Proses Otomasyonu- bir kişinin doğrudan katılımı olmadan teknolojik sürecin kendisinin yönetilmesine izin veren veya bir kişiye en sorumlu kararları verme hakkını bırakan bir sistem 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 kriterine (optimallik) göre yeniden dağıtılmasıdır.

• Kısmi otomasyon - bireysel cihazların, makinelerin, teknolojik işlemlerin otomasyonu. Karmaşıklıkları veya geçicilikleri nedeniyle süreçlerin yönetimi bir kişi için pratik olarak erişilemez olduğunda gerçekleştirilir. Bir kural olarak kısmen otomatikleştirilmiş ekipman çalıştırma. Yerel otomasyon, gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

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

• Tam otomasyon, tüm kontrol ve üretim yönetimi işlevlerinin (kurumsal düzeyde) teknik araçlara aktarıldığı en yüksek otomasyon düzeyidir. Mevcut geliştirme düzeyinde, kontrol işlevleri kişide kaldığı için tam otomasyon pratik olarak kullanılmamaktadır. Nükleer santraller tam otomasyona yakın denilebilir.

Ansiklopedik YouTube

1 / 3

✪ Geleceğin uzmanları - Teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu

✪ Teknolojik süreçlerin otomasyonu

✪ Video anlatım 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 artırmak;
• ürün kalitesinin iyileştirilmesi;
• hammadde maliyetinin düşürülmesi;
• üretim ritmini arttırmak;
• güvenliği artırmak;
• artan çevre dostu;
• ekonomide artış.

Otomasyon görevleri ve çözümleri

Hedeflere, aşağıdaki süreç otomasyonu görevlerini çözerek ulaşılır:

• düzenleme kalitesinin iyileştirilmesi;
• ekipmanın kullanılabilirliğini artırmak;
• süreç operatörlerinin çalışma ergonomisinin iyileştirilmesi;
• üretimde kullanılan malzeme bileşenleri hakkındaki bilgilerin güvenilirliğinin sağlanması (katalog yönetimi dahil);
• teknolojik sürecin seyri ve acil durumlar hakkında bilgilerin depolanması.

Teknolojik sürecin otomasyonu problemlerinin 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 uygulanması için temel düzenlemenizi sağlar.

Yaklaşımlardaki farklılık nedeniyle, aşağıdaki teknolojik süreçlerin otomasyonu ayırt edilir:

• sürekli teknolojik süreçlerin otomasyonu (Process Automation);
• ayrı teknolojik süreçlerin otomasyonu (Fabrika Otomasyonu);
• hibrit teknolojik süreçlerin otomasyonu (Hibrit Otomasyon).

notlar

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

Edebiyat

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

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

TEKNOLOJİK SÜREÇLERİN OTOMASYONU İÇİN ARAÇLAR

Bir süreç otomasyon aracı, makinenin yürütme (çalışma) organlarının verilen 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 bir tahriki aracılığıyla çözülür. Ancak ilk otomatik makinelerde sürücüleri ve kontrol sistemini ayrı modüllere ayırmak imkansızdı. Böyle bir makinenin yapısının bir örneği Şekil 1'de gösterilmektedir.

Makine aşağıdaki gibi çalışır. Ana şanzıman mekanizmasından geçen bir asenkron elektrik motoru, eksantrik milini sürekli dönüşte çalıştırır. Ayrıca hareketler, ilgili iticiler tarafından aktarım mekanizmaları (1...5) yoluyla çalışma gövdelerine (1...5) iletilir. Eksantrik mili, yalnızca mekanik enerjinin çalışan gövdelere aktarılmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ikincisinin hareketini zaman içinde koordine eden bir program taşıyıcısıdır. Böyle bir yapıya sahip bir makinede tahrikler ve kontrol sistemi tek bir mekanizmaya entegre edilmiştir. Yukarıdaki yapı, örneğin Şekil 2'de gösterilen kinematik diyagrama karşılık gelebilir.

Aynı amaca ve karşılık gelen performansa sahip benzer bir makine, prensip olarak Şekil 3'te gösterilen bir blok diyagrama sahip olabilir.

