Автоматизация технологических процессов и производств

Современная экономическая ситуация диктует участникам рынка все более жесткие условия, требует автоматизации различных процессов на производстве. Если ранее различного рода производители не особо задумывались об экономии и тратили ресурсы «по полной программе», то сейчас они вынуждены оптимизировать свои производственные действия. Существуют различные варианты улучшения, которые подходят для решения всех видов производственных задач. Внедрение процесса окупается достаточно быстро. Результатом таких улучшений становится повышение производительности труда, улучшение качества продукции и снижение затрат на энергоресурсы. 

Автоматизация технологических процессов является основным инструментом для улучшения технологических процедур и производств. Любое крупное предприятие сейчас невозможно представить без автоматизации. Полностью ручной труд остался только у индивидуальных мастеров, работающих под заказ. 

Определение

Это мероприятия, которые позволяют на предприятии заменить некоторые операции машинным трудом. Обычно автоматизация «отвечает» за наиболее массовые операции или за те, с которыми человек одними только своими силами не справится. Участие персонала сводится к выполнению наиболее ответственных операций и общему контролю различных технологических процессов. 

Широко распространена полная автоматизация технологических производственных процессов. При таком подходе система  выполняет все производственные операции на предприятии. Отладив технологию один раз, в дальнейшем можно не беспокоиться о качестве их выполнения. Частичная автоматизация, наоборот, применяется на предприятиях с большой номенклатурой изделий. В этом случае автоматизация внедряется и не требует серьезной модернизации. Представляет собой независимый процесс только на отдельных участках предприятия. Цех, линия или участок для модернизации выбираются исходя из экономической целесообразности данного решения. 

Системы

Независимо от того, чем занимается предприятие, системы технологических процедур строятся по одним и тем же принципам. Руководитель компании при внедрении должен знать, что после завершения всех работ, процессы полностью перейдут под контроль автоматики. Управляться может как предприятие, так и отдельный участок или единица оборудования. Общая схема построения включает в себя датчики, контроллеры и систему электроприводов. Когда работа оборудования выходит за рамки технологического процесса (это видно по замерам на контрольных точках), система по автоматизации меняет режимы работы в соответствии с заложенным в нее алгоритмом.

Основная задача системы на объекте заключается в поддержании требуемых параметров технических процессов и соблюдении заданных стандартов качества продукции. При желании, наличии финансовых возможностей автоматизировать можно абсолютно все процессы на предприятии. Однако на практике такая необходимость возникает не всегда. Внедрение системы автоматизации на отдельном участке, конвейере или же во всем цеху определяется после расчетов экономической эффективности от такого внедрения. Кроме того, всегда нужно сравнивать внедрение на разных участках. В зависимости от сложности оборудования и объемов, построение одних систем автоматизации будет стоить дороже автоматики других процессов.

Оценивается работа систем автоматизации по разным критериям. Качество выпускаемой продукции, для ее подсчета разработаны различные методики, использующие методы статистики. Также анализу подвергаются свойства самого объекта, для которого внедрена автоматизация. Еще одним важным показателем является экономическая эффективность. В большинстве случаев они внедряются не только с целью повышения качества продукции, но для экономии ресурсов – электричества, газа, воды и т.д.

Состав систем

Все системы тестируют параметры технических процедур, чтобы на основе полученных данных изменять режимы работы оборудования. С целью получения информации непосредственно на участках размещаются специальные датчики и сигнализаторы. 

Конструкция датчиков определяется назначением системы, видом технологического процесса. Также на правила построения датчиков влияют условия работы. Например, некоторые из них рассчитаны на работу при повышенных температурах, другие применяются в загазованных помещениях, третьи должны выдерживать ударные нагрузки. Нередко встречаются приборы, устойчивые к воздействию коррозии и химических реагентов. Правила конструкции датчиков, сигнализаторов определяются на стадии разработки.

Для того, чтобы полученная с датчиков информация оперативно и правильно обрабатывалась, автоматизация имеет важнейшие элементы – микропроцессоры и контроллеры. Они обеспечивают эффективное управление техническими процессами в соответствии с заложенным алгоритмом, а также реагируют на возникновение внештатных ситуаций. Кроме того, их ресурсы нередко используются при разработке новых проектов, при проведении тестирования или испытаний.

После того, как программа получила информацию от датчиков и обработала их, возникает необходимость перестройки режимов работы оборудования. Эту задачу выполняют различные электромеханические, гидравлические и пневматические устройства. Они применяются во всех отраслях промышленного производства. Автоматизация различных процессов, отличатся друг от друга в зависимости от выполняемых задач. 

Управление системами

Автоматизация предназначена для удобства работы и безопасности и система регулирования процессов должна быть размещено в одном месте. 

При проектировании, важны задачи предприятия, ожидания от внедрения системы. Для этого на начальном этапе составляется схема процессов, на которой отображаются уровень текущей автоматизации предприятия, намечаются этапы модернизации и определяется окончательная конфигурация всего оборудования. Автоматизация предполагает как монтажные, пусконаладочные работы, так и разработку специального программного обеспечения.