Proses otomasyonu- Bir kişinin doğrudan katılımı olmadan teknolojik sürecin kendisinin yönetimine izin veren veya bir kişiye en sorumlu kararları verme hakkını bırakan bir sistemi veya sistemleri uygulamak için tasarlanmış bir dizi yöntem ve araç.

Kural olarak, teknolojik sürecin otomasyonu sonucunda otomatik bir kontrol sistemi oluşturulur.

Teknolojik süreçlerin otomasyonunun temeli, malzeme, enerji ve bilgi akışlarının kabul edilen kontrol kriterlerine (optimalite) uygun olarak yeniden dağıtılmasıdır.

• Kısmi otomasyon - bireysel cihazların, makinelerin, teknolojik işlemlerin otomasyonu. Karmaşıklıkları veya geçicilikleri nedeniyle süreçlerin yönetimine pratik olarak bir kişi erişemediğinde gerçekleştirilir. Kural olarak, ekipmanı çalıştıran kısım kısmen otomatiktir. Yerel otomasyon gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

• Entegre otomasyon - tek bir otomatik kompleks olarak çalışan bir teknolojik sitenin, atölyenin veya işletmenin otomasyonunu sağlar. Örneğin enerji santralleri.

• Tam otomasyon, tüm kontrol ve üretim yönetimi fonksiyonlarının (kurumsal düzeyde) teknik araçlara aktarıldığı en yüksek otomasyon seviyesidir. Mevcut gelişme düzeyinde, kontrol fonksiyonları kişide kaldığından tam otomasyon pratikte kullanılmamaktadır. Nükleer santraller tam otomasyona yakın denilebilir.

Ansiklopedik YouTube

1 / 3

✪ Geleceğin uzmanları - Teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu

✪ Teknolojik süreçlerin otomasyonu

✪ Video dersi Otomasyonun temel kavramları ve tarihsel arka planı

Altyazılar

Otomasyon Hedefleri

Süreç otomasyonunun ana hedefleri şunlardır:

• servis personeli sayısında azalma;
• üretim hacimlerinde artış;
• üretim sürecinin verimliliğini arttırmak;
• ürün kalitesinin iyileştirilmesi;
• hammadde maliyetinin azaltılması;
• üretim ritmini arttırmak;
• güvenliğin iyileştirilmesi;
• çevre dostu olmanın arttırılması;
• ekonomide artış.

Otomasyon görevleri ve çözümleri

Hedeflere, süreç otomasyonunun aşağıdaki görevleri çözülerek ulaşılır:

• düzenlemenin kalitesinin iyileştirilmesi;
• ekipmanın kullanılabilirliğini arttırmak;
• süreç operatörlerinin çalışma ergonomisinin iyileştirilmesi;
• Üretimde kullanılan malzeme bileşenleri hakkındaki bilgilerin güvenilirliğinin sağlanması (katalog yönetimi dahil);
• teknolojik sürecin gidişatı ve acil durumlar hakkında bilgilerin depolanması.

Teknolojik sürecin otomasyonu sorunlarının çözümü aşağıdakiler kullanılarak gerçekleştirilir:

• modern otomasyon yöntemlerinin tanıtılması;
• modern otomasyon araçlarının tanıtılması.

Teknolojik süreçlerin tek bir üretim sürecinde otomasyonu, üretim yönetim sistemlerinin ve kurumsal yönetim sistemlerinin uygulanmasının temelini düzenlemenize olanak tanır.

Yaklaşımlardaki farklılık nedeniyle aşağıdaki teknolojik süreçlerin otomasyonu ayırt edilir:

• sürekli teknolojik süreçlerin otomasyonu (Süreç Otomasyonu);
• ayrık teknolojik süreçlerin otomasyonu (Fabrika Otomasyonu);
• Hibrit teknolojik süreçlerin otomasyonu (Hibrit Otomasyon).

Notlar

Üretim otomasyonu, güvenilir, nispeten basit tasarım ve kontrol makinelerinin varlığını gerektirir. mekanizmalar ve cihazlar.

Edebiyat

L. I. Selevtsov, Teknolojik süreçlerin otomasyonu. Ders Kitabı: Yayın Merkezi "Akademi"

V. Yu.Sishmarev, Otomasyon. Ders Kitabı: Yayın Merkezi "Akademi"

TEKNOLOJİK SÜREÇLERİN OTOMASYONU İÇİN ARAÇLAR

Bir süreç otomasyon aracı, makinenin yürütme (çalışma) organlarının belirli kinematik parametrelerle (yörüngeler ve hareket yasaları) hareketini sağlayan bir teknik cihazlar kompleksi olarak anlaşılmaktadır. Genel durumda, bu görev bir kontrol sistemi (CS) ve çalışma gövdesinin tahriki aracılığıyla çözülür. Ancak ilk otomatik makinelerde sürücüleri ve kontrol sistemini ayrı modüllere ayırmak mümkün değildi. Böyle bir makinenin yapısının bir örneği Şekil 1'de gösterilmektedir.

Makine aşağıdaki gibi çalışır. Asenkron bir elektrik motoru, ana aktarım mekanizması aracılığıyla eksantrik milini sürekli dönüşte tahrik eder. Ayrıca hareketler, karşılık gelen iticiler tarafından aktarma mekanizmaları (1...5) aracılığıyla çalışma gövdelerine (1...5) iletilir. Eksantrik mili, yalnızca mekanik enerjinin çalışma gövdelerine aktarılmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ikincisinin zaman içindeki hareketini koordine eden bir program taşıyıcısıdır. Böyle bir yapıya sahip bir makinede tahrikler ve kontrol sistemi tek mekanizmalar halinde entegre edilmiştir. Yukarıdaki yapı, örneğin Şekil 2'de gösterilen kinematik diyagrama karşılık gelebilir.

Prensip olarak aynı amaca ve karşılık gelen performansa sahip benzer bir makine, Şekil 3'te gösterilen bir blok şemaya sahip olabilir.

