| тод наилучшего использования наличных возможностей произ-ва. Осуществление этой задачи требует комплексной автоматизации планирования и управления во всех отраслях нар. х-ва. Автоматизация только в технологич. части произ-ва оказалась недостаточной, и возникла необходимость в автоматизации также и экономич. дея тельности предприятий. Построение таких комплексных технико-экономич. АСУ связано с коренным совершенствованием принципов организации труда, технологии и управления на научной основе.
Комплексная А. п. требует высокого уровня научной организации труда с широким применением разнообразных вспомогат. технич. средств на рабочих местах производственного и управленч. персонала. Сюда относятся: устройства для подготовки, поиска, хранения и размножения документов, чертежей, справочных материалов для механизации инженерно-технич. и адм.-управленч. работ, специализированная мебель и оборудование и др. (см. Оргатехника).
А. п. в различных отраслях народного хозяйства. Развитие производит, сил страны, предусмотренное планами ком-мунистич. строительства, базируется на прогрессе науки, на использовании новейших науч. открытий и результатов теоре-тич. исследований и практич. изучения технологии произ-ва для разработки наиболее рациональных способов создания материальных ценностей, при минимальной затрате труда. Поэтому прежде всего тщательно изучают непрерывные процессы произ-ва, технология к-рых наиболее приспособлена для автоматизации. Так, на гидроэлектростанции вода из водохранилища непрерывно проходит через турбины гидроагрегатов. Автома-тич. регуляторы поддерживают требуемое число оборотов турбины, заданную частоту и напряжение вырабатываемого тока, регулируют активную и реактивную мощность. Защитные устройства предотвращают аварии. Автооператор гидроэлектростанции пускает и останавливает агрегаты станции в соответствии с графиком нагрузки. Устройства телемеханики позволяют диспетчеру энергосистемы контролировать работу автоматич. ГЭС из центрального пункта на большом расстоянии и только в особых случаях принимать управление станцией на себя. Так работает большинство современных ГЭС.
Управление тепловыми электростанциями значительно сложнее. Блок "котёл - турбина - генератор - трансформатор" мощностью в неск. сот Мет состоит из большого числа различных агрегатов подготовки и подачи топлива и воды, удаления продуктов сгорания, обеспечения правильных режимов горения в котле и нормальной работы турбины, генератора и трансформатора. Пуск и остановка блока связаны с выполнением многих строго регламентированных операций включения и выключения агрегатов, а экономичная и безаварийная эксплуатация требует взаимосвязанного регулирования многих параметров (напр., на блоке 800 Мет ок. 1000 управляемых объектов и до. 1300 контролируемых параметров). Осуществление этих процессов персоналом посредством обычных контрольно-измерит. приборов и устройств управления крайне затруднительно и ненадёжно, т. к. их число на один блок весьма велико. АСУ "Каскад" решает эту задачу комплексом взаимосвязанных регулирующих, вычислит., блокирующих, контролирующих и управляющих устройств под наблюдением всего лишь одного инженера-оператора.
Построенная в 1954 под Москвой первая в мире атомная электростанция мощностью всего 5 Мвт не могла бы работать без полной автоматизации ядерного реактора. На крупных АЭС автоматизируются не только регулирование мощности, аварийная защита и все др. процессы работы реакторных установок, но также совместная работа установок с поиском оптимального режима каждой из них и станции в целом.
Эффективная совместная работа неск. электростанций в крупной энергосистеме с большим числом трансформаторных подстанций и разветвлённой высоковольтной сетью линий электропередач протяжённостью в сотни и тысячи км без комплексной автоматизации и телемеханизации практически невозможна. Оптимальное распределение нагрузки между станциями и направление потоков энергии в районы с различными поясами времени и соответствующими сдвигами максимумов потребления, к-рые, в свою очередь, зависят от многих местных гид-рометеорологич. и технико-экономич. факторов, связаны с необходимостью быстрого ведения сложных расчётов (см. Энергосистемы автоматизация). В меж-дунар. энергетич. объединениях комплексная автоматизация обеспечивает лучшее использование водных и топливных ресурсов во взаимных интересах стран, входящих в энергообъединение.
