Этапы автоматизации

Тема 1

Основные понятия и определения автоматизации

Понятие автоматизации

Автоматикой называют область современной науки и техники, в которой рассматриваются принципы и технические средства управления машинами, комплексами оборудования и технологическими процессами без непосредственного участия человека.

Автоматизация - применение технических средств, экономико-математических методов, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, передачи, преобразования и использовании энергии, материалов или информации.

Необходимой базой для создания автоматических систем управле­ния является механизация производства, заключающаяся в передаче машине механических, связанных с большими мышечными усилиями, функций человека в производственном процессе. Так, внедрение забой­ных комбайнов, породопогрузочных машин и конвейеров позволяет устра­нить тяжелый физический труд по отбойке, погрузке и транспортировке горной массы.

Автоматизация технологических процессов — это высший этап раз­вития машинного производства, когда техническим устройствам пере­даются функции управления, ранее выполнявшиеся человеком к связан­ные с работой его мозга (контроль, сигнализация, выбор наивыгоднейшего режима работы оборудования и т. п.). Например, современная автома­тизированная водоотливная установка без непосредственного участии человека выбирает моменты включения и отключения насосов, обеспе­чивает все необходимые виды зашит, сигнализацию, блокировки, т. е. выполняет функции, не столько сходные с мышечной, сколько с умствен­ной деятельностью человека.

Автоматизация, как высшая стадия механизации производства, освобождает человека не только от тяжелого физического труда, но и от напряженного умственного труда, связанного с процес­сом управления.

Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства, обеспечении безопасности и комфортности труда трудящихся, надежность работы оборудования.

Основными показателями технико-экономической эффективнос­ти автоматизации машин являются:

1) повышение про­изводительности труда и как следствие увеличение выпуска продукции;

2) повышение качества продукции

3) снижение себестоимости продукции;

4) повышение надежности работы оборудования и как следствие уменьшение объемов планово-предупредительных 'ремонтов, увеличение межремонтных сроков службы оборудования н ликви­дация аварийных ремонтов.

Этапы автоматизации

Автоматизация производства угольных шахт подразделяется на этапы – частичную (локальную), комплексную и полную. (Этапы- это условная классификация по охвату объекта средствами автоматизации).

Причастичной автоматизации- автоматизированы отдельные машины и установки, участвующие в технологическом процессе. Устройства автоматизации не имеют связей и блокировок с другими технологическими процессами. Функции постоянно присутствующего оператора в этом случае заключаются в оценке состояния различных технологических звеньев, в определении времени подачи пускового импульса, а также в принятии решения после аварийного отключения установки или комплекса оборудо­вания одним из устройств защиты аппаратуры автоматизации, Если автоматизируемая установка не требует постоянного при­сутствия обслуживающего персонала, то проводятся периодиче­ские проверки технического состояния оборудования и аппарату­ры с последующими ремонтами и настройками.

По мере совершенствования средств автоматизации и расширения сферы их применения было установлено, что частичная автоматизация наиболее эффективна тогда, когда производственное оборудование разрабатывается сразу как автоматизированное. К частичной автоматизации производства относится также автоматизация управленческих работ.

Комплексная автоматизация предусматривает введение общей системы управления и контроля для отдельно замкнутого технологического процесса. Например, процесса угледобычи от выемки в очистном забое до погрузки в бункер магистральной конвейерной линии. В этом случае операторы отдельных комплексов оборудования на очистном участке, внутришахтном транспорте, а также общешахтный диспетчер наблюдают за ходом технологических процессов, анализируют состояние и принимают решения по необходимым согласованиям режимов работы взаимосвязанных технологиче­ских установок и комплексов оборудования.

Комплексная автоматизация производства целесообразна лишь при высокоразвитом производстве на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением надёжного производственного оборудования, действующего по заданной или самоорганизующейся программе, функции человека при этом ограничиваются общим контролем и управлением работой комплекса.

Полная автоматизация производства - высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления. При этом автоматизи­руется как технологический процесс, так и оперативное управле­ние производством. Вся информация о ходе технологических процессов на шахте поступает в управляющую вычис­лительную машину по каналам телемеханики (или по каналам передачи данных в случае применения микроконтроллеров), где она анализируется по заданным программам. Управляющие команды от ЭВМ поступают либо непосредственно в локальные системы автоматизации для поддержания оптимальных режимов работы отдель­ных установок и технологических комплексов, либо обработанная машинная информация используется руководящим персоналом для согласования и обеспечения ритмичной высокопроизводитель­ной работы различных технологических участков шахты. Полная автоматизация проводится тогда, когда автоматизируемое производство рентабельно, устойчиво, его режимы практически неизменны, а возможные отклонения заранее могут быть учтены, а также в условиях недоступных или опасных для жизни и здоровья человека.