Меню

Преимущества промышленной автоматизации от Шнайдер Электрик

Автоматизация технологических процессов

Автоматизация технологического процессаАвтоматизация производственных процессов – основное направление, по которому в настоящее время продвигается производство во всем мире. Все, что раньше выполнялось самим человеком, его функции, не только физические, но и интеллектуальные, постепенно переходят к технике, которая сама выполняет технологические циклы и осуществляет контроль за ними. Вот такое теперь генеральное русло современных технологий. Роль человека во многих отраслях уже сводится лишь к контролеру за автоматическим контролером.

В общем случае под понятием «управление технологическим процессом» понимают совокупность операций, необходимых для пуска, остановки процесса, а также поддержания или изменения в требуемом направлении физических величин (показателей процесса). Осуществляющие технологические процессы отдельные машины, агрегаты, аппараты, устройства, комплексы машин и аппаратов, которыми необходимо управлять, в автоматике называют объектами управления или управляемыми объектами. Управляемые объекты весьма разнообразны по своему назначению.

Автоматизация технологических процессов – замена физического труда человека, затрачиваемого на управление механизмами и машинами, работой специальных устройств, обеспечивающих это управление (регулирование различных параметров, получение заданной производительности и качества продукта без вмешательства человека).

Автоматизация производственных процессов позволяет во много раз увеличивать производительность труда, повышать его безопасность, экологичность, улучшать качество продукции и более рационально использовать производственные ресурсы, в том числе, и человеческий потенциал.

Любой технологический процесс создается и осуществляется для получения конкретной цели. Изготовления конечной продукции, или же для получения промежуточного результата. Так целью автоматизированного производства может быть сортировка, транспортировка, упаковка изделия. Автоматизация производства может быть полной, комплексной и частичной.

Цех промышленного предприятия

Частичная автоматизация имеет место, когда в автоматическом режиме осуществляется одна операция или отдельный цикл производства. При этом допускается ограниченное участие в нем человека. Чаще всего частичная автоматизация имеет место, когда процесс протекает слишком быстро для того, чтобы сам человек мог в нем полноценно участвовать, при этом достаточно примитивные механические устройства, приводящиеся в движение при помощи электрического оборудования, отлично с ним справляются.

Частичная автоматизация, как правило, применяется на уже действующем оборудовании, является дополнением к нему. Однако, наибольшую эффективность оно показывает, когда включено в общую систему автоматизации изначально — сразу же разрабатывается, изготовляется и устанавливается как ее составная часть.

Комплексная автоматизация должна охватывать отдельный крупный участок производства, это может быть отдельный цех, электростанция. В этом случае все производство действует в режиме единого взаимосвязанного автоматизированного комплекса. Комплексная автоматизация производственных процессов целесообразна не всегда. Ее область применения – современное высокоразвитое производство, на котором используется чрезвычайно надежное оборудование.

Поломка одного из станков или агрегата тут же останавливает весь производственный цикл. Такое производство должно обладать саморегуляцией и самоорганизацией, которая осуществляется по предварительно созданной программе. При этом человек принимает участие в производственном процессе лишь в качестве постоянного контролера, отслеживающего состояние всей системы и отдельных ее частей, вмешивается в производство для пуска-запуска и при возникновении внештатных ситуаций, или при угрозе такого возникновения.

Автоматическое управление оборудованием

Наивысшая ступень автоматизации производственных процессов – полная автоматизация . При ней сама система осуществляет не только процесс производства, но и полный контроль над ним, который проводят автоматические системы управления. Полная автоматизация целесообразна на рентабельном, устойчивом производстве с устоявшимися технологическими процессами с неизменным режимом работы.

Все возможные отклонения от нормы должны быть предварительно предусмотрены, и разработаны системы защиты от них. Также полная автоматизация необходима для работ, которые могут угрожать жизни человека, его здоровью или же проводятся в недоступных для него местах – под водой, в агрессивной среде, в космосе.

Каждая система состоит из компонентов, которые выполняют определенные функции. В автоматизированной системе датчики снимают показания и передают для принятия решения по управлению системой, команду выполняет уже привод. Чаще всего это электрическое оборудование, так как именно при помощи электрического тока целесообразнее выполнять команды.

