أدوات لأتمتة العمليات التكنولوجية

تُفهم أداة أتمتة العمليات على أنها معقدة الأجهزة التقنية، توفير حركة الأعضاء التنفيذية (العاملة) للآلة بمعلمات حركية معينة (مسارات وقوانين الحركة). في الحالة العامة، يتم حل هذه المهمة عن طريق نظام التحكم (CS) ومحرك الجسم العامل. ومع ذلك، في الآلات الأوتوماتيكية الأولى، كان من المستحيل فصل محركات الأقراص ونظام التحكم إلى وحدات منفصلة. يظهر مثال على هيكل مثل هذه الآلة في الشكل 1.

الآلة تعمل على النحو التالي. محرك غير متزامنمن خلال آلية النقل الرئيسية يدفع عمود الكامات إلى الدوران المستمر. علاوة على ذلك، يتم نقل الحركات بواسطة الدوافع المقابلة من خلال آليات النقل 1...5 إلى الهيئات العاملة 1...5. لا يوفر عمود الكامات نقل الطاقة الميكانيكية إلى الهيئات العاملة فحسب، بل هو أيضًا حامل برنامج، حيث يقوم بتنسيق حركة الأخير في الوقت المناسب. في آلة ذات مثل هذا الهيكل، يتم دمج محركات الأقراص ونظام التحكم في آليات واحدة. قد يتوافق الهيكل أعلاه، على سبيل المثال، مع المخطط الحركي الموضح في الشكل 2.

يمكن أن يكون هناك آلة مماثلة لها نفس الغرض والأداء المقابل، من حيث المبدأ مخطط الكتلةهو موضح في الشكل 3.

يعمل الإنسان الآلي الموضح في الشكل 3 على النحو التالي. يصدر نظام التحكم الأوامر لمحركات الأقراص 1...5، والتي تقوم بالحركة في مساحة الهيئات العاملة 1...5. في هذه الحالة، يقوم نظام التحكم بتنسيق المسارات في المكان والزمان. الميزة الرئيسية للآلة هنا هي وجود نظام تحكم ومحركات محددة بوضوح لكل هيئة عاملة. في الحالة العامة، قد يشتمل الإنسان الآلي على أجهزة استشعار تزود نظام التحكم بالمعلومات ذات الصلة اللازمة لتوليد أوامر معقولة. عادة ما يتم تثبيت أجهزة الاستشعار أمام الجسم العامل أو بعده (أجهزة استشعار الموضع، ومقاييس التسارع، وأجهزة استشعار السرعة الزاوية، والقوة، والضغط، ودرجة الحرارة، وما إلى ذلك). في بعض الأحيان توجد المستشعرات داخل محرك الأقراص (في الشكل 3، تظهر قناة نقل المعلومات بخط منقط) وتوفر نظام التحكم معلومات إضافية(القيمة الحالية، ضغط الأسطوانة، معدل تغير التيار، إلخ)، والتي تستخدم لتحسين جودة التحكم. يتم النظر في هذه الروابط بمزيد من التفصيل في دورات خاصة، ووفقًا للهيكل (الشكل 3)، يمكن بناء مجموعة متنوعة من الآلات، التي تختلف بشكل أساسي عن بعضها البعض. السمة الرئيسية لتصنيفها هي نوع SU. في الحالة العامة، يظهر الشكل 4 تصنيف أنظمة التحكم حسب مبدأ التشغيل.

يمكن أن تكون أنظمة الدورة مغلقة أو مفتوحة. يحتوي الإنسان الآلي، الذي يظهر هيكله ومخططه الحركي في الشكل 1 والشكل 2، على التوالي، على نظام تحكم مفتوح. غالبًا ما يُشار إلى مثل هذه الآلات باسم "الحمقى الميكانيكية" لأنها تعمل طالما أن عمود الكامات يدور. لا يتحكم نظام التحكم في معلمات العملية التكنولوجية، وفي حالة تحرير الآليات الفردية، تستمر الآلة في إنتاج المنتجات، حتى لو كان هناك عيب. في بعض الأحيان قد يكون هناك محرك أقراص واحد أو أكثر بدون تعليقات في الجهاز (انظر محرك الأقراص 3 في الشكل 3). يوضح الشكل 5 الرسم التخطيطي الحركي للآلة مع نظام التحكم في الحلقة المفتوحة ومحركات الأقراص المنفصلة. لا يمكن التحكم في الإنسان الآلي بمثل هذا المخطط إلا في الوقت المناسب (لضمان البدء المنسق لحركة الهيئات العاملة في الوقت المناسب) باستخدام وحدة تحكم قابلة لإعادة البرمجة، وجهاز قيادة مزود بعمود الحدبات، ودائرة منطقية يتم تنفيذها على أي قاعدة عناصر (العناصر الهوائية، المرحلات ، الدوائر الدقيقة، الخ.). العيب الرئيسي للتحكم في الوقت هو المبالغة القسرية في تقدير معلمات دورة الماكينة، وبالتالي انخفاض الإنتاجية. في الواقع، عند إنشاء خوارزمية التحكم في الوقت، يتعين على المرء أن يأخذ في الاعتبار عدم الاستقرار المحتمل لتشغيل محركات الأقراص من حيث وقت الاستجابة، والذي لا يمكن التحكم فيه، من خلال المبالغة في تقدير الفواصل الزمنية بين توريد أوامر التحكم. خلاف ذلك، قد يحدث تصادم لعناصر العمل، على سبيل المثال، بسبب زيادة عرضية في وقت السكتة الدماغية لأسطوانة واحدة وانخفاض في وقت السكتة الدماغية للأسطوانة الأخرى.

في الحالات التي يكون فيها من الضروري التحكم في المواضع الأولية والنهائية لهيئات العمل (من أجل، على سبيل المثال، استبعاد تصادماتها)، يتم استخدام أنظمة التحكم الدورية مع ردود الفعل الموضعية. يوضح الشكل 6 مخططًا حركيًا لإنسان آلي مزود بنظام التحكم هذا. الإشارات المرجعية لتزامن عمليات تشغيل الهيئات العاملة 1...5 تأتي من أجهزة استشعار الموضع 7...16. وعلى النقيض من الآلة ذات الهيكل والمخطط الحركي الموضحين في الشكلين 1 و2، فإن هذه الآلة لديها دورة أقل استقرارًا. في الحالة الأولى، يتم تحديد جميع معلمات الدورة (أوقات العمل والخمول) فقط من خلال سرعة عمود الحدبات، وفي الحالة الثانية (الشكل 4 و6) تعتمد على وقت استجابة كل أسطوانة (وهي وظيفة الحالة الاسطوانة والمعلمات الحالية التي تميز العملية التكنولوجية ). ومع ذلك، فإن هذا المخطط، بالمقارنة مع المخطط الموضح في الشكل. 5، يسمح لك بزيادة إنتاجية الجهاز عن طريق القضاء على الفواصل الزمنية غير الضرورية بين إصدار أوامر التحكم.

جميع المخططات الحركية المذكورة أعلاه تتوافق مع أنظمة التحكم الدورية. في حالة وجود واحد على الأقل من محركات التشغيل الآلي لديه تحكم موضعي أو كفاف أو تكيفي، فمن المعتاد أن نسميها CS، على التوالي، الموضعية أو الكنتورية أو التكيفية.

