Производственных установок

Научно-технический прогресс предусматривает широкую механизацию и автоматизацию производственных процессов. При высоком уровне энерговооруженности современных предприятий создание автоматизированных систем управления производственными процессами невозможно без значительного использования электротехнической аппаратуры и электрооборудования. В современных производственных машинах с помощью электротехнической аппаратуры осуществляется управление ее механизмами, автоматизация их работы, контроль за ведением производственного процесса, обеспечивается безопасность обслуживания и т. д. Следовательно, функции электротехнических устройств машин настолько значительны по сравнению с их механической частью, что именно они во многом определяют такие важные показатели, как производительность, качество и надежность создаваемой продукции.

Индукционное действие магнитного поля состоит в том, что в катушке, пронизываемой переменным магнитным потоком, а также в проводнике, движущемся относительно магнитного поля, индуктируется ЭДС. На использовании индуктированных ЭДС основан принцип действия генераторов, трансформаторов, многих приборов контроля, управления и автоматизации производственных процессов. Силовое действие магнитного поля заключается в том, что на электрические заряды, проводники с токами и детали из ферромагнитных материалов, находящиеся в магнитном поле, действуют электромагнитные силы.

Приборы для электрических измерений отличаются высокой чувствительностью, большой точностью, простотой и надежностью. Благодаря этому электроизмерительные приборы в настоящее время используют для измерения многих неэлектрических величин (например, измерения деформации изделия, его толщины, температуры и т. п.), для контроля и автоматизации различных производственных процессов, а также при экспериментальных исследованиях в различных отраслях науки и техники.

Двухфазные двигатели применяются в автоматических устройствах также в качестве управляемых двигателей: частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра ("стаканчика"), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором). Двигатели с полым ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На 14.35 показаны зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке при постоянных тормозных моментах.

Теоретической основой автоматизации производственных процессов является кибернетика — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации. Одним из новых научных направлений, вызванных к жизни научно-технической революцией, является техническая кибернетика — наука об управлении техническими объектами и системами. В последние годы успешно развивается кибернетизация энергосистем и производственных процессов, предусматривающая использование вычислительных машин и моделирующих устройств для комплексного решения всех вопросов, начиная от проектирования предприятия, например электростанции, до оптимизации ее эксплуатационных режимов и обеспечения бесперебойного и экономного энергоснабжения. Уже действуют самонастраивающиеся адаптивные системы автоматического управления (АСАУ), способные управлять объектами или сложными технологическими процессами, свойства которых могут изменяться неопределенным образом.

С развитием научно-технической революции нее большее значение приобретает автоматизация производственных процессов.

Механизация и автоматизация производственных процессов во всех областях промышленности связана с применением электроприводов, оснащенных современными средствами управления.

внедрения современных электротехнических материалов и изделий, автоматизации электроприводов и производственных процессов с использованием новейших средств и методов автоматического управления, регулирования и контроля, включая вычислительные машины, специальные программные устройства и полупроводниковые преобразователи.

Технико-экономические преимущества комплексной автоматизации производственных процессов настолько велики, что это направление в развитии электропривода следует считать решающим.

Нефтяные промыслы СССР в настоящее время полностью электрифицированы, что позволило применить удобные, простые и экономически выгодные двигатели, уменьшить потребление топлива на промыслах, создать совершенный привод рабочих механизмов, допускающий комплексную автоматизацию производственных процессов.

логического оснащения. Она базируется на единой системе технологической подготовки производства (ГОСТ 14.002—83), введенной Госстандартом СССР. Стандарты ЕС ТПП устанавливают общие правила организации и моделирования процесса управления производством, предусматривают широкое применение прогрессивных ТП, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов и инженерно-технических и управленческих работ (ГОСТ 14.001—83).

ций, описание производственных установок со схемами и эскизами, подробное описание каждой операции, переходов и приемов работы, режимы эксплуатации оборудования, перечень применяемых, материалов, а также мероприятия по технике безопасности.

Высоковакуумные паромасляные насосы современных производственных установок имеют скорость откачки 1500 л/с. Таким образом, для устойчивого сохранения разности давлений в 2 или 3 порядка проводимость щели должна 'быть не более 15 или 1,5 л/с соответственно.

Высоковакуумные паромасляные насосы современных производственных установок имеют скорость откачки 1500 л/с. Таким образом, для устойчивого сохранения разности давлений в 2 или 3 порядка проводимость щели должна 'быть не более 15 или 1,5 л/с соответственно.

В этом случае двигатель работает в режиме, совпадающем с расчетным (номинальным) режимом, поэтому дополнительной проверки на нагрев не требуется. Для рабочих машин с тяжелыми условиями пуска и производственных установок, требующих форсированного разгона, выбранный двигатель следует проверить на соответствие его пусковым условиям.