Şekil 3'te gösterilen otomat aşağıdaki gibi çalışır. Kontrol sistemi, çalışma gövdelerinin (1...5) alanında hareketi gerçekleştiren tahriklere (1...5) komutlar verir. Bu durumda, kontrol sistemi yörüngeleri uzay ve zaman içinde koordine eder. Buradaki makinenin ana özelliği, her çalışma gövdesi için açıkça tanımlanmış bir kontrol sisteminin ve tahriklerin varlığıdır. Genel durumda, otomat, kontrol sistemine makul komutlar üretmek için gerekli bilgileri sağlayan sensörler 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 bir çizgi ile gösterilir) ve kontrol sistemini sağlar Ek Bilgiler(mevcut değer, silindir basıncı, akımın değişim oranı, vb.), kontrol kalitesini artırmak için kullanılır. Bu bağlantılar aşağıda daha ayrıntılı olarak ele alınmıştır. özel kurslar.. Yapıya göre (Şekil 3), temelde birbirinden farklı çeşitli otomatlar inşa edilebilir. Sınıflandırmalarının ana özelliği SU tipidir. 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 makinelere genellikle "mekanik aptallar" denir çünkü eksantrik mili döndüğü sürece çalışırlar. Kontrol sistemi, teknolojik sürecin parametrelerini kontrol etmez ve bireysel mekanizmaların deregülasyonu durumunda, makine bir kusur olsa bile ürün üretmeye devam eder. Bazen ekipmanda geri besleme olmayan bir veya daha fazla sürücü olabilir (bkz. Şekil 3'teki sürücü 3). Şekil 5, açık çevrim kontrol sistemi ve ayrı sürücüler ile makinenin kinematik diyagramını göstermektedir. Böyle bir şemaya sahip bir otomat, yeniden programlanabilir bir kontrolör, eksantrik miline sahip bir komut cihazı, herhangi bir eleman bazında uygulanan bir mantık devresi (pnömoelemanlar, röleler) kullanılarak yalnızca zaman içinde kontrol edilebilir (çalışan gövdelerin zamanında koordineli hareket başlangıcını sağlamak için) , mikro devreler vb.). Zaman kontrolünün ana dezavantajı, makinenin döngü parametrelerinin zorunlu olarak fazla tahmin edilmesi ve sonuç olarak verimlilikte bir azalmadır. Aslında, bir zaman kontrol algoritması oluştururken, kontrol komutlarının verilmesi arasındaki zaman aralıklarını fazla tahmin ederek kontrol edilmeyen tepki süresi açısından sürücülerin çalışmasının olası istikrarsızlığını hesaba katmak gerekir. Aksi takdirde, örneğin bir silindirin strok süresinin kazara artması ve diğer silindirin strok süresinin azalması nedeniyle çalışan elemanların çarpışması meydana gelebilir.

Çalışan gövdelerin ilk ve son konumlarını kontrol etmenin gerekli olduğu durumlarda (örneğin çarpışmalarını önlemek için), konum geri bildirimli döngüsel kontrol sistemleri kullanılır. Şekil 6, böyle bir kontrol sistemine sahip bir otomatın kinematik diyagramını göstermektedir. Çalışma gövdelerinin 1...5 çalıştırmalarının senkronizasyonu için referans sinyalleri konum sensörlerinden 7...16 gelir. Yapısı ve kinematik diyagramı Şekil 1 ve 2'de gösterilen makinenin tersine, bu makine daha az kararlı bir çevrime sahiptir. İlk durumda, tüm döngü parametreleri (çalışma ve boşta kalma süreleri) yalnızca eksantrik mili hızıyla belirlenir ve ikinci durumda (Şekil 4 ve 6), her bir silindirin tepki süresine bağlıdır (bu, durumun bir işlevidir) silindir ve teknolojik süreci karakterize eden mevcut parametreler). Bununla birlikte, bu şema, Şekil 5'te gösterilen şema ile karşılaştırıldığında, kontrol komutlarının verilmesi arasındaki gereksiz zaman aralıklarını ortadan kaldırarak makinenin üretkenliğini artırmanıza izin verir.

Yukarıdaki tüm kinematik şemalar, döngüsel kontrol sistemlerine karşılık gelir. Otomatın tahriklerinden en az birinin konumsal, konturlu veya uyarlanabilir kontrole sahip olması durumunda, buna sırasıyla konumsal, kontur veya uyarlanabilir olarak CS demek gelenekseldir.

Şekil 7, konum kontrol sistemli bir otomatın döner tablasının kinematik diyagramının bir parçasını göstermektedir. Döner tablanın (RO) tahriki, döner tablaya (RO) bağlı sargının (2) ve hareketli armatürün (3) yerleştirildiği bir mahfazadan (1) oluşan bir elektromıknatıs tarafından gerçekleştirilir. Kol (8) sabit gövdeye bir yay (9) ile bağlanmıştır. Potansiyometrik konum sensörünün (10) hareketli elemanı armatüre rijit bir şekilde bağlanmıştır.

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

Kontrol sistemi, armatüre kadar sargıdaki akımı arttırır ve sonuç olarak, ona sıkı bir şekilde bağlı olan RO, belirli bir koordinata ulaşır ve 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 okuyucu, koordinat dönüştürücünün girişine, örneğin ikili kodda ifade edilen ve motor armatürünün gereken koordinatına karşılık gelen bir x 0 değişkeni verir. Biri geri besleme sensörü olan koordinat dönüştürücülerin çıkışından, U ve U 0 voltajları, girişlerindeki voltaj farkıyla orantılı bir hata sinyali DU 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 şu veya bu nedenle belirli bir konumdan çıkar çıkmaz, mevcut değer onu eski konumuna döndürecek şekilde değişmeye başlar. başlangıç ​​pozisyonu. Bu nedenle, kontrol sistemi sürücüye program taşıyıcısında kayıtlı sonlu bir M koordinatları dizisini ardışık olarak atarsa, sürücünün M konumlandırma noktaları olacaktır. Döngüsel kontrol sistemleri genellikle her koordinat için (her sürücü için) iki konumlandırma noktasına sahiptir. İlk konumsal sistemlerde, koordinatların sayısı, her biri belirli bir koordinatı saklamaya hizmet eden potansiyometrelerin sayısıyla sınırlıydı. Modern kontrolörler, neredeyse sınırsız sayıda konumlandırma noktasını ikili kodda ayarlamanıza, saklamanıza ve çıktı almanıza olanak tanır.

Şekil 8, kontur kontrol sistemli tipik bir elektromekanik tahrikin kinematik diyagramını göstermektedir. Bu tür tahrikler, sayısal kontrollü takım tezgahlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Geri besleme sensörleri olarak bir takojeneratör kullanılır (sensör açısal hız) 6 ve inductosyn (doğrusal yer değiştirme sensörü) 7. Açıkçası, şekil 1'de gösterilen mekanizma. 8, konum sistemi kontrol edebilir (bkz. Şekil 7).

Böylece kinematik şemaya göre kontur ve konum kontrol sistemleri arasında ayrım yapmak imkansızdır. Gerçek şu ki, kontur kontrol sisteminde programlama cihazı bir dizi koordinatı değil, sürekli bir fonksiyonu hatırlar ve verir. Bu nedenle, kontur sistemi esas olarak sonsuz sayıda konumlandırma noktasına ve bir noktadan diğerine kontrollü bir RO geçiş süresine sahip bir konum sistemidir. Pozisyon ve kontur kontrol sistemlerinde bir adaptasyon unsuru vardır, örn. 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 edilir.

Uygulamada, bir otomatik makine veya bir otomatik hat tasarlanırken, 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 yapılır:

maliyet;

n güvenilirlik;

n sürdürülebilirlik;

n yapıcı ve teknolojik süreklilik;

n yangın ve patlama güvenliği;

n çalışma gürültü seviyesi;

n elektromanyetik girişime karşı direnç (SU'ya atıfta bulunur);

n sert radyasyona karşı direnç (SU'ya atıfta bulunur);

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), sıvı akış enerjisi (hidrolik tahrikler), seyreltme enerjisi (vakum tahrikleri), içten yanmalı motorlu tahrikler. Bazen makinelerde birleşik tahrikler kullanılır. Örneğin: elektro-pnömatik, pnömo-hidrolik, elektro-hidrolik, vb. Kısa bilgi karşılaştırmalı özellikler tahrik motorları Tablo 1'de gösterilmektedir. Ek olarak, bir sürücü seçerken şanzıman mekanizması ve özellikleri dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, 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 çalışan gövdeler için hidrolik kullanma olasılığını düşünmeye değer. Hidrolik ilk kez kullanılıyorsa, ekipmanın yanına ağırlık ve boyut parametreleri açısından çok pahalı ve büyük bir hidrolik istasyonun kurulumunu gerektireceği unutulmamalıdır. Aynı durum pnömatik için de geçerlidir. Bazen bir makinede bir pnömatik tahrik uğruna bir pnömatik hat döşemek veya hatta bir kompresör satın almak mantıksızdır. Kural olarak, ekipman tasarlarken aynı tip sürücüleri kullanmaya çalışılmalıdır. Bu durumda, yukarıdakilere ek olarak, önemli ölçüde basitleştirilmiştir. Bakım onarım ve onarım. Daha Derin Karşılaştırma çeşitli tipler sürücüler ve kontrol sistemleri ancak özel disiplinler incelendikten sonra üretilebilir.

