Глава 1. В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и

ПРЕДИСЛОВИЕ

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» большая роль отведена одному из важнейших направлений развития народного хозяйства страны — автоматизации производственных процессов.

Современное деревообрабатывающее производство характеризуется возрастающей сложностью и многообразием операций и оборудования. Управление таким производством возможно лишь при использовании методов и средств автоматизации, которым должны владеть инженеры технологических специальностей.

Современная автоматика — это отрасль науки, охватывающая широкий круг проблем. Обычно инженеры технологических специальностей не занимаются собственно разработкой и эксплуатацией автоматических устройств, но вместе с тем создание современных автоматических устройств контроля и управления производством невозможно без участия технологов, хорошо представляющих закономерности автоматизируемых процессов.

В соответствии с этим в учебнике отражены основные вопросы теории, расчета и проектирования систем автоматического управления деревообрабатывающих производств. Рассмотрены характерные процессы и технологическое оборудование как объекты автоматизации. Даны основные понятия об измерениях и измерительных приборах, регуляторах, исполнительных механизмах и др. Значительное внимание уделено анализу различных видов автоматических систем в деревообрабатывающих производствах. Приведены типовые схемы автоматизации основных деревообрабатывающих производств.

Настоящий учебник написан в соответствии с программой курса «Автоматика и автоматизация производственных процессов», утвержденной для лесотехнических вузов для специальностей 0902 и 0519.

Введение, главы 1, 2, 8, 9, 10, 14 написаны П. В. Ползиком, главы 4, 5, 6—В. К. Вороницыным, главы 7, 11, 12, 13—Л. Г. Молчановым, глава 3 совместно П. В. Ползиком и В. К- Вороницыным.

Авторы выражают признательность доктору технических наук, проф. Ю. К. Яхонтову и коллективам кафедр автоматизации производственных процессов Ленинградской лесотехнической академии им. С. М. Кирова и Сибирского технологического института за полезные замечания по подготовке рукописи к изданию и будут признательны читателям за советы по улучшению содержания книги.

ВВЕДЕНИЕ

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» поставлена задача всесторонней интенсификации экономики на базе ускорения научно-технического прогресса.

Важнейшими направлениями научно-технического прогресса названы широкое освоение передовых технологий, автоматизация и механизация производства. Уровень автоматизации в среднем по народному хозяйству должен возрасти в 2 раза.

Современный этап автоматизации должен опираться на электронизацию народного хозяйства благодаря следующим факторам:

выпуску новых современных ЭВМ, быстрому развитию робототехники, гибких автоматизированных производств, внедрению систем управления с использованием микропроцессоров и микро-ЭВМ;

созданию автоматизированных цехов и заводов, ускорению внедрения автоматизированных методов и средств контроля качества и испытания продукции как составной части технологических процессов;

повышению технического уровня вычислительной техники, приборов и средств автоматизации на основе новейших достижений микроэлектроники, оптоэлектроники, лазерной техники;

опережающему развитию производства быстродействующих управляющих и вычислительных комплексов, периферийного оборудования и программных средств к ним;

электронным устройствам регулирования и телемеханики, исполнительным механизмам, приборам и датчикам систем комплексной автоматизации сложных технологических процессов, агрегатов, машин и оборудования.

Важнейшая цель автоматизации технологических процессов деревообработки — снижение трудоемкости производства, улучшение качества изделий, создание условий труда, сберегающих физические и интеллектуальные силы человека в условиях повторяющихся операций, полное исключение вредных для здоровья человека технологических операций.

За последние 15—20 лет оборудование и технология, механизация и автоматизация деревообрабатывающего производства непрерывно развивались, совершенствовались, что обеспечило значительное повышение производительности и эффективности деревообработки.

Если ранее автоматика эффективно применялась в массовом производстве, то в последнее время с развитием вычислительных машин и устройств возможности автоматики резко расширились и стало возможным применять ее в любых производствах.

Это определило этапы автоматизации технологических процессов. На первом этапе основным направлением была автоматизация цикла работы машин, создание машин-автоматов и полуавтоматов.

На втором этапе автоматизации создаются автоматизированные системы машин, автоматические линии, выполняющие разнообразные операции (обработка, контроль, сборка и т. д.).

На данном этапе для обеспечения функционирования автоматических линий создавались и достаточно широко применялись различные по сложности манипуляторы.

Развитие автоматических линий вызвало создание новых систем автоматического управления циклами и режимами работы линий и оборудования, входящего в ее состав, на базе электрических, гидравлических и пневматических автоматических устройств.

Третьим этапом является комплексная автоматизация производственных процессов — создание автоматизированных участков, цехов, заводов.

Первыми мобильными системами стали системы числового программного управления станками, машинами, обрабатывающими центрами. Применение роботов и робототехнических комплексов с системами управления на базе микропроцессоров и микро-ЭВМ позволит создать гибкие производственные системы.

Параллельно создаются и широко внедряются автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), позволяющие оптимизировать процессы и создавать условия повышения экономической эффективности производства.

Одновременно развивались автоматизированные системы управления предприятиями (АСУ П), решающие организационно-экономические задачи.

Объединение АСУП и АСУ ТП в единую интегрированную систему — одно из главных направлений автоматизации производства. Если на первом этапе ЭВМ использовалась для автоматизации подготовки программ для станков с программным управлением, то дальнейшая автоматизация связана с групповым непосредственным управлением от ЭВМ станками и другим оборудованием, применением роботов для выполнения вспомогательных и транспортных операций, созданием автоматизированных сортировочных площадок и складов. Все это привело к созданию комплексно-автоматизированных цехов и участков.

Таким образом, автоматизация технологических процессов на современном этапе предполагает широкое внедрение вычислительной техники в системах управления, которые должны решать задачи автоматизации основного технологического оборудования, вспомогательных операций с помощью роботов, контроля, анализа и управления технологическими процессами на основе математических методов и применения ЭВМ, автоматизации проектирования автоматизированных процессов и т. д.

Создание современных автоматических систем и устройств, зачастую влияющих на конструкции машин, невозможно без участия инженеров-технологов и механиков, знающих закономерности автоматизированных технологических процессов и объектов. Чтобы принимать активное творческое участие в создании автоматизированных технологических комплексов, машин и добиться наибольшего эффекта от внедрения автоматики, инженер-технолог и инженер-механик должны:

иметь представление о тенденциях развития автоматики и возможностях применения вычислительной техники, основных положениях построения АСУ ТП;

знать принципы действия и возможности средств автоматики, элементы теории регулирования и основные принципиальные варианты построения систем;

уметь экспериментально или теоретически получить математическое описание объекта управления, обосновать требования к качеству регулирования и составить принципиальную схему контроля и управления.

Основная цель учебника — не выдача готовых решений, а выявление наиболее существенных вопросов и ознакомление с методами решения задач, возникающих при автоматизации.

Приведенные схемы автоматизации следует рассматривать как некоторые варианты решений, которые при определенных условиях целесообразно изменять и совершенствовать.

В 1765 году И. И. Ползунов изобрел автоматический регулятор питания парового котла. В 1784 году Д. Уатт разработал центробежный регулятор скорости паровой машины. Первыми автоматическими устройствами в электротехнике были регулятор напряжения Э. X. Ленца и Б. С. Якобц и регулятор для дуговых ламп В. Н. Чиколева.

Первые фундаментальные работы по теории регулирования опубликованы Д. С. Чижовым (1823) и Д. К. Максвеллом (1866), А. Вышнеградский (1876) выполнил системный подход к проблеме регулирования, рассмотрев регулятор и машину как единую динамическую систему. Теория устойчивости динамических систем разработана А. М. Ляпуновым (1892).

Советские ученые внесли большой вклад в научное обоснование, теоретическую разработку, практическое применение систем автоматики и телемеханики.

Фундаментальные научные работы советских ученых в области автоматических систем позволили успешно развивать прикладные направления в автоматике и автоматизации производственных процессов всех отраслей народного хозяйства.

Глава 1

Дата добавления: 2015-07-25