Şekil 3'te gösterilen otomat aşağıdaki gibi çalışır. Kontrol sistemi, çalışma gövdeleri 1...5 alanında hareket gerçekleştiren sürücüler 1...5'e komutlar verir. Bu durumda kontrol sistemi uzay ve zamandaki yörüngeleri koordine eder. Buradaki makinenin ana özelliği, her çalışma gövdesi için açıkça tanımlanmış bir kontrol sisteminin ve tahriklerin bulunmasıdır. Genel durumda, otomat, kontrol sistemine makul komutlar üretmek için gerekli bilgileri sağlayan sensörleri içerebilir. Sensörler genellikle çalışan gövdenin önüne veya arkasına monte edilir (konum sensörleri, ivmeölçerler, açısal hız sensörleri, kuvvet, basınç, sıcaklık vb.). Bazen sensörler sürücünün içinde bulunur (Şekil 3'te bilgi aktarım kanalı noktalı çizgiyle gösterilmiştir) ve kontrol sistemini sağlar Ek Bilgiler(mevcut değer, silindir basıncı, akımın değişim hızı vb.) kontrolün kalitesini artırmak için kullanılır. Bu bağlantılar daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır. özel kurslar.. Yapıya göre (Şekil 3), temelde birbirinden farklı çeşitli otomatlar oluşturulabilir. Sınıflandırmalarının ana özelliği SU türüdür. Genel durumda kontrol sistemlerinin çalışma prensibine göre sınıflandırılması Şekil 4'te gösterilmektedir.

Döngü sistemleri kapalı veya açık olabilir. Yapısı ve kinematik diyagramı sırasıyla Şekil 1 ve Şekil 2'de gösterilen otomat, açık kontrol sistemine sahiptir. Bu tür makineler genellikle "mekanik aptallar" olarak anılır çünkü eksantrik mili döndüğü sürece çalışırlar. Kontrol sistemi teknolojik sürecin parametrelerini kontrol etmez ve bireysel mekanizmaların kuralsızlaştırılması durumunda makine kusurlu olsa bile ürün üretmeye devam eder. Bazen ekipmanda geri beslemesi olmayan bir veya daha fazla sürücü bulunabilir (bkz. Şekil 3'teki sürücü 3). Şekil 5, açık çevrim kontrol sistemine ve ayrı sürücülere sahip makinenin kinematik diyagramını göstermektedir. Böyle bir şemaya sahip bir otomat, yeniden programlanabilir bir kontrolör, eksantrik miline sahip bir komut cihazı, herhangi bir eleman tabanına uygulanan bir mantık devresi (pnömatik elemanlar, röleler) kullanılarak yalnızca zamanla kontrol edilebilir (çalışma elemanlarının zamanında koordineli hareketinin başlamasını sağlamak için) , mikro devreler vb.). Zaman kontrolünün ana dezavantajı, makinenin çevrim parametrelerinin zorunlu olarak fazla tahmin edilmesi ve bunun sonucunda üretkenliğin azalmasıdır. Aslında, bir zaman kontrol algoritması oluştururken, kontrol komutlarının sağlanması arasındaki zaman aralıklarının fazla tahmin edilmesiyle, kontrol edilmeyen tepki süresi açısından sürücülerin çalışmasının olası istikrarsızlığının hesaba katılması gerekir. Aksi takdirde, örneğin bir silindirin strok süresinin kazara artması ve diğer silindirin strok süresinin azalması nedeniyle çalışma elemanlarının çarpışması meydana gelebilir.

Çalışan gövdelerin başlangıç ​​ve son konumlarının kontrol edilmesinin gerekli olduğu durumlarda (örneğin çarpışmalarını engellemek için), konum geri beslemeli döngüsel kontrol sistemleri kullanılır. Şekil 6 böyle bir kontrol sistemine sahip bir otomatın kinematik diyagramını göstermektedir. Çalışma gövdelerinin (1...5) çalıştırılmasının senkronizasyonu için referans sinyalleri konum sensörlerinden (7...16) gelir. Şekil 1 ve 2'de gösterilen yapıya ve kinematik diyagrama sahip makinenin aksine, bu makine daha az kararlı bir çevrime sahiptir. İlk durumda, tüm çevrim parametreleri (çalışma ve rölanti süreleri) yalnızca eksantrik mili hızıyla belirlenir ve ikincisinde (Şekil 4 ve 6) her silindirin tepki süresine bağlıdır (bu, durumun bir fonksiyonudur) silindirin yapısı ve teknolojik süreci karakterize eden mevcut parametreler). Ancak bu şema, Şekil 5'te gösterilen şemayla karşılaştırıldığında, kontrol komutlarının verilmesi arasındaki gereksiz zaman aralıklarını ortadan kaldırarak makinenin verimliliğini artırmanıza olanak tanır.

Yukarıdaki kinematik şemaların tümü döngüsel kontrol sistemlerine karşılık gelir. Otomatın sürücülerinden en az birinin konumsal, konturlu veya uyarlanabilir kontrole sahip olması durumunda, buna sırasıyla konumsal, konturlu veya uyarlanabilir olarak CS adını vermek gelenekseldir.

Şekil 7, konum kontrol sistemine sahip bir otomatın döner tablasının kinematik diyagramının bir parçasını göstermektedir. Döner tablanın (RO) tahriki, içinde sarımın (2) ve hareketli armatürün (3) bulunduğu bir mahfazadan (1) oluşan bir elektromıknatıs tarafından gerçekleştirilir.Armatürün geri dönüşü bir yay tarafından sağlanır ve strok, durdurucular 5. Ankrajın üzerine, bir silindir (7), kol (8) ve şaft I aracılığıyla döner tablaya (RO) bağlanan bir itici (6) monte edilmiştir. Kol (8) bir yay (9) aracılığıyla sabit gövdeye bağlanmıştır. Potansiyometrik konum sensörünün (10) hareketli elemanı armatüre sağlam bir şekilde bağlanmıştır.