Otokontrol için sorular

1. Üretimle ilgili süreç otomasyon aracına ne denir?

2. Bir otomatik üretim makinesinin ana bileşenlerini listeleyiniz.

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

4. Otomatik üretim makinelerinin evrimi nedir?

5. Proses ekipmanlarında kullanılan kontrol sistemlerini listeleyebilecektir.

6. Kapalı ve açık SU nedir?

7. Döngüsel SU'nun ana özellikleri nelerdir?

8. Konumsal ve kontur kontrol sistemleri arasındaki fark nedir?

9. Hangi SS'lere uyarlanabilir denir?

10. Makine tahrikinin ana unsurları nelerdir?

11. Makine tahrikleri neye göre sınıflandırılır?

12. Teknolojik makinelerde kullanılan başlıca sürücü tiplerini sıralar.

13. Sürücüleri ve kontrol sistemlerini karşılaştırma kriterlerini listeleyin.

14. Kapalı döngüsel sürücüye bir örnek verin.

Otomasyon sistemlerinin türleri şunları içerir:

• değişmez sistemlerİşlem sırasının ekipman konfigürasyonu veya işlem koşulları tarafından belirlendiği ve işlem sırasında değiştirilemeyen sistemlerdir.
• programlanabilir sistemler Bunlar, verilen programa ve süreç konfigürasyonuna bağlı olarak eylem sırasının değişebildiği sistemlerdir. Gerekli eylem dizisinin seçimi, sistem tarafından okunabilen ve yorumlanabilen bir dizi talimat nedeniyle gerçekleştirilir.
• esnek (kendi kendini ayarlayan) sistemler. Bunlar, çalışma sürecinde gerekli eylemleri seçebilen sistemlerdir. Süreç konfigürasyonunun değiştirilmesi (işlemlerin gerçekleştirilme sırası ve koşulları), sürecin ilerleyişi hakkındaki bilgilere dayanarak gerçekleştirilir.

Bu tür sistemler, proses otomasyonunun tüm seviyelerinde ayrı ayrı veya birleşik 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 işletmeler, maden çıkaran veya üreten işletmelerdir. Doğal Kaynaklar. Bu tür işletmeler, örneğin, tarım üreticileri, petrol ve gaz şirketlerini içerir.

İkinci işletme grubu, doğal hammaddeleri işleyen işletmelerdir. Birinci grubun işletmeleri tarafından çıkarılan veya üretilen hammaddelerden ürünler yaparlar. Bu tür işletmeler, örneğin, otomotiv endüstrisindeki işletmeleri, çelik işletmelerini, elektronik endüstrisindeki işletmeleri, enerji santrallerini ve benzerlerini içerir.

Üçüncü grup hizmet sektörü işletmeleridir. Bu tür organizasyonlar, örneğin bankaları, eğitim kurumlarını, sağlık kurumlarını, restoranları vb. içerir.

Tüm işletmeler için, ürün üretimi veya hizmet sunumu ile ilgili genel süreç gruplarını ayırmak mümkündür.

Bu süreçler şunları içerir:

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

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

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

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

Süreç Otomasyon Stratejisi

Proses otomasyonu karmaşık ve zaman alan bir iştir. Bu sorunu başarılı bir şekilde çözmek için belirli bir otomasyon stratejisine bağlı kalmak gerekir. Süreçleri iyileştirmenize ve otomasyondan bir dizi önemli fayda elde etmenize olanak tanır.

Kısaca, strateji şu şekilde formüle edilebilir:

• sürecin anlaşılması. Bir süreci otomatik hale getirmek için mevcut süreci tüm detaylarıyla anlamak gerekir. Süreç tam olarak analiz edilmelidir. Sürecin girdileri ve çıktıları, eylemlerin sırası, diğer süreçlerle ilişkisi, süreç kaynaklarının bileşimi vb. tanımlanmalıdır.
• sürecin basitleştirilmesi. Süreç analizi yapıldıktan sonra, süreci basitleştirmek gerekir. Değer getirmeyen ekstra işlemler azaltılmalıdır. Bireysel işlemler birleştirilebilir veya paralel olarak çalıştırılabilir. Süreci iyileştirmek için yürütülmesi için başka teknolojiler önerilebilir.
• süreç otomasyonu. Süreç otomasyonu ancak süreç mümkün olduğunca basitleştirildikten sonra gerçekleştirilebilir. Süreç akışı ne kadar basit olursa, otomatikleştirme o kadar kolay olur ve otomatikleştirilmiş süreç o kadar verimli olur.

