Автоматизированные системы управления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Описание процесса автоматизации

2. Классификация систем автоматики

3. Система контроля

4. Система управления

5. Система автоматического регулирования

6. Автоматизация производственных процессов

7. Практика на предприятии

Заключение

Введение

Место практики: ООО "СМК "РОСТ".

Организация ООО "СМК "РОСТ" зарегистрирована в 26 декабря 2015 года. Основной вид деятельности организации: Деятельность по строительству жилых и не жилых зданий.

Цель практики: получение первичных профессиональных умений и навыков.

Практика это вид учебной работы направленный на развитие практических навыков и умений, а также формирование компетенции обучающихся в процессе выполнения определённых видов работ связанных с будущей иной деятельностью.

Цель прохождения учебной практики - приобретение обучающимся привычных персональных умений и навыков, которые включают закрепление и углубление теоретических знаний, полученных в процессе обучения, приобретение необходимых практических умений и навыков работы в соответствии с выбранным направлением профессиональной подготовки.

Задачи практики - закрепление полученных в процессе обучения теоретических знаний по дисциплине гуманитарного, социально-экономического цикла и профессионального цикла. Подготовка обучающихся к изучению профессиональных дисциплин по следующим курсах. Получение обучающимся информации о будущей профессиональной деятельности, осмысление содержание профессии, её особенности и отличия от профессии других подобных специалистов, закрепление и расширение теоретических и практических навыков применительно будущей работы.

Использование автоматизированных систем управления технологическими процессами позволяет более эффективно использовать трудовые ресурсы предприятия. Использование автоматизированных рабочих мест повышает эффективность работы сотрудников компании, резко снижая затраты на выполнение рутинных и трудоемких операций. Большинство российских компаний разрабатывают автоматизированные системы управления технологическими процессами и программное обеспечение для решения различных задач, стоящих перед предприятиями, используя оборудование для промышленной автоматизации.

Предприятия часто сталкиваются с необходимостью модернизации оборудования или замены устаревших объектов современными комплексами, сохраняя при этом аппаратную и программную совместимость между старыми и обновленными компонентами системы. В таких случаях также необходимо как можно скорее обучить сотрудников компании эффективному использованию нового оборудования.

Автоматизация позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, оптимизировать процессы управления и вывести людей из опасных для здоровья производств.

1. Описание процесса автоматизации

Автоматизация - это одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующиеся технические средства и математические методы для того, чтобы освободить человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, информации и значительно снизить степень этого участия и сложность выполнений операций.

Автоматизируются:

производственные процессы;

проектирование;

организация, планирование и управление;

научные исследования;

бизнес-процессы;

и другие сферы человеческой деятельности.

Автоматизация позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, оптимизировать процессы управления, отстранить человека от производств, опасных для здоровья. Автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи. В состав систем автоматизации входят датчики (сенсоры), устройства ввода, управляющие устройства (контроллеры), исполнительные устройства, устройства вывода, компьютеры. Применяемые методы вычислений иногда копируют нервные и мыслительные функции человека. Весь этот комплекс средств обычно называют системами.

Основные виды систем автоматизации:

автоматизированная система планирования (АСП),

автоматизированная система научных исследований (АСНИ),

система автоматизированного проектирования (САПР),

автоматизированный экспериментальный комплекс (АЭК),

гибкое автоматизированное производство (ГАП) и автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП),

автоматизированная система управления эксплуатацией (АСУ) и система автоматического управления (САУ).

Основная тенденция развития систем автоматизации идет в направлении создания автоматических систем, которые способны выполнять заданные функции или процедуры без участия человека. Роль человека заключается в подготовке исходных данных, выборе алгоритма (метода решения) и анализе полученных результатов.

Однако присутствие в решаемых задачах эвристических или сложно программируемых процедур объясняет широкое распространение автоматизированных систем. Здесь человек участвует в процессе решения, например, управляя им, вводя промежуточные данные. На степень автоматизации влияют продолжительность времени, отведенного на решение задачи, и её вид -- типовая или нет.

