nesúlad, sa nazýva regulačný vplyv - M p (alebo Q P - s tepelnou expozíciou).

Hodnota parametra X (najmä X 0) zostáva konštantná iba vtedy, keď sa riadiaci vstup rovná zaťaženiu:

X \u003d konšt len ​​vtedy, keď M p \u003d M n.

Toto je základný zákon regulácie (manuálnej aj automatickej). Na zníženie pozitívneho nesúladu je potrebné, aby Mp bol väčší v absolútnej hodnote ako Mn. A naopak, keď M p<М н рассогласование увеличивается.

Automatické systémy. Pri ručnom ovládaní musí vodič na zmenu činnosti ovládania niekedy vykonať množstvo operácií (otvorenie alebo zatvorenie ventilov, spustenie čerpadiel, kompresorov, zmena ich výkonu atď.). Ak tieto operácie vykonávajú automatické zariadenia na príkaz osoby (napríklad stlačením tlačidla „Štart“), potom sa tento spôsob prevádzky nazýva automatické ovládanie. Komplexná schéma takejto kontroly je znázornená na obr. 1b, prvky 1, 2, 3 a 4 transformujú jeden fyzikálny parameter na iný, čo je pohodlnejšie na prenos na ďalší prvok. Šípky ukazujú smer dopadu. Vstupným signálom pre automatické ovládanie X ovládanie môže byť stlačenie tlačidla, pohyb rukoväte reostatu a pod. Pre zvýšenie výkonu prenášaného signálu je možné do jednotlivých prvkov dodať dodatočnú energiu E.

Na ovládanie objektu potrebuje vodič (operátor) nepretržite prijímať informácie od objektu, t.j. kontrolovať: merať hodnotu nastaviteľného parametra X a vypočítať mieru nesúladu?X. Tento proces môže byť aj automatizovaný (automatické riadenie), t.j. nainštalovať zariadenia, ktoré ukážu, zaznamenajú hodnotu ?X alebo vydajú signál, keď ?X prekročí povolené limity.

Informácie prijaté z objektu (reťazec 5-7) sa nazývajú spätná väzba a automatické riadenie sa nazýva priama komunikácia.

S automatickým ovládaním a automatickým ovládaním sa operátorovi stačí pozrieť na prístroje a stlačiť tlačidlo. Je možné tento proces zautomatizovať, aby ste sa úplne zaobišli bez operátora? Ukazuje sa, že stačí priviesť výstupný signál automatického riadenia Xk na vstup automatického riadenia (k prvku 1), aby sa proces riadenia stal plne automatizovaným. Keď tento prvok 1 porovnáva signál X s daným X3. Čím väčší je nesúlad X, tým väčší je rozdiel X voči -X3, a preto sa zvyšuje regulačný účinok Mp.

Automatické riadiace systémy s uzavretým okruhom vplyvu, v ktorých je riadiaca činnosť generovaná v závislosti od nesúladu, sa nazývajú automatický riadiaci systém (ACS).

Prvky automatického riadenia (1--4) a riadenia (5--7) pri uzavretom okruhu tvoria automatický regulátor. Systém automatického riadenia sa teda skladá z objektu a automatického regulátora (obr. 1c). Automatický ovládač (alebo jednoducho ovládač) je zariadenie, ktoré vníma nesúlad a pôsobí na objekt takým spôsobom, aby sa tento nesúlad znížil.

Podľa účelu dopadu na objekt sa rozlišujú tieto riadiace systémy:

a) stabilizácia

b) softvér,

c) sledovanie

d) optimalizácia.

Stabilizačné systémy udržujú hodnotu kontrolovaného parametra konštantnú (v rámci stanovených limitov). Ich nastavenie je konštantné.

Softvérové ​​systémy ovládacie prvky majú nastavenie, ktoré sa časom mení podľa daného programu.

AT sledovacie systémy nastavenie sa neustále mení v závislosti od nejakého vonkajšieho faktora. Napríklad v klimatizačných zariadeniach je výhodnejšie udržiavať vyššiu teplotu v miestnosti počas horúcich dní ako počas chladných dní. Preto je žiaduce priebežne meniť nastavenie v závislosti od vonkajšej teploty.

AT optimalizácia systémov informácie prichádzajúce do regulátora z objektu a vonkajšieho prostredia sa predspracujú na určenie najvýhodnejšej hodnoty kontrolovaného parametra. Nastavenie sa zodpovedajúcim spôsobom zmení.

Na udržanie nastavenej hodnoty kontrolovaného parametra X 0 sa okrem automatických riadiacich systémov niekedy používa automatický systém sledovania zaťaženia (obr. 1, d). V tomto systéme regulátor vníma zmenu záťaže a nie nesúlad, pričom poskytuje spojitú rovnosť Mp = Mn. Teoreticky je X 0 = const presne zadané. V praxi však vplyvom rôznych vonkajších vplyvov na prvky regulátora (interferencie) môže dôjsť k porušeniu rovnosti M R = M n. Nezhoda AX, ku ktorej dochádza v tomto prípade, sa ukáže byť oveľa väčšia ako v automatickom riadiacom systéme, pretože v systéme sledovania záťaže nie je žiadna spätná väzba, t.j. nereaguje na nesúlad?X.