يوضح الشكل 7 جزءًا من المخطط الحركي للقرص الدوار لآلة آلية مع نظام التحكم في الموضع. يتم تنفيذ محرك الطاولة الدوارة RO بواسطة مغناطيس كهربائي يتكون من مبيت 1، حيث يوجد الملف 2 والعضو المتحرك 3. يتم توفير عودة عضو الإنتاج بواسطة زنبرك، وتكون السكتة الدماغية محدودة بـ توقف 5. يتم تثبيت دافع 6 على المرساة، والتي، عن طريق الأسطوانة 7، والرافعة 8 والعمود الذي قمت بتوصيله القرص الدوارريال عماني. يتم توصيل الرافعة 8 بالجسم الثابت بواسطة زنبرك 9. ويرتبط العنصر المتحرك لمستشعر موضع قياس الجهد 10 بشكل صارم بالعضو المحرك.

عندما يتم تطبيق الجهد على الملف 2، يضغط عضو الإنتاج الزنبرك، ويقلل فجوة الدائرة المغناطيسية، ويحرك التناضح العكسي عن طريق آلية ربط مستقيمة تتكون من الأسطوانة 7 والوصلة 8. يوفر الزنبرك 9 إغلاقًا قويًا للأسطوانة والربط. يزود مستشعر الموضع CS بمعلومات حول الإحداثيات الحالية لـ RO.

تعمل SU على زيادة التيار في الملف حتى يصل عضو الإنتاج، وبالتالي، RO المتصل به بشكل صارم إحداثيات معينةوبعد ذلك سيتم موازنة قوة الزنبرك بقوة الدفع الكهرومغناطيسي. قد يبدو هيكل نظام التحكم الخاص بهذا المحرك، على سبيل المثال، مثل ذلك الموضح في الشكل 8.

تعمل SU على النحو التالي. يقوم قارئ البرنامج بإخراج متغير x 0 إلى مدخلات محول الإحداثيات، معبرًا عنه، على سبيل المثال، بالرمز الثنائي ويتوافق مع الإحداثيات المطلوبة لعضو المحرك. من مخرجات محولات الإحداثيات، أحدها جهاز استشعار تعليق، يتم توفير الفولتية U و U 0 إلى جهاز المقارنة، الذي يولد إشارة خطأ DU، بما يتناسب مع الفرق في الفولتية عند مدخلاته. يتم تغذية إشارة الخطأ إلى مدخل مضخم الطاقة، والذي، اعتمادًا على إشارة وحجم DU، يُخرج تيارًا I إلى ملف المغناطيس الكهربائي. إذا أصبحت قيمة الخطأ صفراً، فإن التيار يستقر عند المستوى المناسب. بمجرد إزاحة رابط الإخراج لسبب أو لآخر من موضع معين، تبدأ القيمة الحالية في التغيير بطريقة تعيده إلى موضعه الأصلي. وبالتالي، إذا قام نظام التحكم بتعيين مجموعة محدودة من إحداثيات M المسجلة على حامل البرنامج بشكل تسلسلي لمحرك الأقراص، فسيكون لمحرك الأقراص نقاط تحديد موضع M. تحتوي أنظمة التحكم الدورية عادةً على نقطتي تحديد موقع لكل إحداثي (لكل محرك أقراص). في الأنظمة الموضعية الأولى، كان عدد الإحداثيات محدودًا بعدد مقاييس فرق الجهد، والتي يعمل كل منها على تخزين إحداثيات معينة. تسمح لك وحدات التحكم الحديثة بتعيين وتخزين وإخراج عدد غير محدود تقريبًا من نقاط تحديد المواقع في الكود الثنائي.

يوضح الشكل 8 مخططًا حركيًا لمحرك كهروميكانيكي نموذجي مزود بنظام تحكم كفاف. تُستخدم محركات الأقراص هذه على نطاق واسع في الأدوات الآلية ذات التحكم العددي. كمستشعرات ردود الفعل، يتم استخدام مولد سرعة الدوران (مستشعر السرعة الزاوية) 6 وinductosyn (مستشعر الإزاحة الخطية) 7. ومن الواضح أن الآلية الموضحة في الشكل. 8، يمكن أن تقود السيارة النظام الموضعي(انظر الشكل 7).

وبالتالي، وفقا للمخطط الحركي، من المستحيل التمييز بين أنظمة التحكم في الكفاف والموقع. الحقيقة هي أنه في نظام التحكم الكنتوري، يتذكر جهاز البرمجة ويخرج ليس مجموعة من الإحداثيات، ولكن وظيفة مستمرة. وبالتالي، فإن النظام الكنتوري هو في الأساس نظام موضعي يحتوي على عدد لا نهائي من نقاط تحديد المواقع وزمن انتقال متحكم فيه للـ RO من نقطة إلى أخرى. في أنظمة التحكم الموضعية والكفافية هناك عنصر التكيف، أي. يمكنهم ضمان تقدم RO في نقطة معينةأو حركتها وفق قانون معين مع ردود فعل مختلفة عليها من الجانب بيئة.

ومع ذلك، من الناحية العملية، تعتبر أنظمة التحكم التكيفية بمثابة أنظمة يمكنها، اعتمادًا على التفاعل الحالي للبيئة، تغيير خوارزمية الجهاز.

في الممارسة العملية، عند تصميم آلة أوتوماتيكية أو خط أوتوماتيكي، من المهم للغاية اختيار محركات الآليات وأنظمة التحكم في مرحلة التصميم الأولي. هذه المهمة متعددة المعايير. عادةً ما يتم اختيار محركات الأقراص وأنظمة التحكم وفقًا للمعايير التالية:

التكلفة ن؛

ن الموثوقية.

ن قابلية الصيانة؛

n الاستمرارية البناءة والتكنولوجية؛

السلامة من الحرائق والانفجارات؛

ن مستوى ضوضاء التشغيل؛

ن مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي (يشير إلى SU)؛

ن مقاومة الإشعاع الصلب (يشير إلى SU)؛

ن خصائص الوزن والحجم.

يمكن تصنيف جميع محركات الأقراص وأنظمة التحكم وفقًا لنوع الطاقة المستخدمة. تستخدم محركات الآلات التكنولوجية الحديثة عادة: الطاقة الكهربائية(المحركات الكهروميكانيكية) والطاقة هواء مضغوط(المحركات الهوائية)، طاقة تدفق السوائل (المحركات الهيدروليكية)، طاقة الخلخلة (المحركات الفراغية)، المحركات بمحركات الاحتراق الداخلي. في بعض الأحيان يتم استخدام محركات الأقراص المدمجة في الآلات. على سبيل المثال: الكهربائية الهوائية، الهوائية الهيدروليكية، الكهربائية الهيدروليكية، الخ. مختصر الخصائص المقارنةتظهر محركات الدفع في الجدول 1. بالإضافة إلى ذلك، عند اختيار محرك الأقراص، يجب أن تؤخذ في الاعتبار آلية النقل وخصائصها. لذلك، يمكن أن يكون المحرك نفسه رخيصًا، لكن آلية النقل باهظة الثمن، ويمكن أن تكون موثوقية المحرك كبيرة، وموثوقية آلية النقل صغيرة، وما إلى ذلك.

أهم جانب في اختيار نوع محرك الأقراص هو الاستمرارية. لذلك، على سبيل المثال، إذا كان أحد محركات الأقراص على الأقل هيدروليكيًا في آلة مصممة حديثًا، فمن المفيد التفكير في إمكانية استخدام المكونات الهيدروليكية لهيئات العمل الأخرى. إذا تم استخدام المكونات الهيدروليكية لأول مرة، فيجب أن نتذكر أن الأمر سيتطلب التثبيت بجوار معدات محطة هيدروليكية باهظة الثمن وكبيرة جدًا من حيث معلمات الوزن والحجم. وينطبق الشيء نفسه على علم الخصائص الهوائية. في بعض الأحيان يكون من غير المعقول وضع خط هوائي أو حتى شراء ضاغط من أجل محرك هوائي واحد في جهاز واحد. كقاعدة عامة، عند تصميم المعدات، يجب أن نسعى جاهدين لاستخدام نفس النوع من محركات الأقراص. في هذه الحالة، بالإضافة إلى ما سبق، يتم تبسيطها بشكل كبير صيانةوإصلاح. مقارنة أعمق أنواع مختلفةلا يمكن إنتاج محركات الأقراص وأنظمة التحكم إلا بعد دراسة تخصصات خاصة.

أسئلة للتحكم في النفس

1. ما الذي يسمى بأداة أتمتة العمليات فيما يتعلق بالإنتاج؟

2. اذكر المكونات الرئيسية لآلة الإنتاج الأوتوماتيكية.

3. ما الذي كان بمثابة حامل البرنامج في الدورة الأولى لأتمتة؟

4. ما هو تطور آلات الإنتاج الآلي؟

5. سرد أنواع أنظمة التحكم المستخدمة في معدات العمليات.

6. ما هو نظام SU المغلق والمفتوح؟

7. ما هي السمات الرئيسية للSU الدوري؟

8. ما الفرق بين أنظمة التحكم الموضعية والكفافية؟

9. ما يسمى SS التكيف؟

10. ما هي العناصر الرئيسية لمحرك الآلة؟

11. على أي أساس يتم تصنيف محركات الآلات؟

12. اذكر الأنواع الرئيسية لمحركات الأقراص المستخدمة في الآلات التكنولوجية.

13. قم بإدراج معايير المقارنة بين محركات الأقراص وأنظمة التحكم.

14. أعط مثالاً على محرك دوري مغلق.

أتمتة العمليات التكنولوجية هو تقليل أو القضاء أعمال يدوية، يتم إنفاقه على التركيب والتثبيت وإزالة الأجزاء والتحكم في الماكينة والتحكم في الأبعاد.
يتم تنفيذ الأتمتة في المجالات التالية:
أ) أتمتة الآلات والوحدات الفردية، والتي يتم تنفيذها سواء في تصميم المعدات التي تم إنشاؤها حديثًا أو في تحديث المعدات التشغيلية؛
ب) إنشاء خطوط أوتوماتيكية لتصنيع جزء أو منتج معين؛
ج) تنظيم ورش العمل والمؤسسات الآلية لإنتاج المنتجات التي يتم إنتاجها بكميات كبيرة.
توفر أتمتة الآلات الفردية درجة متفاوتة من مشاركة العامل في تنفيذ العملية. يتم إنشاء أدوات الآلة ذات الدورة شبه الأوتوماتيكية، والتي تتمثل مهام العامل أثناء تشغيلها في تثبيت قطعة العمل، وبدء تشغيل الماكينة وإزالة الجزء المُشكَّل. ومن الأمثلة على ذلك المخارط والآلات متعددة القطع والتقطيع ذات الدورة الأوتوماتيكية، والمزودة بأجهزة تضمن تشغيل الآلة دون مشاركة العامل؛ مخارط البرج؛ آلات لطحن الأسطح النهائية لحلقات المكبس، الخ.

إن أبسط طريقة للأتمتة هي تجهيز الماكينات بمحطات توقف طولية وعرضية، وأطراف، ومساطر مرجعية، ومفاتيح ومفاتيح حدية أوتوماتيكية، الأجهزة التلقائيةللتحرير عجلة جلخ، المشابك الهيدروليكية أو الهوائية، أجهزة التحميل، التحكم الآلي، الخ.
يتم إنشاء خطوط الإنتاج لمعالجة الأجزاء الضخمة باستخدام معدات بدرجات متفاوتة من الأتمتة. يمكن إنشاء خطوط إنتاج أوتوماتيكية على أساس المعدات الموجودة من خلال تجهيز الأدوات الآلية بمرافق النقل والتحميل الأوتوماتيكية. ومع ذلك، عند إنتاج الأجزاء المعقدة التي تتم معالجتها على الأدوات الآلية أنواع مختلفةقد يكون تنظيم خط تلقائي بناءً على الأجهزة الموجودة أمرًا مكلفًا وصعبًا. ولذلك، يتم استكمال معظم الخطوط التلقائية من التجميع، غرض خاصوالآلات العالمية التي تتضمن تصميماتها إمكانية إدراجها في الخطوط الأوتوماتيكية.
في الخطوط الأوتوماتيكية، يعمل المشغلون عادةً على العملية الأولى (تركيب القطعة) وعلى العملية الأخيرة (إزالة القطعة). أما باقي العمال – أي الضباط – فهم مشغولون بضبط الآلات وتغيير الأدوات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها التي تنشأ.

وتتمثل ميزة الخطوط الأوتوماتيكية في تقليل تكاليف العمالة وزيادة الإنتاجية وانخفاض تكلفة المنتجات وتقليل دورة الإنتاج وحجم الأعمال المتراكمة وتقليل الحاجة إلى مساحة الإنتاج.
في صناعات السيارات والجرارات، والآلات الزراعية، والمحامل الكروية، المنتجات المعدنيةيتم استخدام الخطوط الأوتوماتيكية بشكل متزايد ليس فقط من أجل بالقطعالأجزاء، ولكن أيضًا لإنتاج الفراغات والختم البارد للأجزاء وتجميع الوحدات. يجب أن يتم تصميم العمليات التكنولوجية لمعالجة الأجزاء على خطوط الماكينات الأوتوماتيكية مع مراعاة الميزات الصيانة التلقائيةأدوات الآلة. ومن الضروري السعي لتبسيط الخط وجعله أكثر موثوقية؛ إزالة جيدةالرقائق وإمكانية الوصول إلى الوحدات للإصلاح والتعديل. في بأعداد كبيرةالعمليات، فمن المستحسن تقسيم الخط إلى عدة أجزاء، والجمع بين العمليات المتجانسة فيها (الطحن، الحفر، الحفر، إلخ).
مكان عظيمفي أتمتة العمليات التكنولوجية يتم إدخال الأدوات الآلية والوحدات والخطوط مع التحكم في البرنامج. إن أبسط طريقة للتحكم في البرنامج على المخارط الأوتوماتيكية وشبه الأوتوماتيكية هي التحكم في جميع حركات الآلة باستخدام أعمدة الكامات مع الكامات. يحدد إعداد عمود الحدبات والكاميرات برنامج الماكينة.

في مخارط طحن النسخ، ومخارط النسخ المائية والكهربائية، يتم ضبط برنامج حركة الفرجار بواسطة الناسخة. يتم إنتاج أدوات آلية يتم فيها وضع برنامج تحريك الأجسام العاملة على شكل بطاقة مثقوبة وإدخالها في القارئ. يقوم هذا الجهاز بنقل الأوامر عبر جهاز إلكتروني إلى المشغلات التي تتضمن آليات معينة بالجهاز. الأدوات الآلية لها جهاز مماثل، يتم فيه تسجيل البرنامج على شريط مغناطيسي. يمكن تسجيل برنامج تحركات الهيئات العاملة على هذه الآلات أثناء معالجة الجزء الأول من قبل عامل مؤهل تأهيلا عاليا؛ يتم بعد ذلك تشغيل البرنامج لعدد غير محدود من المرات بواسطة القارئ.

تعمل الخطوط الأوتوماتيكية من العديد من الآلات أيضًا كآلات CNC. يتم ضبط برنامج هذه الخطوط من خلال ضبط نظام المفاتيح الحدية والمرحلات الكهربائية والهيدروليكية والهوائية وغيرها من المعدات. تكتسب الأدوات الآلية والخطوط الأوتوماتيكية شعبية كبيرة، حيث يتم التحكم في الهيئات العاملة عن طريق الآلات الحاسبة التي تعمل وفق برنامج معين.
توفر الأدوات الآلية مع التحكم في البرنامج أتمتة عملية المعالجة، وتقليل وقت المعالجة، وزيادة إنتاجية العمل. لا يتطلب تغيير الأجهزة التي تحتوي على التحكم في البرنامج، والتي تعمل باستخدام البطاقات المثقوبة أو الشريط الممغنط، الكثير من الوقت. يتيح لك ذلك أتمتة عمليات تصنيع الأجزاء المنتجة بكميات صغيرة.

تمت كتابة مادة المقال على أساس المصدر الأدبي "تكنولوجيا إنتاج محركات الاحتراق الداخلي" M. L. Yagudin

اعتماد الأتمتة على نطاق واسع هو الأكثر طريقة فعالةزيادة في إنتاجية العمل.

في العديد من المنشآت، من أجل تنظيم العملية التكنولوجية الصحيحة، من الضروري الحفاظ على القيم المحددة لمختلف المعلمات الفيزيائية لفترة طويلة أو تغييرها بمرور الوقت وفقًا لقانون معين. بسبب مختلف تأثيرات خارجيةلكل كائن، تنحرف هذه المعلمات عن المعلمات المحددة. يجب على المشغل أو السائق التأثير على الكائن بطريقة لا تتجاوز قيم المعلمات القابلة للتعديل الحدود المسموح بها، أي التحكم في الكائن. يمكن تنفيذ وظائف منفصلة للمشغل بواسطة أجهزة أوتوماتيكية مختلفة. يتم تنفيذ تأثيرها على الكائن بأمر من الشخص الذي يراقب حالة المعلمات. يسمى هذا التحكم تلقائيًا. من أجل استبعاد شخص ما تمامًا من عملية التحكم، يجب إغلاق النظام: يجب أن تراقب الأجهزة انحراف المعلمة الخاضعة للتحكم، وبالتالي إصدار أمر للتحكم في الكائن. يسمى نظام التحكم المغلق هذا بنظام التحكم الآلي (ACS).

الأوليات أنظمة أوتوماتيكيةظهر التنظيم للحفاظ على القيم المحددة لمستوى السائل وضغط البخار وسرعة الدوران في النصف الثاني من القرن الثامن عشر. مع تطور المحركات البخارية. كان إنشاء أول منظمات أوتوماتيكية أمرًا بديهيًا وكان بفضل المخترعين الأفراد. ل مزيد من التطويرأدوات الأتمتة تحتاج إلى طرق لحساب المنظمين الآليين. بالفعل في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. تم إنشاء نظرية متماسكة للتحكم الآلي تعتمد على الأساليب الرياضية. في أعمال د.ك.ماكسويل "حول المنظمين" (1866) وأ. Vyshnegradsky "حول النظرية العامة للمنظمين" (1876)، "حول المنظمين" فعل مباشر"(1876) يعتبر المنظمون وموضوع التنظيم للمرة الأولى بمثابة فرد واحد نظام ديناميكي. إن نظرية التحكم الآلي تتوسع وتتعمق بشكل مستمر.

تتميز المرحلة الحالية من تطوير الأتمتة بتعقيد كبير للمهام تحكم تلقائى: زيادة في عدد المعلمات القابلة للتعديل والعلاقة بين عناصر التنظيم؛ زيادة دقة التنظيم المطلوبة، وسرعتها؛ زيادة التحكم عن بعد، وما إلى ذلك. لا يمكن حل هذه المهام إلا على أساس التكنولوجيا الإلكترونية الحديثة، وإدخال المعالجات الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر العالمية على نطاق واسع.

بدأ إدخال الأتمتة على نطاق واسع في محطات التبريد فقط في القرن العشرين، ولكن بالفعل في الستينيات تم إنشاء محطات كبيرة مؤتمتة بالكامل.

لإدارة مختلف العمليات التكنولوجيةفمن الضروري الحفاظ ضمن الحدود المعطاة، وأحيانًا التغيير وفقًا لقانون معين، على قيمة واحدة أو عدة كميات فيزيائية في وقت واحد. وفي الوقت نفسه، من الضروري التأكد من عدم حدوث أوضاع تشغيل خطيرة.

يُطلق على الجهاز الذي تتم فيه عملية تتطلب تنظيمًا مستمرًا اسم كائن متحكم فيه، أو كائنًا باختصار (الشكل 1 أ).

تسمى الكمية الفيزيائية، التي لا ينبغي أن تتجاوز قيمتها حدودًا معينة، معاملًا متحكمًا فيه أو متحكمًا فيه، ويُشار إليها بالحرف X. ويمكن أن تكون درجة الحرارة t، والضغط p، ومستوى السائل H، الرطوبة النسبية؟ إلخ. سيتم الإشارة إلى القيمة الأولية (المجموعة) للمعلمة التي يتم التحكم فيها بواسطة X 0 . نتيجة للتأثيرات الخارجية على الكائن، قد تنحرف القيمة الفعلية لـ X عن القيمة X 0 المحددة. يسمى مقدار انحراف المعلمة المتحكم فيها عن قيمتها الأولية بعدم التطابق:

التأثير الخارجي على الكائن، الذي لا يعتمد على المشغل ويزيد من عدم التطابق، يسمى الحمل ويرمز إليه Mn (أو QH - عندما يتعلق الأمر بالحمل الحراري).

لتقليل عدم التطابق، من الضروري التأثير على الكائن المقابل للحمل. يسمى التأثير المنظم على الكائن، والذي يقلل من عدم التطابق، بالتأثير التنظيمي - M p (أو Q P - مع التعرض الحراري).

تظل قيمة المعلمة X (على وجه الخصوص X 0) ثابتة فقط عندما يكون دخل التحكم مساويًا للحمل:

X \u003d const فقط عندما يكون M p \u003d M n.

هذا هو القانون الأساسي للتنظيم (اليدوي والآلي). لتقليل عدم التطابق الإيجابي، من الضروري أن تكون القيمة المطلقة M p أكبر من القيمة المطلقة M n. والعكس صحيح عندما م ص<М н рассогласование увеличивается.

الأنظمة الأوتوماتيكية. من خلال التحكم اليدوي، ومن أجل تغيير إجراء التحكم، يتعين على السائق أحيانًا إجراء عدد من العمليات (فتح أو إغلاق الصمامات، وتشغيل المضخات، والضواغط، وتغيير أدائها، وما إلى ذلك). إذا تم تنفيذ هذه العمليات بواسطة أجهزة أوتوماتيكية بأمر من شخص ما (على سبيل المثال، عن طريق الضغط على زر "ابدأ")، فإن طريقة التشغيل هذه تسمى التحكم الآلي. يظهر الشكل المعقد لمثل هذه السيطرة. في الشكل 1 ب، تقوم العناصر 1 و2 و3 و4 بتحويل معلمة فيزيائية إلى أخرى، مما يجعلها أكثر ملاءمة للانتقال إلى العنصر التالي. تظهر الأسهم اتجاه التأثير. يمكن أن تكون إشارة الإدخال للتحكم التلقائي X بالضغط على زر، وتحريك مقبض المقاومة المتغيرة، وما إلى ذلك. ولزيادة قوة الإشارة المرسلة، يمكن توفير طاقة إضافية E للعناصر الفردية.

للتحكم في الكائن، يحتاج السائق (المشغل) إلى تلقي المعلومات بشكل مستمر من الكائن، أي التحكم: قياس قيمة المعلمة القابلة للتعديل X وحساب مقدار عدم التطابق؟X. يمكن أيضًا أن تكون هذه العملية آلية (تحكم آلي)، أي تثبيت الأجهزة التي ستظهر أو تسجل قيمة X أو تعطي إشارة عندما تتجاوز X الحدود المسموح بها.

تسمى المعلومات الواردة من الكائن (السلسلة 5-7) بالتغذية الراجعة، ويسمى التحكم الآلي بالاتصال المباشر.

مع التحكم الآلي والتحكم الآلي، يحتاج المشغل فقط إلى النظر إلى الأدوات والضغط على الزر. هل من الممكن أتمتة هذه العملية للاستغناء تمامًا عن المشغل؟ اتضح أنه يكفي تطبيق إشارة خرج التحكم الآلي Xk على مدخل التحكم الآلي (إلى العنصر 1) حتى تصبح عملية التحكم مؤتمتة بالكامل. عندما يقارن هذا العنصر 1 الإشارة X بإشارة X 3 معينة. كلما زاد عدم التطابق X، كلما زاد الفرق X إلى --X 3، وبالتالي يزداد التأثير التنظيمي لـ M p.

تسمى أنظمة التحكم الآلي ذات سلسلة العمل المغلقة، والتي يتم فيها إنشاء إجراء التحكم اعتمادًا على عدم التطابق، بنظام التحكم الآلي (ACS).

عناصر التحكم الآلي (1--4) والتحكم (5--7) عندما تكون الدائرة مغلقة تشكل منظماً آلياً. وبالتالي، يتكون نظام التحكم الآلي من كائن ووحدة تحكم أوتوماتيكية (الشكل 1ج). وحدة التحكم التلقائية (أو ببساطة وحدة التحكم) هي جهاز يستشعر عدم التطابق ويعمل على كائن ما بطريقة تقلل من عدم التطابق هذا.

وفقًا لغرض التأثير على الجسم، يتم تمييز أنظمة التحكم التالية:

أ) الاستقرار

ب) البرمجيات،

ج) المشاهدة

د) الأمثل.

تحافظ أنظمة التثبيت على قيمة ثابت المعلمة المتحكم فيها (ضمن الحدود المحددة). إعدادهم ثابت.

أنظمة البرمجياتتحتوي عناصر التحكم على إعداد يتغير بمرور الوقت وفقًا لبرنامج معين.

في أنظمة التتبعيتغير الإعداد بشكل مستمر اعتمادًا على بعض العوامل الخارجية. في تركيبات تكييف الهواء، على سبيل المثال، يكون الحفاظ على درجة حرارة الغرفة أعلى في الأيام الحارة أكثر فائدة منه في الأيام الباردة. ولذلك، فمن المستحسن تغيير الإعداد بشكل مستمر حسب درجة الحرارة الخارجية.

في أنظمة التحسينتتم معالجة المعلومات الواردة إلى وحدة التحكم من الكائن والبيئة الخارجية مسبقًا لتحديد القيمة الأكثر فائدة للمعلمة التي يتم التحكم فيها. يتغير الإعداد وفقًا لذلك.

للحفاظ على القيمة المحددة للمعلمة التي يتم التحكم فيها X 0، بالإضافة إلى أنظمة التحكم الآلي، يتم أحيانًا استخدام نظام تتبع الحمل التلقائي (الشكل 1، د). في هذا النظام، يدرك جهاز التحكم تغير الحمل، وليس عدم التطابق، مما يوفر مساواة مستمرة M p = M n. من الناحية النظرية، يتم توفير X 0 = const بالضبط. ومع ذلك، في الممارسة العملية، بسبب التأثيرات الخارجية المختلفة على عناصر المنظم (التداخل)، يمكن انتهاك المساواة M R = M n. تبين أن عدم التطابق X الذي يحدث في هذه الحالة أكبر بكثير مما هو عليه في نظام التحكم الآلي، نظرًا لعدم وجود ردود فعل في نظام تتبع الحمل، أي أنه لا يستجيب لعدم التطابق X.

في الأنظمة الآلية المعقدة (الشكل 1، هـ)، إلى جانب الدوائر الرئيسية (المباشرة والتغذية المرتدة)، قد تكون هناك دوائر إضافية للتيار المباشر والتغذية المرتدة. إذا كان اتجاه السلسلة الإضافية يتزامن مع الاتجاه الرئيسي، فإنه يطلق عليه خط مستقيم (السلاسل 1 و 4)؛ إذا لم تتطابق اتجاهات التأثيرات، فستحدث ردود فعل إضافية (الدائرتان 2 و 3). يعتبر إدخال النظام الأوتوماتيكي هو القوة الدافعة، والإخراج هو المعلمة القابلة للتعديل.

إلى جانب الصيانة التلقائية للمعلمات ضمن الحدود المحددة، من الضروري أيضًا حماية المنشآت من الأوضاع الخطرة، والتي يتم تنفيذها بواسطة أنظمة الحماية التلقائية (ACS). يمكن أن تكون وقائية أو طارئة.

تعمل الحماية الوقائية على أجهزة التحكم أو العناصر الفردية للجهة المنظمة قبل ظهور الوضع الخطير. على سبيل المثال، في حالة انقطاع إمداد الماء إلى المكثف، يجب إيقاف الضاغط دون انتظار زيادة طارئة في الضغط.

تستشعر الحماية في حالات الطوارئ انحراف المعلمة القابلة للتعديل، وعندما تصبح قيمتها خطيرة، تقوم بإيقاف تشغيل إحدى عقد النظام حتى لا يزداد عدم التطابق بعد الآن. عندما يتم تشغيل الحماية التلقائية، يتوقف الأداء الطبيعي لنظام التحكم الآلي وعادة ما تتجاوز المعلمة الخاضعة للتحكم الحدود المسموح بها. إذا عادت المعلمة المراقبة إلى المنطقة المحددة، بعد تشغيل الحماية، فيمكن لنظام التحكم الآلي تشغيل العقدة المنفصلة مرة أخرى، ويستمر نظام التحكم في العمل بشكل طبيعي (حماية قابلة لإعادة الاستخدام).

في المنشآت الكبيرة، يتم استخدام SAS لمرة واحدة في كثير من الأحيان، أي بعد عودة المعلمة الخاضعة للتحكم إلى المنطقة المسموح بها، لم تعد العقد التي تم تعطيلها بواسطة الحماية نفسها قيد التشغيل.

عادة ما يتم دمج SAZ مع إنذار (عام أو متمايز، أي يشير إلى سبب العملية). فوائد الأتمتة. للكشف عن مزايا الأتمتة، دعونا نقارن، على سبيل المثال، الرسوم البيانية للتغيرات في درجات الحرارة في غرفة التبريد أثناء التحكم اليدوي والآلي (الشكل 2). لتكن درجة الحرارة المطلوبة في الغرفة من 0 إلى 2 درجة مئوية. عندما تصل درجة الحرارة إلى 0 درجة مئوية (النقطة 1)، يقوم السائق بإيقاف الضاغط. تبدأ درجة الحرارة في الارتفاع، وعندما ترتفع إلى حوالي 2 درجة مئوية، يقوم السائق بتشغيل الضاغط مرة أخرى (النقطة 2). يوضح الرسم البياني أنه بسبب تشغيل الضاغط أو إيقافه في وقت غير مناسب، تتجاوز درجة الحرارة في الغرفة الحدود المسموح بها (النقاط 3، 4، 5). مع ارتفاع درجات الحرارة بشكل متكرر (القسم أ)، يتم تقليل العمر الافتراضي المسموح به، وتتدهور جودة المنتجات القابلة للتلف. تؤدي درجات الحرارة المنخفضة (القسم ب) إلى انكماش المنتجات، وفي بعض الأحيان تقلل من مذاقها؛ بالإضافة إلى ذلك، يؤدي التشغيل الإضافي للضاغط إلى إهدار الكهرباء ومياه التبريد وتآكل الضاغط قبل الأوان.

من خلال التنظيم التلقائي، يتم تشغيل مفتاح درجة الحرارة وإيقاف الضاغط عند 0 و+2 درجة مئوية.

تعمل الوظائف الرئيسية لأجهزة الحماية أيضًا بشكل أكثر موثوقية من أداء الشخص. وقد لا يلاحظ السائق ارتفاعاً سريعاً في الضغط في المكثف (بسبب انقطاع إمدادات المياه)، أو عطلاً في مضخة الزيت، وغيرها، في حين تتفاعل الأجهزة مع هذه الأعطال بشكل فوري. صحيح، في بعض الحالات، من المرجح أن يلاحظ السائق المشاكل، وسوف يسمع طرقا في ضاغط معيب، وسوف يشعر بتسرب الأمونيا المحلي. ومع ذلك، أظهرت تجربة التشغيل أن التثبيتات التلقائية تعمل بشكل أكثر موثوقية.

وبالتالي، توفر الأتمتة المزايا الرئيسية التالية:

1) تقليل الوقت المستغرق في الصيانة؛

2) الحفاظ على النظام التكنولوجي المطلوب بشكل أكثر دقة؛

3) تخفيض تكاليف التشغيل (للكهرباء، والمياه، والإصلاحات، وما إلى ذلك)؛

4) يزيد من موثوقية المنشآت.

وعلى الرغم من هذه المزايا، فإن الأتمتة تكون مجدية فقط إذا كانت مبررة اقتصاديا، أي أن التكاليف المرتبطة بالأتمتة يتم تعويضها عن طريق الوفورات الناتجة عن تنفيذها. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري أتمتة العمليات، التي لا يمكن ضمان سيرها الطبيعي بالتحكم اليدوي: العمليات التكنولوجية الدقيقة، والعمل في بيئة ضارة أو متفجرة.

من بين جميع عمليات الأتمتة، يعد التحكم الآلي ذا أهمية عملية كبيرة. ولذلك، فإن ما يلي يعتبر بشكل رئيسي أنظمة التحكم الآلي، والتي تعتبر الأساس لأتمتة محطات التبريد.

الأدب

1. أتمتة العمليات التكنولوجية لإنتاج الغذاء / إد. إي بي كاربينا.

2. الأجهزة الأوتوماتيكية والمنظمين وآلات التحكم: كتيب / إد. بي دي كوشارسكي.

3. بيتروف. I. K.، Soloshchenko M. N.، Tsarkov V. N. أدوات ووسائل الأتمتة لصناعة الأغذية: كتيب.

4. أتمتة العمليات التكنولوجية في صناعة الأغذية. سوكولوف.

إن أتمتة عمليات الإنتاج هي الاتجاه الرئيسي الذي يتقدم فيه الإنتاج حاليًا في جميع أنحاء العالم. كل ما كان يؤديه الإنسان بنفسه في السابق، فإن وظائفه، ليس فقط الجسدية، ولكن أيضًا الفكرية، تنتقل تدريجيًا إلى التكنولوجيا، التي تقوم في حد ذاتها بدورات تكنولوجية وتمارس السيطرة عليها. هذا هو الآن المسار العام للتقنيات الحديثة. لقد تم بالفعل تقليص دور الشخص في العديد من الصناعات إلى مجرد وحدة تحكم لوحدة تحكم تلقائية.

بشكل عام، يُفهم مفهوم "التحكم في العملية" على أنه مجموعة من العمليات الضرورية لبدء العملية وإيقافها وكذلك الحفاظ على الكميات الفيزيائية (مؤشرات العملية) أو تغييرها في الاتجاه المطلوب. تسمى الآلات الفردية والوحدات والأجهزة والأجهزة ومجمعات الآلات والأجهزة التي تحتاج إلى التحكم والتي تنفذ العمليات التكنولوجية بكائنات التحكم أو الكائنات الخاضعة للرقابة في الأتمتة. الكائنات المُدارة متنوعة جدًا في غرضها.

أتمتة العمليات التكنولوجية- استبدال العمل البدني الذي ينفقه الشخص على التحكم في الآليات والآلات بتشغيل أجهزة خاصة توفر هذا التحكم (تنظيم المعلمات المختلفة، والحصول على إنتاجية معينة وجودة المنتج دون تدخل بشري).

تتيح أتمتة عمليات الإنتاج عدة مرات زيادة إنتاجية العمل، وزيادة سلامتها، والود البيئي، وتحسين جودة المنتج والاستخدام الأكثر عقلانية لموارد الإنتاج، بما في ذلك الإمكانات البشرية.

يتم إنشاء أي عملية تكنولوجية وتنفيذها لغرض محدد. تصنيع المنتجات النهائية، أو الحصول على نتيجة وسيطة. لذا فإن الغرض من الإنتاج الآلي يمكن أن يكون فرز المنتجات ونقلها وتعبئتها. يمكن أن تكون أتمتة الإنتاج كاملة ومعقدة وجزئية.

الأتمتة الجزئيةيحدث عندما يتم تنفيذ عملية واحدة أو دورة إنتاج منفصلة في الوضع التلقائي. وفي هذه الحالة، يُسمح بمشاركة بشرية محدودة. في أغلب الأحيان، تحدث الأتمتة الجزئية عندما تكون العملية سريعة جدًا بحيث لا يتمكن الشخص نفسه من المشاركة الكاملة فيها، في حين أن الأجهزة الميكانيكية البدائية التي تعمل بالمعدات الكهربائية تتعامل معها بشكل ممتاز.

يتم استخدام الأتمتة الجزئية، كقاعدة عامة، على المعدات الموجودة وهي إضافة إليها. ومع ذلك، فإنه يُظهر أكبر قدر من الكفاءة عندما يتم تضمينه في البداية في نظام التشغيل الآلي الشامل - حيث يتم تطويره وتصنيعه وتركيبه على الفور كجزء لا يتجزأ منه.

أتمتة متكاملةيجب أن يغطي موقع إنتاج كبير منفصل، ويمكن أن يكون ورشة عمل منفصلة، ​​ومحطة توليد الكهرباء. في هذه الحالة، يعمل كل الإنتاج في وضع مجمع آلي واحد مترابط. لا يُنصح دائمًا بالأتمتة المعقدة لعمليات الإنتاج. نطاقها هو الإنتاج الحديث المتطور للغاية، والذي يستخدم للغايةمعدات موثوقة.

يؤدي تعطل إحدى الآلات أو الوحدات إلى توقف دورة الإنتاج بأكملها على الفور. يجب أن يتمتع هذا الإنتاج بالتنظيم الذاتي والتنظيم الذاتي، والذي يتم تنفيذه وفقًا لبرنامج تم إنشاؤه مسبقًا. في الوقت نفسه، يشارك الشخص في عملية الإنتاج فقط كمراقب دائم، ومراقبة حالة النظام بأكمله وأجزائه الفردية، ويتدخل في الإنتاج لبدء التشغيل وفي حالة حالات الطوارئ، أو التهديد مثل هذا الحدوث.

أعلى مستوى من أتمتة عمليات الإنتاج - الأتمتة الكاملة. من خلاله، لا ينفذ النظام نفسه عملية الإنتاج فحسب، بل يتحكم أيضًا فيها بشكل كامل، والذي يتم تنفيذه بواسطة أنظمة التحكم الأوتوماتيكية. تعتبر الأتمتة الكاملة منطقية في الإنتاج المستدام والفعال من حيث التكلفة من خلال العمليات القائمة مع وضع التشغيل المستمر.

يجب توقع جميع الانحرافات المحتملة عن القاعدة مسبقًا، ويجب تطوير أنظمة الحماية منها. كما أن الأتمتة الكاملة ضرورية للعمل الذي يمكن أن يهدد حياة الإنسان أو صحته أو يتم تنفيذه في أماكن لا يمكن الوصول إليها - تحت الماء، في بيئة عدوانية، في الفضاء.

يتكون كل نظام من مكونات تؤدي وظائف محددة. في النظام الآلي، تقوم المستشعرات بأخذ القراءات وإرسالها لاتخاذ قرار بشأن التحكم في النظام، ويتم تنفيذ الأمر بالفعل بواسطة محرك الأقراص.في أغلب الأحيان، هذه هي المعدات الكهربائية، لأنه بمساعدة التيار الكهربائي يكون أكثر ملاءمة لتنفيذ الأوامر.

من الضروري فصل نظام التحكم الآلي والآلي. في نظام التحكم الآليتقوم المستشعرات بنقل القراءات إلى جهاز التحكم عن بعد إلى المشغل، وبعد أن اتخذ القرار بالفعل، ينقل الأمر إلى الجهاز التنفيذي. في النظام التلقائي- يتم تحليل الإشارة بالفعل بواسطة الأجهزة الإلكترونية، وبعد اتخاذ القرار، تعطي الأمر للأجهزة المنفذة.

ولا تزال مشاركة الإنسان في الأنظمة الآلية ضرورية، ولو كوحدة تحكم. لديه القدرة على التدخل في العملية في أي وقت وتصحيحها أو إيقافها.

لذلك قد يفشل مستشعر درجة الحرارة ويعطي قراءات غير صحيحة. الإلكترونيات في هذه الحالة، سوف تنظر إلى بياناتها على أنها موثوقة، دون التشكيك فيها.

إن العقل البشري يفوق قدرات الأجهزة الإلكترونية عدة مرات، رغم أنه أقل منها من حيث سرعة الاستجابة. يمكن للمشغل أن يدرك أن المستشعر معيب، ويقيم المخاطر، ويوقف تشغيله ببساطة دون مقاطعة العملية. وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون على يقين تام من أن هذا لن يؤدي إلى وقوع حادث. لاتخاذ القرار، تساعده الخبرة والحدس، الذي لا يمكن الوصول إليه بالآلات.

مثل هذا التدخل المستهدف في الأنظمة التلقائية لا يحمل مخاطر جسيمة إذا تم اتخاذ القرار من قبل متخصص. ومع ذلك، فإن إيقاف تشغيل جميع الأتمتة وتحويل النظام إلى وضع التحكم اليدوي محفوف بعواقب وخيمة بسبب حقيقة أن الشخص لا يستطيع الاستجابة بسرعة لتغيير الوضع.

والمثال الكلاسيكي هو الحادث الذي وقع في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، والذي أصبح أكبر كارثة من صنع الإنسان في القرن الماضي. لقد حدث ذلك على وجه التحديد بسبب إيقاف تشغيل الوضع التلقائي، عندما لا يمكن للبرامج التي تم تطويرها بالفعل لمنع الحوادث التأثير على تطور الوضع في مفاعل المصنع.

بدأت أتمتة العمليات الفردية في الصناعة في القرن التاسع عشر.يكفي أن نتذكر منظم الطرد المركزي الأوتوماتيكي الخاص بـ Watt للمحركات البخارية. ولكن فقط مع بداية الاستخدام الصناعي للكهرباء، أصبح من الممكن أتمتة أوسع نطاقًا ليس للعمليات الفردية، بل للدورات التكنولوجية بأكملها. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه قبل ذلك، كانت القوة الميكانيكية تنتقل إلى الآلات الآلية باستخدام ناقل الحركة ومحركات الأقراص.

ولم يبدأ الإنتاج المركزي للكهرباء واستخدامها في الصناعة، بشكل عام، إلا في القرن العشرين - قبل الحرب العالمية الأولى، عندما تم تجهيز كل آلة بمحرك كهربائي خاص بها. كان هذا الظرف هو الذي جعل من الممكن ليس فقط ميكنة عملية الإنتاج نفسها على الآلة، ولكن أيضًا ميكنة التحكم فيها. وكانت هذه هي الخطوة الأولى نحو الخلق آلات أوتوماتيكية. ظهرت العينات الأولى منها بالفعل في أوائل الثلاثينيات. ثم ظهر مصطلح "الإنتاج الآلي".

في روسيا، في ذلك الوقت في الاتحاد السوفييتي، تم اتخاذ الخطوات الأولى في هذا الاتجاه في الثلاثينيات والأربعينيات من القرن الماضي. لأول مرة، تم استخدام الآلات الأوتوماتيكية في إنتاج أجزاء المحمل. ثم جاء أول إنتاج مؤتمت بالكامل للمكابس في العالم لمحركات الجرارات.

تم دمج الدورات التكنولوجية في عملية آلية واحدة تبدأ بتحميل المواد الخام وتنتهي بتغليف الأجزاء النهائية. أصبح هذا ممكنًا بسبب الاستخدام الواسع النطاق للمعدات الكهربائية الحديثة في ذلك الوقت، والمرحلات المختلفة، والمفاتيح عن بعد، وبالطبع محركات الأقراص.

وفقط ظهور أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الأولى جعل من الممكن الوصول إلى مستوى جديد من الأتمتة. الآن لم تعد العملية التكنولوجية تعتبر مجرد مجموعة من العمليات الفردية التي يجب تنفيذها في تسلسل معين للحصول على نتيجة. الآن أصبحت العملية برمتها واحدة.

في الوقت الحالي، لا تقود أنظمة التحكم الآلي عملية الإنتاج فحسب، بل تتحكم فيها أيضًا وتراقب حدوث حالات الطوارئ والطوارئ.يقومون بتشغيل المعدات التكنولوجية وإيقافها ومراقبة الأحمال الزائدة وممارسة الإجراءات في حالة وقوع حادث.

في الآونة الأخيرة، جعلت أنظمة التحكم الآلي من السهل جدًا إعادة بناء المعدات اللازمة لإنتاج منتجات جديدة. هذا بالفعل نظام كامل، يتكون من أنظمة تلقائية متعددة الأوضاع منفصلة متصلة بجهاز كمبيوتر مركزي، والذي يربطها بشبكة واحدة ويصدر المهام للتنفيذ.

كل نظام فرعي عبارة عن جهاز كمبيوتر منفصل به برنامج خاص به مصمم لأداء مهامه الخاصة. إنه بالفعل وحدات إنتاج مرنة.يطلق عليها اسم المرونة لأنه يمكن إعادة تشكيلها للعمليات التكنولوجية الأخرى وبالتالي توسيع الإنتاج وتنويعه.

قمة الإنتاج الآلي هي. لقد تغلغلت الأتمتة في الإنتاج من الأعلى إلى الأسفل. خط نقل آلي لتوصيل المواد الأولية للإنتاج. الإدارة والتصميم الآلي. يتم استخدام الخبرة البشرية والذكاء فقط عندما لا يمكن استبدالهما بالإلكترونيات.

أتمتة العملية- مجموعة من الأساليب والوسائل المصممة لتنفيذ نظام أو أنظمة تسمح بإدارة العملية التكنولوجية نفسها دون المشاركة المباشرة للشخص، أو ترك الحق للشخص في اتخاذ القرارات الأكثر مسؤولية.

وكقاعدة عامة، نتيجة لأتمتة العملية التكنولوجية، يتم إنشاء نظام التحكم الآلي.

أساس أتمتة العمليات التكنولوجية هو إعادة توزيع تدفقات المواد والطاقة والمعلومات وفقًا لمعيار التحكم المقبول (الأمثل).

• الأتمتة الجزئية - أتمتة الأجهزة الفردية والآلات والعمليات التكنولوجية. يتم تنفيذه عندما تكون إدارة العمليات بسبب تعقيدها أو عابرتها غير قابلة للوصول عمليا لأي شخص. مؤتمتة جزئيًا كمعدات تشغيل كقاعدة. تستخدم الأتمتة المحلية على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية.

• الأتمتة المتكاملة - توفر أتمتة موقع تكنولوجي أو ورشة عمل أو مؤسسة تعمل كمجمع آلي واحد. على سبيل المثال، محطات توليد الطاقة.

• الأتمتة الكاملة هي أعلى مستوى من الأتمتة، حيث يتم نقل جميع وظائف التحكم وإدارة الإنتاج (على مستوى المؤسسة) إلى الوسائل التقنية. في المستوى الحالي من التطوير، لا يتم استخدام الأتمتة الكاملة عمليا، حيث تظل وظائف التحكم مع الشخص. يمكن استدعاء محطات الطاقة النووية بالقرب من الأتمتة الكاملة.

يوتيوب الموسوعي

1 / 3

✪ متخصصون المستقبل - أتمتة العمليات التكنولوجية والإنتاج

✪ أتمتة العمليات التكنولوجية

✪ محاضرة فيديو المفاهيم الأساسية والخلفية التاريخية للأتمتة

ترجمات

أهداف الأتمتة

الأهداف الرئيسية لأتمتة العمليات هي:

• تخفيض عدد موظفي الخدمة؛
• زيادة في حجم الإنتاج.
• زيادة كفاءة عملية الإنتاج.
• تحسين جودة المنتج؛
• خفض تكلفة المواد الخام؛
• زيادة إيقاع الإنتاج؛
• تحسين الأمن؛
• زيادة الود البيئي.
• زيادة في الاقتصاد.

مهام الأتمتة وحلها

يتم تحقيق الأهداف من خلال حل المهام التالية لأتمتة العمليات:

• تحسين جودة التنظيم؛
• زيادة توافر المعدات؛
• تحسين بيئة العمل لمشغلي العمليات؛
• ضمان موثوقية المعلومات حول مكونات المواد المستخدمة في الإنتاج (بما في ذلك من خلال إدارة الكتالوج)؛
• تخزين المعلومات حول مسار العملية التكنولوجية وحالات الطوارئ.

يتم حل مشاكل أتمتة العملية التكنولوجية باستخدام:

• إدخال الأساليب الحديثة للأتمتة؛
• إدخال الوسائل الحديثة للأتمتة.

تتيح لك أتمتة العمليات التكنولوجية ضمن عملية إنتاج واحدة تنظيم الأساس لتنفيذ أنظمة إدارة الإنتاج وأنظمة إدارة المؤسسات.

نظرا للاختلاف في النهج، تتميز أتمتة العمليات التكنولوجية التالية:

• أتمتة العمليات التكنولوجية المستمرة (أتمتة العمليات)؛
• أتمتة العمليات التكنولوجية المنفصلة (أتمتة المصنع)؛
• أتمتة العمليات التكنولوجية الهجينة (Hybrid Automation).

ملحوظات

تفترض أتمتة الإنتاج توافر آلات موثوقة وبسيطة نسبيًا في التصميم والتحكم. الآليات والأجهزة.

الأدب

إل آي سيليفتسوف، أتمتة العمليات التكنولوجية. الكتاب المدرسي: مركز النشر "الأكاديمية"

V. يو شيشماريف، الأتمتة. الكتاب المدرسي: مركز النشر "الأكاديمية"