Последовательность выполнения этапов при разработке технологического процесса
Исходная информация.
Базовая информация - это конструкторская документация (чертежи, ТУ и др.) и производственная программа (годовая, величина партий и т.п.) для определения типа производства.
Руководящая информация - это государственные стандарты - ЕСТПП, ЕСТД, ОСТы и стандарты предприятий (СТП) классификаторы деталей и операций, трудовые нормативы, действующие унифицированные технологические процессы, инструкции и т.д. В реальных условиях проектирования - производственные условия, под которыми следует понимать наличие сложившихся цехов, участков, их специализацию, насыщение оборудованием и т.п. В случае разработки проектных технологических процессов (при отсутствии конкретных условий, в частности при разработке курсовых проектов) производственными условиями не руководствуются. В ряде случаев производственные условия могут изменяться применительно к освоению производства нового изделия.
Справочная информация - это справочники, каталоги, паспорта оборудования, различные пособия и т.п. в том числе справочные таблицы по припускам, режимам резания и т.д.
1. Отработка конструкций деталей на технологичность с учётом типа производства. Без этого этапа приступать к разработке технологических процессов нельзя.
Под технологичностью конструкции изделия (ТКИ) понимают свойство конструкции изделия, если она позволяет в полной мере использовать все возможности и особенности наиболее экономичного технологического процесса, обеспечивающего ее качества при надлежащем количественном выпуске. Обеспечение технологичности конструкций изделий машиностроения является первой функцией технологической подготовки производства и предназначено для корректировки параметров конструкций деталей и сборочных единиц с целью удобства их изготовления в заданном производстве. Конечная цель, выполняемая этой функцией, заключается в снижении обратных связей от следующих этапов жизненного цикла изделия на этап проектирования конструкции изделия и тем самым затрат на проектирование технологической подготовки производства и изготовления (ГОСТ 14.201–83). Обеспечение технологичности конструкций решает следующие задачи: - установление требований к технологичности КИ; - технологический контроль конструкторской документации; - оценка технологичности конструкций изделий качественная и количественная; - отработка конструкций изделий на технологичность; - внесение изменений в конструкторскую документацию. Отработка конструкции на технологичность производится на всех стадиях разработки изделия и обязательно включает в себя технологический контроль конструкторской документации.
Особое место среди перечисленных задач занимает оценка технологичности конструкций изделий, которая используется при решении других задач обеспечения технологичности. Оценка технологичности производится на основе расчета качественных и количественных показателей (см. рис.1.2). Качественная оценка предшествует количественной. Рассмотрим перечень качественных и количественных показателей. Качественные показатели yi принимают два значения (технологичная или нетехнологичная) применительно к возможности xi изготовления конструкции детали или сборочной единицы в заданном производстве. Качественные показатели учитывают многочисленные факторы, отражающие геометрическую структуру и размеры, этапы изготовления, требуемое качество, уровень автоматизации производства, масштаб выпуска (серийность изготовления). Геометрическая структура детали определяется набором поверхностей, ограничивающих деталь, относительным их расположением. Геометрическая структура изделия определяется схемой конструктивного членения на сборочные единицы. Перечислим качественные показатели КИ, отражающие рациональность изготовления с точки зрения: - этапов изготовления (заготовительный, механическая обработка, термическая обработка, прецизионная обработка, сборка): - при обработке на универсальном оборудовании или на станках с ЧПУ; - удобство обработки поверхностей детали (или конструктивных элементов формы КЭФ) производительным режущим инструментом; - размеров локальных элементов (фасок, канавок, шпоночных и шлицевых пазов, резьбовых поверхностей, галтелей); - возможность совмещения технологических, конструкторских, измерительных баз; - рациональная простановка размеров при обработке на станках с ЧПУ и многоцелевых станках; - рациональность схемы конструктивного членения изделия. В системе АТКД рассмотрены такие признаки как: технологичность использования конструкционного материала, заготовки, геометрической структуры детали с точки зрения обработки на станках, точности размеров на чертеже, вариантов простановки размеров, доступность обработки поверхностей для различных вариантов базирования и направления обработки, возможности совмещения конструкторских, технологических и измерительных баз. Количественные показатели определяют в абсолютных или относительных единицах объем требуемых ресурсов, необходимых для изготовления КИ: трудовых, стоимостных, материальных, а также возможность снижения перечисленных ресурсов за счет использования предшествующего опыта при изготовлении аналогичных изделий.
