Лекция №2 классификация производственных процессов

2.1. Характеристика и классификация производственных технологических процессов.

Любой производственный технологический процесс состоит из от­дельных простых действий, выполняемых в определенном порядке (пара­ллельно, последовательно, параллельно последовательно).

В производственном процессе различают простые (единичные) рабочие процессы и операции управления процессом.

Простые рабочие процессы делят по назначению на 4 типа:

1) собственно рабочие процесса,

2) транспортные процессы,

3) установочные процессы,

4) операции обслуживания (обычно вне цикловые).

Операции управления процессом делятся на 2 основные группы:

1) операции собственного управления,

2) операции контроля.

Операции собственно управления могут быть двух типов:

1)нормальное управление, т.е. управление количественными и качественными показателями единичных процессов, их сочетание и координация;

2) настроечно-регулировочное управление, ( наладочные операции)

Операции контроля:

I группа - соответствие параметров заданным требованиям;

2 группа - аварийный контроль (защита).

Пассивный контроль ведется после обработки, активный контроль (технологический) - в процессе обработки.

Рис.6. Функциональная схема производственного (технологического) процесса.

Схема простого производственного процесса включает следующие элементы:

а) источник вещества или энергии,

б) приемник вещества или энергии,

в) линию передачи управляющего воздействия.

г) органы управления процессом.

Каждый простой производственный процесс может быть представ­лен простой или единичной цепью. Единичная цель может быть пассив­ной или активной.

Пассивная цепь не содержит в себе источников энергии. В тех­нологических процессах чаще всего встречаются пассивные цепи.

1 - источник воздействия (инструмент)

2 - приемник воздействия (заготовка),

3 - линяя передачи,

4 - орган управления.

Рис.7. Схема единичной цепи.

Собственные свойства каждой цепи характеризуются совокупностью некоторых физических величин (массой, емкостью, моментом инерции, теплоемкостью и т.д.).

Если эти физические величины не зависят от состояния (режима) самой цепи, то цепь называется линейной. Если зависят - нелинейной.

Рассмотрим линейные цепи, преобладающие в техпроцессах важнейших производств.

Любой техпроцесс может быть расчленен на простые цепи и представлен в виде связанных между собой простых единичных цепей.

Следовательно, в задачу управления технологическим процессом входит управление всеми простыми единичными целями и связывание их в составной процесс.

Управление единичной цепью.

Состояние ее в каждый момент временя может определяться помимо постоянных (для линейных цепей) собственных свойств еще и некоторым числом физических величин. Они имеют самые различные размерности и называются параметрами режима объекта, или обобщенными координатами.

Обычно из многочисленных обобщенных координат выделяют одну, две, три решающие для определения состояния цепи. Такие обобщенные координаты называются существенными параметрами существенными обобщенными координатами.

Во многих случаях существенные обобщенные координаты функционально связаны между собой. Количество независимых обобщенных коор­динат, полностью характеризующих состояние цепи (процесса), опреде­ляет число степеней свободы цепи (процесса).

2.2. Типы единичных цепей важнейших рабочих процессов производства.

1). Механические: поступательное перемещение;

вращательное перемещение;

параметры: линейная скорость и результирующая сила, угло­вая скорость и результирующий момент.

2). Тепловые и диффузионные: нагревание и охлаждение;сушка и увлажнение, выпаривание, растворение и осаждение;параметры (координаты): t и результативный подвод

(отвод) тепла; влажность вещества и удале­нием влаги, концентрация вещества и парообразование; концентрация раст­вора и поступление (удаление) вещест­ва.

Таким образом, в подавляющем большинстве случаев единичные цепи технологических процессов достаточно полно характеризуются двумя обобщенными координатами. Одна обобщенная координата обычно опреде­ляет внутренний показатель цепи (t, уровень жидкости, концентрацию раствора, давление газа, скорость и т.д.), другая - величина потока энергии или вещества (приход тепла, поступление жидкости, парообразо­вание, подача газа, движущая сила, вращающий момент и т.д.)

При наличии 2-х параметров первый является как бы качественной характеристикой режима, второй - количественной. Изменение количест­венного показателя влечет изменения качественного, (результирующий момент - углов скорость; подача жидкости - уровень).

При функциональной связи параметров, изменяя один, можно управ­лять изменением остальных. Изменяемый первично параметр называется управляющим (регулирующим), другие – регулируемыми.