Sargıya (2) voltaj uygulandığında, armatür yayı sıkıştırır ve manyetik devrenin boşluğunu azaltarak, RO'yu silindir (7) ve bağlantıdan (8) oluşan doğrusal bir bağlantı mekanizması aracılığıyla hareket ettirir. Yay (9), silindirin güçlü bir şekilde kapanmasını sağlar. ve bağlantı. Konum sensörü CS'ye RO'nun mevcut koordinatları hakkında bilgi sağlar.

Kontrol sistemi, armatüre kadar sarımdaki akımı arttırır ve sonuç olarak ona sıkı bir şekilde bağlanan RO belirli bir koordinata ulaşır, ardından yay kuvveti elektromanyetik çekiş kuvveti ile dengelenir. Böyle bir sürücünün kontrol sisteminin yapısı örneğin Şekil 8'de gösterilene benzeyebilir.

SU aşağıdaki gibi çalışır. Program okuyucusu, koordinat dönüştürücünün girişine, örneğin ikili kodla ifade edilen ve motor armatürünün gerekli koordinatına karşılık gelen bir x 0 değişkeni çıktısı verir. Biri geri besleme sensörü olan koordinat dönüştürücülerin çıkışından, U ve U 0 voltajları, girişlerindeki voltaj farkıyla orantılı bir DU hata sinyali üreten karşılaştırma cihazına beslenir. Hata sinyali, DU'nun işaretine ve büyüklüğüne bağlı olarak elektromıknatıs sargısına bir I akımı veren güç amplifikatörünün girişine beslenir. Hata değeri sıfır olursa akım uygun seviyede dengelenir. Çıkış bağlantısı bir nedenden ötürü belirli bir konumdan kaydırıldığında, mevcut değer onu eski durumuna döndürecek şekilde değişmeye başlar. ilk pozisyon. Bu nedenle, eğer kontrol sistemi sürücüye program taşıyıcısında kayıtlı sonlu bir M koordinat kümesini sırayla atarsa, sürücü M konumlandırma noktasına sahip olacaktır. Döngüsel kontrol sistemleri genellikle her koordinat için (her sürücü için) iki konumlandırma noktasına sahiptir. İlk konumsal sistemlerde koordinatların sayısı, her biri belirli bir koordinatın saklanmasına hizmet eden potansiyometre sayısıyla sınırlıydı. Modern kontrolörler neredeyse sınırsız sayıda konumlandırma noktasını ikili kod olarak ayarlamanıza, saklamanıza ve çıktısını almanıza olanak tanır.

Şekil 8, kontur kontrol sistemine sahip tipik bir elektromekanik sürücünün kinematik diyagramını göstermektedir. Bu tür sürücüler sayısal kontrollü takım tezgahlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Geri bildirim sensörleri olarak bir takojeneratör kullanılır (sensör açısal hız) 6 ve indüktosin (doğrusal yer değiştirme sensörü) 7. Açıkçası, şekil 2'de gösterilen mekanizma. Şekil 8'de konum sistemi kontrol edebilir (bkz. Şekil 7).

Dolayısıyla kinematik şemaya göre kontur ve konum kontrol sistemlerini birbirinden ayırmak imkansızdır. Gerçek şu ki, kontur kontrol sisteminde programlama cihazı bir dizi koordinatı değil, sürekli bir fonksiyonu hatırlar ve çıktısını verir. Bu nedenle, kontur sistemi esasen sonsuz sayıda konumlandırma noktasına ve RO'nun bir noktadan diğerine kontrollü geçiş süresine sahip konumsal bir sistemdir. Konumsal ve kontur kontrol sistemlerinde bir adaptasyon unsuru vardır; yandan çeşitli tepkilerle RO'nun belirli bir noktaya hareketini veya belirli bir yasaya göre hareketini sağlayabilirler. çevre.

Ancak pratikte uyarlanabilir kontrol sistemleri, ortamın mevcut tepkisine bağlı olarak makinenin algoritmasını değiştirebilen sistemler olarak kabul edilmektedir.

Uygulamada, bir otomatik makine veya otomatik hat tasarlarken, ön tasarım aşamasında mekanizmaların ve kontrol sistemlerinin tahriklerinin seçilmesi son derece önemlidir. Bu görev çok kriterlidir. Tipik olarak sürücü ve kontrol sistemlerinin seçimi aşağıdaki kriterlere göre gerçekleştirilir:

maliyet;

güvenilirlik;

sürdürülebilirlik;

n yapıcı ve teknolojik süreklilik;

n yangın ve patlama güvenliği;

n çalışma gürültü seviyesi;

n elektromanyetik girişime karşı direnç (SU'yu ifade eder);

n sert radyasyona karşı direnç (SU'yu ifade eder);

n ağırlık ve boyut özellikleri.

Tüm sürücüler ve kontrol sistemleri kullanılan enerji türüne göre sınıflandırılabilir. Modern teknolojik makinelerin tahrikleri genellikle şunları kullanır: elektrik enerjisi (elektromekanik tahrikler), basınçlı hava enerjisi (pnömatik tahrikler), akışkan akış enerjisi (hidrolik tahrikler), seyreltme enerjisi (vakum tahrikleri), içten yanmalı motorlu tahrikler. Bazen makinelerde kombine tahrikler kullanılır. Örneğin: elektro-pnömatik, pnömo-hidrolik, elektro-hidrolik vb. Kısa bilgi karşılaştırmalı özellikler tahrik motorları Tablo 1'de gösterilmektedir. Ayrıca bir sürücü seçerken aktarım mekanizması ve özellikleri dikkate alınmalıdır. Yani motorun kendisi ucuz olabilir, ancak şanzıman mekanizması pahalıdır, motorun güvenilirliği büyük olabilir ve şanzıman mekanizmasının güvenilirliği küçüktür vb.