В ГОСТ 14.201-83 рекомендуется 11 показателей ТКИ: 1) трудоемкость изготовления изделия; 2) удельная материалоемкость (удельная металлоемкость, удельная энергоемкость и пр.); 3) технологическая себестоимость изделия; 4) средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания (ремонта) данного вида; 5) средняя оперативная стоимость технического обслуживания (ремонта) данного вида; 6) средняя оперативная продолжительность технического обслуживания (ремонта) данного вида; 7) удельная трудоемкость изготовления изделия; 8) трудоемкость монтажа; 9) коэффициент применяемости материала; 10) коэффициент унификации конструктивных элементов; 11) коэффициент сборности. С помощью количественных показателей технологичности КИ определяется уровень ее технологичности – единый критерий технологичности. Единый критерий технологичности конструкции изделия – ее экономическая целесообразность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта.
Качественная оценка технологичности проводится по отдельным конструктивным и технологическим признакам с целью обеспечения высокого уровня технологичности и определяется такими показателями как «хорошо – плохо», «допустимо – недопустимо». В системе АТКД рассмотрены такие признаки как: технологичность использования конструкционного материала, заготовки, геометрической структуры детали с точки зрения обработки на станках, точности размеров на чертеже, вариантов простановки размеров, доступность обработки поверхностей для различных вариантов базирования и направления обработки, возможности совмещения конструкторских, технологических и измерительных баз. В процессе развития системы перечень указанных признаков должен расширяться.
Количественная оценка технологичности конструкции детали основана на инженерных расчетных методах и проводится по конструктивно – технологическим признакам, которые существенно влияют на выполнение основных требований к ней. К основным количественным показателям технологичности относятся: ресурсоемкости (трудоемкости, материалоемкости, энергоемкости и др.), технологической себестоимости, производственного цикла, стандартизации, унификации, преемственности. Важнейшими являются показатели первых трех групп показателей. Алгоритм расчета этих показателей показан на рис. 5. Последовательность расчета количественных показателей: металлоемкость – трудоемкость – технологическая себестоимость - производственный цикл. Эти расчеты существенно зависят от полноты исходной информации в зависимости от стадии ТПП: ранней или поздней. На ранней стадии ТПП технологические процессы изготовления детали еще не отработаны, поэтому для расчета трудоемкости и технологической себестоимости используются укрупненные методы на основе производительности снятия припуска и информация по ранее изготовленным деталям – аналогам. На поздней стадии ТПП разработаны маршрутно – операционные технологические процессы, которые позволяют рассчитать нормы времени на переходы и операции. Рассмотрим расчет трудоемкости и технологической себестоимости на ранней стадии ТПП
2. Выбор вида технологического процесса по следующим показателям.
2.1. По методу разработки - унифицированный или единичный технологический процесс. Если унифицированный, то типовой или групповой технологический процесс. В соответствии со стандартами ЕСТПП, определяющими правила разработки технологических процессов, их проектирование ведётся в следующем порядке: - определение кода детали по классификатору;
- группирование деталей по признакам конструктивной и технологической общности для определения возможности и целесообразности разработки унифицированных технологических процессов; - в случае невозможности разработки группового или типового технологического процесса, разрабатывают единичный технологический процесс на базе прогрессивных решений внедренных на производстве.
2.2. По назначению - проектный, рабочий или перспективный.