2. Классификация систем автоматики

Существует большое разнообразие систем, заменяющих деятельность человека. Они применяются для контроля и управления самыми различными производственными процессами во всех областях техники, а также во всех сферах деятельности человека. В этих системах сочетаются весьма разнообразные по конструкции механические, пневматические, гидравлические, электрические, радиотехнические и другие устройства, составляя в общем сложный комплекс взаимодействующих друг с другом элементов. В результате каждая система отличается принципиальной схемой, назначением, параметром контроля или управления, принципом действия, характером работы.

При таком многообразии детальное изучение всех устройств теряет смысл и необходимость, так как это приведёт к бестолковой загрузке памяти изучающего. Однако принципы построения этих систем и методы исследования их характеристик имеют много общего. Так, например, система для получения информации о состоянии производственного аппарата состоит из последовательно включенных типовых элементов для передачи сигналов от производственного аппарата на устройство отображения информации, а система управления производственным процессом наоборот имеет последовательную цепь элементов для передачи воздействия на производственный аппарат. Но обе системы могут содержать одинаковые по назначению элементы.

В этой связи по функциональному признаку можно выделить следующие основные три разновидности систем автоматики: система контроля (СК), система управления (СУ), система автоматического регулирования (САР).

3. Система контроля

Под контролем понимается совокупность методов и средств, обеспечивающих получение информации о состоянии производственного процесса и объекта, в котором процесс выполняется. Система контроля освобождает человека от непосредственного наблюдения за производственным процессом, за состоянием производственного агрегата. Благодаря применению систем контроля происходит замена определенной деятельности человека техническими средствами, и потому такой контроль называют автоматическим.

Особая необходимость в автоматическом контроле возникает, когда операция контроля из-за своей сложности требует очень много времени или когда требуется высокая точность контроля или же контролируемая величина изменяется с большой скоростью, превышающей физические возможности человека. Часто контроль необходим из-за недоступности человека к объекту контроля в силу специфики технологии производства.

Системы автоматического контроля осуществляют измерение различных физических величин: температуры, давления, расхода, электрического напряжения и тока, механического напряжения (нагрузки), уровня жидкости и сыпучего материала, перемещения рабочих органов механизмов и поточно-транспортных систем. Благодаря этому они осуществляют контроль размеров и качества обработки изделий, сортировку и отбраковку изделий, учёт готовой продукции производства, контроль за движением транспорта, сигнализацию аварийных режимов производственных процессов и т.д.

4. Система управления

Под управлением понимают такую организацию процесса, которая обеспечивает заданный характер протекания процесса. При этом сам процесс является объектом управления, а переменные физические величины, характеризующие состояние процесса, называют управляемыми переменными или управляемыми (регулируемыми) величинами.

Производственный процесс выполняется в каком-либо устройстве, аппарате, потому объектом регулирования называют этот аппарат вместе с процессом. Фактически это тот же объект контроля.

Если управление объектом осуществляется человеком (оператором), то такое управление считают ручным. Если управление объектом осуществляется без участия человека, то такое управление является автоматическим.

Управление может быть местным, тогда щит с аппаратурой управления расположен около объекта и дистанционным, при котором силовые элементы системы управления монтируют на объекте, а щит управления располагают на некотором расстоянии от объекта в пункте, удобном для управления комплексом производственного участка, цеха, завода.

В принципе система управления (СУ) служит для передачи энергетического регулирующего воздействия на объект регулирования (ОР) от оператора либо регулятора с целью изменения параметра объекта по определённому закону и доведения его до заданного значения. В этой связи данная система имеет в своем составе силовые звенья.

5. Система автоматического регулирования

Автоматическое управление в общем случае должно обеспечить любые законы управляемого процесса и любые режимы работы объекта управления. Поэтому под автоматическим управлением понимается совокупность воздействий, выбранных из множества возможных и направленных на стабилизацию или улучшение функционирования объекта управления.

