Автоматизация технологических процессов

1. Общее понятие

Автоматизация технологического процесса — совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлять управление самим технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставления за человеком права принятия наиболее ответственных решений.

Основа автоматизации технологических процессов — это перераспределение материальных, энергетических и информационных потоков в соответствии с принятым критерием управления (оптимальности). В качестве оценочной характеристики может выступать понятие уровня (степени) автоматизации

• Частичная автоматизация — автоматизация отдельных аппаратов, машин, технологических операций. Производится когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку. Частично автоматизируется как правило действующие оборудование. Локальная автоматизация широко применяется на предприятиях пищевой промышленности.

• Комплексная автоматизация — предусматривает автоматизацию технологического участка, цеха или предприятия функционирующих как единый, автоматизированный комплекс. Например, электростанции.

• Полная автоматизация — высшая ступень уровня автоматизации, при которой все функции контроля и управления производством (на уровне предприятия) передаются техническим средствам. На современном уровне развития полная автоматизация практически не применяется, так как функции контроля остаются за человеком. Близкими к полной автоматизации можно назвать предприятия атомной энергетики.

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

• сокращение численности обслуживающего персонала;

• увеличение объёмов выпускаемой продукции;

• повышение эффективности производственного процесса;

• повышение качества продукции;

• снижение расходов сырья;

• повышение ритмичности производства;

• повышение безопасности;

• повышение экологичности;

• повышение экономичности.

Цели достигаются посредством решения следующих задач автоматизации технологического процесса:

• улучшение качества регулирования;

• повышение коэффициента готовности оборудования;

• улучшение эргономики труда операторов процесса;

• обеспечение достоверности информации о материальных компонентах, применяемых в производстве (в т. ч. с помощью управления каталогом);

• хранение информации о ходе технологического процесса и аварийных ситуациях.

Решение задач автоматизации технологического процесса осуществляется при помощи:

• внедрения современных средств автоматизации.

Автоматизация технологических процессов в рамках одного производственного процесса позволяет организовать основу для внедрения систем управления производством и систем управления предприятием.

В связи с различностью подходов различают автоматизацию следующих технологических процессов:

• автоматизация непрерывных технологических процессов;

• автоматизация дискретных технологических процессов;

• автоматизация гибридных технологических процессов.

Проблемы и тенденции автоматизации процессов на производстве

Основная проблема автоматизации – необходимость выработки новых решений и подходов для каждого технологического процесса. Важно учесть точные размеры, формы, характерные особенности и свойства составляющих деталей, качество которых должно отвечать всем установленным требованиям для лучшей организации рабочего процесса.

Основные требования

Для перехода к автоматизации технологических процессов и производств, предприятию следует соблюдать ряд условий:

• Подготовка персонала, включающая объяснение правил и особенностей управления новой техникой с целью получения инициативного отклика и новых предложений.

• Системность и специализация производства. В то же время автоматизация должна охватывать не отдельные элементы, а все производство в целом, т. е. необходим комплексный подход.

• Рациональное использование ресурсов. Выполнение этого требования позволит обеспечить эффективную работу предприятия на длительный период.

За счет процесса промышленной автоматизации уменьшается численность занятого на производстве персонала, т. к. с помощью применения современных технологий один работник способен обслужить несколько единиц техники. Еще одно преимущество автоматизации – возможность совершенствования не только процесса, но и используемого оборудования. Кроме того, с помощью автоматизации технологических процессов и стандартизации используемых элементов и механизмов снижается себестоимость производства.

Автоматизация процесса производства стройматериалов

Производство строительных материалов – это сложный технологический процесс, в котором необходима автоматизация для выпускать конкурентоспособной продукции в больших объемах.

Применение АСУ ТП при производстве строительных материалов определяет низкую себестоимость продукции и его более высокое качество.
Современные строительные материалы чаще всего имеют неоднородный состав, а смешение множества компонентов. Поэтому процесс промышленной автоматики может включать следующие составные элементы:

• оптимизация добавки вяжущих средств;

• автоматизация технологических процессов добавки необходимых химических элементов;

• оптимизация процесса добавки необходимых минеральных элементов.

В рамках предприятий производства строительных материалов возможна автоматизация производственного процесса в следующих направлениях:

• автоматика промышленных котлов;

• автоматика производственных печей;

• автоматика производственных линий;

• автоматизация производства систем подачи и подготовки воды и различных смесей.