Комп'ютерно-інтегровані технології

Комп'ютерно-інтегровані технології — технології виробництва, реалізовані з використанням комп'ютерного управління.

Контроль на підприємстві за допомогою КІТ

Основна мета Комп’ютерно-інтегрованих технологій(КІТ)

Основна мета Комп’ютерно-інтегрованих технологій - створення та експлуатація комп'ютерно-інтегрованих систем управління, які забезпечують розв'язання задач координації функціонування підсистем, використання інтелектуальних підсистем підтримки прийняття рішень на основі баз даних та знань і систем управління ними.

Такий характер діяльності вимагає оволодіння спеціальним програмним забезпеченням. В той же час, комп'ютерно-інтегровані технології тісно пов'язані з системами автоматичного керування та автоматизацією процесів у різних галузях промисловості та виробництва.

Рівні організації комп’ютерно-інтегрованого виробництва

Комп'ютерно-інтегроване виробництво містить п'ять рівнів автоматизації:

• I/O (Input/Output - Вхід/Вихід) - Рівень зв'язку з устаткуванням. Тут забезпечується узгодження зовнішніх елементів з пристроєм управління.

Рівні автоматизації комп’ютерно-інтегрованого виробництва

• Control (Управління) - На рівні управління Control вбудовані в устаткування пристрої управління по сигналах датчиків стану механізмів виробляють команди управління виконавчими пристроями - приводами, клапанами, світловими і звуковими сигналами.

Одночасно з управлінням інформація про роботу устаткування в реальному часі передається на рівень узагальненого контролю і збору даних SCADA.

• SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) - На рівні SCADA ведуть сортування, перетворення і зберігання поточних даних, а також їх відображення на мнемосхемі процесу. Для диспетчера відображується поведінка усіх одиниць устаткування: поточний стан і показники роботи машин, рух матеріальних потоків, узагальнена інформація. Системи SCADA дозволяють спостерігати процес в цілому, відстежувати аварійну інформацію, часові тенденції і статистичні характеристики процесу. При необхідності диспетчер передає узагальнені команди управління устаткуванням.

• MRP (Manufactoring Resources Planning) Рівень планування ресурсів. Це відомий варіант автоматизації офісної діяльності з метою ведення бухгалтерського обліку, управління фінансами і матеріально-технічним постачанням, організації документообігу. На цьому рівні керівники виробництва аналізують кон'юнктурну стратегію: динаміку ринкових цін на продукцію, що випускається, рівень прибутку по різних видах продукції, прогнозований попит.

• MES (Manufacturing Execution System) додатковий рівень виконання завдань, що зв'язує менеджерів верхнього рівня з поточним виробництвом. Тут інформація від SCADA перетворюються в інформацію для MRP, ведеться оновлення бази даних, контролюється послідовність операцій, формується розклад перевірки і ремонту устаткування залежно від тривалості фактичної експлуатації. Після аналізу цієї інформації з позиції виробничої і кон'юнктурної політики підприємства стратегічні рішення менеджера виконуються на нижчих рівнях.

В 1990-х роках стали з'являтися програмні комплекси, які дозволяють отримувати інформацію з будь-якого із п'яти рівнів комп'ютерно-інтегрованого виробництва. Так, менеджер верхнього рівня MRP може спуститись на нижчий рівень автоматизації для аналізу роботи будь-якої одиниці обладнання. З іншої сторони, налагоджувальник обладнання на нижчому рівні може, виходячи в Інтернет через верхній рівень, отримати у виробника з будь-якої точки планети інструкцію налагодження несправностей обладнання.

Використання і застосування КІТ

КІТ найкращим чином пристосовані для автоматизації управління неперервними і дискретними процесами, і застосовуються в наступних областях:

• • управління виробництвом;
  • передачею і розподіленням електроенергії;
  • промислове виробництво;
  • водоочистка і водорозподіл;
  • управління космічними об'єктами;
  • транспортне управління(всі види транспорту: авіаперевезення, метро, залізничний, автомобільний, водний);
  • телекомунікації;
  • воєнна область.

Крім цього, перспективним є запровадженням КІТ у галузі медицини. В світі нараховується не один десяток компаній, які активно займаються розробкою та впровадженням комп'ютерно-інтегрованих технологій. Програмні продукти деяких з цих компаній представлені на українському ринку.