Sürücü tipini seçmenin en önemli yönü sürekliliktir. Bu nedenle, örneğin, yeni tasarlanmış bir makinede tahriklerden en az biri hidrolik ise, diğer çalışma gövdeleri için hidrolik kullanma olasılığını düşünmeye değer. Hidrolik ilk kez kullanılıyorsa ağırlık ve boyut parametreleri açısından çok pahalı ve büyük bir hidrolik istasyonunun ekipmanlarının yanına kurulum gerektireceği unutulmamalıdır. Aynı durum pnömatik için de geçerlidir. Bazen bir makinede bir pnömatik tahrik uğruna pnömatik bir hat döşemek, hatta bir kompresör satın almak mantıksız olabilir. Kural olarak, ekipman tasarlanırken aynı tip sürücüleri kullanmaya çalışılmalıdır. Bu durumda, yukarıdakilere ek olarak, önemli ölçüde basitleştirilmiştir. Bakım ve onarın. Daha Derin Karşılaştırma çeşitli türler sürücüler ve kontrol sistemleri ancak özel disiplinler incelendikten sonra üretilebilir.

Kendini kontrol etmeye yönelik sorular

1. Üretimle ilgili süreç otomasyon aracına ne denir?

2. Otomatik üretim makinesinin ana bileşenlerini listeleyin.

3. Birinci döngü otomatlarında program taşıyıcısı olarak ne işlev görüyordu?

4. Otomatik üretim makinelerinin gelişimi nedir?

5. Proses ekipmanlarında kullanılan kontrol sistemi türlerini listeler.

6. Kapalı ve açık SU nedir?

7. Döngüsel SU'nun temel özellikleri nelerdir?

8. Konumsal ve kontur kontrol sistemleri arasındaki fark nedir?

9. Hangi SS'lere uyarlanabilir denir?

10. Makine tahrikinin ana elemanları nelerdir?

11. Makine tahrikleri hangi gerekçelerle sınıflandırılır?

12.Teknolojik makinelerde kullanılan başlıca tahrik türlerini listeler.

13. Sürücüleri ve kontrol sistemlerini karşılaştırmaya yönelik kriterleri listeleyin.

14. Kapalı çevrimsel bir sürücüye örnek verin.

Otomasyon sistemi türleri şunları içerir:

• değişmez sistemler. Eylem sırasının ekipman konfigürasyonu veya proses koşulları tarafından belirlendiği ve proses sırasında değiştirilemediği sistemlerdir.
• programlanabilir sistemler Bunlar, verilen program ve süreç konfigürasyonuna bağlı olarak eylem sırasının değişebildiği sistemlerdir. Gerekli eylem sırasının seçimi, sistem tarafından okunabilen ve yorumlanabilen bir dizi talimat nedeniyle gerçekleştirilir.
• esnek (kendi kendini ayarlayan) sistemler. Bunlar, iş sürecinde gerekli eylemleri seçebilen sistemlerdir. Proses konfigürasyonunun değiştirilmesi (işlemlerin gerçekleştirilme sırası ve koşulları), prosesin ilerleyişi hakkındaki bilgiler temelinde gerçekleştirilir.

Bu tür sistemler proses otomasyonunun her seviyesinde ayrı ayrı veya kombine bir sistemin parçası olarak kullanılabilir.

Ekonominin her sektöründe ürün üreten veya hizmet sunan işletme ve kuruluşlar bulunmaktadır. Tüm bu işletmeler, doğal kaynak işleme zincirindeki “uzaklıklarına” bağlı olarak üç gruba ayrılabilir.

Birinci grup işletme, maden çıkaran veya üreten işletmelerdir. Doğal Kaynaklar. Bu tür işletmeler arasında örneğin tarımsal üreticiler, petrol ve gaz şirketleri yer almaktadır.

İkinci grup işletmeler ise doğal hammadde işleyen işletmelerdir. Birinci gruptaki işletmeler tarafından çıkarılan veya üretilen hammaddelerden ürünler üretiyorlar. Bu tür işletmeler örneğin otomotiv endüstrisindeki işletmeleri, çelik işletmelerini, elektronik endüstrisindeki işletmeleri, enerji santrallerini ve benzerlerini içerir.

Üçüncü grup ise hizmet sektörü işletmeleridir. Bu tür kuruluşlar arasında örneğin bankalar, eğitim kurumları, tıbbi kurumlar, restoranlar vb. yer alır.

Tüm işletmeler için, ürünlerin üretimi veya hizmetlerin sağlanmasıyla ilgili ortak süreç gruplarını belirlemek mümkündür.

Bu süreçler şunları içerir:

• iş süreçleri;
• tasarım ve geliştirme süreçleri;
• üretim süreçleri;
• kontrol ve analiz süreçleri.

• İş süreçleri, kurum içi ve dış paydaşlarla (müşteriler, tedarikçiler, düzenleyici otoriteler vb.) etkileşimi sağlayan süreçlerdir. Bu süreç kategorisi, pazarlama ve satış süreçlerini, tüketicilerle etkileşimi, finansal, personel, malzeme planlama ve muhasebe süreçlerini vb. içerir.
• Tasarım ve geliştirme süreçleri Bir ürün veya hizmetin geliştirilmesinde yer alan tüm süreçler. Bu süreçler, geliştirme planlaması, ilk verilerin toplanması ve hazırlanması, projenin uygulanması, tasarım sonuçlarının kontrolü ve analizi vb. süreçleri içerir.
• Üretim süreçleri Bir ürünü üretmek veya bir hizmeti sunmak için gerekli süreçlerdir. Bu grup tüm üretim ve teknolojik süreçleri içerir. İhtiyaç planlama ve kapasite planlama süreçlerini, lojistik süreçlerini ve hizmet süreçlerini de içerirler.
• Kontrol ve analiz süreçleri- bu süreç grubu, süreçlerin yürütülmesine ilişkin bilgilerin toplanması ve işlenmesiyle ilişkilidir. Bu tür süreçler arasında kalite kontrol süreçleri, operasyonel yönetim, envanter kontrol süreçleri vb. yer alır.

Bu gruplara ait süreçlerin çoğu otomatikleştirilebilir. Bugüne kadar bu süreçlerin otomasyonunu sağlayan sistem sınıfları bulunmaktadır.

"Depolar" alt sistemi için görev tanımı	"Belge yönetimi" alt sistemi için görev tanımı	"Satın Almalar" alt sistemi için görev tanımı

Süreç Otomasyonu Stratejisi

Proses otomasyonu karmaşık ve zaman alıcı bir iştir. Bu sorunu başarıyla çözmek için belirli bir otomasyon stratejisine uymak gerekir. Süreçleri iyileştirmenize ve otomasyondan çok sayıda önemli fayda elde etmenize olanak tanır.