"Teknolojik süreçlerin ve üretimlerin otomasyonu" üzerine çalıştınız mı, kiminle çalışmayı hayal edebiliyorsunuz? Bu muhtemelen eğitiminizdeki ciddi boşlukları gösteriyor, ancak gelin birlikte çözmeye çalışalım. Günlük kullanıyoruz otomatik sistemler farkında bile olmadan.

Otomasyon ihtiyacı - orada mı?

Herhangi bir üretim süreci, bir kaynak maliyetidir. Yeni teknolojiler ve üretim yöntemleri sayesinde, ürünlerin imalatına giden hammadde ve yakıt miktarından tasarruf edebiliyoruz.

Peki ya insan kaynağı? Ne de olsa, diğer projelerin uygulanmasında yüksek nitelikli uzmanlar yer alabilir ve konveyörün işçiler tarafından kontrolü, nihai ürünün fiyatını artıran pahalı bir zevktir.

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

Mühendis mi yoksa diğer 5 uzmanlık mı?

Üniversite sonunda diploma aldıktan sonra, bir işe 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, şimdi çok az insan kafasıyla düşünmeye ve sorumluluk almaya hazır. Elbette diplomanızla çok dar bir uzman olacaksınız, ana görevler listesi üretimde yeni yönetim ve kontrol sistemlerinin uygulanmasını ve geliştirilmesini içerecektir.

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

Sistemi optimize etmeye veya güncellemeye yönelik herhangi bir proje, tüm departmanın çabaları olan doğrudan üstlerin yönetimi altında yürütülecektir. Bu yüzden merak etmeyin, ilk gün yenilikçi bir şey geliştirmeye veya tamamen yeni bir kontrol yöntemi uygulamaya zorlanmazsınız. Uzmanlar için gereksinimler oldukça yeterli, maaş bölgeye ve sektöre göre değişir.

Projenin geliştirilmesi ve tasarımı.

-de tasarımcılar ve inşaatçılar görevler biraz farklıdır. İşte yapıyorlar zaten yeni geliştirmenin hemen hemen tüm aşamalarında projeler. Her şeyden önce, bu çalışanların bir görev formüle etmesi ve belirlemesi gerekir.

Gelecekteki çalışmaların amacı ve kapsamı belirlendiğinde, taslak hazırlamaya 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 yine de aynı mühendisler için dokümantasyon hazırlamak gerekli olacaktır.

Tasarımcının işi, yukarıdaki çalışma planından çok farklı değil, bu yüzden buna odaklanmaya değmez. Sadece bu iki mesleğin temsilcilerinin teori 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 görevlileri.

Ve şimdi sıra beyaz önlükleri ve fen laboratuvarlarını sevenlerden bahsetmeye geldi. Aslında bununla ilgili en saf haliyle matematik. Modellerin tasarımı, oluşturulması ve iyileştirilmesi, yeni algoritmalar. Bazen gerçeklikten biraz kopuk olan bu tür teorik sorunları çözme yeteneği, okulda veya üniversitede bile kendini gösterir. Bunu arkanızda fark ederseniz, yeteneklerinizi yeterince değerlendirmeli ve araştırma merkezinde kendinize bir yer bulmalısınız.

Özel yapılardan gelen teklifler daha yüksek ücretlidir, ancak çoğu ofis, entelektüel faaliyetinizin sonuçlarının tüm haklarını talep edecektir. Bir devlet yapısında çalışarak, yürütebilirsiniz bilimsel aktivite, meslektaşlar arasında bir tür tanınma şansı elde etmek için daha fazla şans. Bu sadece önceliklerinizi doğru belirleme meselesidir.

Liderlik pozisyonları ve kişisel sorumluluk.

Bir departman veya proje başkanının konumuna iki durumda 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 belirli bir deneyim ve bir dizi bilgi olmadan bununla baş edemezsiniz. Ancak başarısızlığın sorumluluğunu başka birine yüklemek sorunlu olacaktır.

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

"Teknolojik Süreçlerin ve Üretimin Otomasyonu" Fakültesi'nden profesyoneller, daha ilk kurslardan kiminle çalışacaklarını biliyorlar. Eğer utanma iş yeri tanıdıklar sayesinde almayı başardı. Hiç kimse değersiz bir uzmanı sorumlu bir yerde tutamaz, bu nedenle bu çok ağır bir argüman değil.