Датчики и элементы управления

Следует разделять автоматизированные систему управления и автоматические. При автоматизированной системе управления датчики передают показания на пульт оператору, а он уже, приняв решение, передает команду исполнительному оборудованию. При автоматической системе – сигнал анализируется уже электронными устройствами, они же, приняв решение, дают команду устройствам-исполнителям.

Участие человека в автоматических системах все же необходимо, пусть и в качестве контролера. Он имеет возможность вмешаться в технологический процесс в любой момент, откорректировать его или же остановить.

Так, может выйти из строя датчик температуры и подавать неправильные показания. Электроника в таком случае, будет воспринимать его данные, как достоверные, не подвергая их сомнению.

Человеческий разум во много раз превосходит возможности электронных устройств, хотя по быстроте реагирования уступает им. Оператор, может понять, что датчик неисправен, оценить риски, и просто отключить его, не прерывая процесс. При этом он должен быть полностью уверен в том, что это не приведет к аварии. Принять решение ему помогает опыт и интуиция, недоступные машинам.

Такое точечное вмешательство в автоматические системы не несет с собой серьезных рисков, если решение принимает профессионал. Однако, отключение всей автоматики и перевод системы в режим ручного управления чреват серьезными последствиями из-за того, что человек не может быстро реагировать на изменение обстановки.

Классический пример – авария на Чернобыльской атомной электростанции, ставшая самой масштабной техногенной катастрофой прошлого века. Она произошла именно из-за отключения автоматического режима, когда уже разработанные программы по предотвращению аварийных ситуаций не могли влиять на развитие обстановки в реакторе станции.

Электрооборудование

Автоматизация отдельных процессов началась в промышленности еще в девятнадцатом веке. Достаточно вспомнить автоматический центробежный регулятор для паровых машин конструкции Уатта. Но лишь с началом промышленного использования электричества стала возможной более широкая автоматизация уже не отдельных процессов, а целых технологических циклов. Связано это с тем, что до этого механическое усилие на станки передавалось с помощью трансмиссий и приводов.

Централизованное производство электроэнергии и использование ее в промышленности по большому счету, началось лишь с двадцатого века — перед Первой мировой войной, когда каждый станок был оснащен собственным электродвигателем. Именно это обстоятельство дало возможность механизировать не только сам производственный процесс на станке, но механизировать и его управление. Это был первый шаг к созданию станков-автоматов . Первые образцы которых появились уже в начале 1930-х годов. Тогда и возник сам термин «автоматизированное производство».

В России – тогда еще в СССР, первые шаги в этом направлении были сделаны в 30-40-е годы прошлого века. Впервые автоматические станки были использованы в производстве деталей для подшипников. Затем появилось первое в мире полностью автоматизированное производство поршней для тракторных двигателей.

Технологические циклы соединились в единый автоматизированный процесс, начинавшийся с загрузки сырья и заканчивающийся упаковкой готовых деталей. Это стало возможно, благодаря широкому применению современного на то время электрооборудования, различных реле, дистанционных выключателей, и конечно же, приводов.

И только появление первых электронно-вычислительных машин позволило выйти на новый уровень автоматизации. Теперь уже технологический процесс перестал рассматриваться, как просто совокупность отдельных операций, которые нужно совершать в определенной последовательности для получения результата. Теперь весь процесс стал единым целым.

В настоящее время автоматические системы управления не только ведут производственный процесс, но также контролируют его, отслеживают возникновение внештатных и аварийных ситуаций. Они запускают и останавливают технологическое оборудование, отслеживают перегрузки, отрабатывают действия в случае аварий.

Промышленные роботы

В последнее время автоматические системы управления позволяют достаточно легко перестраивать оборудование на производство новой продукции. Это уже целая система, состоящая из отдельных автоматических многорежимных систем, соединенных с центральным компьютером, который увязывает их в единую сеть, и выдает задания для исполнения.

Читайте также:  Основные преимущества аренды платформы УСО

Каждая подсистема является отдельным компьютером со своим программным обеспечением, предназначенным для выполнения собственных задач. Это уже гибкие производственные модули. Гибкими их называют потому, что их можно перенастроить на другие технологические процессы и тем самым расширять производство, версифицировать его.

