Автоматизация промышленного производства

Подготовила

учитель технологии МОАУ « СОШ №13»

Меркулова Ирина Владимировна

Всем известна фраза:

« Лень – двигатель прогресса ».

От части с этим можно согласиться.

Именно желание освободить себя от однообразной и тяжёлой работы заставляло и заставляет людей создавать всё более совершенные машины, работающие в автоматическом режиме. Иначе говоря, люди

всё больше

стремятся

автоматизировать

технологические процессы .

Чтобы более детально разобраться что представляет собой  автоматизация   технологических процессов, давайте немного заглянем в историю. Итак, ещё в начале первого века нашей эры  Герон Александрийский  в своих работах привёл описание автоматов.

Это были:

- пневматический автомат для открывания дверей храма и зажигания жертвенного огня;

• прибор для автоматического измерения длины дороги, несколько напоминающий таксометр;
• автомат для продажи «священной» воды —

прообраз автоматов для продажи

жидкостей;

• а также механический театр кукол.

Правда, идеи Герона в то время не нашли широкого применения.

Затем в середине первого века были созданы автоматы, которые подражали определённым действиям человека. Намного позже, в тринадцатом веке немецким учёным  Альбертом фон Больштедтом  был построен «железный человек». Это

был механизм для

открывания и закрывания

дверей.

В восемнадцатом веке швейцарские часовщики  Пьер Дро   и его сын  Анри  создали

механического

писца,

механического

художника и

механическую

пианистку.

Эти чудесные фигурки выполняли необычные для того времени действия. Так, к примеру, механический художник рисовал головки и фигурки людей; механическая пианистка исполняла на фисгармонии музыкальную пьесу; а механический писец выводил гусиным пером фразы на бумаге.

В том же веке русский механик-самоучка  Иван Петрович Кулибин   с оздал «театр автоматов». Этот театр был величиной всего лишь с яйцо и помещён в часы. Каждый час в корпусе часов распахивались дверцы, а за ними можно было наблюдать, как под музыку двигаются фигурки. Этот изысканный «театр» сохранился до сих пор и увидеть его вы можете в Государственном Эрмитаже в Петербурге.

И вот только с конца 18-19 века с эпохой промышленного переворота  автоматику  начинают внедрять в производство. Так, например, в 1765 году появился  автоматический   регулятор уровня воды в котле паровой машины  Ивана Ивановича Ползунова , в 1784 году – регулятор скорости паровой машины  Джеймса Уатта , а в 1804–1808 годах – система программного управления ткацким станком от перфоленты Жозе́фа Мари́ Жаккарда .

Как видим, этап развития  автоматики  

длился долгое время (более полутора столетий), но тем не менее он сыграл не последнюю роль в науке и технике.

Что в итоге привело к выявлению ряда основных принципов  автоматики  и позволило ускоренными темпами

  автоматизировать

производственные

процессы .

Вообще, слово  автоматизация  происходит от греческого слова « автоматос », что в переводе означает «самодвижущийся».

« А втоматизация » - это операция производственного процесса, в которой все

действия, необходимые для её выполнения, включая

и управление протеканием

процесса, происходят без

непосредственного участия

человека.

Человек лишь налаживает

устройства и контролирует

их работу.

Автоматизация производства   – это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.

Автомат - устройство , выполняющее по заданной программе без участия человека все

операции в процессе

получения,

преобразования,

передачи и

использования

энергии,

материалов или

информации.

А втоматизировать  можно практически всё: производственные процессы, проектирование, организацию, планирование и управление, научные исследования, бизнес-процессы.

Объектами  автоматизации  и  управления являются:

объекты промышленности,

сельского хозяйства,

энергетики, транспорта,

торговли, медицины;

технологические и

производственные процессы;

техническое диагностирование,

научные исследования и

производственные испытания.

Основные цели автоматизации

• сокращение численности обслуживающего персонала;
• повышение производительности труда, - увеличение объёмов выпускаемой продукции,
• повышение надёжности и точности производства,
• улучшение качества продукции,
• оптимизация управления,
• повышение безопасности (так как происходит устранение человека от производств, опасных для здоровья),
• повышение экологичности.

В зависимости от поставленных целей, автоматизация технологических процессов и производств может быть частичной, комплексной или полной.

Частичная – автоматизация отдельных производственных операций.

Комплексная -предусматривает применение автоматических устройств в рамках производственного цеха и даже завода в целом или например, на электростанции и др. ( человек при этом осуществляет только общий контроль и управление работой всего комплекса.)

Полная – высший уровень автоматизации, где все функции управления и контроля переданы автоматическим системам .( Она необходима там , где технологические процессы опасны для жизни и здоровья людей.)

Частичная автоматизация имеет место, когда в автоматическом режиме осуществляется одна операция или отдельный цикл производства.

Комплексная автоматизация

т

т

т

Оператор контролирует саму систему и отдельные её части, не затрагивая при этом непосредственный рабочий процесс.

Комплексную автоматизацию можно применить на современном высокоразвитом производстве, в котором используется чрезвычайно надёжное оборудование.

При полной автоматизации система сама осуществляет не только процесс производства, но и полный контроль над ним

Полная автоматизация целесообразна только на рентабельном устойчивом производстве, в котором рабочие режимы не предполагают каких-либо изменений .

Но даже при полной   автоматизации  

участие человека необходимо,

пусть и в качестве контролёра.

Ведь бывают такие случаи, когда выходят из строя, например, некоторые из датчиков и подают неправильные показания.

  Электроника  в таком случае, будет воспринимать их данные, как достоверные, не подвергая их сомнению. А человек может в любой момент вмешаться в технологический процесс, откорректировать его или же

остановить. При этом человек (оператор)

должен быть полностью уверен в

своём решении, что это не приведёт

к аварии.

Человек (оператор) должен быть полностью уверен в своём решении

Работа автоматов и других автоматических устройств обеспечивается наличием в них датчиков.

Датчики - это устройства ( разнообразные по принципу действия), позволяющие контролировать параметры всех выполняемых автоматами технологических процессов.

Современные датчики могут оценивать несколько сотен физических и химических величин: давление, вес, силу, скорость, звук, свет, тепловое и радиационное излучение, наличие химических веществ, и др. и передавать информацию другим устройствам.

• Можно представить, как же происходит процесс  автоматизации . Итак, технический объект (оборудование) наделяют искусственным интеллектом, что делает его управляемым. Что это значит? А это означает, что его оснащают блоком управления –  микропроцессором .

Вообще,   микропроцессор  – это устройство, представленное в виде интегральных микросхем, которое согласно заложенной в нём программе выполняет обработку цифровой информации о состоянии и параметрах работы всех технических узлов оборудования.  

Программу для работы   микропроцессора   составляет человек.

Главными достоинствами 

микропроцессорной

техники  является

её компактность,

экономичность,

универсальность,

массовость применения

и невысокая стоимость.