Meslek hakkında video

Videoda ayrıca "Geleceğin Uzmanları" programı çerçevesinde "Teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu" fakültesinden mezun olduktan sonra kimin çalışacağı değerlendirilecektir. Bu mesleğin nüansları, artıları ve eksileri nelerdir:

Otomasyonun yaygın olarak kullanılmaya başlanması, işgücü verimliliğini artırmanın en etkili yoludur.

Birçok tesiste doğru teknolojik süreci organize etmek için çeşitli fiziksel parametrelerin set değerlerini uzun süre korumak veya belirli bir yasaya göre zaman içinde değiştirmek gerekir. nedeniyle çeşitli dış etkiler nesne başına, bu parametreler belirtilenlerden sapar. Operatör veya sürücü, nesneyi, ayarlanabilir parametrelerin değerleri izin verilen sınırların ötesine geçmeyecek şekilde etkilemeli, yani nesneyi kontrol etmelidir. Operatörün ayrı işlevleri, çeşitli otomatik cihazlar tarafından gerçekleştirilebilir. Nesne üzerindeki etkileri, parametrelerin durumunu izleyen bir kişinin emriyle gerçekleştirilir. Bu kontrole otomatik denir. Bir kişiyi kontrol sürecinden tamamen çıkarmak 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) denir.

Sıvı seviyesi, buhar basıncı ve dönüş hızının ayarlanan değerlerini korumak için ilk en basit otomatik kontrol sistemleri 18. yüzyılın ikinci yarısında ortaya çıktı. buhar motorlarının geliştirilmesi ile. İlk otomatik düzenleyicilerin yaratılması sezgiseldi ve bireysel mucitlerin başarısıydı. Otomasyon araçlarının daha da geliştirilmesi için, otomatik kontrolörleri hesaplama yöntemlerine ihtiyaç vardı. Zaten XIX yüzyılın ikinci yarısında. matematiksel yöntemlere dayanan tutarlı bir otomatik kontrol teorisi yaratıldı. D.K. Maxwell'in "Düzenleyiciler Üzerine" (1866) ve I.A. Vyshnegradsky "Düzenleyicilerin genel teorisi üzerine" (1876), "Düzenleyicilerin doğrudan eylemi üzerine" (1876), düzenleyiciler ve düzenlemenin amacı ilk kez tek bir dinamik sistem olarak kabul edildi. Otomatik kontrol teorisi sürekli genişlemekte ve derinleşmektedir.

Otomasyonun gelişiminin mevcut aşaması, otomatik kontrol görevlerinin önemli bir karmaşıklığı ile karakterize edilir: ayarlanabilir parametrelerin sayısında ve düzenlenmiş nesnelerin ilişkisinde bir artış; gerekli düzenleme doğruluğunu, hızlarını arttırmak; artan uzaktan kumanda vb. Bu görevler yalnızca modern elektronik teknolojisi, mikroişlemcilerin ve evrensel bilgisayarların yaygın olarak kullanılmaya başlanması temelinde çözülebilir.

Otomasyonun soğutma tesislerinde yaygın olarak kullanılmaya başlanması yalnızca 20. yüzyılda başladı, ancak 60'larda büyük tam otomatik tesisler yaratıldı.

Çeşitli yönetmek için teknolojik süreçler bir veya daha fazla fiziksel niceliğin değerini aynı anda verilen sınırlar içinde tutmak ve bazen belirli bir yasaya göre değiştirmek gerekir. Aynı zamanda, tehlikeli çalışma modlarının oluşmamasını sağlamak da gereklidir.

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

Değeri belirli sınırların ötesine geçmemesi gereken fiziksel bir nicelik kontrollü veya kontrollü parametre olarak adlandırılır ve X harfi ile gösterilir. Bu sıcaklık t, basınç p, sıvı seviyesi H olabilir, bağıl nem? vb. Kontrol edilen parametrenin başlangıç ​​(set) değeri X 0 ile gösterilecektir. Nesne üzerindeki dış etkilerin bir sonucu olarak gerçek değer X, verilen X 0 değerinden sapabilir. 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 - olduğunda) ile gösterilir. Konuşuyoruzısı yükünde).