Автоматическое управление охватывает такие вопросы, как адаптация или самонастройка системы управления в соответствии с изменением параметров объекта или внешних воздействий. Вопросы формирования оптимальных управляющих воздействий и выбора наилучших режимов работы объекта управления /2,3 /. Если автоматическое управление призвано обеспечить изменение или стабилизацию управляемой величины по заданному закону, то его называют автоматическим регулированием. Следовательно, автоматическое регулирование можно рассматривать как частную разновидность автоматического управления. Оно представляет собой совокупность методов и средств, обеспечивающих измерение состояния объекта управления или действующих на объект возмущений и последующее формирование закономерного воздействия на объект управления.

Автоматизацию производственного процесса, как правило, невозможно обеспечить на должном уровне без применения группы систем автоматического регулирования (САР). Так, например, только один агрегат строительно-дорожной машины - двигатель внутреннего сгорания (ДВС) содержит: САР уровня топлива в камере карбюратора; САР опережения зажигания; САР напряжения генератора; САР температуры системы охлаждения ДВС и др.

Бурное развитие вычислительной техники, и в том числе микропроцессоров позволило создать САР на основе многофункциональных микроконтроллеров, которые широко внедряются в производство в настоящее время.

6. Автоматизация производственных процессов

Современные технологии характеризуются всё большим нарастанием скоростей протекания отдельных производственных операций и всё большим распространением непрерывных и поточных процессов с быстрым переходом от одной операции к другой. Усиливаются связи между отдельными процессами, соединенными в общий производственный поток. В результате неудовлетворительные результаты любой производственной операции часто вызывают нарушение нормального течения всего производственного процесса. Такое усиление жесткости и многообразие связей между производственными операциями вызывают необходимость использования средств автоматики.

Наиболее ярко это проявляется в производствах с развитыми технологиями: и полупроводниковая промышленность, машиностроение, военно-промышленные комплексы. Становится очевидным, что автоматизировать эффективно можно только хорошо налаженный технологический процесс, а процесс автоматизации нужно рассматривать в тесном взаимодействии производственного объекта с устройством управления. Для этого, прежде всего, нужно детально изучить технологию объекта управления, чтобы выделить координаты (параметры) управления, а затем по выделенным параметрам установить на объекте первичные приборы и подключить их к устройствам контроля и регулирования.

По степени автоматизации различают объекты с частичной, комплексной или полной автоматизацией. Частичная автоматизация - наиболее распространенный этап автоматизации, при котором только часть операций производства автоматизирована, а в оставшейся части операций участвует человек (оператор).

Например, автоматизация грейдера. Она содержит автоматизацию контроля уровня топлива в баке, угла наклона отвала и давления в гидросистеме привода поворотом отвала. Операции управления давлением в гидросистеме, режимом работы двигателя, навигационными устройствами выполняет оператор (водитель грейдера).

Комплексная автоматизация - охватывает контролем и регулированием весь комплекс технологических операций по производству какого-либо изделия, детали или узла, включая и вспомогательные операции. При этом функции человека сводятся к наблюдению за ходом производственного процесса, анализу его показателей и координации работы систем автоматики и производственного оборудования.

Полная автоматизация - исключает непосредственное участие человека во всём комплексе операций производственного участка (цеха), включая и координацию работы систем автоматики. Здесь это осуществляет микропроцессорное устройство. Это наиболее перспективный уровень автоматизации и в настоящее время он активно развивается путем внедрения в системы управления микроконтроллеров и управляющих ЭВМ.

7. Практика на предприятии

В ходе выполнения практики осваивались следующие компоненты в соответствии с учебным планом подготовки бакалавров по направлению15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроение» Набережночелнинского института ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет:

1) ПК-18. Способностью аккумулировать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт в области автоматизации технологических процессов и производств, автоматизированного управления жизненным циклом продукции, компьютерных систем управления её качеством.

2) ПК-20. Способность проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом их результатов, составлять описание выполненных исследований и подготавливать данные для разработки научных обзоров и публикации.

