автоматизація виробництво науковий технічний
Розвиток світової техніки йшло в трьох напрямках:
1. Створення машин двигунів (водяні, вітряні, парові, дизельні та електричні), які звільнили людину від важкої фізичної праці;
2. Створення машин-знарядь, тобто верстатів і технологічного обладнання різного призначення.
3. Створення машин для контролю і управління виробничими процесами. Розвиток цього напрямку було викликано необхідністю надійно, точно і швидко управляти машинами-двигунами, машинами-знаряддями і складними технологічними процесами.
Ідея створення машин і механізмів, які б працювали без участі людини, виникла в Стародавній Греції. Перші автоматичні діючі пристрої, створені людьми, створювалися і використовувалися в релігійних або розважальних цілях. Практичного значення автомати давнину і середньовіччя, за рідкісним винятком, не мали.
З необхідністю побудови керуючих пристроїв першими зіткнулися творці високоточних механізмів, в першу чергу, годин. Навіть дуже невеликі, але діючі безперервно, перешкоди, накопичуючись, приводили, в кінцевому підсумку, до відхилень від нормального ходу, неприпустимим за умовами точності. Протидіяти їм чисто конструктивними методами, наприклад, поліпшуючи точність і чистоту обробки деталей, підвищуючи їх масу чи збільшуючи корисні зусилля, не завжди вдавалося. І для підвищення точності, до складу годин стали вводити регулятори. На рубежі нашої ери араби забезпечили поплавковим регулятором рівня водяний годинник.
Перше автоматичний пристрій практичного призначення було винайдено Гюйгенсом в 1657р автоматичний регулятор маятникового типу для стабілізації швидкості ходу годинникового механізму.
Перші автоматичні пристрої промислового призначення з'явилися в зв'язку з винаходом і розвитком парових машин і турбін в 18 і 19 століттях в епоху промислового перевороту в Європі.
Початком розвитку автоматики як науки вважають 1765 р коли талановитий російський механік І. І. Повзунів створив першу в світі замкнуту автоматичну систему для регулювання рівня води в паровому котлі. Застосування автоматів в промисловості зіграло важливу роль в розвитку техніки. Цей період можна назвати періодом формування принципів автоматики: в 1784 році англійський механік Джеймс Уатт отримав патент на відцентровий регулятор швидкості парової машини, що використовується для підтримання сталості частоти обертання. Принцип роботи цих регуляторів виявився одним і тим же: вони підтримують заданий значення фізичного параметра не точно, а в деякому заданому діапазоні, тому такий принцип регулювання, широко застосовуваний в даний час, (принцип регулювання по відхиленню (Ползунова - Уатта), принцип регулювання по навантаженні (Понселе), метод регулювання по похідній (братів Сіменс). Саме в цей час з'являються перші теоретичні дослідження, присвячені вивченню процесів регулювання машин.
З другої половини шістдесятих років у зв'язку з розвитком ЕОМ і появою досить дешевих, надійних і швидкодіючих ЕОМ в світі з'явилися перші автоматизовані системи управління (АСУ).
Це особливо стало необхідним у зв'язку з появою і розвитком високопродуктивних агрегатів великої одиничної потужності і швидкодіючих технологічних процесів. У металургії були створені 350-ти тонні кисневі конвертери, прокатні стани продуктивністю понад 5 млн. Тонн прокату в рік і ін. Тому істотно зросли вимоги до якості продукції та економічності виробництва.
АСУ побудовані на базі обчислювальних комплексів (НВК), що представляють собою спеціалізовану промислову ЕОМ, призначену для обчислень і реалізації функцій автоматизованих систем управління. Саме різноманітність цих функцій дозволило підняти автоматизацію на якісно новий рівень. Автоматизовані системи управління розвиваються в двох основних напрямках: автоматизовані системи управління технологічними процесами (АСУТП) і автоматизовані системи управління виробничими процесами (АСУП).
До АСУТП мали місце так звані "локальні" системи автоматичного регулювання (САР), в яких за функціонування окремо взятого контуру регулювання певного технологічного параметра відповідав свій автоматичний регулятор (лат. "Локальний" - місцевий, обмежений за місцем).
Узгоджена робота контурів, число яких в технологічному процесі може бути великим, проводилася оперативним персоналом.
В АСУТП нараховуються десятки - тисячі окремих локальних контурів регулювання, узгодження яких також проводить оперативний персонал, але при використанні керуючого обчислювального комплексу. Таким чином, локальні САР входять в АСУТП, як складова частина.
Автоматизовані системи управління виробничими процесами виконує функції: маркетингу, календарного планування, поставок сировини, збуту готової продукції, фінансування і т.д. Об'єктом управління для АСУВ є трудовий процес безпосереднього виробництва товарної продукції і вся адміністративно-господарська діяльність підприємства, неминуче супроводжує основний процес виробництва продукції
В даний час створені принципово нові системи управління - інтелектуальні АСУ, що використовує методи і методи штучного інтелекту.
Розвиток промислового виробництва включає в себе три основні складові:
Автоматизація використовується не тільки в промисловому виробництві в вигляді АСУТП і АСУП. У науці створюються автоматизовані системи наукових досліджень (АСНИ), які дозволяють на порядок збільшити продуктивність праці вчених.
У промисловості створені системи автоматизованого проектування (САПР), які дозволяють збільшити швидкість проектування, значно зменшуючи кількість помилок в проекті.
Технічний прогрес, здійснюваний на основі автоматизації, включає в себе три основні складові: АСНИ і САПР - АСУТП, що дозволяє значно підвищити ефективність, як наукових розробок, так і кінцевих виробничих результатів.
Сучасне виробництво немислимо без застосування засобів автоматики. Можна з упевненістю сказати, що ступінь автоматизації управління різними процесами багато в чому характеризує загальний рівень і культуру виробництва, але і в той же час створює фундаментальні проблеми.
Якщо Ви помітили помилку в тексті виділіть слово і натисніть Shift + Enter