Автоматизация производства

Автоматизация производства — этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функции управления производственным процессом и передачей этих функций автоматическим устройствам.
Обязательной предпосылкой А. п. является механизация всех основных и вспомогательных операций технологического процесса. А. п. осуществляется средствами программного и автоматического управления машинами и технологическими процессами.
В электрических системах программного управления требуемые положения рабочих органов машины задаются в виде совокупности значений каких-либо электрических величин (напряжения тока,  числа   импульсов или их комбинаций, фазовых узлов сдвига и т. д.). В простейшем виде электрическое программное управление представляет собой автоматическую блокировку электроприводов отдельных машин, обеспечивающих их последовательный пуск и остановку, когда в процессе движения рабочие органы этих машин занимают определенные пространственные положения.
Системы программного управления могут выполняться с применением средств пневмо-и гидроавтоматики.
Электрическое программное управление может не только выполнить требуемый цикл движения исполнительных органов без участия человека, но и обеспечить автоматическое начало такого цикла при выполнении определенных условий.
Для автоматического выполнения такой операции машина должна быть оборудована чувствительными элементами — датчиками, контролирующими выполнение отдельных условий.
Программное устройство, к которому добавлено устройство, контролирующее состояние управляемого объекта или условия его работы, иногда называется рефлекторным устройством, а сама машина-автомат— рефлекторным автоматом. Программная система управления в виде автоматической блокировки электрических приводов также является рефлекторным автоматом. К рефлекторным автоматам относятся и разного вида автоматические устройства, служащие для защиты оборудования от аварийных режимов.
Отличительной особенностью циклических и рефлекторных устройств автоматического управления является отсутствие в них связи с течением управляемого процесса. Такие устройства относятся к классу разомкнутых систем управления, т. е. систем, не получающих информации о действительном протекании управляемого процесса.
Разомкнутые системы могут широко применяться лишь для процессов, в которых характеристики практически не изменяются и на которые не оказывают существенного действия какие-либо случайные возмущения. Для всех же остальных процессов необходимо применять замкнутые системы управления, важным классом которых являются системы автоматического регулирования. Основным назначением таких систем является стабилизация — поддержание на заданном уровне отдельных параметров процесса в условиях   постоянно   действующих
возмущений, отклоняющих параметры процесса от требуемых значений. Автоматический регулятор представляет собой рефлекторное устройство, активно реагирующее на отклонение стабилизируемой величины. В нем вырабатываются сигналы, изменяющие воздействие на управляемый объект так, чтобы препятствовать отклонению регулируемой величины от заданного уровня.
Для циклического процесса с резко меняющимися характеристиками может применяться программное изменение настройки регулятора, если заранее известно развитие процесса во времени.
Эти задачи могут быть решены, с помощью самонастраивающихся систем.
В устройствах управления таких систем автоматически анализируется информация, получаемая от управляемого процесса, и автоматически синтезируется закон управления.
В случае программного управления каким-либо цикличным процессом самоуточнение или самонастройка программы, как последовательности управляющих воздействий, осуществляется путем исследования свойств и характеристик процесса на его отдельных фазах за несколько циклов. Результаты этих исследований усредняются и запоминаются в виде уточненной программы, по которой в дальнейшем и   протекает   процесс.
Наряду с системами автоматической оптимизации получают распространение логические системы управления, обеспечивающие автоматическую выработку оптимальных программ для дискретных процессов, когда из-за многообразия возможных ситуаций эти программы не могут быть составлены заранее.
Для полного исключения влияния субъективных особенностей человека на показатели процесса требуется автоматизация оперативного управления. Создание систем автоматического оперативного управления является завершающим звеном полной А. п. — создания предприятий-автоматов. В этих системах управляющая машина будет перерабатывать всю информацию, необходимую для автоматической выработки решений по согласованию работы отдельных звеньев производственного процесса.
Наибольший эффект от использования систем автоматического управления достигается при комплексном охвате автоматизацией всех машин и технологических агрегатов предприятия. Комплексная автоматизация значительно уменьшает   влияние субъективных факторов человека (мастерство, утомляемость, быстрота реагирования и т. д.) на технологический процесс и позволяет достигнуть более ритмичной и высокопроизводительной работы.
При комплексной автоматизации весь автоматизируемый участок производства должен рассматриваться как единая взаимосвязанная система, обеспечивающая выполнение требуемой последовательности отдельных операций или фаз. технологического процесса. При комплексной автоматизации отдельные автоматические регуляторы и программные устройства должны быть связаны между собой и образовывать согласованно действующую единую систему управления, обеспечивающую требуемую совокупность воздействий. В зависимости от характера производственного процесса такая связь достигается созданием объединенной системы программного управления или комплексных систем регулирования.