Kısaca strateji şu şekilde formüle edilebilir:

• sürecin anlaşılması. Bir süreci otomatize edebilmek için mevcut süreci tüm detaylarıyla anlamak gerekir. Sürecin tam olarak analiz edilmesi gerekiyor. Sürecin girdileri ve çıktıları, eylemlerin sırası, diğer süreçlerle ilişkisi, süreç kaynaklarının bileşimi vb. belirlenmelidir.
• sürecin basitleştirilmesi. Süreç analizi yapıldıktan sonra sürecin basitleştirilmesi gerekir. Değer getirmeyen ekstra işlemler azaltılmalıdır. Bireysel işlemler birleştirilebilir veya paralel olarak yürütülebilir. Süreci iyileştirmek için uygulanmasına yönelik diğer teknolojiler önerilebilir.
• süreç otomasyonu. Süreç otomasyonu ancak süreç olabildiğince basitleştirildikten sonra gerçekleştirilebilir. Süreç akışı ne kadar basit olursa, otomatikleştirilmesi de o kadar kolay olur ve otomatikleştirilmiş süreç de o kadar verimli olur.

"Teknolojik süreçlerin ve üretimlerin otomasyonu" üzerine çalıştınız mı, kiminle çalışmayı hayal edebiliyorsunuz? Bu muhtemelen eğitiminizdeki ciddi boşluklara işaret ediyor, ancak gelin bunu birlikte çözmeye çalışalım. Günlük kullanıyoruz otomatik sistemler farkına bile varmadan.

Otomasyon ihtiyacı var mı?

Herhangi bir üretim süreci kaynak maliyetidir. Yeni teknolojiler ve üretim yöntemleri sayesinde ürünlerin imalatında kullanılan hammadde ve yakıt miktarından tasarruf edebiliyoruz.

Peki ya insan kaynağı? Sonuçta, diğer projelerin uygulanmasında yüksek nitelikli uzmanlar yer alabilir ve konveyörün işçiler tarafından kontrol edilmesi, nihai ürünün fiyatını artıran pahalı bir zevktir.

Sorunun bir kısmı birkaç yüzyıl önce buhar motorlarının ve konveyör üretiminin icadıyla çözüldü. Ancak şimdi bile eski Sovyetler Birliği topraklarındaki çoğu atölyede hâlâ çok fazla işçi var. Ve ek maliyetlere ek olarak, ortaya çıkan sorunların çoğunun ana nedeni olan "insan faktörü" de bu durumla doludur.

Mühendis mi yoksa başka 5 uzmanlık mı?

Üniversite sonunda diploma aldıktan sonra, bir pozisyona güvenmek:

1. Mühendis.
2. Tasarımcı.
3. Yapıcı.
4. Araştırmacı.
5. Geliştirme departmanı başkanı.
6. Operasyon departmanı çalışanı.

Mühendislik mesleği vardı moda yılları 40 yıl önce artık çok az insan aklıyla düşünmeye ve sorumluluk almaya hazır. Elbette diplomanızla çok dar bir uzman olacaksınız, ana görevlerin listesi üretimde yeni yönetim ve kontrol sistemlerinin uygulanmasını ve geliştirilmesini içerecektir.

Ancak çoğu zaman, yalnızca tüm sistemi çalışır durumda tutmanız, ortaya çıkan küçük arızaları düzeltmeniz ve daha fazla iş planlaması yapmanız gerekir.

Sistemin optimize edilmesine veya güncellenmesine yönelik her türlü proje, doğrudan üstlerin yönetimi altında, tüm departmanın çabalarıyla gerçekleştirilecektir. Bu yüzden endişelenmeyin, ilk gün yenilikçi bir şey geliştirmek veya tamamen yeni bir kontrol yöntemi uygulamak zorunda kalmayacaksınız. Uzmanlara yönelik gereksinimler oldukça yeterlidir, maaş bölgeye ve sektöre göre değişir.

Projenin geliştirilmesi ve tasarımı.

Şu tarihte: tasarımcılar ve inşaatçılar görevler biraz farklıdır. İşte zaten yapıyorlar yeni neredeyse tüm geliştirme aşamalarındaki projeler. Öncelikle bu çalışanların bir görev formüle etmesi ve belirlemesi gerekiyor.

Gelecekteki çalışmaların amacı ve kapsamı belirlendiğinde, hazırlanmaya başlarlar. Genel Plan gelecekteki projenin uygulanması. Ancak o zaman tasarımcı daha ayrıntılı planlara, mimariye ve fon seçimine geçme hakkına sahip olur.

Ve üzerinde son aşama aynı mühendisler için dokümantasyon hazırlamak yine de gerekli olacaktır.

Tasarımcının çalışması yukarıdaki çalışma planından pek farklı değil, bu yüzden buna odaklanmaya değmez. Sadece bu iki mesleğin temsilcilerinin teoriye ve bilime biraz daha yakın olduklarını ancak yine de üretimle doğrudan temaslarını sürdürdüklerini ve çalışmalarının nihai ürününün çok iyi farkında olduklarını söyleyebiliriz.

Üretim otomasyonu alanında araştırma ortakları.

Şimdi sıra beyaz önlük ve fen laboratuarlarından hoşlananlardan bahsetmenin zamanı geldi. Aslında bununla ilgili en saf haliyle matematik. Modellerin tasarımı, oluşturulması ve iyileştirilmesi, yeni algoritmalar. Bazen gerçeklikten biraz uzaklaşan bu tür teorik sorunları çözme yeteneği, okulda veya üniversitede bile kendini gösterir. Bunu arkanızda fark ederseniz, yeteneklerinizi yeterince değerlendirmeli ve kendinize araştırma merkezinde bir yer bulmalısınız.

