Технологические средства автоматизации процессов (ТСА)

Технологические средства автоматизации процессов – это аппаратные и программные инструменты, предназначенные для замены или минимизации ручного труда в производстве, управлении и других сферах. К ним относятся: промышленные роботы, датчики, PLC, SCADA-системы, ERP- и MES-программы. Они повышают точность, скорость и эффективность операций, снижая затраты и ошибки.

Технологические средства автоматизации

Назначение ТСА

Использование технологических средств автоматизации процессов в производственных приборах должно быть тщательным и целенаправленным, чтобы не нарушить рабочий процесс и, в то же время, повысить его эффективность. При выборе автоматизированных приборов важно учитывать их функциональные особенности, совместимость с уже существующей инфраструктурой и способности по мониторингу производственных технологических процессов. В некоторых случаях может потребоваться привлечение специалистов, которые обладают опытом работы в специфических производственных циклах и с такими установками, как автоматизация вентиляции.

Автоматизация приборов и технологических средств регулирования помогает решить ряд задач:

  • улучшить качество регулирования в оборудовании;
  • повысить эффективность и готовность существующего оборудования;
  • внедрить новые производственные технологии;
  • организовать хранение информации о нештатных ситуациях и ходе технологического процесса.

Обратиться к специалистам — это ключевой шаг при организации нового производства. Это позволит создать эффективную и автоматизированную систему с самого начала работы предприятия. Особенно тщательно следует подходить к автоматизации на старых объектах, где требуется обновление производственного оборудования и внедрение новых стандартов качества и безопасности.

Виды средств автоматизации процессов

Технологические средства автоматизации технологических процессов охватывают широкий спектр инструментов и технологий.

Промышленная автоматизация

В эту категорию попадают роботизированные установки, автоматические конвейеры и манипуляторы, а также программы, которые управляют производственными технологическими процессами. Использование таких решений позволяет значительно повысить производительность, снизить затраты и улучшить качество продукции. Например, автоматизация технологических средств и производств может существенно сократить время сборки изделий, минимизировать количество ошибок и повысить безопасность на рабочем месте.

Автоматизация обработки данных

Для эффективного регулирования большими объемами информации применяются специализированные программы и установки, которые автоматизируют сбор, обработку и анализ сведений. Это позволяет компаниям быстро и точно обрабатывать информацию, принимать обоснованные решения и сокращать время, затрачиваемое на выполнение рутинных задач.

Автоматизация систем управления

Автоматизация приборов регулирования играет ключевую роль в оптимизации технологических процессов, связанных с регулированием ресурсами и контролем функционирования оборудования. Это включает в себя техническую автоматизацию таких процессов, как планирование, мониторинг, контроль и оптимизация работы. В результате внедрения автоматизации, приборы становятся более надежными и эффективными, что также способствует повышению безопасности и удобства их использования.

Автоматизация в сфере услуг

За последние годы технической автоматизация активно внедряется и в сфере услуг. Например, в финансовом секторе использование автоматизированных решений позволяет значительно упростить и ускорить обработку транзакций, а также автоматизировать технологические процессы принятия решений и улучшить качество обслуживания клиентов. Также техническая автоматизация находит применение в здравоохранении, туризме, торговле и других областях, где она помогает повысить эффективность работы и улучшить качество предоставляемых услуг.

Классификация средств автоматизации

Технологические средства автоматизации технологических процессов и производств играют ключевую роль в оптимизации производственных и управленческих процессов. Их классификация помогает систематизировать инструменты по назначению, функциям и сферам применения.

Сбор и преобразование данных

Для этой задачи используются различное оборудование, такие как:

  • Кнопки, переключатели, клавиатуры и панели оператора.
  • Датчики, измерительные преобразователи и видеокамеры.
  • Усилители и преобразователи сигналов.

Эти установки взаимодействуют с окружающим миром и передают результаты этого взаимодействия в автоматизированные приборы управления (АСУ). Хотя оборудование сбора сведений также входят в состав АСУ, правильнее будет сказать, что результаты передаются в модуль регулирования.

Например, при нажатии на кнопку, контакты замыкаются или размыкаются. Если эти контакты подключены к входу определённого оборудования, изменение сигнала на входе сигнализирует установке о том, что произошло какое-то событие. В зависимости от заложенных в прибор сценариев (или алгоритмов) он реагирует на это событие.