Проектный разрабатывается без "привязки" к конкретному предприятию. Рабочий можно запускать в производство. Для внедрения перспективного технологического процесса необходимо выполнить определенные научно-исследовательские работы и внедрить его в производство.
2.3. На стадии проектирования осуществляется выбор литер. Это условное обозначение, вносимое как в чертеж детали, так и в технологическую документацию. Принятые обозначения: П - предварительный проект, О - опытный образец, А – установочная серия, Б -установившееся серийное и массовое производство, И-единичное производство.
2.4. По степени детализации оформления - маршрутный, маршрутно-операционный или операционный.
Маршрутное описание - это сокращенное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов. Операционное описание - это полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов. Маршрутно-операционное – это сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте, но полное описание отдельных операций.
3. Выбор заготовки.
На выбор заготовки влияют: конструкция детали и тип производства.
4. Выбор комплекта технологических баз. Правила выбора баз приведены в отдельной лекции.
5. Разработка маршрута обработки детали.
Разработка технологического маршрута, определяющего последовательность и содержание технологических операций, является наиболее важной работой.
В первую очередь следует руководствоваться дифференциацией и концентрацией операций. Дифференциация это расчленение процесса на ряд простых операций, нередко содержащих всего один переход.
Преимущество - простота операций, а отсюда и возможность подбора простого дешевого оборудования, простого стандартного инструмента, приспособлений и возможность использования низкоквалифицированных рабочих и настройщиков. Недостатки - снижение точности за счет неоднократной смены баз и удлинение производственного цикла. Концентрация - построение процесса с применением возможно меньшего количества операций, за счет их усложнения. Здесь точность повышается, длительность производственного цикла снижается, но оборудование и наладка усложняются, увеличивается вспомогательное время наладки станка, требуется высококвалифицированные наладчики. Примером концентрации операций является внедрение станков с программным управлением, обрабатывающие центры и т.п. Критерий выбора, конечно, эффективность процесса, более высокая производительность и низкая себестоимость при обеспечении высокого качества.
Выбор маршрута зависит от правильного выбора баз, определяющими точность в процессе обработки, руководствуясь правилами, рассмотренными в другой лекции.
Маршрут разбивается на черновые и чистовые операции в целях обеспечения точности, сохранения точностных характеристик на станках, а также проведения вначале ответственных операций, где брак более возможен, а в конце процесса - мало ответственных операций.
Такая последовательность позволит производить меньше затраты при изготовлении ответственных, дорогостоящих деталей. Например, корпусных, литых и т.п. изделий.
Маршрут разбивается на отдельные части при выполнении термических операций. Включают при необходимости слесарные операции, /например, зачистка заусенцев/, округление кромок, рихтовка, а также другие операции, /например, контроль, промывка, термическая обработка, нанесение антикоррозионного покрытия.
Дополнительные обстоятельства, влияющие на последовательность операций и переходов: точность базовых поверхностей часто требуется более высокая, чем точность поверхностей обрабатываемых с помощью этих баз
Это основные положения при выборе маршрута обработки, которые корректируются для каждой конкретной детали. Для унифицированных технологических процессов выбор маршрута упрощается.
6. Определение последовательности обработки поверхностей.
