Для чего компьютеризируются системы управления современными машинами агрегатами и установками кратко

Обновлено: 01.07.2024

Компьютеризация процессов управления предполагает передачу определенных функций или работ от человека к электронно-вычислительной системе. Не подлежат компьютеризации следующие функции управления:

1) функции, которые требуют обязательного присутствия человеческого фактора (процесс принятия управленческого решения)

2) задачи, алгоритм решения которых не найден или слишком тяжел – эти типы задач называются не формализуемыми

3) задачи, которые проще выполнить человеку

Все остальные задачи подлежат компьютеризации. В первую очередь компьютеризации подлежат наиболее трудоемкие и часто повторяющиеся работы. При компьютеризации систем управления происходит обследование подсистем управления, намечаются объекты первоочередной автоматизации, остальные задачи выстраиваются в очередь. При этом, как правило, автоматизируются не отдельные задачи, а комплекс взаимосвязанных задач.

Организационная модель ИВС

Структура УИС аппарата управления АО энергетики и электрификации

АУ – аппарат управления

СИОР – система информационного обеспечения руководства

УИС среднего звена – совокупность УИС отделов, которые входят в состав АУ

Различают УИС двух типов:

3) СИОР – это УИС управленческого типа, предназначенная для подготовки и принятия управленческого решения

4) УИС структурного подразделения – это УИС, целью которой является подготовка информации при выполнении определенных функций управления и передача этой информации руководству организации или другим подразделениям

Совокупность УИС подразделений называют УИС среднего звена.

Современные средства телекоммуникации

Реальное, общедоступное взаимодействие называется телекоммуникацией.

Сбор информации, телеуправление, BTX, компьютерный диалог

Основные элементы, расположенные на материнской плате ПК

- набор микросхем чипсет

- разъём для подключения процессора

- модули оперативной памяти

- встроенные видео/звуковая/сетевая карты

Технологии мультимедиа

Одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере. Например, в одном объекте-контейнере (англ. container) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней. Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD-ROM).

Технология мультимедиа – это воздействие на пользователя различных видов информации. Технология мультимедиа реализуется при помощи различного программного и аппаратного обеспечения. Классификация видов информации:

1) цифровая (цифры, текст, знаки)

2) графическая (графики, рисунки, фото)

Объединения ЛВС

GAN – глобальная сеть – объединение вычислительных сетей планетарного масштаба (интернет, сеть глобального позиционирования, сеть контроля за авариями на атомных объектах).

MAN – междугородние или региональные объединения сетей – создаются на базе территориальных субъектов (информационная сеть регионального АО-энерго, сети местной администрации).

LAN – локальные вычислительные сети.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.003)

Автоматизация технологических процессов

Автоматизация 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.

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.

Автоматизация технологических процессов и производств не означает, что эти процессы возможны без труда человека. Труд людей и сегодня остается основой производства, меняется лишь его характер и содержание. На человека ложатся функции конструирования автоматических устройств, их периодической наладки, разработки и введения программ, что требует высокой квалификации специалистов, а в целом труд людей становится более сложным.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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!

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Клюев С.В. Органы управления технлогическими машинами

Техника Основное назначение техники — избавление человека от выполнения физически тяжёлой или рутинной (однообразной) работы, чтобы предоставить ему больше времени для творческих занятий, облегчить его повседневную жизнь. Различные технические устройства позволяют значительно повысить эффективность и производительность труда, более рационально использовать природные ресурсы, а также снизить вероятность ошибки человека при выполнении каких-либо сложных операций.

Техника Понятие техники охватывает технические изделия, ранее не существовавшие в природе и процессы их изготовления человеком для осуществления какой-либо деятельности, в том числе: машины, механизмы, оборудование, аппараты, инструменты, приборы и т. д. — а также системы взаимосвязанных технических устройств (в частности, агрегаты, установки и строительные сооружения).

Техника Современная техника является продуктом научно-технической революции, а уровень развития техники является показателем научно-технического развития общества. В условиях глобализации мировой экономики передовая техника быстро распространяется по миру. Вместе с тем её использование в отдельно взятой стране или её части зависит от множества факторов, влияющих на доступность техники и эффективность её практического применения — например, уровень экономического развития, рынка, кредитно-финансовой системы, наличие и дееспособность инфраструктуры, покупательская способность, квалификация пользователей техники.