Класифікація рівнів апаратного забезпечення КІТ

Структура рівнів КІТ

КІТ на виробництві та підприємствах можна поділити на три рівні:

• I рівень - низова автоматика
  • ІІ рівень - рівень окремого цеху
    • ІІІ рівень - рівень всього підприємства

Характеристика задач програмного керування комп’ютерно-інтегрованих технологій

Задачі програмного керування, що реалізуються з використанням комп'ютерно-інтегрованих технологій, поділяються на:

• геометричні - керування формоутворенням;
• логічні - керування дискретною автоматикою верстату чи виробництва;
• технологічні - керування робочим процесом, характерні для адаптивних систем;
• термінальні - взаємодія з навколишнім середовищем: діалог, обмін інформацією з ЕОМ верхнього рівня.

Переваги і недоліки КІТ

• 1. Основні переваги КІТ:
  • Неприв'язаність до дистанції керування (завдяки технології Ethernet).
  • Можливість тотального управління на всіх рівнях виробництва(підприємства)
  • Зменшення витрат на робочу силу, зниження вірогідності помилок людини(людського фактору)

• 2. Недоліки КІТ:
  • Висока вартість обладнання, встановлення
  • Необхідність висококваліфікованого персоналу
  • Не всі процеси виробництва можливо автоматизувати за допомогою КІТ

Історія розвитку КІТ

Автоматизація процесів праці закономірно проходить ряд етапів: часткову механізацію, комплексну механізацію, часткову автоматизацію і комплексну або повну автоматизацію

• 1 покоління(1965-1975)- елементна база, дискретні напівпровідники, програмоносій магнітна стрічка(унітарний код БЦК-5), пристрої К-4МИ, К2П(ЗП), КПТ

• 2 покоління(1966-1982)- елементна база мікросхеми серії 155, 176, програмоносій восьмидоріжкова перфострічка(код ISO-7 bit), пристрої Н22, серія П

• 3 покоління(1977-1989)- елементна база ВІСи серії 589(програмна реалізація алгоритмів керування, зберіганя програм в пам'яті, розширення технологічних функцій) програмоносій восьмидоріжкова перфострічка

• 4 покоління(1985-1990)- блокове мультипроцесорне виконання, спеціалізовані ВІСи, мови високого рівня для програмування технологічних функцій, електроавтоматики, діалогу, програмоносій восьмидоріжкова перфострічка(код ISO-7 bit), можливість діалогового додавання програми зв'язку з ЕОМ.

• 5 покоління(1990-...)- промислові ПК, мультипроцесорні системи

На кожному з етапів розвитку науки та виробництва застосовувався певний підхід, пропонувалися відповідні конструктивні рішення й елемент. З позицій користувача кожне удосконалення було спрямоване, передусім, на підвищення рівня механізації й автоматизації виконання технічних операцій, які часто повторюються; на створення нових засобів введення та виведення даних; на збільшення обсягу нам'яті; на розробку нових носіїв інформації тощо. Управління технологічними процесами на основі SCADA-систем почало впроваджуватись в провідних західних країнах у 80-х роках ХХ ст. У 90-х роках минулого століття стали з'являтися програмні комплекси, за допомогою яких будь-який співробітник може спостерігати за роботою будь-якої одиниці устаткування. До них відносяться комплекси Factory Suite (Промисловий набір) фірми "Wonderware" (США) і Genesis (Відродження) фірми "Iconics"(США). Так, набір Factory Suite об'єднує рівні MES, SCADA і Control.

Виробники

MRP - DBA Manufacturing, MRP Design Group, Ascent company, та інші.

MES - Lighthouse Systems, КИС «Omega Production», Oracle E-Business Suite (OEBS)

SCADA - In Touch (Wonderware, США), iFIX (Intellution, США), SIMATIC WinCC (Siemens, Німеччина), Citect (Ci technologies, Австралія), RTAP/plus (HP, Канада), Wizcon (PC Soft International, Ізраїль-США), Sitex и Phocus, (Jade SoftWare, Великобританія), Real Flex (BJ Software Systems, США), Factory Link (US Data Corp., США), View Star 750 (AEG,Німеччина), PlantScape (SCAN 3000) (Honeywell, США), Schneider Electric (Франція)

Список літературних джерел

Збожна О.М. Технологія: Навчальний посібник. 1998р.

Конюх В.Л. Компьютерная автоматизация в промышленности.

Посилання

http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm