Автоматичного керування

Питання для самоконтролю

1. Як розрізняють основні види автоматизації залежно від функцій, виконуваних спеціальними автоматичними пристроями?

2. Що таке автоматичний захист?

3. Де застосовується релейний захист?

4. Чим відрізняється автоматичне та автоматизоване керування?

5. За допомогою чого виконуються функції керування при ручному, автоматизованому та автоматичному керуванні?

6. Як здійснюється часткова, комплексна та повна автомати­зація?

ТЕСТИ

 

1. Що містить у собі автоматичний контроль?

A. Автоматичний вимір, сортування і збір інформації

B. Автоматичний контроль, автоматичний захист, автоматич­не і дистанційне керування

C. Автоматичну сигналізацію, вимір, сортування і збір інфор­мації.

2. Для чого призначена автоматична сигналізація?

A. Для повідомлення обслуговуючого персоналу про граничні чи аварійні значення яких-небудь фізичних параметрів, про місце і характер порушень технологічного процесу

B. Дозволяє вимірювати і передавати на спеціальні вказівні прилади значення, що реєструються, чи фізичні величин, що характеризують технологічний процес.

C. Для одержання інформації про хід технологічного процесу, про якість і кількість продукції, що випускається, і для подальшої обробки.

3. Для чого використовується автоматичний вимір?

A. Для оповіщення обслуговуючого персоналу про граничні чи аварійні значення яких-небудь фізичних параметрів.

B. Дозволяє вимірювати і передавати на спеціальні вказівні прилади значення, що реєструються, чи фізичні величин, що характеризують технологічний процес чи роботу машин

C. Для одержання інформації про хід технологічного процесу і видачі інформації обслуговуючому персоналу.

4. Для чого призначене автоматичне сортування?

A. Дозволяє вимірювати і передавати на спеціальні вказівні прилади значення, що реєструються.

B. Здійснює контроль і поділ продукції за розміром, вагою, твердістю, в’язкістю й іншими показниками.

C. Для оповіщення обслуговуючого персоналу про граничні чи аварійні значення будь-яких фізичних параметрів.

5. Для чого призначений автоматичний збір інформації?

A. Для одержання інформації про хід технологічного процесу, про якість і кількість продукції, що випускається, і для подальшої обробки, збереження і видачі інформації обслуговуючому персоналу.

B. Здійснює контроль і поділ продукції за розміром, вагою, твердістю, в’язкістю й іншими показникам.

C. Дозволяє вимірювати і передавати на спеціальні вказівні прилади значення, що характеризують технологічний процес чи роботу машин.

6. Телемеханіка – це...

A. Наука про цілеспрямоване керування складними системами, що розвиваються.

B. Область науки і техніки, що охоплює теорію і технічні засоби автоматичної передачі на відстань команд керування й інформації про стан об’єкта.

C. Область науки і техніки, що охоплює теорію і технічні засоби автоматичної передачі на відстань команд керування.

7. Кібернетика – це...

A. Наука про цілеспрямоване керування складними системами, які розвиваються, і процесами, що вивчає загальні математичні закони керування об’єктами різної природи.

B. Наука про цілеспрямоване керування складними системами, що вивчає загальні математичні закони керування об’єктами різної природи.

C. Область науки і техніки, що охоплює теорію і технічні засоби автоматичної передачі на відстань команд керування й інформації про стан об’єкта.

1.1.2. Основні джерела і показники техніко-економічної ефективності автоматизації технологічних процесів

 

Економічна ефективність автоматизації вимірюється ступенем зменшення сукупної праці, затрачуваної на виробництво одиниці продукції. При автоматизації сільськогосподарських виробничих процесів вартість капітальних витрат зазвичай трохи зростає, а експлуатаційні витрати на одиницю продукції істотно скорочуються. Таким чином, ефективність автоматизації характеризується сумарним скороченням витрат на виробництво одиниці продукції.