1712 — паровая машина Ньюкомена 1738 — прядильная машина 1751 — металлорежущий станок 1761 — самокат 1778 — паровая машина Уатта 1780 — семафор 1783 — воздушный шар 1783 — дирижабль 1791 — веломобиль Хронология технических устройств (XVIII—XXI века)

1801 — ткацкий станок с программным управлением 1803 — электрический аккумулятор 1804 — паровоз 1807 — пароход 1815 — угольная дуговая лампа 1816 — тепловой двигатель Стирлинга 1818 — велосипед 1820 — арифмометр 1832 — динамо-машина 1832 — электрический телеграф 1832 — электрический генератор 1834 — цельнометаллическая подводная лодка 1834 — электродвигатель постоянного тока 1837 — ледокол 1840 — лампа накаливания 1843 — ротационная печатная машина 1850 — компрессорный холодильник 1859 — двигатель внутреннего сгорания 1850 — посудомоечная машина 1857 — сканер изображений 1860 — пылесос 1862 — пулемёт 1868 — ленточный конвейер 1870 — пневматический двигатель Мекарского 1876 — трансформатор 1876 — телефон 1878 — механизм Чебышёва 1885 — автомобиль с бензиновым двигателем 1885 — электродвигатель переменного тока 1887 — тепловоз 1887 — радиоприёмник 1895 — проволочный магнитофон 1895 — радар 1898 — пульт дистанционного управления .

2010 — персональный автоматический транспорт 20?? — наноробот 2013 — робот-астронавт

Машина технологическая Машина технологическая — машина, предназначенная для преобразования обрабатываемого предмета, заключающегося в изменении его размеров, формы, свойств или состояния. [ГОСТ 25331-82 Обработка электроэрозионная. Термины и определения]

Машины используются для выполнения определённых действий: с целью уменьшения нагрузки на человека полной замены человека при выполнении конкретной задачи. Они являются основным средством для повышения производительности труда.

Классификация машин По назначению Энергетические машины — это машины, преобразующие один вид энергии в другой. К ним относятся: двигатели — машины, которые превращают различные виды энергии в механическую работу (электродвигатели, паровые машины, гидротурбины, двигатели внутреннего сгорания); генераторы — машины, которые преобразуют механическую энергию в любой другой вид энергии (электрогенераторы, поршневые компрессоры, механизмы насосов). Рабочие машины — это машины, использующие механическую или иную энергию для преобразования и перемещения предметов обработки и грузов. К ним относятся: технологические машины и аппараты — мельницы, печи, станки, прессы и т. д., которые предназначены для изменения размеров, формы, свойств или состояния предмета обработки (сырья). транспортные и подъёмные машины — автомобили, канатные дороги, конвейеры, краны, лифты, самолёты и т. п. устройства, которые предназначены для перемещения предметов обработки, грузов и людей в пространстве. Информационные машины — это машины, которые предназначены для преобразования, обработки и передачи информации (различные механические и электронные регуляторы, компьютеры, музыкальные инструменты, аппараты связи и другие устройства передачи, обработки и хранения информации).

Конструктивная структура Конструктивно машина состоит из деталей, узлов и агрегатов. Каждый из этих элементов имеет предметную или функциональную специализацию, полное назначение и вместе с тем согласуется с другими элементами машины, образуя в совокупности целостную действующую конструкцию.

Детали машин Деталь — элемент машины, представляющий собой одно целое, который не может быть разобран без разрушения на более простые составляющие части. Количество деталей в современных машинах достигает десятков тысяч. Выполнение машин из деталей прежде всего вызвано необходимостью обеспечения относительных движений (степеней свободы) её частей. Но неподвижные и взаимно неподвижные части машин (звенья) также выполняют из отдельных соединённых деталей. Это даёт возможность применять оптимальные материалы, быстро восстанавливать работоспособность изношенных машин, заменяя только простые и изношенные детали, что облегчает их изготовление, обеспечивает возможность и удобство процесса сборки машин. По признакам применения и распространённости в машиностроении детали можно разделить на группы: стандартные — это детали, изготавливаемые в соответствии с государственными, отраслевыми стандартами или стандартами предприятия; унифицированные — это детали, заимствованные из другого изделия, то есть ранее спроектированные как оригинальные; оригинальные — детали конструируют для определённой машины и они, как правило, раньше не проектировались и не изготавливались.

Узлы машин Узел — часть машины, представляющая собой разъёмное или неразъёмное соединение нескольких деталей, которое можно собрать отдельно от других составных частей машины или механизма и которое способно выполнять определённые функции в изделиях одного назначения только совместно с другими составными частями. Особенностью каждого конкретного узла является то, что он может выполнять свои функции только в составе определённой машины, для которой он предназначен. Характерными примерами узлов могут быть сварные корпуса, гидро- и пневмоцилиндры, планетарные механизмы, тормозные устройства, шпиндельные блоки, обгонные муфты, предохранительные клапаны и др.

Агрегаты Агрегат — нормализованный узел машины, который обеспечивает полную взаимозаменяемость и самостоятельно выполняет свойственные ему функции. Это даёт возможность использовать агрегаты не только в конструкции какой-то определённой машины, а составлять из них, в зависимости от потребностей производства, машины разных компоновок (машинные агрегаты). Так, например, в машиностроительном производстве получили широкое использование агрегатные станки, в состав которых входят только нормализованные элементы (агрегаты) в виде силовых столов, многопозиционных поворотных столов, силовых головок, шпиндельных коробок и гидропанелей. Благодаря стандартизированным соединительным размерам из этих элементов могут компоноваться агрегатные станки различного назначения. Типичными образцами агрегатов, входящих в состав машин, являются электрические двигатели, редукторы, насосы, различного назначения, гидроагрегаты в виде гидроусилителей, генераторы электрического тока, компрессоры и многие другие. Из агрегатов компонуют некоторые машины сельскохозяйственного производства; большое количество агрегатов входит в состав машиностроительной, транспортной и транспортирующей техники, машин химической и перерабатывающей промышленности, прокатных станов металлургического производства.

Понятие управления Управлением в общем случае называют всякое целенаправленное воздействие, оказываемое на какой-либо объект с целью изменения его качественного состояния (например, включение, реверсирование, отключение). Управление, при котором изменяется количественное состояние объекта путем изменения или стабилизации одного или нескольких параметров режима работы называется регулированием.

Виды управления Управление технологичесими машинами и установками может быть местным (или ручным), автоматизированным или автоматическим. Местное (ручное) управление машиной осуществляется оператором непосредственно у местаих установки с помощью таких простейших аппаратов, как ручные пускатели, контроллеры и выключатели. Используется в основном при монтажных и наладочных работах. Автоматическое управление это управление без участия человека. Автоматическое управление обеспечивает заданный режим работы машины или установки с помощью аппаратуры, исключающей постоянное присутствие обслуживающего персонала, в функции которого входят только периодические ревизии и наладки оборудования и аппаратуры. Например, насосные агрегаты водоотливных установок включаются и отключаются в зависимости от уровня воды в водосборнике. Автоматизированное управление это управление при участии человека. Приавтоматизированном управлении подача управляющего сигнала осуществляется оператором, а необходимая последовательность операций, предусмотренных технологическим режимом производственного процесса, осуществляется средствами автоматизации. Автоматизированное управление может быть дистанционным, телемеханическим или централизованным.

Электронные схемы некоторых систем могут вызвать ужас у простого обывателя, однако если у Вас под рукой есть учебник Физики 8 класса или в детстве Вы были отличником, разобраться в электронных системах управления своего автомобиля не составит проблем.

Итак, если Вы ставите перед собой цель избежать проблем с электроникой, на устранение которых обычно требуется большое количество сил и времени, то первое, от чего нужно отказаться – это паяные соединения проводов.

Огромный ассортимент этих коннекторов позволяет использовать различные по площади сечения провода и соединять от 2-х до 12-ти контактов. Стоимость таких разъемов очень небольшая, при этом соединения проводов получаются защищенными от влаги и пыли и очень надежными.

Существуют разъемы средней ценовой категории, которые используют такие же контакты и технологии соединений, как Deutsch Autosport – Amphenol Aerospace. Отличительные черты – материал разъемов (сталь), чуть большие размеры по сравнению с Deutsch AS и ощутимо более низкая стоимость. Ассортимент каталога Amphenol Aerospace позволяет создать надежные влаго- и пылезащищенные быстроразъемные соединения от 3-х до 61 контакта. Такие коннекторы часто используются в авиации.

Все вышеприведенные разъемы используют контакты одного типа – цилиндрические клеммы. Для их обжима необходим специальный инструмент – кримпер. Профессионалы используют дорогие кримперы с револьверными головками, которые позволяют обжимать разные по размеру провода различными по размеру контактами. Например, кримпер американского производства DMC Кримпер цилиндрических ножевых клемм Mil Crimp Tool Frame DMC

Однако, существуют более бюджетные инструменты, например Кримпер Deutsch DT / DTP / DTM

Обжим любого контакта начинается с удаления изоляции с конца провода. Для этого существует специальный инструмент – стриппер. В зависимости от того, какие провода Вы используете – Вам нужен стриппер с подходящим к этим проводам набором лезвий.

Профессиональные жгуты проводов спортивной техники изготовлены из специальных проводов – MilSpec Wire, так называемого Tefzel Wire. Существуют два вида таких проводов – “Spec 44” и “Spec 55”.
Кабель Raychem M22759/16 (Spec 44) покрыт одним слоем изоляции из Этилен-Тетрафлуороэтилена (ETFE) – полимерный материал, так же известный, как Tefzel. Провод был разработан изначально для применения в аэрокосмической промышленности. Кабели, покрытые изоляцией ETFE, стойки к химическому, радиационному воздействиям, механическому истиранию и высоким температурам. Также обладают малым весом. Проводник кабеля M22759/16 представляет собой луженую медную жилу, за счет которой стоимость провода существенно ниже стоимости M22759/32 “Spec 55 Wire” c посеребренным проводником.

Итак, для осуществления правильного кримпинга необходимо удалить изоляцию с провода на определенную длину.

В каждой цилиндрической клемме есть смотровое окно, в которое должен быть виден оголенный проводник.

При этом зазор между клеммой и изоляцией провода должен быть минимальным.

Читайте также: