Відмінності між версіями «Комп'ютерно-інтегровані технології»
Рядок 83: | Рядок 83: | ||
http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm | http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm | ||
− | [[Категорія:Проектування автоматизованих виробничих систем (дисципліна)]] | + | [[Категорія: Проектування автоматизованих виробничих систем (дисципліна)]] |
Версія за 16:43, 15 лютого 2011
Комп'ютерно-інтегровані технології — технології виробництва, реалізовані з використанням комп'ютерного управління.
Зміст
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.
- 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.
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
КІТ на виробництві та підприємствах можна поділити на три рівні:- I рівень - низова автоматика
- ІІ рівень - рівень окремого цеху
- ІІІ рівень - рівень всього підприємства
- ІІ рівень - рівень окремого цеху
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.
Список літературних джерел
Збожна О.М. Технологія: Навчальний посібник. 1998