Якщо автоматизацію будь-якого процесу можна здійснити різними способами, то треба вибрати найефективніший варіант, що забезпечує більш інтенсивне зниження вартості і більш високий ріст продуктивності праці. При цьому дуже важливо за базовий варіант прийняти найбільш передовий і досконалий спосіб механізованого виробництва, що застосовується у вітчизняній чи закордонній практиці, оскільки при порівнянні з менш досконалим способом виробництва можна одержати в розрахунках завищену економію засобів. Фактично цей же рівень може бути досягнутий за рахунок більш прогресивної технології машинного способу виробництва без залучення автоматизації.

На техніко-економічні показники істотно впливають правильно сформульовані технічні вимоги на автоматизацію технологічного процесу. Наприклад, підвищені вимоги до точності роботи процесу, що автоматизується, приводять до ускладнення пристроїв автоматики і до істотного збільшення капітальних і експлуатаційний витрат.

У результаті техніко-економічних, соціально-економічних і якісних порівнянь автоматизованого і неавтоматизованого способів виробництва визначаються основні показники ефективності автомати­зації: капітальні витрати, експлуатаційні річні витрати, рентабельність, термін окупності, приведені витрати й інші.

Капітальні витрати – одна з основних вихідних величин при розрахунках економічної ефективності автоматизації. Ці витрати складаються з вартості К_за засобів автоматики з урахуванням їх доставки, монтажу і налагодження; витрат К_м на модернізацію діючої техніки і технології, викликану автоматизацією; вартості К_б будівництва і реконструкції будинків у зв’язку з впровадженням автоматизації; залишкової вартості К_зал основних засобів, що підлягають ліквідації при впровадженні пристроїв автоматики, за винятком вартості К_р, отриманої від реалізації частини ліквідованих основних засобів, тобто

К = К_за + К_м + К_б + К_зал - К_р.

 

При визначенні капітальних витрат на автоматизацію варто враховувати лише ті додаткові витрати на будівлі, устаткування і перебудову технології, що викликані тільки впровадженням засобів автоматизації.

Річні експлуатаційні витрати виробництва складаються в основному з амортизаційних відрахувань В_а, відрахувань В_пр на поточний ремонт, витрат В_з на зарплату обслуговуючого персоналу, вартості В_е електроенергії і вартості В_п палива і мастильних матеріалів, куди віднесені і деякі інші річні витрати:

В = В_а + В_пр + В_з + В_е + В_п

Економія річних експлуатаційних витрат визначається за формулою:

Е_р = В_н – В_а + П_д,

 

де В_н – річні витрати при неавтоматизованому способі виробництва;

В_а – те ж, при автоматизованому способі виробництва;

П_д – додатковий прибуток за рахунок збільшення якості продукції, зниження втрат тощо.

При автоматизації сільськогосподарського виробництва додат­ко­­вий прибуток П_д, не врахований у раніше наведених формулах, відіграє істотну роль. У ряді випадків, беручи до уваги цей прибуток, можна застосовувати високонадійні і дорогі автоматизовані засоби, одержуючи при цьому значний економічний ефект.

Термін окупності капітальних витрат на автоматизацію при однаковому річному обсязі виробництва знаходять за формулою:

де К_н і К_а – капітальні витрати відповідно неавтоматизованого й автоматизованого виробництва (К_н < К_а);

В_н і В_а – експлуатаційні річні витрати відповідно неавтоматизо­ваного й автоматизованого виробництва (В_н > В_а).

 

 

Питання для самоконтролю

1. Які основні показники визначаються в результаті техніко-економічних, соціально-економічних і якісних порівнянь автоматизо­ваного і неавтоматизованого способів виробництва?

2. З чого складаються капітальні витрати на автоматизацію?

3. З чого складаються річні експлуатаційні витрати вироб­ництва?

4. Як визначається термін окупності капітальних витрат на автоматизацію?

5. Як визначається економія річних експлуатаційних витрат?

ТЕСТИ

1. Чим виміряється економічна ефективність автомати­зації?

A. Вартістю капітальних витрат.

B. Ступенем зменшення сукупної праці, що затрачується на виробництво одиниці продукції.

C. Експлуатаційними витратами на одиницю продукції.

2. Які економічні показники змінюються при автоматизації сільськогосподарських виробничих процесів?

A. Вартість капітальних витрат зазвичай трохи скорочується, а експлуатаційні витрати на одиницю продукції істотно зростають.