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

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

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

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 tersi, ne zaman M p<М н рассогласование увеличивается.

otomatik sistemler. Manuel kontrolde, kontrol eylemini değiştirmek için sürücünün bazen bir dizi işlem yapması gerekir (valfleri açma veya kapama, pompaları, kompresörleri çalıştırma, performanslarını değiştirme vb.). Bu işlemler, bir kişinin emriyle (örneğin, "Başlat" düğmesine basarak) otomatik cihazlar tarafından gerçekleştirilirse, bu işlem yöntemine otomatik kontrol denir. Böyle bir kontrolün karmaşık bir şeması Şekil 1'de gösterilmektedir. 1b, Öğeler 1, 2, 3 ve 4, bir fiziksel parametreyi bir sonraki öğeye aktarmak için daha uygun bir şekilde diğerine dönüştürür. Oklar çarpma yönünü gösterir. Otomatik kontrol X kontrolünün giriş sinyali, bir düğmeye basmak, reostat kolunu hareket ettirmek vb. olabilir. İletilen sinyalin gücünü artırmak için, ayrı elemanlara ek enerji E sağlanabilir.

Nesneyi kontrol etmek için, sürücünün (operatörün) nesneden sürekli olarak bilgi alması gerekir, yani kontrol etmek için: ayarlanabilir X parametresinin değerini ölçün ve uyumsuzluk miktarını hesaplayın?X. Bu süreç aynı zamanda otomatikleştirilebilir (otomatik kontrol), yani ?X değerini gösterecek, kaydedecek veya ?X izin verilen limitleri aştığında bir sinyal verecek cihazlar kurulabilir.

Nesneden (5--7 zinciri) alınan bilgilere geri bildirim, otomatik kontrole doğrudan iletişim denir.

Otomatik kontrol ve otomatik kontrol ile operatörün sadece aletlere bakması ve bir düğmeye basması yeterlidir. Operatör olmadan tamamen yapmak için bu işlemi otomatikleştirmek mümkün mü? Kontrol sürecinin tam 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. Uyumsuzluk X ne kadar büyük olursa, X ile --X3 arasındaki fark da o kadar büyük olur ve buna bağlı olarak M p'nin düzenleyici etkisi artar.

Kontrol eyleminin uyumsuzluğa bağlı olarak üretildiği kapalı eylem zincirine sahip otomatik kontrol sistemlerine otomatik kontrol sistemi (ACS) denir.

Devre kapalıyken otomatik kontrol (1--4) ve kontrol (5--7) elemanları bir otomatik regülatör oluşturur. Böylece, otomatik kontrol sistemi bir nesne ve bir otomatik kontrolörden oluşur (Şekil 1c). Bir otomatik denetleyici (veya basitçe bir 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 etmek

b) yazılım,

izlemek

d) optimize etme.

Stabilizasyon sistemleri, kontrol edilen parametre sabitinin değerini (belirtilen limitler dahilinde) korur. Onların ayarı sabittir.

Yazılım sistemleri kontroller belirli bir programa göre zaman içinde değişen bir ayara sahiptir.

AT izleme sistemleri ayar bazı dış etkenlere bağlı olarak sürekli değişir. Örneğin klima tesisatlarında, sıcak günlerde oda sıcaklığının daha yüksek tutulması soğuk günlere göre daha avantajlıdır. Bu nedenle, ayarın dış sıcaklığa bağlı olarak sürekli olarak değiştirilmesi arzu edilir.

AT optimizasyon sistemleri nesneden ve dış ortamdan denetleyiciye gelen bilgiler, kontrol edilen parametrenin en avantajlı değerini belirlemek için ön işleme tabi tutulur. Ayar buna göre değişir.

Kontrol edilen X 0 parametresinin ayarlanan değerini korumak için, otomatik kontrol sistemlerine ek olarak bazen bir otomatik yük izleme sistemi kullanılır (Şekil 1, d). Bu sistemde, kontrolör uyumsuzluğu değil yük değişimini algılar ve sürekli bir M p = M n eşitliği sağlar. Teorik olarak, X 0 = const tam olarak sağlanır. Bununla birlikte, pratikte, düzenleyicinin elemanları üzerindeki çeşitli dış etkiler (girişim) nedeniyle, M R = M n eşitliği ihlal edilebilir. Bu durumda meydana gelen ?X uyuşmazlığı otomatik kontrol sisteminden çok daha büyük çıkıyor, çünkü yük izleme sisteminde geri besleme yok, yani uyumsuzluk?X'e yanıt vermiyor.