Передача данных по каналам связи

Для этой задачи используются различные установки, такие как:

  • Преобразователи интерфейсов.
  • Коммутаторы, маршрутизаторы и разветвители сигналов.
  • Модемы.
  • Беспроводные устройства, включая GSM, GPRS, WiFi и другие.

Когда сигнал формируется с помощью какого-либо оборудования сбора сведений, его необходимо передать в прибор. Если речь идет о кнопке, технологический процесс достаточно прост — мы просто замыкаем или размыкаем электрическую цепь, подключенную к входу оборудования.

Однако возникают и более сложные ситуации. Например, если кнопка находится на расстоянии 1000 километров от автоматизированного прибора регулирования. В таком случае потребуется использовать приборы связи и преобразования сигналов. Преобразование необходимо для передачи сигнала по каналу связи, так как отправить его напрямую на такое расстояние невозможно — сигнал просто не дойдет.

Обработка и хранение данных, а также управление системой

Это важные аспекты работы современных автоматизированных систем управления (АСУ) Для выполнения этих задач используются различные установки, такие как:

  • Промышленные компьютеры.
  • Программируемые логические контроллеры (ПЛК).
  • Программируемые реле.
  • Микроконтроллеры и микропроцессорные приборы.
  • Регулирующие и управляющие установки, включая программируемые.
  • Облачные сервисы и решения в области интернета вещей.

При разработке современных АСУ всё чаще применяются интеллектуальные программируемые установки. Однако, стоит отметить, что простая автоматика также остаётся востребованной.

Устройства данной категории можно считать центром и «мозгом» прибора регулирования. Все сигналы, поступающие в АСУ, обрабатываются именно этими приборами. В зависимости от значений полученных сигналов, оборудование принимает решения о дальнейших действиях. Нажатие на кнопку «ПУСК» инициирует запуск производственной линии. Если датчик температуры фиксирует превышение температуры электродвигателя, оборудование автоматически отключает двигатель, уведомляет оператора и включает аварийную сигнализацию.

Исполнительные устройства

Для выполнения функций регулирования используются различные установки, такие как:

  • Выходные устройства регулирования (реле, пускатели, контакторы).
  • Электромагниты, клапаны, задвижки.
  • Электроприводы.
  • Сервоприводы.
  • Гидро- и пневмоприводы.

Автоматизированный прибор управления (АСУ) обладает «мозгом», но не имеет «рук» и «ног», чтобы управлять процессами. Однако у неё есть исполнительные установки, которые позволяют оборудованию реализовывать необходимые действия.

К примеру, если датчик уровня в баке, заполненном водой насосом, сообщает системе о том, что бак полон, то оборудование отправляет команду на отключение насоса. Но, как правило, отключить насос напрямую не представляется возможным. В этом случае выходной сигнал передаётся на промежуточное реле, которое и выполняет отключение насоса. Если насос обладает высокой мощностью, может потребоваться также использование контактора.

Существуют и более сложные сценарии регулирования, но для каждого из них всегда найдётся подходящее исполнительное оборудование.

Устройства защиты

Играют важную роль в обеспечении безопасности, поэтому к ним относятся:

  • Устройства блокировки и предохранения.
  • Гальванические развязки.
  • Автоматы защиты.
  • Системы диагностики неисправностей и аварий.
  • Системы производственной безопасности, такие как обнаружение людей в опасных зонах и приборы взрывопредупреждения.

Хотя установки безопасности обычно не являются основной функцией автоматизированных систем управления (АСУ), требования законодательства и стандартов, таких как ГОСТ, вынуждают разработчиков включать минимум необходимых защитных функций.

Устройства для отображения данных и взаимодействия с пользователем

Для этой задачи используются различные установки, такие как:

  • Устройства звуковой и световой сигнализации могут быть простые лампочки и звуковые сигналы.
  • Панели оператора, включая сенсорные варианты.
  • Мониторы и другие визуализирующие приборы.
  • Принтеры и другие устройства, которые печатают или записывают информацию.

Как уже упоминалось, любой прибор, даже самый усовершенствованный, время от времени должен взаимодействовать с человеком. Это необходимо, ведь она разработана людьми для людей. Способы общения не так разнообразны:

  • Обмен звуковой информацией.
  • Обмен визуальной информацией.