B. Вартість капітальних витрат зазвичай трохи зростає.

C. Вартість капітальних витрат зазвичай трохи зростає, а експлуатаційні витрати на одиницю продукції істотно скорочуються.

1.2. ОБ’ЄКТИ АВТОМАТИЗАЦІЇ

 

1.2.1. Особливості автоматизації сільськогосподарського виробництва

 

Автоматизація сільського господарства спирається на багатий досвід промисловості. До методів і засобів автоматизації, які застосовуються у тваринництві і рослинництві, ставляться специфічні вимоги, обумовлені характерними рисами сільськогоспо­дарського виробництва.

На відміну від промисловості в сільському господарстві поряд з технікою використовуються ґрунт і живі організми, машинна технологія тісно переплітається і погоджується з біологічними процесами.

Виробничі процеси в сільському господарстві складні і різноманітні, мають великий обсяг технологічної інформації і тісний взаємозв’язок. Це обумовлює велику різноманітність технологічних процесів, що історично склалися в період використання живої тяглової сили і які знаходяться в стадії незавершеної перебудови на потокове машинне виробництво, а також велике число типів, конструкцій, характеристик і режимів роботи сільськогосподарських машин і установок, багато з яких далеко не завжди пристосовані для застосування на них навіть найпростіших пристроїв автоматики.

Система сільськогосподарських машин має до десяти тисяч найменувань по типах, майже 60% з яких призначені для рільництва і близько 30% – для тваринництва і птахівництва.

Важливою особливістю є розосередженість сільськогосподар­ської техніки по великих площах і віддаленість її від ремонтної бази, відносно мала потужність установок, тихохідність, низька вартість машин і невисокий рівень кваліфікації обслуговуючого персоналу, а також сезонність їхньої роботи протягом року і нетривале використання протягом доби. Навіть у тваринництві, де операції відбуваються і повторюються щодня за визначеними циклом, загальне число годин роботи машин відносно мале. Отже, засоби автоматики повинні бути дуже різноманітними, відносно дешевими, простими за будовою і надійними в експлуатації.

Основна особливість сільськогосподарського виробництва полягає в нерозривному зв’язку техніки з біологічними об’єктами (тваринами і рослинами), для яких характерна безперервність процесів утворення продукції і циклічність її одержання, неможливість збільшення випуску продукції за рахунок прискорення виробництва. У цих умовах автоматика повинна працювати дуже надійно, тому що такий процес не можна перервати і практично неможливо надолужити упущене шляхом інтенсифікації наступного періоду. Наприклад, автоматика у тваринництві повинна забезпечити циклічність виконання технологічних операцій протягом доби незалежно від погодних умов.

Збурюючі впливи, що діють на об’єкти, мають високий ступінь неоднорідності і випадковості із широкою зміною своїх величин. Багато автоматизованих сільськогосподарських об’єктів мають контрольовані і регульовані параметри, розподілені як по техноло­гічному полю або навіть більшому об’ємі, так і в часі. Наприклад, у нагрівальних установках і сушарках, зерносховищах і овочесховищах, теплицях і тваринницьких приміщеннях необхідно по всьому об’єкту контролювати параметри (температуру, вологість, газовий склад, освітлення та ін.) і керувати ними.

Для таких об’єктів системи автоматики повинні мати опти­мальне число первинних перетворювачів і виконавчих органів і в той же час забезпечувати керування параметрами у всіх розосереджених зонах із заданою точністю і надійністю.

Істотна особливість більшості сільськогосподарських установок – їхня робота на відкритому повітрі, де навколишнє середовище непостійне: широкі межі зміни вологості і температури, наявність домішок, пилу, полови, піску в рільництві чи агресивних газів (аміаку, сірководню і вуглекислого газу) у тваринництві, а також наявність значних вібрацій і поштовхів.

Унаслідок перерахованих особливостей і ряду інших причин методи і засоби автоматизації і вимоги до них у сільському господарстві значно відрізняються від промислових.

При розробці пристроїв автоматики сільськогосподарських установок їх необхідно розраховувати на широкі межі зміни параметрів навколишнього середовища. Це дозволить одержати високонадійні засоби, тому що найбільш ефективним заходом боротьби за підвищення надійності пристроїв автоматики є вибір елементів з малою інтенсивністю відмов і різні способи збільшення надійності при проектуванні. Зазначені специфічні особливості в першу чергу впливають на первинні перетворювачі і виконавчі органи автоматики, що встановлюються безпосередньо на машинах, на які впливають всі несприятливі умови навколишнього середовища. Інші вузли автоматики можна розташовувати в окремих приміщеннях чи спеціальних шафах, що виключають несприятливу дію навколишнього середовища.

 

1.2.2. Технічна база для автоматизації сільськогосподарського виробництва

 

Планомірна і послідовна інтенсифікація сільського госпо­дарства, підвищення його технічної оснащеності, комплексна механі­зація й електрифікація, досягнення науки і практики і загальні успіхи народного господарства підготували необхідні умови для розвитку автоматизації сільськогосподарського виробництва.

Сільське господарство тісне зв’язано з усіма галузями країни, воно поставляє іншим галузям 66% своєї продукції і споживає близько 60% засобів виробництва, що надходять з галузей, які забезпечують його роботу.

На село надходить усе більше сучасних високопродуктивних машин, що створюються відповідно до єдиної системи машин з комплексної механізації сільськогосподарського виробництва з урахуванням передового вітчизняного і закордонного досвіду. Освоюється випуск моделей нових сільськогосподарських машин і інших технічних засобів, що відрізняються високими техніко-економічними показниками. Особлива увага приділяється випуску устаткування для тваринницьких і птахівничих комплексів.

Нові комплекти машин в основному забезпечать комплексну механізацію й автоматизацію всіх процесів на комплексах з виробництва м’яса птахів, яєць, яловичини і свинини.

На фермах великої рогатої худоби комплексною механізацією охоплено 60% виробничих процесів, у свинарстві – 70%, у пта­хів­ництві – більше 85%. Завершується комплексна механізація рільництва, машинно-тракторний парк нараховує величезну кількість тракторів, автомобілів, зернових комбайнів.

Останні досягнення науки і техніки дозволяють поступово переходити від простого машинного сільськогосподарського виробництва до комплексно механізованого й автоматизованого. Оптимізація умов вирощування рослин, утримання і годівлі тварин за допомогою засобів автоматики розширює біологічні можливості збільшення виробництва продукції.

Широке використання засобів автоматики, оперативного керування, математичних методів аналізу з застосуванням електронно-обчислювальних машин закладає науково-технічні основи індустріального сільськогосподарського виробництва.

1.2.3. Основні завдання автоматизації технологічних процесів

Автоматизація сільськогосподарського виробництва має не тільки техніко-економічне, але і велике соціально-політичне значення. Комплексна механізація й автоматизація дозволяє підвищити продуктивність і поліпшити умови праці, збільшити кількість і якість одержуваної продукції, звільнити працівників від важкої фізичної й одноманітної розумової праці, знизити втрати і собівартість продукції, підвищити терміни служби сільськогосподарської техніки.

Для досягнення зазначених цілей необхідно передбачати наступне:

· постійне вдосконалення сільськогосподарських технологічних процесів у напрямку їхнього переводу з періодичних переривчастих у безупинні зі сполученим чи незалежним транспортним рухом;

· наукове узагальнення світового досвіду автоматизації сіль­ського господарства, встановлення оптимального обсягу і черговості автоматизації технологічних процесів, виявлення типових рішень і їхніх аналогів у промисловості з метою розумного використання серійної апаратури автоматики, безупинне удосконалювання методів автоматизації й алгоритмів керування;

· визначення статичних і динамічних характеристик сільсько­господарських об’єктів автоматизації, математичний опис об’єктів керування (моделювання);

· вивчення і встановлення функціональних залежностей між контрольованими параметрами сільськогосподарської продукції і її фізичними властивостями (електричними, оптичними, акустичними, тепловими, механічними тощо) з метою їхнього використання для побудови вимірювальних перетворювачів, специфічних для сільського господарства неелектричних величин;

· розробка нових агрегатів і установок системи машин для сільського господарства з урахуванням вимог і можливостей їхньої автоматизації;

· удосконалювання методів оптимального проектування і розрахунку засобів автоматики з урахуванням розширення їхніх функціональних задач і підвищення апаратної й експлуатаційної надійності.