Вершиной автоматизированного производства являются промышленные роботы. Автоматизация пронизало производство сверху донизу. Автоматически работают транспортная линия по доставке сырья для производства. Автоматизировано управление и проектирование. Человеческий опыт и интеллект используется лишь там, где его не может заменить электроника.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник



Промышленная автоматизация

Системы управления

Промышленные датчики Telemecanique

Промышленные датчики Telemecanique

Проектная приводная техника

Проектная приводная техника

Серводвигатели

Контроллеры, модули и коммутаторы

Контроллеры, модули и коммутаторы

Частотно-регулируемые преобразователи (ЧРП)

Частотно-регулируемые преобразователи (ЧРП)

Дополнительное оборудование

Официальный магазин Schneider Electric в Москве предлагает покупателям широкий спектр приборов для промышленной автоматизации. С его помощью Вы сможете улучшить производительность вашего электрооборудования и обеспечить защиту от сбоев в электросети. Наш консультант поможет найти прибор с подходящими характеристиками и расскажет обо всех подробностях его эксплуатации.

Наш ассортимент

Вес товары Шнайдер Электрик, представленные в нашем каталоге имеют гарантию от производителя. У нас Вы найдете следующие группы приборов для промышленной автоматизации:

  1. Инструментальные системы обеспечения безопасности.
  2. Приводы и технологические приборы.
  3. Системы согласования кнопок и устройства сигнализации.

Преимущества промышленной автоматизации от Шнайдер Электрик

Компания уделяет большое внимание вопросу развития существующих технологий и внедрению инноваций. Оборудование Schneider Electric сочетается со всеми типами современных электроприборов и отвечает актуальным требованиям к электробезопасности.

Источник

Электрооборудование для промышленной автоматизации. Заметки

Содержание

  1. Электрооборудование тогда и сейчас
  2. Блоки питания
  3. Siemens LOGO!Power
  4. Температурный контроллер DTB4848
  5. БУСТ – блок управления сисмисторами и тиристорами
  6. Ремонт преобразователя частоты OMRON V7
  7. Частотный преобразователь OMRON E7 на 160 кВт

Электрооборудование тогда и сейчас

Развитие техники и электроники очень сильно сказывается на
характеристиках электрооборудования. Применение микропроцессорной техники
позволяет расширить функционал любого прибора. Появляются
возможности, о которых 10 лет назад можно было только мечтать. Серъезно
изменяются и габариты техники. В качестве примера фото двух самописцев –
КСУ2 и Альфалог.

К сожалению уменьшение размеров привело к широкому внедрению
пластмасс, и Альфалог кажется более хлипким. Как он поведет себя в
процессе эксплуатации покажет время.

Блоки питания

Источник питания – очень важное электрооборудование и часть любой электронной системы.
От качества работы блока питания может зависеть работа оборудования.
Традиционные линейные источники питания с понижающим
трансформатором постепенно уходят. На смену им идут импульсные блоки
питания. Они харатеризуются в первую очередь, малыми габаритами и
высокой удельной мощностью.
Фирма ОВЕН в линейке своей продукции имеет несколько моделей
блоков питания, для работы в промышленных системах. Они отличаются
мощностью, выходным напряжением, количеством каналов. Выполнены в
ступенчатом корпусе, для монтажа на DIN рейку.

Блоки питания линейки БП15Б-Д2 имеют мощность 15 Вт.
Соотвественно выходной ток этих изделий зависит от значения напряжения.
Чем оно меньше, тем соотвественно выше ток. Для модели на 24В ток
составляет 0.63А, для модели на 5В – 2А. Такой мощности хватает для
питани датчика, либо небольшого электронного прибора. Входное
напряжение БП15-Д2 может быть как переменного от 90 до 264В, так и
постоянного тока от 110 до 370В. Выходное напряжение, в зависимости от
модели, может быть от 5 до 60В.

Блок питания выполнен в ступенчатом корпусе, для монтажа на DIN
рейку.