Именно для передачи необходимой информации человеку и предназначены устройства отображения данных. Некоторые из них могут выполнять функции как вывода, так и ввода, например, панели оператора.

Программные комплексы

Эта тема на самом деле весьма обширная, и углубляться в нее можно долго. Однако стоит отметить, что современные автоматизированные приборы управления (АСУ) содержат множество уровней программного обеспечения. Например, программируемый логический контроллер (ПЛК) может иметь операционную систему, о существовании которой обычный инженер может даже не подозревать.

Применение

Автоматизация занимает значительную нишу в разных отраслях, включая промышленность и сферы услуг. Она помогает ускорить производственные процессы и уменьшить количество ошибок, что делает операции более эффективными и предсказуемыми.

Приборы автоматики обработки данных, например, помогают упростить выполнение рутинных задач, связанных со сбором, обработкой и анализом информации. Это не только экономит время и усилия, но и значительно повышает качество результатов.

Также нельзя забывать о технологических средствах автоматического регулирования. Они обеспечивают автоматизацию процессов, связанных с регулированием ресурсами и контролем работы систем. В итоге, такие системы становятся более надёжными, эффективными и удобными для пользователей.

Технологические средства автоматического производства действительно играют ключевую роль в улучшении эффективности и качества работы в самых разных областях. Они помогают упростить рабочие процессы, сократить время на выполнение задач и повысить точность результатов. Потенциал этих технологий позволяет оптимизировать работу и достигать новых успехов в различных секторах.

Наша инженерная компания ИПК «Индустрия» занимает одну из ведущих позиций в сфере системной интеграции. Мы специализируемся на автоматизации технологических процессов (АСУТП), электрооборудовании (ЭОМ) и слаботочных системах (СС).

Заключение

Технологические средства автоматизации играют ключевую роль в современном производстве и регулировании, повышая эффективность, точность и безопасность процессов. Их внедрение требует тщательного анализа совместимости с существующей инфраструктурой и учета специфики производства, а в некоторых случаях – привлечения специалистов. Современные решения, включая промышленных роботов, SCADA-системы и облачные сервисы, обеспечивают полный цикл регулирования – от сбора данных до выполнения команд, сохраняя при этом безопасность операций.

Развитие автоматики продолжает трансформировать различные отрасли, открывая новые возможности для оптимизации и роста конкурентоспособности. Внедрение передовых технологий, таких как интернет вещей и искусственный интеллект, еще больше усилит этот тренд, делая автоматику стратегически важным инструментом в условиях быстро меняющейся технологической среды.

Вопрос-ответ

В каких сферах применяются технологические средства автоматизации?

Технологические средства автоматики широко используются в различных отраслях. В промышленности они задействованы на производственных линиях для сборки, упаковки и контроля качества. В энергетике автоматика управляет распределением электроэнергии и мониторингом сетей. Транспортная сфера применяет их для регулирования движением, логистики и автономных систем. Сельское хозяйство использует автоматику для управления поливом, уборкой урожая и мониторингом состояния почвы. В медицине автоматизированные системы помогают в диагностике, хирургии и управлении медицинским оборудованием.

Какие преимущества дает использование ТСА в производственных процессах?

Использование технологических средств автоматизации в производстве значительно повышает эффективность. Оно сокращает время выполнения операций и уменьшает влияние человеческого фактора, снижая количество ошибок. Автоматизация позволяет оптимизировать расход материалов и энергии, что ведет к снижению себестоимости продукции. Повышается точность и стабильность производственных процессов, что улучшает качество выпускаемых изделий. Кроме того, автоматика способствует увеличению безопасности труда, минимизируя участие персонала в опасных операциях.

Какие перспективы развития технологий автоматизации процессов?

Перспективы развития технологий автоматики связаны с интеграцией искусственного интеллекта и машинного обучения, что позволит создавать более гибкие и адаптивные системы. Увеличение роли интернета вещей (IoT) расширит возможности удаленного мониторинга и регулирование процессами. Развитие робототехники приведет к появлению более совершенных автономных систем, способных выполнять сложные задачи. Внедрение квантовых вычислений может значительно ускорить обработку данных в автоматизированных приборов. Также ожидается рост использования облачных технологий для централизованного регулирования автоматизацией в масштабах предприятий и целых отраслей.

Отзывы наших клиентов

Отзывы наших клиентов

Заказать
звонок