Автоматизация

Расплавленные металлы и их сплавы находят широкое применение в народном хозяйстве. Этот интерес особенно велик в следующих отраслях: • Теплотехнике. • Ядерной. • Электронной технике. • Других отраслях промышленности. • Металлургическом производстве и в разработке новых технологий в этой области. Наибольшее внимание расплавленным металлам уделено в металлургии, что обусловлено необходимостью прохода жидкой фазы перед кристаллизацией. Развитие металлургии дает импульс к развитию исследований теплофизических характеристик расплавов.

Автоматизация научного и инженерного труда способствует интенсификации общественного производства и повышению его эффективности, ускорению темпов научно-технического прогресса. Достижения науки и техники закономерно усложнили производство и обусловили поиск новых путей в деле совершенствования его организации и управления, предопределили появление новой технической базы управления и прежде всего электронно-вычислительной техники. Прирост эффективности экономической деятельности предприятия в результате комплексной автоматизации системы подготовки производства может проявляться различным образом.

Автоматизированное производство характеризуется постоянным наращиванием выпуска продукции, резким повышением требований к ее качеству, все более частой сменяемостью моделей машин и приборов, позволяющей непрерывно совершенствовать их конструкцию. Отсюда возникает необходимость организации гибкого, переналаживаемого производства - от мелкосерийного до массового. Главное условие здесь - обеспечение максимальной экономической эффективности автоматизированной производственной системы (АПС). АПС — это совокупность оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных технологических машин и систем их автоматического функционирования. Эффективность автоматизированной системы зависит от ее структуры и технологических возможностей оборудования. Выбор структуры и параметров оборудования АПС требует анализа динамики ее функционирования, что удобно производить на математических моделях. Методы математического моделирования технологических процессов делятся на аналитические и имитационные. Аналитическое моделирование представляет собой описание объекта в виде некоторых функциональных соотношений (алгебраических, интегро-дифференциальных, конечно-разностных и т.п.) или логических условий.

Согласно существующей статистике, большинство тепловых станций России нуждаются в модернизации средств контроля, управления и регулирования. Состояние и технические возможности установленных ранее аппаратных средств автоматизации оцениваются как удовлетворительные. Необходимость в модернизации средств управления подтверждается ухудшением экономических и экологических показателей функционирования ТЭЦ. Для достижения более высокого качества технологических процессов требуются современные высоконадежные системы управления. Отличительные особенности современных систем управления подачей воздуха в топку котла и удаления дымовых газов являются использование: • Частотно-регулируемых приводов вентиляторов и дымососов, что по сравнению с направляющими аппаратами регулирования потока воздуха и газа, обеспечивает существенную экономию расхода электроэнергии. • Компьютерных систем управления, способных с высокой точностью обеспечивать требуемые показатели качества управления тягодутьевым процессом.

Надежное обеспечение заданных параметров точности и качества обработанных поверхностей является одной из актуальных проблем машиностроительного производства. Учитывая специфику развития металлообработки, которая заключается во все более широком внедрении в промышленную практику оборудования с числовым программным управлением, перспективным путем решения данной проблемы является разработка и внедрение в промышленную практику технических решений, которые позволяют оказывать управляющие воздействие на технологическую систему с целью автоматического обеспечения заданных параметров качества обработки. В связи с этим, в данной работе рассмотрены вопросы разработки и реализации системы автоматического обеспечения параметров, заданных шероховатости поверхности при токарной обработке.

Эффективность технологической подготовки производства (ТПП) зависит как от качества используемой информации, так и от времени ее обработки и принятия решения. Последнее во многом определяется методами и алгоритмами обработки исходных данных. В настоящее время известно множество методов [1,3], однако потребность в создании новых, позволяющих улучшить качество принимаемых при проектировании автоматизированных производственных систем (АПС) решений все еще высока, что объясняется широким разнообразием как самих АПС и используемого в них оборудования, так и номенклатуры, для выпуска которой они проектируются. Известны модели АПС с использованием ТМО, но в них не учтены особенности автоматизированных производственных систем, связанные с внецикловыми потерями (наличие скачков и разрывов при поступлении заготовок, отказов механизмов и устройств, износа инструмента, разрегулировки механизмов, бракованных деталей). Между тем такие потери существенно влияют на определение производительности АПС.

Преимущества короткозамедленного взрывания при разрушении породных массивов доказаны уже давно. В нашей стране короткозамедленное взрывание впервые было применено инженером К. А. Берлиным для получения требуемого навала взорванной породы при проходке вертикальных стволов шахт. Затем его стали применять для снижения сейсмического действия, а позже - для улучшения качества дробления разрушаемой горной породы. Доказано, что уменьшение интервала замедления между сериями способствует улучшению показателей взрыва. Нашей промышленностью на протяжении многих лет выпускаются электродетонаторы короткозамедленного действия с интервалами замедления через 15 и 25 мс. Были попытки перейти на изготовление ЭДКЗ с интервалом замедления через 10 мс, но практическое использование их не дало положительных результатов. Причина состояла в применении специальных замедляющих составов, точность срабатывания которых составляла примерно ±10 % от времени замедления.