Разработка последовательности переходов в операции
Каждая технологическая операция может быть описана на отдельном документе - на операционной карте. Операционная карта разрабатывается для серийного и массового производства и является дополнением к маршрутной карте. Операционная карта описывает операцию с указанием последовательности выполнения переходов, данных о технологическом оснащении, технологических режимах и трудовых затратах. Для каждого метода обработки и даже для отдельных типов оборудования существуют свои формы операционных карт. Разработка технологической операции начинается с разбивки детали на операционные элементарные поверхности. При этом определяется возможность их обработки определенным инструментом. Полную запись переходов следует применять, если нет операционного эскиза. При наличии операционного эскиза следует применять сокращенную запись. Операционный эскиз служит графической иллюстрацией по обработке детали. На эскизе изображается деталь после данной операции. Эскиз - это чертеж детали после данной операции с указанием допусков, шероховатости и условных обозначений установочных и опорных поверхностей. Эскиз выполняется на операционной карте или на отдельном чертеже к операционной карте. В учебном проектировании выполнение операционного эскиза обязательно. После определение содержания переходов, т.е. какими инструментами можно получить каждую операционную элементарными поверхностями, рассматривают возможность сокращения количества инструментов с учетом количества проходов, припусков, обеспечения требуемой точности и качества поверхности. Операция может содержать один и более установов, а также один и более переходов. Вначале рассматривают и определяют количество и последовательность установов, а потом переходов.
Методическая работа по составлению последовательности переходов: 1. Выявление наиболее ответственных поверхностей детали и других поверхностей, требующих многократной обработки. Все эти поверхности разбивают на 2 группы: а/ поверхности, которые лучше обрабатывать совместно с другими /например, соосные поверхности вращения и прилегающие к ним торцы/, б/ поверхности явно требующие обработки в отдельной операции /например, зубья зубчатого венца и т.п./. 2. Выявляются поверхности допускающие обработку сразу окончательно. 3. Рассматривают последовательно поверхности по пункту 1,2 и выбранные для них схемы обработки. Оценивают однородность этих переходов, начиная с самых грубых и последовательно переходя к точным поверхностям. Ориентируясь на требуемую степень точности, учитывая возможности тут же избираемого станка и приспособления, объединяют в один переход обработку сразу нескольких поверхностей. 4. Указывают последовательность выполнения переходов.
7. Расчет припусков.
Припуск - это слой материала заранее, сознательно оставленный для последующего снятия на другой операции. Не все поверхности заготовки, как бы точно и чисто не были они отлиты или отштампованы, могут быть использованы в эксплуатационных условиях без дополнительной механической обработки. Нередко недостаточная плоскостность, прямолинейность, цилиндричность, соосность поверхностей и т.п. не позволяют применять такие поверхности без дополнительной обработки. Слой материала, подлежащий удалению в процессе обработки данной поверхности с целью получения требуемой формы, размеров и шероховатости, называется припуском. Припуск измеряется в направлении перпендикулярном к обрабатываемой поверхности и измеряется в мм.
При черновой обработке поверхностный, дефектный слой велик. Велико и значение Rмах. в заготовках. Отсюда большие значения припуска. На чистовых операциях операционный припуск меньше, а на отделочных операциях ещё меньше. Общий припуск на обработку определяется как сумма операционных припусков, а размер заготовки по данному параметру - как сумма размера готовой детали по данному параметру и значений операционных припусков. При назначении размера заготовки по данному параметру следует к размеру готовой детали добавлять сперва припуск на отделку, потом на чистовую обработку и, последним, на черновую.
На каждый промежуточный размер устанавливается операционный допуск. Для цилиндрических деталей значение величины припуска удваивается и для отверстий не прибавляется к размеру, а вычитается.
Расчет припусков ведется лишь при особо ответственных операциях, при массовом и серийном изготовлении деталей. Как правило, припуска определяются по таблицам справочников, которые составлены на основе расчетов и экспериментальных данных
Повышенный припуск ведёт к перерасходу материала, пониженный - к браку детали.
8. Выбор или проектирование оборудования.
Выбор оборудования зависит от: типа производства, применения унифицированных технологических процессов, размеров детали, требуемой точности и шероховатости и др. Следует также учитывать существующие производственные условия - наличие оборудования, его загрузку и т.п. Иногда технолог определяет необходимость заказа специального оборудования.
9. Расчет режимов резания.
Расчеты проводятся по справочникам или с помощью программного обеспечения на ПК.
10. Выбор или проектирование оснастки.
11. Расчет норм времени на изготовление детали.