Вскрытие блока питания показало малое количество деталей. Основу
блока питания составляет интегральный преобразователь TOP244YN
производства Power Integration. Этот элемент объединяет в себе практически
всю входную часть блока питания. Применяемый вариант позволяет
создавать источники питания с выходной мощностью до 65Вт (при наличии
вентиляции). В микросхеме реализованы необходимые функции защиты.
Следует отметить, что выходная часть (после трансформатора)
отличается от типовой схемы применения TOP244 наличием
дополнительного регуляторах. Выходное напряжение такой конструкции
зависит от параметров трансформатора, поэтому перестроить блок питания
на другое напряжение сложно.

БП15Б-Д2 оказался очень простым по конструкции. Используемые
элементы имеют приличный запас по мощности. По подобной же схеме
реализованы блоки питания и в технологических приборах ОВЕН .

Siemens LOGO!Power

Блок питания Siemens LOGO!Power создан для совместной работы с
элементами программируемого реле LOGO!, имеющими напряжение питания
24В. Данное электрооборудование предназначено для монтажа на DIN рейку и имеет
тот же самый дизайн, что и основные модули LOGO! Несмотря на то, что
каждый полюс выходного напряжения имеет по две клеммы, блок питания
является одноканальным. Входное напряжение может быть только
переменным, в диапазоне 85-264В. По выходному напряжению существуют
модели на 5,12,15 и 24В постоянного тока. Наибольшее применение находят
модели на 24В. В линейке LOGO!Power их две, отличающихся шириной и
выходным током 1.3 и 2.5А.

В процессе эксплуатации данные блоки питания показали себя как
очень надежное электрооборудование. Они имеют встроенную защиту от перегрузки. Был
случай когда один из заказчиков прибежал с большими глазами и начал
рассказывать, что чего они только не делали, а блок работает.
У LOGO!Power закорачивали выход, садили на землю, заливали корпус
водой, подключали большую нагрузку. Но как только все действия
прекращались, блок питания опять начинал нормально функционировать.

Недостатком LOGO!Power является сравнительно высокая цена,
большая чем у многих аналогов со схожими характеристиками.

Температурный контроллер DTB4848

Температурные контроллеры DTB выпускаются фирмой DELTA
ELECTRONICS Inc. Их главной особенностью является большой функционал данного электрооборудования
при низкой стоимости. Примерно за 100$ можно получить то, что другие
предлагают за гораздо большую цену. На нашем рынке DELTA является
прямым конкурентом московскому ОВЕНу.

Контроллер DTB4848 – представитель линейки температурных
приборов DTB. Между собой разные модели отличаются размером корпуса,
типами выходов и некоторыми опциями.

Все приборы имеют универсальный вход для подключения
стандартных аналоговых сигналов, типовых термопар и термометров
сопротивления Pt100. Выхода имеют варианты релейного исполнения,
импульсного и аналогового. Всего выходов может быть 4, два из которых
технологические, а два предназначены для сигнализации.
В зависимости от конфигурации выходов могут меняться и
возможности контроллера. Так например имея два релейных выхода, можно
создать систему управления задвижкой по принципу открыть, закрыть.
Питание прибора выполняется от сети 220В промышленной частоты.

DTB4848 выполнен в варианте для щитового монтажа, с фронтальными
размерами 48х48 мм. Корпус DTB4848 очень похож на корпус OMRON
CSV5. Но в подобном конструктиве выпускается достаточно много
приборов. Качество исполнения неплохое, но по сравнению с OMRON
кажется несколько топорным.

Дисплей двухстрочный, с яркими индикаторами. На верхнй строке,
красного цвета, отображается значение температуры, либо код праметра в
режиме настройки. На нижней, зеленого цвета – значение уставки, либо
значение параметра. Недостатком дисплея является малая высота цифр –
всего 7 мм, что позволяет воспринимать показания, только вплотную к
прибору.

Программирование контроллера проблем не вызывает и выполняется
аналогично приборам марки ОВЕН. Данное электрооборудование может работать в следующих
режимах: индикатор сигнала, одноконтурный ПИД-регулятор,
двухконтурный ПИД-регулятор для нагрева и охлаждения (от одного
датчика), ПИД-регулятор для запорной арматуры, с возможностью контроля
положения, работа по программе до 8 шагов. Все приборы оснащены
интерфейсом RS485 с протоколом MODBUS RTU/ASCII.

Читайте также:  Ударно тяговые устройства автосцепка

Электроника контроллера собрана из на нескольких печатных платах с
применением элементов поверхностного монтажа. Качество сборки также
неплохое, но опять же внешне оставляет ощущение некоторой топорности.

Еще один плюс прибора – наличие русскоязычной документации.
Как он поведет
себя в процессе эксплуатации покажет время. Но подобный функционал, за
столь небольшие деньги делает это электрооборудование очень привлекательным в
применении.

БУСТ – блок управления сисмисторами и тиристорами

В линейке борудования ОВЕН, всегда выделялся БУСТ.
Расшифровывается как блок управления сисмисторами и тиристорами. Данное электрооборудование
предназначено для управления симисторами, или тиристорами включенными
встречно-параллельно.

Такие схемы в основном используются в нагревательных приборах – печах работающих на трехфазном токе.
Управляется БУСТ токовым сигналом 4-20мА. Для защиты электрооборудования
используются входа от трансформаторов тока.

Работа прибора управляется микроконтроллером. Он выполняет
синхронизацию с сетью и определение угла отпирания для трех групп
полупроводниковых вентилей. Для индикации уровня мощности
используется линейка из 10 светодиодов. Здесь кроется первый недостаток –
невозможно определить состояние прибора, так как при включенном питании
и отсутствии сигнала ни один светодиод не горит.

Второй недостаток связан с конструкцией прибора. Печатная плата
никак не крепится к основанию. только прижимается сверху крышкой. Также
хотелось бы иметь возможность крепления на DIN-рейку.

При первом включении прибор заработал сразу. К сожалению один из
8 купленных блоков работал неправильно – при нулевом токовом сигнале,
выдавал порядка 10-15% мощности в нагрузку.
В целом отношение к БУСТ не очень положительное, при этом
непонятно по чему. Вроде нужный прибор, но что-то в нем не нравиться.
Будем ждать возможности проверить новые разработки ОВЕН – БУСТ2.

Ремонт преобразователя частоты OMRON V7

Преобразователь частоты V7 фирмы OMRON – компактный
преобразователь малой мощности для вольт-частотного управления
асинхронными двигателями. V7 простое и надежное электрооборудование. Но сломать
можно все что угодно.
Электрик, производя проверку работоспособности привода “случайно”
закоротил шину постоянного тока на вход. В итоге дым, копоть и
необходимость ремонта. Поставщики – офциальные представители OMRON,
в ремонте отказали, ссылаясь на то, что купить новый выйдет почти столько,
сколько стоимость ремонта. Да и ремонт могут произвести только в Санкт-Питербурге.

Было решено попробовать отремонтировать его своими силами. После
разборки преобразователя неисправной оказалась только силовая часть –
выпрямитель и транзисторный блок. Замена этих элементов позволила
полностью восстановить преобразователь.

Силовые элементы преобразователя оказались выпущенными фирмой
Mitsubishi. Выпрямитель припаян к плате под силовым клеммником, что
усложнило его демонтаж. Транзисторный блок установлен проще –
привинчен винтами к радиатору, а с остальной электроникой соединяется
через разъемы.

В результате ремонта была восстановлена работоспособность
преобразователя. Затраты на ремонт составили порядка 4 тысяч рублей, что
значительно меньше стоимости нового преобразователя.

Частотный преобразователь OMRON E7 на 160 кВт

Данное электрооборудование работает на предприятии уже три года.
Используется для регулирования частоты вращения насоса. При этом частота
вращения изменятется в зависимости от давления в трубопроводе. Все
необходимые функции регулирования реализованы непосредственно в
преобразователе.

Сигнал от датчика давления (4-20мА) поступает непосредственно в
преобразователь. На основе этого сигнала, электроника частотника
формирует значение частоты вращения двигателя. В преобразователе
применен ПИ-регулятор, работа которого позволяет держать давление очень
точно, в широком диапазоне изменения расходов. Для реализации схем
управления, хотелось бы иметь встроенный источник питания на 24-36 вольт
для датчиков.