Выполнение лабораторных работ по экспериментальной кинематике является одним из важных этапов изучения курса теории механизмов и машин. Их проведение связано с использованием большого количества первичных преобразователей (датчиков), установленных на звенья машины и фиксирующих различные кинематические параметры. Для регистрации быстроменяющихся во времени сигналов с датчиков традиционно использовались многоканальные шлейфовые осциллографы. Получение результатов эксперимента была связано с трудоёмкой обработкой светочувствительной фотобумаги. Дальнейшая работа с осциллограммами заключалась в не менее трудоёмких вычислениях масштабных коэффициентов. Эти вычисления и последующий расчёт кинематических параметров в фиксированных точках были связаны с измерением координат с помощью обыкновенной линейки. Поэтому полученные результаты имели большую погрешность (А = 10...20%), а это искажало информацию о реальных процессах, происходящих в машине.

Водогрейные котлы являются важнейшими элементами в системах отопления и горячего водоснабжения. Эти котлы могут работать на различных видах топлива - газе, мазуте, угольной пыли, кусковом угле. В связи с постоянно растущими ценами на газ и мазут актуальна замена этих дорогих энергоносителей более дешевым угольным топливом, особенно для Кузбасса, являющегося крупнейшим производителем угля в России.

Гекомс предлагает комплексные услуги по проектированию, производству и разработке программного обеспечения систем управления производственными процессами: Автоматизация насосных станций водоснабжения и водоотведения; Автоматизация дожимных и канализационных насосных станций; Автоматизация насосных станций пожаротушения; Автоматизация компрессорных станций; Автоматизация газораспределительных станций; Автоматизация нефтеперекачивающих станций; Автоматизация работы насосов, вентиляторов, компрессоров, чиллеров, конвейеров, элеваторов, и другое.

В традиционном производстве этапы проектирования и производства автономны, что неизбежно предполагает увеличение общих сроков технической подготовки производства, дублирование работы технолога и конструктора. В ИПК устанавливается прямая связь между процессами конструирования и изготовления с помощью системы информационного обеспечения (СИО). На этапе проектирования создается большая часть информации, которая затем используется в производстве для разработки технологии, планов оперативно-календарного управления и собственно управления технологическим оборудованием.

Интегрированная система управления качеством продукции это совокупность управляющих органов и информационных технологий (ИТ), объектов управления, взаимодействующих в процессе создания, производства, потребления и реновации продукции (т.е. на всех стадиях ее жизненного цикла). Эта система включает системную логистику (автоматизированное управление транспортными и информационными потоками).

Большинство водогрейных котлов промышленных и муниципальных котельных, работающих на угле, в настоящее время оснащены устаревшими системами управления. Топливо и электроэнергия, потребляемые котлоагрегатами, расходуются не оптимально, что связано с суточными (технологическими) колебаниями потребления теплоносителя (горячей воды). Около 60% электроэнергии собственных нужд котельных потребляют тягодутьевые машины - вентиляторы и дымососы. Практически на всех котлах применяется нерегулируемый асинхронный электропривод, регулирование расхода воздуха и разряжения в топке осуществляется изменением положения заслонок направляющих аппаратов с центрального пульта, а контроль технологических параметров работы котла - с помощью регистрирующих вторичных приборов. При таком способе регулирования потоков воздуха и отходящих газов (дыма) потери на дросселирование достигают 70%. Кроме этого, при эксплуатации котлов в связи с изменением параметров воздуховодов и дымоходов, топок котлов и свойств топлива устанавливаемые по наладочным технологическим картам режимы отличаются от оптимальных, что вызывает перерасход топлива.

Водогрейные котлы являются важнейшими элементами в системах отопления и горячего водоснабжения. Эти котлы могут работать на различном виде топлива: • Газ • Мазут • Угольная пыль • Кусковом угле В связи с постоянно растущими ценами на газ и мазут актуальна замена этих дорогих энергоносителей более дешевым угольным топливом, особенно для Кузбасса, являющегося одним из крупнейших поставщиков угля в России.

Прогнозирование, как таковое, широко используется в промышленности, финансовой и коммерческой деятельности. Прогнозирование спроса на те или иные товары и услуги, роста или падения котировок ценных бумаг, потребности предприятия в сырье и энергоресурсах - эти задачи решаются с помощью разных алгоритмов прогнозирования, в том числе, и с применением нейронных сетей. При этом каждый раз возникает задача определения необходимого и достаточного набора входных данных при заранее известных выходных параметрах. Одной из технологических процедур на оптовом рынке электроэнергии и мощности (далее - ОРЭМ) является прогнозирование предприятиями-участниками рынка своего планового почасового потребления. Прогнозная величина потребления используется при проведении конкурентного отбора ценовых заявок на производство и покупку электроэнергии в процессе проведения торгов на ОРЭМ.

