生产过程自动化技术
生产过程自动化技术,顾名思义,就是实现生产、制造、加工过程自动化控制与管理的信息技术,主要应用于制造业企业的生产制造管理中,是过程控制系统实现自动化生产管控的核心技术,同时也是MES系统实现企业执行层生产制造过程管理信息化的重要集成内容。
1.生产过程自动化技术的产生背景
MES系统对过程控制系统的集成,最主要的目的就是,通过信息交互和生产过程自动化技术对生产过程中的产品生产参量、参数进行控制,是指接近标准要求或者保持在规定范围之内,实现标准化的产品生产,是MES系统的保证产品规格,满足客户的定制化、个性化产品要求的重要技术。生产过程自动化技术,也可以称为过程控制技术,广泛应用于所在行业不同类型的生产过程控制系统中,是企业信息化的底层工业生产过程控制层面的自动化技术。在生产过程自动化技术出现前,工业生产中过程控制是通过人工监控生产设备操作规范、性能指标、生产质量,从而确保生产设备处于最佳生产运行状态,来实现生产过程控制的,如果出现了异常变化情况,则必须停机来处理、调整生产设备状况,降低了工厂运营效率,且无法保障操作安全。
因此,生产制造中,需要有一种可以实现自动化生产控制和管理的技术,实现简化的生产调度、调整与控制。生产过程自动化技术应用解决了这一问题:通过在各工厂车间部署密集的传感器,自动过程控制系统对传感器中的信息进行数据化处理,收集温度、压力、流速等信息,再进行整理、分析、对比、处理和储存,将分析结果传输到MES系统中,再通过MES系统的看板显示到控制室的大屏幕,让每位操作工人实时了解操作效果,同时,生产过程自动化系统对采集的信息进行分析处理,对于异常生产状况,可以实现生产设备的自动调节,同时支持必要时刻终止生产过程自动化系统的运行,进行手动调整,而MES系统就是通过与自动化系统等的信息集成,来对整个生产车间进行及时的管控和信息反馈,为上层管理、调整提供依据。
2.生产过程自动化技术的需求
制造行业的发展对生产过程控制自动化技术的需求主要表现为:流程工业的工艺过程中,仪表的安装、使用、调校、维护的准确性、即时性与灵活性和自动化;在MES系统生产集成管理中,需要提高系统与信息的集成和组态紧密性;从事工业过程控制系统的投运、运行、维护、管理的效率;同时,还需要通过生产过程自动化技术实现企业生产过程检测和电气自动化系统的性能分析、设计、调试和安装维护;实现热力过程及典型工业过程的自动控制需求,比如糖厂、纸厂、脱硫工艺等;实现自动化控制设备、常规仪表的通讯网络集成、安装、调试与维护的即时性、准确性、有序性;通过实时的过程监控与过程信息反馈实现对制糖、造纸、水泥、脱硫等生产过程的自动化改造、流程优化;此外,对于有火电控制的行业需要更为精确的过程控制技术提升热工检修的精确性;DCS系统的组态、安装、调试、维护也需要通过过程控制技术实现精确管理。
3.生产过程自动化的技术支持
制造业企业的车间生产过程自动化控制是通过对多种生产控制原理与技术的集成来实现的,比如:自动控制原理、计算机控制技术、编程序控制应用技术、DCS技术(集散控制)、电子电路应用技术、单元操作技术、电工技术、自动控制装置检修与维护技术等。
4.生产过程自动化技术的应用范围
基于生产过程自动化技术的生产过程自动化系统,即过程控制系统或者自动化控制系统,在电力、化工、钢铁、冶金、造纸、水泥等制造行业,在不同类型的制造行业中应用也有所侧重,主要用于以下几方面:
(1)工业过程中的检测仪表、自动控制装置、管线、阀门的安装、维护和检修工作。
(2)负责调试过程控制系统的投运、维护、管理和系统集成;
(3)为安装、维护、检修电气自动化控制设备提供工艺及技术支持;
(4)生产过程的运行管理、热力设备运行操作、自动化仪表维护维修、自动化设备及系统调试与维护等具体的生产控制工作。
5.生产过程自动化技术的发展
社会生产力水平的提升,使得社会物资极多极度丰富,人民的生活水平也不断提高,对于产品的质量和功用的要求也更高了,这种需求促进了生产制造过程中工艺过程的复杂化与精细化,为了降低制造业的生产成本,运用工业自动化过程控制技术,实现优质、高产、低消耗、安全的生产与管理,对于制造业企业市场综合竞争力的提升有重要意义。
过程控制技术的发展经历了人工控制和自动化控制的转变过程,而自动化控制从最初的分散控制、集中控制逐步发展为集散控制,为制造业的工业过程控制,大规模的结构复杂的工业生产过程和传统工业过程控制提高了准确度、即时性,提高了资源的利用效率,节省了大量的生产资源、能源,实现了生产效率的提高。随着生产分工的精细化、生产流程的复杂化,生产过程自动化技术仍然被大范围、深层次的需要,并对于过程控制的综合化、智能化有更高的要求,将来,生产过程自动化技术的发展必将实现企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合,帮助企业实现从生产资料入库到产品交货的整个产品生产周期的自动化与最优化管控!掌握生产过程自动化技术对于制造业企业来说至关重要。它不仅能够提高企业的生产效率,还能够为企业创造更大的利润空间。随着科技的不断发展,生产过程自动化技术也将不断更新和完善,为制造业的未来发展注入新的动力。
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