Данное электрооборудование оснащено стандартной панелью управления OMRON, со
светодиодным индикатором. Панель легкосъемная и преобразователь может
работать без нее. Количество параметров индикации традиционно очень
большое. В частности можно видеть вход и выход встроенного ПИ-
регулятора.
Под панелью находится стандартный разъем RJ-45 для подключения
кабеля программирования от ПК. Такое решение использовано в
большинстве преобразователей OMRON, но по моему мнению не является
оптимальным. В некоторых случаях при настройке частотника с компьютера,
хотелось бы контролировать состояние привода и с помощью панели.

Возможность снять панель, позволяет установить ее на некотором
расстоянии от преобразователя, например на дверце шкафа. OMRON
предлагает специальные кабели для этого, но можно их изготовить и
самостоятельно. Для этого надо две стандартных сетевых вилки RJ-45 и
кабель UTP-5 нужной длины. Родной кабель имеет длину 2 м, на практике не
было проблем и с кабелем в 15 метров.
Использование частотника позволило получить значительную
экономию по электроэнергии. У E7 имеется функция отображения времени
наработки и потребленной электроэнергии за это время.

Сравнивая данные с номинальным потреблением одного двигателя,
был получен срок окупаемости порядка 9 месяцев. Это при стоимости
проекта в 350 тысяч рублей и внутренней цене на электроэнергию в 72
копейки за кВт.
Все три года преобразователь только продувался от пыли и никак
больше не обслуживался. За исключением остановов по причине провалов
питающего напряжения, проблем с инвертором не было. Кстати можно было
использовать функцию перезапуска по пропаданию питания, но по
технологическим причинам это оказалось нецелесообразным.

Источник

Автоматизация электроприводов и производственного оборудования

Мировой опыт создания нового и модернизации технологического оборудования показывает устойчивую тенденцию развития автоматизированного оборудования, регулируемых приводов, компьютерных систем автоматизации, широкое распространение программируемых контроллеров. Это объясняется стремлением к максимальной производительности и одновременному удешевлению производства, что всегда актуально.

Все ведущие электротехнические корпорации выпускают регулируемые приводы комплектно с гибко программируемыми компьютерными средствами автоматизации предназначеннымидля широкого использования.

Главная функция электрического привода — создавать движение станков, оборудования, а также управлять этим движением — вращательным или поступательным.

Автоматизацию подразделляют на три уровня: частичную, комплексную, полную.

Частичная автоматизация ограничивается автоматизацией отдельных операций технологического процесса, например, с использованием станков с автоматическим управлением,
в том числе и станков с ЧПУ.

Комплексная автоматизация — это автоматизация производственых процессов изготовления деталей и сборки с использованием автоматических систем машин:
автоматических линий, гибких производственных систем,

Если для возобновления рабочего цикла требуется вмешательство оператора, то такое устройство называют полуавтоматом.

Полная автоматизация, когда присутствие человека долгое время не требуется. Чем больше это время, тем выше степень автоматизации.

Самая высокая степень — роботизация — применение промышленных роботов, функционирование без участия человека.

avtomatiziravonnye-oborudovanieА втоматизировано может быть не только производство, но и планирование, регулирование, проектирование и другие этапы.

Автоматизированное оборудование, в сравнении с ручным трудом человека, в промышленных масштабах имеет колоссальные преимущества: позволяет экономить материалы, энергию, кроме того повышается безопасность производства и, конечно, увеличивается качество продукции. Но вместе с тем оно нуждается в высококвалифицированном персонале.

Базовая задача регулируемого электропривода — обычно сводится к регулированию скорости вращения двигателя и корректировке параметров тока, поступающего от сети. К общим задачам этого процесса относится — точное соблюдение технологического режима, энергосбережение безопасность работы.

Производитеся регулирование таких переменных, как скорость, ускорение и положение исполнительного органа рабочей машины, положение ротора, регулирование момента на валу двигателя, регулирование мощности, регулирование магнитного потока и т. п. Для роботов — манипуляторов характерно движение рабочего органа одновременно в нескольких координатах, что тоже программируется.

Автоматизированная (автоматическая) система управления технологическими процессами (АСУ ТП ) — это совокупность технических средств и методов сбора, обработки, анализа и выдачи информации и воздействия на ТП, которые во взаимодействии с человеком и (или) между собой обеспечивают запланированное протекание технологического процесса.

Читайте также:  Педаль электрическая станочная ПЭ 1МУ3 ВК37К21 22190 54У3

В настоящее время, когда в производстве используется все больше средств автоматизации и появляются не только полностью автоматизированные цеха, но и предприятия, вопросы «сотрудничества» человека и машины приобретают первостепенное значение.

avtomatizirovannoye-oborudovanieСовременные промышленные объекты представляют собой совокупность взаимосвязанных многорежимных управляемых подсистем, объединенных общей системой управления с центральной ЭВМ. Производственные процессы осуществляются на автоматических линиях гибкими производственными модулями на базе минимизированных вариантов ЭВМ — микропроцессоров и микро-ЭВМ. Гибкими их называют потому, что они способны быстро перестраиваться с производства одних изделий на производство других, что позволяет постоянно модифицировать производство, расширять ассортимент и повышать качество продукции. Вспомогательные операции и часть основных операций выполняются промышленными роботами. Все это оборудование совместно с автоматическими системами транспортирования, проектирования и подготовки производства образует гибкое автоматизированное производство.

К элементам автоматизации производства относят:

  • Станки с ЧПУ;
  • Промышленные роботы;
  • Роботизированные технологические комплексы;
  • Комплексные шкафы управления;
  • Гибкие производственные системы;
  • Автоматизированные складские системы;
  • Системы контроля качества на базе ЭВМ;
  • Система автоматического проектирования (англ. Computer-aided Design, CAD) используется проектировщиками при разработке новых изделий и технико-экономической документации.

Система автоматизированного проектирования реализует информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР. Первая советская/российская система автоматизированного проектирования была разработана в конце 80-х годов XX века рабочей группой Челябинского политехнического института, под руководством профессора Кошина.

  • Планирование и увязка отдельных элементов плана с использованием ЭВМ — Computer-Aided Process Planning (CAPP), автоматизированная технологическая подготовка производства — это программные продукты, помогающие автоматизировать процесс подготовки производства, а именно планирование (проектирование) технологических процессов.

Автоматизация какого-либо технологического процесса (АСУ ТП) слагается из следующих элементов: автоматизация контроля, регулирования и защиты.

Автоматизация контроля — обеспечивает систематическое наблюдение за ходом процесса при помощи указывающих самопишуших регистрирующих приборов.

Автоматизация управления процессом заключается в автоматическом пуске, останове, изменении скорости и реверсировании механизмов с требуемой последовательностью. Автоматизация управления часто сопровождается блокировкой, которая на допускает неправильных операций.

Автоматизация регулирования осуществляет рациональное протекание процесса в функции технологических параметров с заданной точностью, недостижимой при регулировании вручную. Таково, например, автоматическое регулирование температуры пресс-форм в трикотажном или меховом производстве.

Классификация электроприводов

классификация автоматизированных приводов

Основные группы оборудования, в которых используются автоматизированные электрические приводы:

1) для физической и химической переработки веществ и содержащие энергоемкие однодвигательные электроприводы
с продолжительным режимом работы (насосы, мельницы, дефибреры, смесители, центрифуги);
2) металло-, дерево- и камнеобрабатывающие станки;
3) прокатное, кузнечное, прессовое и штамповочное металлургическое оборудование;
4) резательное (гильотинные, барабанные летучие ножницы, дисковые и ленточные пилы, резательные станки);
5) горнодобывающие (роторные и ковшовые экскаваторы, угледобывающие машины, буровое оборудование и др.);
6) предназначенное для транспортирования и обработки гибких материалов;
7) промышленные роботы и манипуляторы;
8) транспортное и подъемно-транспортное оборудование (краны, транспортеры, конвейры, лифты);
9) контрольно-испутытальное (измерительные машины, испытательные стенды и т.п. );
10) мониторинговое (телевизионые системы наблюдения за техпроцессом, телескопы, радиотелескопы, оптические
системы космического наблюдения и прочие)

В каждой группе выделяются типовые функциональные модули-агрегаты, для которых формируется библиотека
программных моделей и программных блоков, реализующих алгоритмы управления. Наиболее востребована автоматизация в машиностроении в военно-промышленном комплексе.