V zložitých automatických systémoch (obr. 1, e) môžu byť spolu s hlavnými obvodmi (priamy a spätnoväzbový) ďalšie obvody priameho a spätného vedenia. Ak sa smer prídavného reťazca zhoduje s hlavným, potom sa nazýva priamka (reťazce 1 a 4); ak sa smery vplyvov nezhodujú, dochádza k dodatočnej spätnej väzbe (obvody 2 a 3). Vstup automatického systému sa považuje za hnaciu silu, výstup je nastaviteľný parameter.

Spolu s automatickým udržiavaním parametrov v rámci stanovených limitov je potrebné chrániť inštalácie pred nebezpečnými režimami, ktoré vykonávajú automatické ochranné systémy (ACS). Môžu byť preventívne alebo núdzové.

Preventívna ochrana pôsobí na ovládacie zariadenia alebo jednotlivé prvky regulátora pred nástupom nebezpečného režimu. Ak sa napríklad preruší prívod vody do kondenzátora, kompresor sa musí zastaviť bez čakania na núdzové zvýšenie tlaku.

Núdzová ochrana zaznamená odchýlku nastaviteľného parametra a keď sa jeho hodnota stane nebezpečnou, vypne jeden z uzlov systému, aby sa nesúlad už nezvyšoval. Pri spustení automatickej ochrany sa normálne fungovanie automatického riadiaceho systému zastaví a kontrolovaný parameter zvyčajne prekročí povolené limity. Ak sa po aktivácii ochrany kontrolovaný parameter vráti do špecifikovanej zóny, automatický riadiaci systém môže znova zapnúť odpojený uzol a riadiaci systém pokračuje v normálnej činnosti (opakovane použiteľná ochrana).

Vo veľkých zariadeniach sa častejšie používa jednorazový SAS, t.j. po návrate kontrolovaného parametra do prípustnej zóny už nie sú zapnuté uzly, ktoré sú vypnuté samotnou ochranou.

SAZ sa zvyčajne kombinuje s alarmom (všeobecným alebo diferencovaným, to znamená, že indikuje príčinu operácie). Výhody automatizácie. Aby sme odhalili výhody automatizácie, porovnajme si napríklad grafy zmien teploty v chladiacej komore pri manuálnom a automatickom riadení (obr. 2). V komore nech je požadovaná teplota od 0 do 2°C. Keď teplota dosiahne 0°C (bod 1), vodič zastaví kompresor. Teplota začne stúpať a keď stúpne na cca 2°C, vodič opäť zapne kompresor (bod 2). Z grafu je zrejmé, že v dôsledku predčasného zapnutia alebo zastavenia kompresora prekročí teplota v komore povolené limity (body 3, 4, 5). Pri častom zvyšovaní teploty (časť A) sa znižuje prípustná trvanlivosť, zhoršuje sa kvalita výrobkov podliehajúcich skaze. Nízka teplota (sekcia B) spôsobuje zmrštenie produktov a niekedy znižuje ich chuť; dodatočnou prevádzkou kompresora sa navyše plytvá elektrinou, chladiacou vodou a predčasne sa opotrebováva kompresor.

Pri automatickej regulácii sa teplotný spínač zapne a zastaví kompresor pri 0 a +2 °C.

Hlavné funkcie ochranných zariadení tiež fungujú spoľahlivejšie ako osoba. Vodič si nemusí všimnúť rýchle zvýšenie tlaku v kondenzátore (v dôsledku prerušenia dodávky vody), poruchu v olejovom čerpadle a pod., pričom zariadenia na tieto poruchy reagujú okamžite. Pravda, v niektorých prípadoch si problémy skôr všimne vodič, bude počuť klopanie v chybnom kompresore, pocíti lokálny únik čpavku. Napriek tomu prevádzkové skúsenosti ukázali, že automatické inštalácie fungujú oveľa spoľahlivejšie.

Automatizácia teda poskytuje tieto hlavné výhody:

1) čas strávený údržbou sa skráti;

2) je presnejšie dodržaný požadovaný technologický režim;

3) znížia sa prevádzkové náklady (na elektrinu, vodu, opravy a pod.);

4) zvyšuje spoľahlivosť zariadení.

Napriek týmto výhodám je automatizácia realizovateľná len vtedy, ak je to ekonomicky opodstatnené, t.j. náklady spojené s automatizáciou sú kompenzované úsporami z jej implementácie. Okrem toho je potrebné automatizovať procesy, ktorých bežný priebeh nie je možné zabezpečiť ručným riadením: presné technologické procesy, práca v škodlivom alebo výbušnom prostredí.

Zo všetkých automatizačných procesov má automatické riadenie najväčší praktický význam. Nasledujúce sa preto považujú hlavne za automatické riadiace systémy, ktoré sú základom pre automatizáciu chladiacich zariadení.

Literatúra

1. Automatizácia technologických procesov výroby potravín / Ed. E. B. Karpina.

2. Automatické zariadenia, regulátory a riadiace stroje: Príručka / Ed. B. D. Košarskij.

3. Petrov. I. K., Soloshchenko M. N., Carkov V. N. Nástroje a prostriedky automatizácie pre potravinársky priemysel: príručka.

4. Automatizácia technologických procesov v potravinárskom priemysle. Sokolov.