Перед нормированием следует установить: может ли операция выполняться методом многостаночного обслуживания, где время может перекрываться временем другой операции. Нормирование может осуществляться методом: а) опытно-статистического нормирования, которое применяется, главным образом, в единичном типе производства; б) расчетного (технического) нормирования, которое применяется в массовом и серийном производстве
Время изготовления одной штуки детали называется штучным временем tшт.
Основное время - tо - это время непосредственного изменения формы, размеров и шероховатости поверхности детали.
Вспомогательное время - tвсп -определяется по нормативам и состоит из трех составляющих: время на установку, закрепление и снятие детали; время, связанное с переходами (перевод суппорта или стола, переключение чисел оборотов и подач, и т.п.); время на контроль и измерения.
Время на обслуживание - tобсл - подразделяется на техническое и организационное обслуживание. Техническое обслуживание складывается из: времени на смену инструмента, времени на подналадку станка, времени на сметание стружки и т.п.
Организационное обслуживание складывается из: времени на смазку станка, времени на раскладку и уборку инструмента, времени на инструктаж рабочего и т.п.
Время на отдых и естественные надобности - tотд.
Время на обслуживание и время на отдых определяются по нормативам и составляют, примерно, 5-6% от оперативного времени.
При расчете себестоимости партии детали применяется штучно-калькуляционное время -Тшт.к.
Подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на получение: чертежа, технологического процесса, заготовок, инструмента, а также на начальный инструктаж, наладку станка и уборку рабочего места после выполнения работы. N – количество деталей в партии. В массовом типе производства Тпз = 0. tшт = tшт.к. в массовом типе производства.
12. Указания по технике безопасности и охране окружающей среды. Данные указывают в обязательном порядке приводятся в каждом технологическом процессе на основании действующих нормативных требований.
13. Выбор оптимального технологического процесса. Выбор оптимального варианта производится по экономическим расчетам или по приоритетным факторам. Наиболее экономичный вариант технологического процесса определяется путем сравнения себестоимости изготовления партии деталей. Такой расчет производится в тех случаях, когда нет уверенности, какой из вариантов технологического процесса более эффективен (экономичен). Иногда берется в сравнение лишь часть технологического процесса, по которой есть сомнение: выбор заготовки, раскрой, применение отдельных операций.
14. Оформление технологического процесса.
Комплект форм документов, применяемых на предприятии, может содержать формы общего назначения, формы специального назначения и прочие формы технологических документов. К формам общего назначения относят: маршрутную карту (МК), карту эскизов (КЗ), технологическую инструкцию (ТИ), комплектовочную карту (КК), ведомость расцеховки (ВР), ведомость оснастки (ВО), ведомость материалов (М); ведомость деталей (сборочных единиц) к типовому (групповому) технологическому процессу (операции) (ВТП, ВТО), ведомость технологических документов (ВТД) и др. К формам специального назначения относят: карту технологического процесса (КТП), карту типового (группового) технологического процесса (КГТП), операционную карту (ОК), сводную операционную карту (СОК), операционную карту типовую или групповую (ОКТ), ведомость операций (ВОП), ведомостъ деталей и др.
Применение ЭВМ позволяет решать большие технологические задачи: проектировать типовые технологические процессы изготовления стандартных деталей, разрабатывать нормативы для технологического проектирования. С помощью ЭВМ можно выбрать метод получения заготовки, рассчитать припуск на обработку и точность обработки, режимы резания и нормы времени и т. д. Поэтому проектирование технологических процессов обработки резанием и сборки с помощью ЭВМ является одной из основных технологических задач. ЭВМ можно использовать и как средство автоматического управления комплексом технологического оборудования.
Проектированию технологического процесса на ЭВМ предшествует разработка его математической модели в виде аналитических или экспериментальных зависимостей, таблиц. Следует учитывать, что сложные явления невозможно описать точными математическими формулами, поэтому их представляют приближенными (аппроксимирующими) выражениями.