3) ПК-21. Способностью составлять научные отчёты по выполненному заданию и участвовать во внедрении результатов исследований и разработок в области автоматизации технологических процессов и производств автоматизированного управления жизненным циклом продукции и её качеством.

4) ПК-31. Способность выявлять причины появления брака продукции, разрабатывать мероприятия по его устранению, контролировать соблюдение технологической дисциплины на рабочих местах.

Место прохождения учебной практики: ООО «СМК - РОСТ»;

Город Набережные Челны, ул. Академика Королева, здание 2/1, офис 2

Срок прохождения практики с 25 апреля 2022г. по 11 мая 2022г.

Практику в строительной организации проходил в области электричества (электроники). Ознакомился с уличным освещением - фонари.

Рис. 1

В процессе их установки, после ознакомления с электротехнической части, я узнал и понял как они работают. Не нужно их включать и выключать, всё это делает реле в зависимости от освещения. Также я ознакомился и со стандартами, техникой безопасности этих фонарей. Правила применения настоящего стандарта установлены вежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.

Паралельно изучал и вёл установку подъездных светильников. Изучил их нормативы, схемы подключения. Автоматическая система освещения подъездов с использованием датчиков движения. Благодаря подобной автоматике, можно немало сэкономить. Кроме этого, она не требует постоянного контроля со стороны человека. Для бесперебойной работы этого вида автоматизации необходима правильно составленная схема, а также грамотный монтаж всех элементов, в зависимости от конфигурации помещения подъезда и других его особенностей.

Датчик движения в подъезде - реагирует на перемещение объектов в своей «зоне ответственности». Для обустройства этой системы потребуется приобрести датчики движения, по одному на каждый из этажей. Некоторые модели осветительных приборов уже имеют встроенный датчик. Многие схемы автоматического освещения предполагают установку еще одного дополнительного датчика, устанавливаемого на входе, внутри подъезда. Этот прибор срабатывает сразу после того, как человек входит в помещение.

Рис. 2

Далее, датчик передает информацию на включение осветительных приборов, расположенных на лестничной площадке первого этажа.

Рис. 3 Один из примеров схемы автоматической системы освещения, включающей в себя датчики движения

Таким образом, лампы последовательно включаются на всех этажах подъезда до тех пор, пока человек не зайдет в свою квартиру. По истечении установленного на последнем датчике времени задержки освещение на лестничной площадке автоматически отключается.

Рис. 4

Освещение площадки подъезда перед лифтом.

Если же в доме установлен лифт, то датчик на входе в подъезд обязателен. Он должен контактировать с лампой освещения, которая осветит площадку перед лифтом. Дальнейшее включение освещения будет зависеть от особенностей конкретного подъезда, а также выбранной жителями схемы.

Для того, чтобы автоматизировать освещение в подъезде с лифтом, необходимо интегрироваться с лифтовым хозяйством. Если схема будет разработана, а приборы подключены правильно, то при нажатии кнопки выбранного этажа, кроме команды для лифта, импульс будет подаваться и на датчик площадки его остановки. Воплотить в жизнь такую схему - довольно непросто. Альтернативой ей может стать привязка системы освещения к выключателю открытия дверей. Однако, все работы, связанные с лифтом, должны осуществляться специалистами.

Самым простым и доступным вариантом является срабатывание датчика движения при выходе человека из лифта. В этом случае есть один минус -- из лифта придется выходить в темноту лестничной площадки. Однако, все остальные варианты имеют определенные сложности.

автоматизации освещение датчик лифт

Заключение

В процессе прохождения учебной практики я получил ценный теоретический и практический опыт. В результате проделанной работы были изучены и решены следующие задачи:

Изученные функции и задачи подразделений предприятия.

Изученные информационные потоки и документооборот предприятия.

Изучена архитектура автоматизированной информационной системы предприятия.

Изученные применяемые способы автоматизации.

Размещено на Allbest.ru