Özel yapılardan gelen teklifler daha yüksek ücrete tabidir, ancak çoğu ofis, entelektüel faaliyetinizin sonuçlarına ilişkin tüm hakları talep edecektir. Bir devlet yapısında çalışarak şunları yapabilirsiniz: bilimsel aktivite, meslektaşlar arasında bir tür tanınma elde etme şansı daha fazla. Bu sadece önceliklerinizi doğru belirleme meselesi.

Liderlik pozisyonları ve kişisel sorumluluk.

İki durumda bir departmanın veya projenin başkanının pozisyonuna güvenebilirsiniz:

1. Kişinin hırslarını ve özlemlerini gerçekleştirerek iyilik yapma girişimi.
2. Yüksek düzeyde sorumluluk ve kişisel beceriler.

Üniversiteden hemen sonra ilk madde size yakışmayacak, genç uzman ciddi bir pozisyona güvenmezler ve siz de belli bir deneyim ve bilgi birikimi olmadan bu pozisyonla başa çıkamazsınız. Ancak başarısızlığın sorumluluğunu başkasına devretmek sorunlu olacaktır.

Bu nedenle, görevlerinizin kalitesi ve zamanında yerine getirilmesiyle kariyer gelişiminize güvenebileceğinizi bilin; diplomanız buna izin veriyor. Bu nedenle yetkililerin eğitim düzeyleri arasındaki tutarsızlıkla ilgili hiçbir argümanı işe yaramayacaktır. Ancak buna değip değmeyeceğini düşünün - görevler artacak ve sorumluluk düzeyi gözle görülür şekilde artacaktır.

"Teknolojik Süreçlerin ve Üretimin Otomasyonu" Fakültesi profesyonelleri daha ilk derslerden itibaren kimin çalışacağını biliyor. Eğer utanmayın iş yeri tanıdıklar sayesinde almayı başardım. Hiç kimse değersiz bir uzmanı sorumlu bir yerde tutamaz, dolayısıyla bu çok ağır bir argüman değil.

Meslekle ilgili video

Videonun devamında "Geleceğin Uzmanları" programı çerçevesinde "Teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu" fakültesinden mezun olduktan sonra kimin çalışacağı ele alınacak. Bu mesleğin nüansları, artıları ve eksileri nelerdir:

Otomasyonun yaygın olarak tanıtılması, işgücü verimliliğini artırmanın en etkili yoludur.

Pek çok tesiste teknolojik sürecin doğru organize edilebilmesi için çeşitli fiziksel parametrelerin ayarlanan değerlerinin uzun süre korunması veya belirli bir yasaya göre zaman içinde değiştirilmesi gerekir. Çeşitli nedeniyle dış etkiler nesne başına bu parametreler belirtilenlerden farklıdır. Operatör veya sürücü, nesneyi, ayarlanabilir parametrelerin değerleri izin verilen sınırların dışına çıkmayacak şekilde etkilemelidir; yani nesneyi kontrol etmelidir. Operatörün ayrı fonksiyonları çeşitli otomatik cihazlarla gerçekleştirilebilir. Nesne üzerindeki etkileri, parametrelerin durumunu izleyen bir kişinin emriyle gerçekleştirilir. Bu tür kontrole otomatik denir. Bir kişiyi kontrol sürecinden tamamen hariç tutmak için sistem kapatılmalıdır: cihazlar, kontrol edilen parametrenin sapmasını izlemeli ve buna göre nesneyi kontrol etmek için bir komut vermelidir. Böyle bir kapalı kontrol sistemine otomatik kontrol sistemi (ACS) adı verilir.

Sıvı seviyesinin, buhar basıncının ve dönüş hızının ayarlanan değerlerini korumak için ilk basit otomatik kontrol sistemleri 18. yüzyılın ikinci yarısında ortaya çıktı. Buhar motorlarının gelişmesiyle birlikte. İlk otomatik regülatörlerin yaratılması sezgiseldi ve bireysel mucitlerin eseriydi. Otomasyon araçlarının daha da geliştirilmesi için otomatik kontrolörlerin hesaplanmasına yönelik yöntemlere ihtiyaç duyuldu. Zaten XIX yüzyılın ikinci yarısında. Matematiksel yöntemlere dayalı tutarlı bir otomatik kontrol teorisi oluşturuldu. D.K. Maxwell'in "Düzenleyiciler Üzerine" (1866) ve I.A. Vyshnegradsky "Düzenleyicilerin Genel Teorisi Üzerine" (1876), "Doğrudan Eylem Düzenleyicileri Üzerine" (1876), düzenleyiciler ve düzenlemenin amacı ilk kez tek bir dinamik sistem olarak kabul ediliyor. Otomatik kontrol teorisi sürekli olarak genişlemekte ve derinleşmektedir.

Otomasyonun mevcut gelişim aşaması, otomatik kontrol görevlerinin önemli bir komplikasyonu ile karakterize edilir: ayarlanabilir parametrelerin sayısında ve düzenlenmiş nesnelerin ilişkisinde bir artış; gerekli düzenleme doğruluğunun ve hızlarının arttırılması; artan uzaktan kontrol vb. Bu görevler yalnızca modern elektronik teknolojisi, mikroişlemcilerin ve evrensel bilgisayarların yaygın olarak tanıtılması temelinde çözülebilir.

Otomasyonun soğutma tesislerinde yaygın olarak kullanılmaya başlanması yalnızca 20. yüzyılda başladı, ancak 60'lı yıllarda zaten büyük tam otomatik tesisler yaratılmıştı.

Çeşitli yönetmek için teknolojik süreçler Bir veya birkaç fiziksel büyüklüğün değerinin aynı anda belirli sınırlar içinde tutulması ve bazen belirli bir yasaya göre değiştirilmesi gerekir. Aynı zamanda tehlikeli çalışma modlarının oluşmamasını sağlamak gerekir.

Sürekli düzenleme gerektiren bir işlemin gerçekleştiği cihaza kontrollü nesne veya kısaca nesne denir (Şekil 1, a).