Майже 50% операцій у сільському господарстві виконується з застосуванням ручної праці. У системі машин для сільського госпо­дарства передбачено механізувати й автоматизувати близько 300 опе­рацій, що виконуються вручну.

Істотне скорочення ручної праці забезпечує застосування маніпуляторів і промислових роботів. Маніпулятор – це окремий механізм, що виконує під керуванням оператора дії (маніпуляції), аналогічні діям рук людини. Промисловий робот – це автоматично програмно-керований маніпулятор. Промислові роботи знаменують собою якісно новий ступінь у розвитку автоматизації промислового і сільськогосподарського виробництва, істотно змінюють роль людини у виробничому процесі. Від традиційних автоматичних систем вони відрізняються тим, що здатні виконувати за людину універсальні ручні операції зі складними просторовими переміщеннями.

З упровадженням маніпуляторів і роботів у корені міняється вся організація технологічного процесу, оскільки багато ручних операцій при існуючій технології неможливо автоматизувати традиційними засобами.

Тільки з уведенням роботів у технологічний процес вдається цілком усунути важку і часто небезпечну ручну працю.

 

Питання для самоконтролю

1. Які особливості автоматизації в сільському господарстві?

2. Яка основна особливість сільськогосподарського вироб­ниц­тва?

3. Умови для розвитку автоматизації сільськогосподарського виробництва.

4. Що дозволяє комплексна механізація й автоматизація сільсько­господарського виробництва?

5. Які основні завдання автоматизації сільськогосподарського вироб­ництва?

ТЕСТИ

 

1. Які особливості впливають на первинні перетворювачі і виконавчі органи автоматики?

A. Широкі межі зміни параметрів навколишнього середовища.

B. Мала небезпека відмовлень.

C. Широкі межі зміни параметрів навколишнього середовища, мала імовірність відмов.

2. Нові комплекти машин для тваринницьких і птахівничих комплексів забезпечують…

A. Комплексну механізацію й автоматизацію всіх процесів на комплексах з виробництва м’яса птахів, яєць, яловичини і свинини.

B. Комплексну механізацію й автоматизацію всіх процесів на комплексах.

C. Комплексну механізацію з виробництва м’яса птахів, яєць, яловичини і свинини.

 

1.2.4. Класифікація процесів і об’єктів автоматизації сільськогосподарського виробництва

При розробці систем автоматики за основу беруть виробничий процес,що є сукупністю технологічних процесів, спрямованих на створення кінцевого продукту. Сільськогоспо­дарський виробничий процес розділяють на технологічні процеси, що, у свою чергу, поділяються на робочі операції.

На рисунку 1.1 наведена функціональна схема автоматизованого виробничого процесу, на якій показані місце і взаємозв’язок технологічних процесів, їхніх режимів, операцій з датчиками інформаційних параметрів.

Виробничі процеси поділяють за відмітними ознаками галузевої приналежності, наприклад, процес оброблення і збирання зернових культур, процес післязбиральної обробки зерна, процес збереження овочів, процес відгодівлі тварин і одержання від них продукції.

Технологічний процес – це сукупність прийомів і операції, доцільно спрямованих на переробку матеріалу чи продукту з вихідного стану до необхідного кінцевого стану. Технологічні процеси можуть відбуватися паралельно чи послідовно в часі.

Технологічний процес характеризується режимами функціону­вання:

· настановчим, зв’язаним з підготовкою машин і об’єктів до виконання їхніх основних функцій;

· робочим, обумовленим взаємодією об’єкта чи машини з матеріалом чи робочим середовищем;

· біологічним (чи фізико-хімічним), зв’язаним із тривалим природним процесом нагромадження усередині об’єкта рослинної чи тваринницької продукції;

· транспортним режимом, що включає переміщення машин, робочих органів, тварин чи матеріалу;

· режимом обслуговування, наприклад, технічним доглядом за машиною, зоотехнічним обслуговуванням тварин і агротехнічним забезпеченням життєдіяльності рослин.