Наиболее сложной задачей является предварительная разработка алгоритма технологического проектирования и составления программы ЭВМ. Алгоритмом называют систему операций, выполняемых в определенном порядке для решения поставленной задачи. Программа представляет собой описание алгоритма на определенном языке. Программы перед вводом в ЭВМ кодируются на языке машины и записываются на различных носителях. После этого программа представляет собой совокупность команд, преобразуемых ЭВМ в управляющие сигналы.
Технологические маршруты обработки заготовок деталей разрабатывают на основе типовых технологических процессов. Исходными данными являются конструкция детали и технические условия на ее изготовление, вид заготовки, объем выпуска, данные об оборудовании и технологической оснастке. При этом деталь относят к классу, группе или подгруппе в соответствии с общесоюзным классификатором. Сначала кодируют исходную информацию, а затем записывают ее на перфоленту, которая вводится в приемное устройство ЭВМ. При кодировании операций указывают их код, характеризующий операцию и выполняемые работы.
Использование ЭВМ при проектировании технологических процессов обработки резанием обеспечивает снижение трудоемкости в 10— 15 раз и себестоимости, по сравнению с обычными методами проектирования, в 2—4 раза. Себестоимость детали в целом снижается на 50… 70 %.
3.3 Особенности АСУ ТП
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием (АСУП).
Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие.
Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.
Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Такие как системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), распределенные системы управления (DCS), и другие более мелкие системы управления (например системы на программируемых логических контроллерах (PLC)). Как правило, АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, устройства управления, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.
Также, не следует путать понятия «АСУ ТП» и «КИПиА» (контрольно-измерительные приборы и автоматика) в плане специализации работников промышленных предприятий — разделение по видам деятельности, в основном, ведётся на технологическом уровне: специалисты АСУ ТП обслуживают контроллерное оборудование, программное обеспечение, АРМ и их поддержку, в то время как в ответственности специалистов КИПиА находится остальное оборудование и принадлежности, также попадающих под общее понятие «АСУ ТП».
Рассматривая АСУ ТП можно выделить следующие особенности.
1. Все АСУ ТП предназначены в основном для управления орудиями производства и различными производственными процессами. Кроме того, это единственный вид АСУ, который предназначен для этого управления. Все остальные АСУ (АСУП, ОАСУ, АСУО, РАСУ, ОГАС и др.) предусматривают управление людьми.
2. АСУ ТП непосредственно соприкасается с технологическим процессом. Все остальные АСУ с техпроцессом не соприкасаются и отделены от него одним или несколькими уровнями управления.
3. Свойство диапозонности. Управление технологическим процессом может осуществляться на уровне станка, группы станков, цеха, корпуса, производства предприятия, объединения и даже на уровне отрасли. Соответствующие АСУ ТП могут охватывать различные части технологического процесса. Это в корне отличает АСУ ТП от других АСУ.
4. Отсутствие жесткой связи АСУ с организационной структурой. Обычно все АСУ жестко связаны с действующей организационной структурой: системы, как правило, создаются для обслуживания определенных организаций. Только в АСУ ТП связь между системой и организационной структурой не жесткая. АСУ ТП может охватывать как часть структурного подразделения (например, агрегат - часть цеха, участка), так и несколько подразделений и даже организаций.
5. Свойство иерархичности. Возможно создание сложных АСУ ТП, в которых практически имеются несколько АСУ ТП, охватывающих друг друга. Например, АСУ ТП агрегатов могут охватываться АСУ ТП цехом и образовывать новую, более совершенную и сложную АСУ ТП.
6. Зависимость подчиненности АСУ ТП от размера управляемой части технологического процесса. В связи с тем, что АСУ ТП могут охватывать разные участки технологического процесса, они непосредственно подчиняются различным органам управления. Например, АСУ ТП агрегата может подчиняться мастеру цеха, а АСУ ТП предприятия - главному технологу или главному инженеру или заместителю директора по производству (в зависимости от распределения функций управления).