Классификация по степени автоматизации

виды электроприводоа

В разомкнутом электроприводе — все внешние возмущения выходят на выходную координату. Другими словами, разомкнутый привод не может избежать влияния внешних возмущений: все изменения которых отражаются на его работе. По этой причине он не обеспечивает высокого качества регулирования координат, хотя и отличается в то же время простой схемой. Их обычно используют для торможения, пуска и реверса двигателя.

Замкнутый электропривод, как и любая система автоматического регулирования, может быть реализован по принципу отклонения с использованием обратных связей или по принципу компенсации внешнего возмущения. Отличительным признаком замкнутых систем является полное или частичное устранение влияния внешнего возмущения на регулируемую координату привода. Поэтому этот вид привода обеспечивает более качественное управление движением исполнительного органа рабочей машины, также его схемы являются более сложными.

Все виды применяемых в замкнутом электропривода обратных связей делятся на положительные / отрицательные, линейные / нелинейный, жесткие /гибкие.

У положительной сигнал складывается с задающим сигналом, а у отрицательной обратной связи сигнал направлен встречно.
Жесткая характеризуется тем, что она действует и в установившемся и в переходном режиме.
Гибкая — только в переходных режимах и служит для обеспечения требуемого их качества.
В линейной — пропорционально зависит регулируемая координата и сигнал обратной связи, в то время как в нелинейной связи такая зависимость не прослеживается.

В зависимости от вида регулируемой координаты в электроприводе используются все названные выше связь по скорости, положению, току, напряжению, магнитному потоку и др.

Автоматизиция производства включает автоматизацию информационных и предметных потоков.

Автоматизация предметных потоков — осуществляется с применением автоматических транспортных систем, автоматических складов и накопителей, устройств.

Уровни автоматизации

Различают нижнийполевой — уровень мониторинга производственных процессов.
К нему относятся исполнительные механизмы и датчики, автоматические анализаторы и сама полевая сеть,
соединяющая контроллер с полевыми приборами (если в них встроен микропроцессор) или контроллер с выносными
блоками ввода- вывода.

Срединный уровень — автоматического контроля, сюда относятся микропроцессорные средства автоматизации: контроллер и сетевые комплексы контроллеров, промышленная сеть, сетевой комплекс контоллеров, распределенная система управления или программно-технологический комплекс — сетевой комплекс контроллеров с рабочими станциями.

Верхний уровень — информационный уровень управления — уровень автоматизированного наблюдения за ходом
технологического процесса и управляющих воздействий.

На верхнем — информационном уровне управления производственным объектом — уровне автоматизированного наблюдения за ходом технологического процесса и управляющих воздействий

работает оператор и находятся следующие средства:

рабочая станция оператора — практически это тот или иной персональный компьютер в обычном или
промышленном исполнении с одним или несколькими мониторами, с клавиатурой и/ или мышью,
реализующими связь оператора с контроллерами.

информационная сеть — сеть соединяющая рабочие станции между собой и сервером, имеющаяч выход на
корпоративную сеть предприятия.

сервер — содержит текущую или историческую базы данных компьютера. При клиент-серверной структуре ПТК
через него реализуется связь контроллеров с рабочими станциями операторов.

программное обеспечение систем:

1) основные компоненты программного обеспечения системы — операционные системы рабочих станций и
операционные системы контроллеров

2) SCADA — программа — находящаяся в рабочей станции программа человеко-машинного интерфейса,
связывающая рабочую станцию оператора с контроллерами.

Она обеспечивает оператора всей текущей информацией о состоянии системы и преобразовывает команды
оператора в управляющие сигналы, направленные к конкретным средствам.

3) технологические языки контроля и управления — для программирования контроллеров.

4) библиотке типовых модулей — совокупность отдельных программных модулей, обычно занесенных в постоянную память контроллеров, из которых и создаются типовые функции контроля.

5) автоматизированная система управления тех. процессом — АСУ ТП. Это современная система контроля и управления производственным объектом, состоящая из перечисленных технических и программных средств нижнего среднего и верхнего уровней управления и взаимодейсвующих с ними операторов.и т.п.

Просмотров: 9505 | Дата публикации: Понедельник, 20 июня 2016 07:44 |

Источник