Автоматизация технологических процессов

Уровни, цели, задачи и решения автоматизации технологического процесса

Основой автоматизации технологического процесса является перераспределение энергетических, материальных, а также информационных потоков согласно принятым критериям оптимальности. Существуют три основных уровня автоматизации технологического процесса:

1. Частичная автоматизация. Частичная автоматизация подразумевает автоматизацию отдельных аппаратов, технологических операций и машин. Она осуществляется в том случае, если управление процессами, из-за их скоротечности и сложности, практически недоступно человеку. В большинстве случаев частичной автоматизации подвергается действующее оборудование. Данный способ автоматизации широко распространен на пищевых предприятиях.
2. Комплексная автоматизация. Комплексная автоматизация предусматривает автоматизацию технологического участка, цеха или предприятия, которые функционируют, как единый автоматизированный комплекс.
3. Полная автоматизация. Полная автоматизация является высшим уровнем автоматизации, при которой все функции управления и контроля передаются техническим средствам. На практике полная автоматизация почти не применяется, потому что функции контроля остаются за человеком. Наиболее близкими к объектам с полной автоматизацией являются предприятия атомной энергетики.

К основным целям автоматизации технологического процесса относятся:

• повышение экономичности,
• сокращение численности сотрудников,
• повышение экологичности производства,
• увеличение объема производства,
• повышение безопасности,
• увеличение эффективности производственного процесса,
• повышение ритмичности производства,
• повышение качества готового продукта,
• уменьшение расхода сырья.

Вышеперечисленные цели автоматизации достигаются за счет решения следующих задач: хранение данных о ходе технологического процесса и аварийных ситуаций, улучшение качества регулирования, обеспечение достоверности данных о материальных компонентах, которые используются производстве, увеличение коэффициента готовности технологического оборудования, улучшение эргономики труда оператора процесса. Решение перечисленных задача осуществляется посредством внедрения современных средств автоматизации. Автоматизация технологических процессов в рамках одного производства позволяет организовать основу, необходимую для внедрения систем управления производством. Вследствие различность подходов различаются три вида автоматизации технологических процессов: автоматизация дискретных технологических процессов, автоматизация непрерывных технологических процессов, а также автоматизация гибридных технологических процессов.

Использование технических средств автоматизации в производстве

Автоматизация технологического процесса невозможна без применения устройств, машин, механизмов, которые своей работой способны заменять ручной труд. При разработке технических средств автоматизации необходимо учитывать потребности предприятий, использующих автоматику, а также возможности производителей комплектующих. Для того, чтобы увеличить производительность предприятий производятся механизмы с обширным функционалом. В настоящее время наблюдается тенденция к уменьшению функций, при этом основная задача заключается в том, чтобы убрать лишнее и ненужное, но при этом сохранить выгоды от использования технических средств автоматизации. Чтобы добиться этой цели при их создании опираются на следующие принципы:

• принцип унификация средств автоматизации, то есть средств производства продукции;
• агрегатно-модульный принцип, при применении которого учитывают опыт конструирования деталей узлов, изделия конструируются на основе ранее успешно сконструированных.

При этом, вне зависимости от вносимых изменений, на предприятиях-производителях средств автоматизации следят за тем, чтобы готовое изделие отвечало определенным требованиям: было просто в обслуживании, выполняло все необходимые функции, хорошо поддавалось управлению.