Değeri belirli sınırların dışına çıkmaması gereken fiziksel bir niceliğe kontrollü veya kontrollü parametre adı verilir ve X harfi ile gösterilir. Bu sıcaklık t, basınç p, sıvı seviyesi H olabilir, bağıl nem? vb. Kontrol edilen parametrenin başlangıç ​​(ayar) değeri X 0 ile gösterilecektir. Nesne üzerindeki dış etkilerin bir sonucu olarak gerçek değer X, verilen X 0'dan farklı olabilir. Kontrol edilen parametrenin başlangıç ​​değerinden sapma miktarına uyumsuzluk denir:

Operatöre bağlı olmayan ve uyumsuzluğu artıran, nesne üzerindeki dış etkiye yük denir ve Mn (veya QH - ne zaman) ile gösterilir. Konuşuyoruzısı yükünde).

Uyumsuzluğu azaltmak için yükün karşısındaki nesneye etki uygulamak gerekir. Uyumsuzluğu azaltan nesne üzerindeki organize etkiye, düzenleyici etki - M p (veya Q P - termal maruz kalma ile) denir.

X parametresinin değeri (özellikle X 0) yalnızca kontrol girişi yüke eşit olduğunda sabit kalır:

X \u003d const yalnızca M p \u003d M n olduğunda.

Bu, düzenlemenin temel yasasıdır (hem manuel hem de otomatik). Pozitif uyumsuzluğu azaltmak için M p'nin mutlak değer olarak M n'den büyük olması gerekir. Ve tam tersi, M p<М н рассогласование увеличивается.

Otomatik sistemler. Manuel kontrolde, kontrol eylemini değiştirmek için sürücünün bazen bir dizi işlemi (valfleri açma veya kapatma, pompaları, kompresörleri çalıştırma, performanslarını değiştirme vb.) gerçekleştirmesi gerekir. Bu işlemler bir kişinin emriyle otomatik cihazlar tarafından gerçekleştiriliyorsa (örneğin "Başlat" düğmesine basılarak), bu işlem yöntemine otomatik kontrol denir. Böyle bir kontrolün karmaşık bir şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. Şekil lb'de, Öğe 1, 2, 3 ve 4, bir fiziksel parametreyi bir sonraki öğeye aktarmayı daha uygun hale getirecek şekilde diğerine dönüştürür. Oklar darbenin yönünü gösterir. Otomatik kontrol X kontrolünün giriş sinyali bir düğmeye basmak, reosta kolunu hareket ettirmek vb. Olabilir. İletilen sinyalin gücünü arttırmak için, bireysel elemanlara ek enerji E sağlanabilir.

Nesneyi kontrol etmek için sürücünün (operatörün) sürekli olarak nesneden bilgi alması gerekir; yani şunları kontrol etmek için: ayarlanabilir X parametresinin değerini ölçmek ve uyumsuzluk?X miktarını hesaplamak. Bu süreç aynı zamanda otomatikleştirilebilir (otomatik kontrol), yani ?X'in değerini gösterecek, kaydedecek veya ?X izin verilen sınırların ötesine geçtiğinde sinyal verecek cihazlar kurulabilir.

Nesneden alınan bilgiye (5-7. zincir) geri bildirim, otomatik kontrole ise doğrudan iletişim adı verilir.

Otomatik kontrol ve otomatik kontrol ile operatörün yalnızca aletlere bakması ve bir düğmeye basması yeterlidir. Tamamen operatör olmadan yapmak için bu süreci otomatikleştirmek mümkün müdür? Kontrol sürecinin tamamen otomatik hale gelmesi için otomatik kontrol çıkış sinyali Xk'nin otomatik kontrol girişine (eleman 1'e) uygulanmasının yeterli olduğu ortaya çıktı. Bu eleman (1), X sinyalini belirli bir X3 ile karşılaştırdığında. X uyumsuzluğu ne kadar büyük olursa, X ile --X 3 arasındaki fark da o kadar büyük olur ve buna bağlı olarak M p'nin düzenleyici etkisi artar.

Uyumsuzluğa bağlı olarak kontrol eyleminin oluşturulduğu kapalı eylem zincirine sahip otomatik kontrol sistemlerine otomatik kontrol sistemi (ACS) adı verilir.

Devre kapalıyken otomatik kontrol (1--4) ve kontrol (5--7) elemanları otomatik bir regülatör oluşturur. Böylece otomatik kontrol sistemi bir nesne ve bir otomatik kontrolörden oluşur (Şekil 1c). Otomatik denetleyici (veya kısaca denetleyici), bir uyumsuzluğu algılayan ve bir nesne üzerinde bu uyumsuzluğu azaltacak şekilde hareket eden bir cihazdır.

Nesne üzerindeki etkinin amacına göre, aşağıdaki kontrol sistemleri ayırt edilir:

a) stabilize etme

b) yazılım,

c) izlemek

d) optimize etme.

Stabilizasyon sistemleri, kontrol edilen parametrenin değerini sabit tutar (belirtilen sınırlar dahilinde). Onların ayarı sabittir.

Yazılım sistemleri kontrollerin belirli bir programa göre zamanla değişen bir ayarı vardır.

İÇİNDE takip sistemleri ayar bazı dış faktörlere bağlı olarak sürekli değişir. Örneğin iklimlendirme tesislerinde, sıcak günlerde oda sıcaklığının soğuk günlere göre daha yüksek tutulması daha avantajlıdır. Bu nedenle dış ortam sıcaklığına bağlı olarak ayarın sürekli olarak değiştirilmesi arzu edilir.

İÇİNDE sistemleri optimize etme Kontrolöre nesneden ve dış ortamdan gelen bilgiler ön işleme tabi tutularak kontrol edilen parametrenin en avantajlı değeri belirlenir. Ayar buna göre değişir.

Kontrollü X 0 parametresinin ayar değerini korumak için, otomatik kontrol sistemlerine ek olarak bazen otomatik bir yük izleme sistemi de kullanılır (Şekil 1, d). Bu sistemde kontrolör uyumsuzluğu değil yük değişimini algılayarak sürekli bir M p = M n eşitliği sağlar. Teorik olarak X 0 = const tam olarak sağlanır. Ancak uygulamada, regülatör elemanları üzerindeki çeşitli dış etkiler nedeniyle (müdahale), M R = M n eşitliği ihlal edilebilir. Bu durumda ortaya çıkan ?X uyumsuzluğu, yük takip sisteminde geri bildirim olmadığından, yani uyumsuzluk?X'e yanıt vermediğinden, otomatik kontrol sisteminden çok daha büyük olduğu ortaya çıkıyor.

Karmaşık otomatik sistemlerde (Şekil 1, e), ana devrelerin (doğrudan ve geri besleme) yanı sıra, ek doğrudan ve geri besleme devreleri de bulunabilir. Ek zincirin yönü ana zincirle çakışıyorsa buna düz çizgi denir (zincir 1 ve 4); etkilerin yönleri çakışmazsa ek geri bildirim meydana gelir (devre 2 ve 3). Otomatik sistemin girişi itici güç olarak kabul edilir, çıkış ise ayarlanabilir parametredir.

Parametrelerin belirlenen sınırlar dahilinde otomatik olarak bakımının yanı sıra, otomatik koruma sistemleri (ACS) tarafından gerçekleştirilen tesisatların tehlikeli modlardan korunması da gereklidir. Önleyici veya acil olabilirler.

Önleyici koruma, tehlikeli bir modun başlamasından önce kontrol cihazlarına veya regülatörün bireysel elemanlarına etki eder. Örneğin kondenserin su beslemesi kesilirse acil basınç artışı beklenmeden kompresörün durdurulması gerekir.

Acil durum koruması, ayarlanabilir parametrenin sapmasını algılar ve değeri tehlikeli hale geldiğinde uyumsuzluğun daha fazla artmaması için sistem düğümlerinden birini kapatır. Otomatik koruma tetiklendiğinde, otomatik kontrol sisteminin normal çalışması durur ve kontrol edilen parametre genellikle izin verilen sınırların ötesine geçer. Korumanın etkinleştirilmesinden sonra izlenen parametre belirtilen bölgeye geri dönerse, otomatik kontrol sistemi bağlantısı kesilen düğümü tekrar açabilir ve kontrol sistemi normal şekilde çalışmaya devam eder (yeniden kullanılabilir koruma).

Büyük tesislerde, tek seferlik SAS daha sık kullanılır, yani kontrol edilen parametre izin verilen bölgeye döndükten sonra, korumanın kendisi tarafından devre dışı bırakılan düğümler artık açılmaz.

SAZ genellikle bir alarmla birleştirilir (genel veya farklılaştırılmış, yani operasyonun nedenini gösteren). Otomasyonun faydaları. Otomasyonun avantajlarını ortaya çıkarmak için, örneğin manuel ve otomatik kontrol sırasında soğutma odasındaki sıcaklık değişimlerinin grafiklerini karşılaştıralım (Şekil 2). Odadaki gerekli sıcaklığın 0 ila 2°C arasında olmasına izin verin. Sıcaklık 0°C'ye (nokta 1) ulaştığında sürücü kompresörü durdurur. Sıcaklık artmaya başlar ve yaklaşık 2°C'ye yükseldiğinde sürücü kompresörü tekrar açar (nokta 2). Grafik, kompresörün zamansız açılması veya durdurulması nedeniyle odadaki sıcaklığın izin verilen sınırların (3, 4, 5 noktaları) ötesine geçtiğini göstermektedir. Sık sıcaklık artışlarıyla (bölüm A), izin verilen raf ömrü azalır, bozulabilir ürünlerin kalitesi bozulur. Düşük sıcaklık (bölüm B) ürünlerin büzülmesine neden olur ve bazen tadı azaltır; ayrıca kompresörün ilave çalışması elektrik ve soğutma suyunun israfına neden olur ve kompresörün zamanından önce yıpranmasına neden olur.

Otomatik düzenleme ile sıcaklık anahtarı kompresörü 0 ve +2 °C'de açar ve durdurur.

Koruma cihazlarının temel işlevleri de insana göre daha güvenilir bir şekilde yerine gelir. Cihazlar bu arızalara anında tepki verirken, sürücü kondenserdeki hızlı basınç artışını (su kesintisi nedeniyle), yağ pompasında bir arıza vb. fark etmeyebilir. Doğru, bazı durumlarda sorunların sürücü tarafından fark edilme olasılığı daha yüksek olacak, arızalı kompresörde bir vuruş duyacak, yerel bir amonyak sızıntısı hissedecek. Bununla birlikte, işletme deneyimi, otomatik kurulumların çok daha güvenilir çalıştığını göstermiştir.

Böylece otomasyon aşağıdaki ana avantajları sağlar:

1) bakım için harcanan süre azalır;

2) gerekli teknolojik rejimin daha doğru bir şekilde sürdürülmesi;

3) işletme maliyetleri azalır (elektrik, su, onarım vb. için);

4) Tesisatların güvenilirliğini artırır.

Bu avantajlara rağmen, otomasyon yalnızca ekonomik olarak gerekçelendirildiği takdirde mümkündür; yani otomasyonla ilgili maliyetler, uygulanmasından elde edilen tasarruflarla telafi edilir. Ayrıca, normal işleyişi manuel kontrolle sağlanamayan süreçlerin otomatikleştirilmesi gerekir: hassas teknolojik süreçler, zararlı veya patlayıcı bir ortamda çalışma.

Tüm otomasyon süreçleri arasında otomatik kontrol en büyük pratik öneme sahiptir. Bu nedenle, aşağıdakiler esas olarak soğutma tesislerinin otomasyonunun temelini oluşturan otomatik kontrol sistemleri olarak kabul edilir.

Edebiyat

1. Gıda üretiminin teknolojik süreçlerinin otomasyonu / Ed. E. B. Karpina.

2. Otomatik cihazlar, regülatörler ve kontrol makineleri: El Kitabı / Ed. B. D. Kosharsky.

3. Petrov. I. K., Soloshchenko M. N., Tsarkov V. N. Gıda endüstrisi için otomasyon aletleri ve araçları: Bir El Kitabı.

4. Gıda endüstrisinde teknolojik süreçlerin otomasyonu. Sokolov.