У сільськогосподарському виробництві найбільш специфічними є біологічні режими, для яких характерна безперервність фізіологічних процесів утворення продукції і циклічність її одержання. Такий процес не можна перервати і практично неможливо надолужити упущене шляхом інтенсифікації наступного періоду. Незважаючи на специфіч­ність і різноманітність біологічних режимів, задача автоматизації їх у сільському господарстві залишається незмінною: забезпечити хід фізіологічних процесів таким чином, щоб у найкоротший термін при мінімальних витратах праці одержати найбільшу кількість продукції кращої якості.

Технологічна операція – це визначена сукупність організа­цій­них і технологічних дій, що обумовлюють нормальне протікання всього процесу. Поділ технологічного процесу на техноло­гічні опера­ції дозволяє виявити тривалість операції, черговість її проведення, циклічність, тобто алгоритмувати технологічний процес.

Контроль і керування режимами й операціями здійснюються за інформаційними параметрами, вимірюваними первинними перетворюва­чами різних датчиків.

Операції виконуються одночасно (паралельно) чи послідовно. Контроль виконання всіх операцій не обов’язковий. Контролюються тільки основні операції і режими, що характеризують у цілому якісно і кількісно виконання виробничого процесу.

Класифікація об’єктів при розширенні робіт з автоматизації сільськогосподарських технологічних процесів і операцій полегшує визначення обсягу і черговості автоматизації, розробку типових рішень в області технології автоматизованого потокового виробництва і створення технічних засобів автоматики. У класифікацію повинні входити не тільки існуючі процеси й об’єкти автоматизації, але і ті, котрі можуть бути запропоновані надалі. Класифікація дозволяє точніше сформулювати вимоги до технічних засобів, вибрати раціональні принципи побудови систем автоматизації сільськогоспо­дарських об’єктів, розробити загальні показники і методи визначення техніко-економічної ефективності автоматизації. Без наукової класи­фікації сільськогосподарських об’єктів і процесів у них неможливі широкі теоретичні узагальнення, техніко-економічні порівняння і практичні оцінки.

 

 

Рис. 1.1. Функціональна схема автоматизованого виробничого процесу

Виходячи з задач проектування систем автоматизації і ство­рення засобів автоматики, сільськогосподарські об’єкти доцільно класифікувати за п’ятьма істотними ознаками: типом технологічних про­цесів; взаємозв’язком технологічного і транспортного руху; видом техно­ло­гічного циклу; динамічними властивостями об’єкта і за агрегатним станом оброблюваного матеріалу.

Класифікація за типом технологічних процесів дає можливість розробити загальний підхід до рішення задачі автоматизації всього класу, незважаючи на технологічну специфіку. Доречно підкреслити, що наведений розподіл технологічних процесів на механічні, теплові, електричні, біологічні, хімічні і гідравлічні відображає основне визначальне явище в об’єкті, у якому можуть протікати одночасно й інші процеси, що мають другорядне значення.

За взаємозв’язком технологічного і транспортного рухів об’єкти поділяються на три класи: з несполученим, сполученим і незалежним рухом. В об’єктах з несполученим рухом одні установки призначені тільки для транспортування матеріалу без його обробки, а інші здійснюють його технологічну обробку. Ці об’єкти варто віднести до нижчого класу з погляду економічної ефективності автоматизації. До більш високого класу відносяться об’єкти, у яких транспортний і технологічний рух сполучені і знаходяться в тісному взаємозв’язку: обробка чи переробка матеріалів відбувається під час їхнього транспортування. Для цього класу установок автоматизація дозволяє істотно підвищити їхню продуктивність і забезпечити оптимальний режим роботи.

Об’єкти вищого класу мають незалежний рух. Транспортний рух може бути зроблено ними під час обробки, а технологічний рух –під час транспортування. Автоматизація цього класу об’єктів забезпечує безперервність виробничого процесу і найбільшу продуктивність.

Агрегатний стан оброблюваного матеріалу впливає на вибір виконавчих і первинних перетворювачів систем автоматики. Агре­гатний стан матеріалу на вході в об’єкт може відрізнятися докорінно від стану на виході з об’єкта. Цю властивість необхідно враховувати при розробці технічних засобів автоматики сільськогосподарського призначення.

Автоматизації легше піддаються об’єкти з безупинним технологічним циклом і трохи складніше – з періодичними процесами, що особливо не мають самовирівнювання. В об’єктів із самовирівню­ванням відхилення між заданим і дійсним значеннями керованого параметра зростає дуже повільно завдяки зміні будь-якого іншого параметра, наприклад, при відмові повітряних калориферів у системі регулювання температури повітря в теплиці температура знижується повільно за рахунок переходу теплоти від ґрунту до повітря. Проміжні ємності так само, як і самовирівнювання, сприяють поліпшенню автоматичного керування процесом.

Для автоматичного керування об’єктом важливо знати його динамічні властивості, що істотно впливають на стійкість і якість регулювання. За динамічними властивостями сільськогосподарські об’єкти автоматизації можна розділити на сім основних типів.

В міру розвитку рівня сільськогосподарського виробництва число технологічних процесів і операцій, а також засобів контролю і керування неухильно росте. Тому необхідно постійно удосконалювати і розширювати класифікацію сільськогосподарських об’єктів з урахуванням особливостей і вимог автоматизації.

Класифікація повинна сприяти виробленню загальних вимог до технічних засобів, вибору раціональних принципів побудови систем і засобів автоматики, розробці загальних показників і методів визначення техніко-економічної ефективності автоматизації.

Питання для самоконтролю

1. Що таке технологічний процес?

2. Яке завдання автоматизації у сільському господарстві?

3. Як класифікують сільськогосподарські об’єкти?

ТЕСТИ

 

1. Якими режимами функціонування характеризується технологічний процес?

A. Настановчим, біологічним, транспортним, обслуговування.

B. Настановчим, робочим, автоматичним, автоматизованим.

C. Настановчим, робочим, біологічним, транспортним, обслуго­вування.

2. Якими координатами характеризуються найпростіші об’єкти автоматизації?

A. Координатами збурення.

B. Декількома вхідними і вихідними координатами, збурення.

C. Вхідними і вихідними координатами.

3. Що таке технологічна операція?

A. Визначена сукупність організаційних і технологічних дій, що обумовлюють нормальне протікання всього процесу.

B. Сукупність прийомів і операцій, доцільно спрямованих на переклад матеріалу чи продукту з вихідного стану до необхідного кінцевого стану.

C. Сукупність технологічних процесів, спрямованих на створення кінцевого продукту.

4. Що таке виробничий процес?

A. Визначена сукупність організаційних і технологічних дій, що обумовлюють нормальне протікання всього процесу.

B. Сукупність прийомів і операції, доцільно спрямованих на переклад матеріалу чи продукту з вихідного стану до необхідного кінцевого стану.

C. Сукупність технологічних процесів, спрямованих на створення кінцевого продукту.

5. Як класифікують сільськогосподарські об’єкти за типом технологічних процесів?

A. Механічні, теплові, електричні, біологічні, хімічні і гідравлічні.

B. Газоподібні, рідкі, тістоподібні.

C. Безінерційні, аперіодичні, коливальні, диференціальні, інтегральні, з запізненням.

6. Як класифікують сільськогосподарські об’єкти за взаємо­зв’язком технологічного і транспортного руху?

A. Безінерційні, аперіодичні, коливальні, диференціальні, інтегральні, з запізненням

B. З несполученим, сполученим і незалежним рухом

C. Неперервні та періодичні.

7. Як класифікують сільськогосподарські об’єкти за видом технологічного циклу?

A. Неперервні та періодичні.

B. Газоподібні, рідкі, тістоподібні

C. Механічні, теплові, електричні, біологічні, хімічні і гідрав­лічні

8. Як класифікують сільськогосподарські об’єкти за динаміч­ними властивостями об’єкта?

A. З несполученим, сполученим і незалежним рухом.

B. Неперервні та періодичні.

C. Безінерційні, аперіодичні, коливальні, диференціальні, інте­гральні, з запізненням.

9. Як класифікують сільськогосподарські об’єкти за агрегат­ним станом оброблюваного матеріалу?

A. Механічні, теплові, електричні, біологічні, хімічні і гідрав­лічні.

B. Газоподібні, рідкі, тістоподібні.

C. З несполученим, сполученим і незалежним рухом.

 

1.2.5. Загальні відомості про сільськогосподарські

технологічні процеси

 

До технологічних відносяться процеси й об’єкти в структурній системі матеріального виробництва, що мають безпосереднє відношення до утворення (формування), збереження чи переміщення виробленої продукції.

Технологічний об’єкт автоматизації – це сполучення технологічного устаткування (машин, механізмів) і реалізованих на ньому технологічних процесів і операцій. Технологічний процес – це сукупність організованих впливів на предмет виробництва з метою надання йому якихось нових, обумовлених споживчими вимогами властивостей і якостей. Одиничний вплив, що приводить до зміни форми, структури, складу або стану предмета виробництва, називається технологічною операцією, а вплив, що викликає зміну просторового положення предмета виробництва, – транспортною операцією. Технологічні процеси й операції іноді узагальнено нази­вають технологічним рухом, а операції по переміщенню речовини – транспортним рухом.

У сучасному сільськогосподарському виробництві цьому загаль­ному визначенню цілком відповідає технологічний рух, що відноситься до допоміжного і підсобного виробництва. Це процеси кормоприготування, первинної обробки чи переробки продукції, збирання й утилізації екскрементів, видобуток й обробка води, виробництва і розподіли теплового й іншого видів енергії тощо.

Відмінна риса основного сільськогосподарського виробництва полягає в тому, що в утворенні продукції (приросту, приплоду) обов’язково беруть участь різні види сільськогосподарських рослин, продуктивних тварин, птахів. Сільськогосподарські технологічні об’єкти включають, як правило, у свою структуру продуктивні росли­ни чи тварини разом з виробничими приміщеннями.

Технологія виробництва поєднує набір процесів і операцій, необхідних для одержання завершеного, готового до реалізації про­дукту, а також визначає загальні принципи, способи і режими здійснен­ня впливів. Так, технологія виробництва молока визначає способи утримання корів (прив’язний чи безприв’язний) і годівлі (гранульованими повноцінними кормами чи вологими мішанками), а також режими годівлі (дво- чи триразове).

Технологія виробництва постійно удосконалюється. Новітня технологія найбільш повно використовує наявний на даний момент науково-технічний потенціал і передовий досвід, забезпечує високу економічну ефективність, кількісні і якісні показники виробництва. Основою для постійного розвитку й удосконалення технології є поглиблення індустріалізації, концентрація і спеціалізація сільсько­господарського виробництва, переклад деяких видів виробництва на промислову основу, розвиток комплексної механізації, електрифікації й автоматизації технологічних процесів.

 

1.2.6. Технологічні вимоги при розробці систем

автоматичного керування

При створенні автоматичних систем керування технологічними процесами сільськогосподарського виробництва одним з найбільш відповідальних етапів є розробка оптимального, тобто найефектив­нішого варіанта технологічного процесу, що підлягає автоматизації.

У зв’язку з тим, що сільське господарство характеризується різноманіттям галузей виробництва і розмаїтістю технологічних процесів, розробка оптимального технологічного процесу в кожному конкретному випадку – це дуже складне задання. Розвиток уніфікованих процесів сільськогосподарського виробництва сприяє успіху розробки оптимальних, придатних для автоматизації технологічних процесів. Тому дуже актуальною, особливо в умовах переводу сільського господарства на промислову основу, є проблема типізації, універсалізації і навіть стандартизації сільськогосподарських технологічних процесів і техніки.

Перехід сільського господарства на промислову основу тісно пов’язаний із процесами концентрації й інтенсифікації виробництва. В цих умовах, коли поряд з великими потоками сировини, енергії, праці йде великий потік взаємозалежної інформації, точне і правильне осмислювання цієї інформації, прийняття відповідних оптимальних рішень і взагалі повноцінне керування виробництвом можливі тільки при використанні методів і засобів автоматизації. Однак застосування досягнень автоматизації вимагає певної технологічної підготовки вир