Karmaşık otomatik sistemlerde (Şekil 1, e), ana devrelerle (doğrudan ve geri besleme), ek doğrudan ve geri besleme devreleri olabilir. Ek zincirin yönü ana zincirle çakışırsa, buna düz çizgi (zincir 1 ve 4) denir; etkilerin yönleri çakışmazsa, ek geri besleme oluşur (devre 2 ve 3). Otomatik sistemin girişi itici güç olarak kabul edilir, çıkış ayarlanabilir parametredir.

Parametrelerin belirtilen sınırlar içinde otomatik bakımının yanı sıra, otomatik koruma sistemleri (ACS) tarafından gerçekleştirilen tesislerin tehlikeli modlardan korunması da gereklidir. Önleyici veya acil durum olabilirler.

Önleyici koruma, tehlikeli bir modun başlamasından önce kontrol cihazlarına veya regülatörün bireysel elemanlarına etki eder. Örneğin kondensere su beslemesi kesilirse acil basınç artışı beklenmeden kompresör durdurulmalıdır.

Acil durum koruması, ayarlanabilir parametredeki sapmayı algılar ve değeri tehlikeli hale geldiğinde, uyumsuzluğun artık 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. Koruma aktivasyonundan 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, koruma tarafından devre dışı bırakılan düğümler artık açılmaz.

SAZ genellikle bir alarmla birleştirilir (genel veya farklılaştırılmış, yani işlemin nedenini gösterir). Otomasyonun faydaları. Otomasyonun avantajlarını ortaya çıkarmak için, örneğin manuel ve otomatik kontrol sırasında soğutma odasındaki sıcaklık değişimlerinin grafiklerini karşılaştıralım (Şekil 2). Haznedeki gerekli sıcaklığın 0 ila 2°C arasında olmasına izin verin. Sıcaklık 0°C'ye (nokta 1) ulaştığında, sürücü kompresörü durdurur. Sıcaklık yükselmeye başlar ve yaklaşık 2°C'ye yükseldiğinde, sürücü kompresörü tekrar çalıştırır (nokta 2). Grafik, kompresörün zamansız açılması veya durdurulması nedeniyle haznedeki sıcaklığın izin verilen sınırların ötesine geçtiğini göstermektedir (3, 4, 5. noktalar). Sık sıcaklık artışları ile (bölüm A), izin verilen raf ömrü azalır, çabuk bozulan ürünlerin kalitesi bozulur. Düşük sıcaklık (bölüm B) ürünlerin çekmesine neden olur ve bazen tatlarını azaltır; ayrıca kompresörün fazladan çalıştırılması elektriği, soğutma suyunu boşa harcar ve kompresörü zamanından önce yıpratır.

Otomatik regülasyon ile sıcaklık anahtarı açılır ve kompresörü 0 ve +2 °C'de durdurur.

Koruma cihazlarının ana işlevleri de bir kişiden daha güvenilir bir şekilde çalışır. Cihazlar bu arızalara anında tepki verirken, kondenserdeki ani basınç artışını (su beslemesinin kesilmesinden dolayı), yağ pompasındaki bir arızayı vb. sürücü fark etmeyebilir. Doğru, bazı durumlarda, sorunların sürücü tarafından fark edilmesi daha olası olacaktır, arızalı bir kompresörde bir vuruş duyacak, yerel bir amonyak sızıntısı hissedecektir. Yine de işletme deneyimi, otomatik kurulumların çok daha güvenilir bir şekilde çalıştığını göstermiştir.

Böylece, otomasyon aşağıdaki ana avantajları sağlar:

1) bakım için harcanan süre azalır;

2) gerekli teknolojik rejim daha doğru bir şekilde korunur;

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

4) tesisatların güvenilirliğini arttırır.

Bu avantajlara rağmen, otomasyon ancak ekonomik olarak gerekçelendirildiğinde mümkündür, yani otomasyonla ilgili maliyetler, uygulanmasından elde edilen tasarruflarla telafi edilir. Ek olarak, normal akışı manuel kontrolle sağlanamayan süreçleri otomatikleştirmek gerekir: hassas teknolojik süreçler, zararlı veya patlayıcı bir ortamda çalışma.

Tüm otomasyon süreçleri arasında, otomatik kontrol en büyük pratik öneme sahiptir. Bu nedenle, aşağıdakiler, 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, düzenleyiciler ve kontrol makineleri: El Kitabı / Ed. B. D. Kosharsky.

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

4. Gıda endüstrisindeki teknolojik süreçlerin otomasyonu. Sokolov.