На сегодняшний день, как на отечественных, так и на зарубежных разрезах, большинство скальных и полускальных пород разрабатываются одноковшовыми экскаваторами-мехлопатами с предварительной буровзрывной подготовкой массива к выемке. Электрооборудование одноковшовых экскаваторов работает в сложных природно-климатических и эксплуатационных условиях. Основной особенностью рабочего режима механизмов экскаватора является постоянная работа на резкопеременную нагрузку, которая сокращает ресурс основных узлов электроприводов экскаватора. Для оценки остаточного ресурса элементов электроприводов экскаваторов целесообразно оснащать их системой диагностирования. Для построения такой системы нужно знать текущее состояние, как электрических, так и механических подсистем электроприводов.

При использовании котельного агрегата (КА) в составе водогрейной котельной установки, работающей на угольном топливе, предлагаемая ниже микропроцессорная система автоматизации КА является важнейшим элементом нижнего уровня управления распределенной АСУ технологическими процессами котельной.

Водогрейные котельные установки, работающие на угле, широко используются на предприятиях промышленности и ЖКХ для решения задач автономного теплоснабжения (технологических нужд, отопления, горячего водоснабжения). Большинство таких установок в настоящее время оснащены морально и физически устаревшими системами управления на основе средств релейноконтактной автоматики и аппаратно реализованных промышленных регуляторов.

Существенного повышения надежности главных электроприводов карьерных экскаваторов можно добиться применением системы функционального диагностирования их технического состояния. На основании данных специализированного монтажно-наладочного цеха Нерюнгринского угольного разреза нами был произведен анализ простоев экскаваторов ЭКГ-20, в результате которого выявлено, что наибольшее время простоев вызывают отказы тиристорного преобразователя, на втором месте находятся простои из-за отказов электродвигателей постоянного тока, на третьем - простои из-за отказов системы импульсно-фазового управления.

В ранних статьях были рассмотрены основные методы прогнозирования электропотребления промышленных предприятий, как в долгосрочной, так и в краткосрочной перспективе, и был сделан вывод о целесообразности применения для решения этих задач искусственных нейронных сетей (далее - ИНС).

Компрессорные станции предназначены для получения сжатого воздуха, являющегося источником энергии для работы пневматического технологического оборудования. Параметром, характеризующим работу компрессоров и присоединенных к ним потребителям, является давление сжатого воздуха: снижение давления у рабочего оборудования снижает его производительность, а увеличение давления выше требуемого приводит к росту потерь (утечек) сжатого воздуха в атмосферу и, следовательно, к ухудшению показателей работы компрессорной станции (увеличиваются удельные энергозатраты на производство сжатого воздуха).

При использовании компрессорного агрегата (КА) в составе шахтной компрессорной станции предлагаемая система автоматизации КА является важнейшим элементом нижнего уровня управления станцией. В статье представлена система автоматизации компрессорного агрегата, управляющим элементом которой является микропроцессорный программируемый логический контроллер (ПЛК)

Традиционный подход к созданию сложных систем управления электроснабжением промышленных объектов заключается в том, что первоначально реализуется ее технологическая функция, в последнюю очередь задаются безопасностные свойства системы. Иной подход к созданию систем повышенной безопасности основан на использовании взаимозависимости безопасности функционирования системы и насыщенности ее внутренней информацией

Совершенствование систем автоматизации карьерных буровых станков является одним из существенных факторов повышения роста эффективности их функционирования, в частности роста производительности и снижения затрат на бурение. Применение на буровых станках микропроцессорных средств, в частности программируемых контроллеров, позволяет существенно расширить функциональные возможности системы автоматизации: не только оптимизировать процесс бурения, но и обеспечить передачу на диспетчерский пункт информации о работе станка (количестве пробуренных метров, об отказах и причинах простоя), осуществить диагностирование состояния системы управления и оборудования, представить машинисту в удобном виде данные о работе станка.

С развитием комбинированного проветривания очистных забоев возникла необходимость в бурении одиночных или групповых газоотсасывающих скважин с дневной поверхности в отработанное пространство или отдельного очистного забоя, или в отработанное пространство панели, горизонта и т.д. Поэтому возникла потребность в создании автоматической система защиты газовоздушных скважин от взрыва.

Автоматизация карьерных экскаваторов циклического действия позволяет исключить либо ограничить влияние человеческого фактора на эффективность их функционирования. Неквалифицированное управление, ограничение видимости ночью и при неблагоприятных погодных условиях, снижение рабочих скоростей механизмов при работе в дальних забоях, утомляемость машинистов существенно снижают производительность одноковшовых экскаваторов.

В системах автоматизации технологических процессов часто возникает необходимость в длительном хранении сигналов измерительной информации с целью анализа эффективности процессов, оптимизации алгоритмов автоматического управления, анализа аварийных ситуаций, выявления причин брака и т. д. В связи с тем, что объемы хранимых данных велики, актуальна задача их сжатия.