Непрерывно в основном и большинство процессов с химич. технологией и труботранспортом сырья и продуктов. Эти процессы составляют основу всех производств химич., нефтехимич., газовой и фармацевтич. пром-сти, а также водоснабжения, канализации и др. Здесь автоматизируются процессы компенсации изменений подачи и качества исходного сырья, дозирования присадки реагентов, регулирования технологии переработки, транспортирования и фасовки для достижения высоких качественных и экономич. показателей, а также предотвращения аварий. Во всех этих произ-вах автоматизируются пуск и остановка насосных и компрессорных установок, открытие и закрытие вентилей, клапанов, задвижек и др. запорной арматуры; регулирование работы дробилок, мельниц, дозаторов, отстойников, фильтров, смесителей, теплообменников, выпаривателей, холодильников, реакторов и др. разнообразных технологич. аппаратов и их коммуникаций. Это осуществляется многочисленными средствами автоматич. дистанционного контроля и управления, локальными регуляторами и сложными многосвязными системами управления.
Успех автоматизации процессов химич. технологии в значит, мере определяется наличием соответствующих датчиков темп-р, уровней, давлений, расходов, состава и свойств перерабатываемых веществ и готовой продукции. Возможность определения широкого диапазона показателей химических процессов и высокая точность их селективности сделали реальной автоматизацию многих процессов.
Глубокий вакуум, высокие и сверхвысокие давления, очень низкие и чрезвычайно высокие темп-ры, большие скорости реакций, высокая влажность, агрессивность среды, огне- и взрывоопасность и др. особые свойства перерабатываемых веществ и транспортируемых сред нередко крайне неблагоприятны для работы устройств автоматики. В этих условиях особенно хорошо работают приборы пневматич. : автоматики и, в частности, агрегатный комплекс средств контроля и регулирования "Старт", сочетаемый с др. устройствами. Безопасность работы обеспечивается также системами предупредит, и аварийной сигнализации и различными быстродействующими защитными устройствами. Управление компрессорными и насосными станциями и задвижками трубопроводов большой протяжённости осуществляется устройствами телемеханики.
Контроль осн. производств, комплексов и сооружений и управление ими централизуются в диспетчерских пунктах, где на пультах управления или на мне-монич. схемах наблюдают эксплуатац. ситуации (работа оборудования, направление потоков, аварийное состояние). Плановые и оперативные расчёты режимов, затрат и выработки ведутся средствами вычислит, техники. При участии технико-экономич. служб осуществляются анализ и прогнозирование деятельности предприятия. Наиболее полно автоматизируются з-ды взрывчатых веществ, з-ды, производящие ракетное топливо, радиоактивные материалы и высокотоксичные химикалии.
К предприятиям с непрерывной технологией относятся также цементное, бетонное, целлюлозно-бумажное произ-ва, где автоматизация наилучшим образом объединяет все процессы в общий поток, стабилизирует качество продукции, повышает коэфф. использования оборудования. Успешно автоматизируются элеваторные зернохранилища, мукомольные мельницы и др. подобные предприятия. Здесь приборы контроля и регулирования повышают качество и бесперебойность работы оборудования, а вычислит, техника способствует улучшению экономич. показателей.
Изыскание прогрессивной технологии, которая даёт возможность осуществить комплексную автоматизацию,- главная задача при осуществлении ускоренного развития произ-ва. Так, в горном деле одновременно с дальнейшим совершенствованием механич. способов разрушения горных пород развиваются термич., электрич. и акустич. способы разрушения, создающие условия для эффективной автоматизации. Исключительно велико значение организации непрерывных потоков выемки и транспортирования породы на открытых разработках при достижении больших глубин. Развитие механич. комплексов с многоковшовыми экскаваторами, транспортно-отвальными мостами и цепью ленточных конвейеров и элеваторов, объединённых единой системой автоматич. управления, наиболее полно отвечает требованиям поточной технологии добычи полезных ископаемых. Создание комплекса надёжных машин непрерывного действия с высокой степенью механизации для открытых горных разработок связано с решением многих сложных задач материаловедения, горной механики, гидравлики и электротехники, динамики горных машин, конструирования и синтеза их приводных и исполнит, механизмов. Комплексная автоматизация подземной добычи угля в шахтах, оборудованных гидрофи-цированными крепями, проходческими комбайнами, конвейерными линиями л др. механизмами, обеспечивает высокую производительность труда и существенно улучшает его условия. А. п. охватывает не только подвижные, но также и стационарные механизмы и установки - подъёмные машины грузового ствола, вентиляторы проветривания, насосы водоотлива, электроподстанции, котельные, механизмы разгрузки вагонеток в околоствольном дворе и погрузки угля в ж.-д. вагоны. Диспетчерская служба с высокочастотной сетью шахтной сигнализации повышает безопасность работы. Применение ЭВМ даёт возможность быстро решать сложные инж. и экономич. задачи и улучшить оперативное управление шахтой.
Физич. и технич. принципы, на к-рых основана работа горных автоматич. агрегатов непрерывного действия, используются также и при создании комплексов машин для строительства каналов, тоннелей, жел. и шосс. дорог, линий труботранспорта, кабельных линий электропередач и связи и др. сооружений с большим объёмом земляных работ. В результате существенно сокращается разнотипность землеройного и отвально-транспортного оборудования, унифицируются электро- и гидроприводы, а также многие механизмы, узлы и детали горных и земляных строительных машин, что имеет большое значение при А. п.
Технология обогащения полезных ископаемых при А. п. также становится непрерывнопоточной. Объединение отдельных процессов дробления, измельчения, сортировки, обезвоживания и др. операций в единый непрерывный поток с автоматич. управлением и контролем основывается на изменениях физико-химич. свойств минералов при различных механич., акустич., гид-ромеханич., тепловых, магнитных и электрич. воздействиях. На этой базе создаётся экономичное высокопроизводит. оборудование автоматич. обогатительных фабрик, выпускающих сырьё высокого качества, что намного сокращает потери на последующих стадиях его переработки.
В металлургии при сложившейся технологии процессы переработки полезных ископаемых осуществляются гл. обр. циклически. Доменный и мартеновский процессы выплавки чугуна и стали, применявшиеся ещё в 19 в., до сих пор составляют основу чёрной металлургии. Однако и в этих случаях комплексная А. п. металла существенно повышает экономич. показатели. В доменном произ-ве практически все осн. параметры измеряются и регулируются автоматически. Управление вращающимся распределителем шихты, её взвешивание, распределение газа по фурмам идут автоматически. В системе управления тепловым режимом применяются ЭВМ. В мартеновских печах обеспечивается автоматич. стабилизация расхода газов (соотношения топливо - воздух) и осуществляется автоматич. реверсирование пламени. Все действующие конверторы оборудованы автоматич. системами регулирования давления и расхода кислорода. Автоматизация конверторов с применением в системе управления вычислит, машин оптимизирует тепловой режим и увеличивает количество плавок, попадающих в заданные пределы по составу. Дуговые печи оборудованы автоматич. системами регулирования подачи кислорода, управления электродами и контроля темп-ры металла. Все установки электрошлакового переплава, а также вакуумные печи оснащены автоматич. регуляторами перемещения электродов. Установки непрерывной разливки стали снабжаются системами регулирования уровней металла в промежуточном устройстве и кристаллизаторе, теплового режима непрерывного слитка, мерной резки и системами управления нестационарными режимами работы. Непрерывный спектральный анализ продуктов плавки автоматич. кванто-метрами непосредственно у печей не зависит от косв. показателей или запаздывающих результатов лабораторного анализа и позволяет вести процесс в оптимальном режиме. Вычислит, устройства, сопоставляя информацию, получаемую от квантометра и датчиков др. показателей хода плавки, воздействуют на него, постоянно обеспечивая высокое качество металла.
На прокатных станах автоматизировано управление гл. приводом, приводами нажимных устройств и вспо-могат. механизмов. Применяется система безотходного раскроя металла с помощью вычислит, машин. На сортопрокатных станах автоматизированы посадка и выдача заготовок из методич. печей, управление рольгангами, кантующими устройствами и др. механизмами. Автоматизация процесса регулирования петли на проволочных станах значительно увеличивает скорость прокатки. На непрерывных станах горячей прокатки установлены автоматич. средства контроля размеров и темп-ры проката. В трубопрокатном произ-ве автоматизированы нагрев и выдача заготовок, большинство операций на обкатках, калибровочных и редукционных станах. Особо ответственные трубопрокатные произ-ва оснащаются автоматизированными системами, к-рые осуществляют на движущихся трубах контроль качества без разрушения материала изделий. Кроме увеличения объёма выпуска продукции, повышения производительности труда и улучшения его условий, комплексная автоматизация металлургич. произ-ва повышает и стабилизирует качество металла.
Комплексная А. п. на основе сплошной механизации, науч. организации труда, широкого применения прогрессивной технологии и вычислит. техники - осн. направление технич. прогресса в совр. машиностроении. Автоматизируются складские и трансп. операции, входной контроль, резка и раскрой материалов, рабочие и вспомогат. операции на станках (установка и фиксация заготовки, подвод и замена инструментов, перемещение на позициях обработки и отвод готовых деталей, подналадка станков). Осуществляются автоматич. регулирование режимов обработки и активный контроль изделий на станках. Создаются станки-автоматы, в т. ч. с программным управлением, автоматич. линейные и роторные многооперационные агрегаты, жёсткие и гибкие автоматич. поточные линии с гидравлич., пневматич., электрич. или комбинированными системами управления.
Технический прогресс связан обычно с частым обновлением выпускаемых изделий. Жёсткие автоматич. линии не; допускают смену номенклатуры изделий, поэтому получают распространение сек-' ционные линии, составляемые из независимых агрегатных многооперационных станков, к-рые объединяются транспортёрами, элеваторами и конвейерами, оснащёнными механич. "пальцами" и "руками". Группы таких станков обра зуют секции и параллельные линии. При этом у каждого станка создаётся нек-рый запас деталей для постоянной загрузки главного конвейера линии; уход за станками и смена инструмента производятся без её остановки. Станки делают блочными, с взаимосвязанными узлами, у к-рых сохраняются силовые установки, каретки и заменяются только приспособления, инструмент и нек-рые блоки, зависящие от конструктивных особенностей изделия. У металлообр. станков с программным управлением полный автоматизм рабочего цикла достигается при сохранении универсальности станка: при обработке деталей различной конфигурации заменяется лишь программа, записанная на перфорированной или магнитной ленте. Сочетание программного управления с динамическим регулированием режимов резания исключает необходимость подналадки станка вследствие неточности установки инструмента или по мере его износа, повышает производительность станка и позволяет полнее использовать мощность его двигателя.
Эффективность машиностроительного произ-ва определяется, помимо резкого сокращения трудовых затрат, также и полнотой использования материалов и энергии. Осн. процессы существующей технологии обработки металлов вследствие больших припусков в литье, при прессовке и штамповке из заготовок, при обработке резанием и термообработке сопряжены с большими отходами металла и непроизводит. расходом энергии. Средства автоматики позволяют переходить к более совершенным методам произ-ва, при к-рых эти потери значительно уменьшаются, а общая производительность растёт. Технологич. перестройка машиностроения преследует цель совмещения процессов нагрева, литья, пластич. деформации, термич., механич., электрич. и др. видов обработки и сборки с транспортными и контрольными процессами для осуществления непрерывного автоматизиров. произ-ва. Электрофизич. и электрохимич. процессы, применение порошковой металлургии, металлокерамики, пластобетонов, полимеров, стекловолокна и др. неметаллич. материалов в молекулярном сцеплении с металлами стали базой прогрессивной технологии, обеспечивающей повышение непрерывности произ-ва и способствующей А. п. Большой интерес представляет применение электронного и плазменного нагрева для быстрого плавления материалов, синтеза монокристаллов сверхтвёрдых веществ, термич. обработки деталей в строго ограниченных объёмах и на малых участках поверхности при значительных темп-pax кратковременными тепловыми импульсами высокочастотного индукционного нагрева. Управляемая кристаллизация обеспечивает получение готовых изделий непосредственно из материалов в жидкой фазе. Применение электрогид-равлич. эффекта для образования импульсов высокого давления позволяет осуществлять быструю пластич. деформацию материалов при изготовлении деталей путём высадки, а также холодную сварку металлов. Электроэрозионные процессы во многих случаях (особенно для спец. сплавов, плохо поддающихся обработке резанием) заменяют механич. обработку: они существенно увеличивают скорость и точность обработки и значительно сокращают непроизводит. отход металла в стружку и расход энергии. Обработка методами пластич. деформации, электротехническими, электрохимич., химич., гидравлич. и другими, более эффективными процессами, хотя и |