в) мощных приводов различных производственных установок;

В настоящее время для частотного управления скоростью вращения асинхронных двигателей устанавливают преобразовательный агрегат, состоящий из нескольких электрических машин, что увеличивает стоимость установки. Подобная система частотного регулирования скорости вращения асинхронных двигателей встречается там, где имеется группа асинхронных машин, работающих в качестве электродвигателей производственных установок, требующе х одновременного изменения скорости вращения (прядильные машины, рольганги и пр.). В этих случаях все двигатели питаются от одного преобразовательного агрегата.

Аварийное освещение. Аварийным освещением обеспечиваются компрессорные цехи, электростанции, распределительные устройства и подстанции, главный щит управления КС, диспетчерский пункт, котельные и насосные станции, узел связи, а также место хранения противопожарного оборудования. Аварийное и общее освещение производственных установок газопроводов питается электроэнергией от общего источника. При отключении этого источника аварийное освещение должно питаться электроэнергией

С помощью систем автоматического контроля без непосредственного участия человека осуществляется наблюдение за работой машин и других производственных установок, контроль хода технологических процессов, качества выпускаемой продукции, количественный учет ее.

Кроме того, в настоящее время на ряде действующих и в основном для вновь строящихся предприятий производится закупка в развитых странах технологий, производственных установок и оборудования, систем управления (АСУТП). Однако редко кто при определении цен закупки задумывается над проблемой стоимости этих изделий и объектов с учетом будущей стоимости системы ТОР. А это надо делать обязательно, тем более что методы оценки коммерческой эффективности, рассмотренной в главе 4 монографии, предполагают и позволяют это сделать.

При построении систем комплексной автоматизации требуется включение практически каждого ПЛК в информационную сеть предприятия, способную работать в сложных промышленных условиях. Поэтому одним из основных требований к современному ПЛК любого формата является аппаратная и программная совместимость с одним или несколькими стандартами сетей промышленного назначения. В недалеком прошлом многие фирмы-изготовители ПЛК и средств автоматизации разрабатывали собственные протоколы обмена (DH-485 для «Allen Bradley», K-sequence для «PLC-Direct», Telway для «Telemecanique»), что отражено в табл. 57.3 и 57.4. Это в значительной степени обусловлено иерархической топологией сети для крупных производственных установок, которые требуют использования нескольких децентрализованных систем управления, выполненных, как правило, на ПЛК одной фирмы и подключенных к мощному ПЛК верхнего уровня той же фирмы. Такой подход был выгоден фирмам-производителям, так как вынуждал применять только их оборудование. Однако возросшая степень интеграции на уровне SCADA требует получения информации в централизованное пользование практически от каждого ПЛК. Поэтому конкурентоспособными останутся те ПЛК, которые обеспечивают сопряжение с открытыми промышленными сетями, такими как Modbus, Profibus, Ethernet. Именно адаптацией к различным промышленным сетям обусловлено чрезвычайное разнообразие CPU современных мощных ПЛК,

Широкое распространение получили следующие мероприятия по повышению эффективности использования электроэнергии: перевод систем электроснабжения на повышенное номинальное напряжение; приближение источников питания к центрам нагрузок; выбор рациональной конфигурации электрических сетей; рациональный выбор и оптимизация режима использования с учетом фактического графика нагрузки силовых трансформаторов; разработка и внедрение мероприятий по оптимальной компенсации реактивной мощности с автоматическим управлением ее режимами; поддержание в узлах нагрузки и у электроприемников рационального уровня напряжения, а также нормируемых показателей качества электроэнергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-87; выбор типа, мощности и числа электродвигателей основных производственных установок в зависимости от условий их работы и фактической загрузки; выбор рациональных систем электропривода (в первую очередь, для мощных электроустановок) с широким использованием регулируемых электроприводов; замена малозагруженных электродвигателей на двигатели меньшей мощности, соответствующей условиям работы и параметрам рабочих механизмов; разработка режимов управления работой электроприемников, обеспечивающих сглаживание графиков нагрузки и участие предприятия в регулировании графиков нагрузки питающей энергосистемы.

Автоматическое управление в функции пути или положения отдельных узлов производственного механизма осуществляется посредством конечных (путевых) выключателей. Кроме того, с их помощью обеспечиваются безопасность обслуживания различных производственных установок и предотвращение аварий с отдельными узлами оборудования. В лифтах, например, конечные выключатели предотвращают возможность пуска приводного двигателя при открытых дверях кабины и шахты. В крановых установках, если по недосмотру машиниста мост крана подходит к упорам, срабатывают установленные в конце пути конечные выключатели, и дальнейшее перемещение моста прекращается. В металлорежущих станках предотвращается возможность заклинивания,