Вопросы:
1. Задачи автоматизации
2. Средства автоматизации
Вопрос 1. Задачи автоматизации
Автоматизация производственных процессов есть совокупность
мероприятий по разработке технологических процессов, созданию и внедрению
высокопроизводительных автоматически действующих средств производства,
обеспечивающих непрерывный рост производительности труда.
Автоматизацию в
машиностроении ни в коей степени не следует понимать лишь как процесс внедрения
элементов и схем автоматики, насыщения ими
существующих или вновь проектируемых конструкций машин.
Автоматизация – это комплексная конструкторско-технологическая
задача создания принципиально новой техники на базе прогрессивных
технологических процессов обработки, контроля, сборки. Она включает создание таких
методов и схем обработки, конструкций и компоновок машин и систем машин,
которые, как правило, были бы невозможны, если бы человек по-прежнему оставался
непосредственным участником технологического процесса.
Вопрос 2. Средства автоматизации
Развитие технических средств автоматизации является сложным процессом, в основе
которого лежат экономические интересы и технические потребности
автоматизируемых производств, с одной стороны, и те же интересы и
технологические возможности производителей технических средств автоматизации, –
с другой. Первичным стимулом развития является повышение экономической
эффективности работы предприятий, благодаря внедрению новых, более совершенных
технических средств автоматизации.
В
развитии экономических и технических предпосылок внедрения и использования
автоматизации технологических процессов (ТП) можно выделить следующие этапы:
1. Начальный этап, для которого
характерны избыток дешевой рабочей силы, низкая производительность труда, малая
единичная мощность агрегатов и установок. Благодаря этому самое широкое участие
человека в управлении ТП, т.е. наблюдение за объектом управления, а также
принятие и исполнение управляющих решений, на данном этапе было экономически
оправданным. Механизации и автоматизации подлежали только те отдельные процессы
и операции, управление которыми человек не мог осуществлять достаточно надежно
по своим психофизиологическим данным, т.е. технологические операции требовавшие
больших мускульных усилий, быстроты реакции, повышенного внимания и др.
2.
Переход к этапу комплексной механизации и
автоматизации производства произошел благодаря росту производительности
труда, укрупнению единичной мощности агрегатов и установок, развитию
материальной и научно–технической базы автоматизации. На этом этапе, при управлении
ТП человек–оператор все более занимается умственным трудом, выполняя
разнообразные логические операции при пусках и остановах объектов, особенно при
возникновении всевозможных непредвиденных обстоятельств, предаварийных и аварийных
ситуаций, а также оценивает состояние объекта, контролирует и резервирует
работу автоматических систем. На данном этапе формируются основы
крупносерийного производства технических средств автоматизации, ориентированного
на широкое применение стандартизации, специализации и кооперации. Широкие масштабы
производства средств автоматизации и специфика их изготовления приводят к
постепенному выделению этого производства в самостоятельную отрасль.
3. С появлением управляющих
вычислительных машин (УВМ) начинается переход к этапу автоматизированных систем
управления технологическими процессами (АСУТП), совпавший с началом
научно–технической революции. На данном этапе становится возможной и
экономически целесообразной автоматизация все более сложных функций управления,
осуществляемая с использованием УВМ. Но, поскольку УВМ тогда были весьма
громоздкими и дорогими, то для реализации более простых функций управления
достаточно широко применялись и традиционные аналоговые устройства автоматики.
Недостатком таких систем была их невысокая надежность, т.к. вся информация о
ходе ТП поступает и обрабатывается УВМ, при выходе которой из строя, ее функции
должен был взять на себя оператор–технолог, контролирующий работу АСУТП.
Естественно, что в таких случаях качество управления ТП значительно снижалось,
т.к. человек не мог осуществлять управление столь же эффективно, как УВМ.
4. Появление относительно недорогих и
компактных микропроцессорных устройств позволило отказаться от централизованных
систем управления ТП, заменив их распределенными системами, в которых
сбор и обработка информации о выполнении отдельных взаимосвязанных операций ТП,
а также принятие управленческих решений осуществляется автономно, локальными
микропроцессорными устройствами, получившими название микроконтроллеров. Поэтому
надежность распределенных систем значительно выше, чем централизованных.
5. Развитие сетевых технологий,
позволившее связать в единую корпоративную сеть многочисленные и удаленные друг
от друга компьютеры, с помощью которых осуществляется контроль и анализ
финансовых, материальных и энергетических потоков при производстве предприятием
продукции, а также управление ТП, способствовало переходу к интегрированным
системам управления. В этих системах с помощью весьма сложного
программного обеспечения совместно решается весь комплекс задач по управлению
деятельностью предприятия, включая задачи учета, планирования, управления ТП и
др.
6. Повышение быстродействия и других
ресурсов микропроцессоров, используемых для управления ТП, позволяет в настоящее
время говорить о переходе к этапу создания интеллектуальных систем управления,
способных принимать эффективные решения по управлению предприятием в условиях
информационной неопределенности, т.е. нехватке необходимой информации о
факторах, влияющих на его прибыль.
Полуавтоматом называют рабочую
машину, цикл работы которой в конце выполняемой операции автоматически
прерывается. Для возобновления цикла необходимо вмешательство человека, который
устанавливает и снимает заготовки, пускает станок и контролирует его работу,
меняет и регулирует инструмент.
Автоматом называется
самоуправляющаяся рабочая машина,
которая при осуществлении технологического процесса производит все
рабочие и все холостые ходы рабочего цикла обработки, кроме контроля и наладки.
Автоматическая линия - это
система рабочих машин-автоматов, расположенных в технологической
последовательности, объединенных автоматическими устройствами и механизмам для
обработки, сборки и контроля изделий, транспортирования и хранения их в
процессе изготовления с целью выполнения законченной части ли всего
технологического процесса изготовления одного или нескольких изделий.
Гибкая автоматизация - это
автоматизация, позволяющая на одном оборудовании регулярно переходить на выпуск
модернизированных или новых изделий определенного производственного значения. В
основе гибкой автоматизации лежит электронизация производства или механотронная
техника.