Автоматизация управления технологическими процессами

Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций. Требует дополнительного применения датчиков, устройств ввода, устройств вывода, управляющих устройств, исполнительных устройств, использующих электронную технику и методы вычислений, иногда копирующие нервные и мыслительные функции человека. Наряду с термином автоматический, используется понятие автоматизированный, подчеркивающий относительно большую степень участия человека в процессе.

Автоматизируются: производственные процессы; проектирование; организация, планирование и управление; научные исследования; бизнес-процессы.

Цель автоматизации — повышение производительности труда, устранение человека от производств, улучшение качества продукции, оптимизация управления, опасных для здоровья, повышение надежности и точности производства, увеличение конвертируемости и уменьшение времени обработки данных. [1, c. 135].

Автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи, поэтому решения стоящих перед автоматизацией задач обычно называются системами, например: система автоматического управления (САУ); система автоматизации проектных работ (САПР); автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП). На каждом предприятии есть отделы АСУТП, а в должностной инструкции описаны обязанности руководителя и работников, для решения своевременных вопросов.

Автоматизация обладает рядом преимуществ и недостатков в сравнении с предыдущим этапом технического развития.

К важным преимуществам можно отнести замену человека в процессах, включающих тяжелый физический или монотонный труд. Замена человека при выполнении задач в опасных условиях (а именно: космос, пожар, ядерные объекты, извержения вулканов, под водой и т. д.). Выполнение задач, которые выходят за рамки человеческих возможностей по скорости, выносливости, весу и т. д. Экономика улучшения. Автоматизация может вносить улучшения в экономику предприятия, общества или большей части человечества.

Основными недостатками автоматизации являются: Рост уровня безработицы из-за высвобождения людей в результате замены их труда машинным. Технические ограничения. Угрозы безопасности (уязвимость). Непредсказуемые затраты на разработку. Высокая начальная стоимость.

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

Основа АТП — это перераспределение материальных, энергетических и информационных потоков в соответствии с принятым критерием управления (оптимальности).

Основными целями автоматизации технологических процессов являются: повышение эффективности производственного процесса, безопасность, экологичность, экономичность. Достижение целей осуществляется посредством решения задач: 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.

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

Обычно создается АСУТП как результат автоматизации технологического процесса.

АСУТП — комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Может взаимодействовать с более глобальной Автоматизированной системой управления предприятием (АСУП).

Под АСУТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций технологического процесса на производстве, в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт.

Термин «автоматизированный» в отличие от термина «автоматический» даёт возможность человеку участвовать в отдельных операциях, как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

Составными частями АСУТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Как правило, АСУТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, контроллеры, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем могут быть задействованы промышленные сети.

В связи с различностью подходов различают автоматизацию следующих технологических процессов: Автоматизация непрерывных технологических процессов (Process Automation). Автоматизация дискретных технологических процессов (Factory Automation). Автоматизация гибридных технологических процессов (Hybrid Automation). [4].