АСНИ
Цель научных исследований (НИ) – установление связей между вход-ными и выходными параметрами объекта исследований.
Выходные параметры – показатели качества продукции;
Входные параметры – характеристики сырья, химических материалов, энергоресурсов, параметры режимов работы.
Частью НИ обычно являются эксперименты, которые бывают актив-ными и пассивными.
К активным экспериментам относят:
– планируемый эксперимент, он позволяет получить связи между вхо-дами и выходами объекта без знания физико-химии процесса (считая объект «черным ящиком»). Базируется на возможности изменять параметры режима (осуществлять перебор входных параметров, фиксированных на двух уров-нях), в результате обработки результатов эксперимента могут быть получены уравнения регрессии (алгебраические уравнения, определяющие влияние входных параметров на выходные);
– эксперимент, основанный на определенном уровне знаний законов, которым подчиняется объект, и позволяющий уточнить некоторые парамет-ры этих законов.
Пассивный эксперимент – это длительное наблюдение за реальным хо-дом технологического процесса с учетом действующих возмущений и реак-ций персонала (экспериментатор не вмешивается в технологический про-цесс, а лишь фиксирует детали его проведения), что позволяет на основании полученных результатов установить связи между входами и выходами объ-екта.
АРМ – комплекс технических средств, обеспечивающих проведение эксперимента и обработку его результатов (комплект измерительных прибо-ров и вычислительной техники для обработки полученных результатов). Уровень связи между измерительными приборами и ЭВМ может быть раз-личным.
АИС – компьютерная база данных. Она содержит все справочные ма-териалы, необходимые для эксперимента (например, характеристики мате-риалов, ГОСТы, ОСТы, нормали и т.д.). Туда же заносятся результаты экс-периментов.
СМ – система моделирования. Существует два вида моделирования: физическое и математическое.
Физическое моделирование – воспроизведение реального объекта в масштабе. Достоинство – высокая степень приближения к реальному объек-ту. Физическая модель объекта может и отсутствовать.
Математическое моделирование – описание объекта дифференциаль-ными уравнениями разной степени сложности, которые связывают входы и выходы объекта, с последующим их решением. Достоинства: отсутствие рас-хода сырья, химикатов, энергоресурсов. Можно без опаски моделировать нерасчетные и аварийные режимы. Недостаток – отсутствие уверенности в адекватности модели, т.е. точности описания ею реального объекта.
САПР
Проектирование – это подготовка всей документации, необходимой для реализации технологического объекта (регламент для технологий, дета-лировки и сборки для конструкций, схемы и описания систем и т.д.).
АРМ – комплекс технических средств, обеспечивающих подготовку документации (вычислительная техника и необходимая периферия).
АИС – база данных, необходимых для проектирования (ГОСТы, ОСТы,
нормали и т.п.). Туда же заносятся результаты проектирования.
СМ – физическое и математическое моделирование. Последнее крайне необходимо для проектирования.
АСТПП
Это этап подготовки объекта к реальным цеховым условиям.
АРМ – комплекс технических средств, позволяющих контролировать цеховые условия и их влияние на качество продукции.
АИС – база данных, включающая справочные данные, собранные дан-ные о цеховых условиях и их изменениях, информацию о том, как условия повлияли на процесс, и что было сделано, чтобы его нормализовать.
СМ – физическое и математическое моделирование. Позволяет прове-рить влияние цеховых условий, не ожидая, пока они скажутся на процессе в действительности.
ГАП
СЛА – обеспечивают регулирование отдельных технологических пара-метров, либо управление отдельными операциями (открыть/закрыть, вклю-чить/выключить).
ПР – средства механизации.
Сферы, в которых необходимо применение промышленных роботов:
– опасные и вредные условия для человека (высокие и низкие темпера-туры, давления, повышенная радиация);
– выполнение очень тонких и точных операций (изготовление инте-гральных микросхем);
– выполнение физически тяжелых работ;
– выполнение однообразных операций.
Роботы имеют две составные части: манипулятор (имитация руки) и система управления (имитация мозга). Конструкция манипулятора зависит от характера объекта. Система управления может быть разной степени сложно-сти и совершенства: система цикловая, позиционная, контурная, обучаемая, очувствленная (обладающая осязанием, зрением, слухом).
АСУТП – система управления сложным технологическим процессом, зависящим от многих взаимосвязанных параметров. В этом случае независи-мое управление этими параметрами может не дать желаемых результатов, т.к. отдельные локальные системы будут мешать друг другу. Таким образом, в АСУТП отдельные системы должны работать согласованно, управляться из единого мозгового центра (ЭВМ, контроллер).
АСУП – система организационного управления.
Задачи АСУП:
1) учет простоев оборудования и их причин;
2) учет запасов сырья, химикатов и готовой продукции на складах;
3) учет расхода сырья, химикатов и энергоресурсов;
4) учет продвижения продукции по производству;
5) оперативное и долгосрочное планирование производства;
6) финансовые расчеты (в частности, расчет заработной платы).
АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И ДИСТАНЦИОННОЕ
УПРАВЛЕНИЕ
Автоматический контроль обеспечивается датчиком (Д) и вторичным прибором (ВП).
Дистанционное управление используется в неответственных случаях, если можно отказаться от применения автоматических регуляторов. Имеется рабочее место (пульт), с которого оператор может управлять объектом на расстоянии (рис. 2).
Рис. 2. Вариант дистанционного управления объектом
Здесь ДУП – дистанционный указатель положения;
КУ – ключ управления исполнительным механизмом (ИМ), воздейст-вующим на объект управления.
Стандартный электродвигательный исполнительный механизм включа-ет в себя двигатель, редуктор, концевые выключатели, датчики обратной связи (контактные или бесконтактные).