7. Из всех АСУ в самых коротких циклах работают АСУ ТП.
8. Только в АСУ ТП используются замкнутые обратные связи и возможна работа в автоматическом режиме. Все другие АСУ могут работать только в автоматизируемых режимах.
3.4 Обеспечение АСУ ТП
Автоматизация управления технологическим процессом стала возможной в современном ее представлении только в последнее время. Произошло это в результате накопления опыта, развития ряда научных направлений и создания соответствующих технических средств.
АСУ ТП возникли на стыке следующих отраслей науки и техники: технологическая автоматика, вычислительная техника, прикладная математика (в том числе программирование), теория информации, теория организации и управления, высокомеханизированное и автоматизированное технологическое оборудование большой мощности.
Автоматизация управления технологическим процессом реализуется в виде систем - АСУ ТП. АСУ ТП включает оперативный персонал, организационное, информационное, программное и техническое обеспечение (ГОСТ 16084-75).
Оперативный персонал АСУ ТП включает технологов - операторов автоматизированного технологического комплекса (АТК), осуществляющих управление технологическим объектом, и эксплуатационный персонал АСУ ТП, обеспечивающий функционирование системы. Оперативный персонал необходимо специально подбирать с учетом требований, предъявляемых АТК, и специально его подготавливать.
Организационное обеспечение АСУ ТП включает описание функциональной, технической и организационной структур системы, инструкции и регламенты для оперативного персонала по работе АСУ ТП. Оно должно содержать совокупность правил и предписаний, обеспечивающих требуемое взаимодействие оперативного персонала между собой и комплексом средств.
Информационное обеспечение АСУ ТП включает систему кодирования технологической и технико-экономической информации, справочную и оперативную информацию. Формы выходных документов и другие формы представления информации не должны вызывать трудностей у персонала при их использовании.
В информационном обеспечении в соответствии с требованиями технического задания предусматривается некоторая избыточность, позволяющая обеспечить расширение массивов при развитии системы, а также совместимость со смежными и вышестоящими системами по содержанию, системе кодирования и форме представления информации, используемой для обмена.
Программное обеспечение АСУ ТП включает общее программное обеспечение, в том числе организующие программы и программы-диспетчеры, транслирующие программы, операционные системы, библиотеки стандартных программ и др. Специальное программное обеспечение - совокупность программ, реализующих функции конкретной системы и обеспечивающих функционирование комплекса технических средств. Обслуживающие программы обеспечивают внесение изменений, дополнений, снятие копий с информации, записанной на внешних носителях, контрольную распечатку информации и т. п.
Техническое обеспечение АСУ ТП, называемое также комплексом технических средств (КТС) или технической системой управления, включает:
- средства получения информации о состоянии объекта управления и средства ввода данных в систему;
- средства формирования и передачи информации в системе;
- средства локального регулирования и управления;
- средства вычислительной техники;
- средства представления информации оперативному персоналу системы;
- исполнительные устройства;
- средства передачи информации в смежные и вышестоящие АСУ;
- отдельные средства оргтехники, не увязанные в систему и обеспечивающие работу оперативного персонала;
- приборы и устройства, необходимые для наладки и проверки работоспособности комплекса и запасные приборы.
Количество технических средств и их производительность должны быть достаточными для реализации всех функций, перечисленных в техническом задании на систему.
Для низовых АСУ ТП характерны два вида связей с другими системами: со смежными и вышестоящими. Для АСУ ТП высокого уровня (например, на уровне отрасли) появляется третий вид связей - с нижестоящими системами.
Для всех видов связи необходимы средства оперативной телефонной и локальных компьютерных сетей. В необходимых случаях обеспечивается автоматический ввод в АСУ ТП установок, подготовленных в АСУП в порядке координации локальных систем.
4. Обеспечение технологических процессов автоматизированного производства