Методические указания по выполнению программы практики
Для повышения эффективности выполнения программы практики студенту необходимо еще до ее начала ознакомиться с содержанием данных методических указаний, обсудить с руководителем практики от университета (кафедры АПП) и руководителем будущего дипломного проектирования все пункты программы практики с учетом конкретных условий базового предприятия. Особый акцент должен быть сделан на индивидуальное задание: необходимо четко представлять, в каком объеме и в какой форме оно планируется. Рекомендуется составить список вопросов, подлежащих обсуждению с руководителем практики от предприятия - по прибытию на место практики.
Получив полное представление о содержании практики, студент после прибытия на предприятие должен пройти инструктаж по технике безопасности и ознакомиться с правилами внутреннего распорядка предприятия, которым он должен подчиняться. Только после этого можно приступать к выполнению поставленных задач в соответствии с программой практики и графиком ее прохождения.
Изучение объекта автоматизации включает в себя исследование структуры технологического процесса, технологического оборудования и его реальных характеристик, определение оптимальных значений технологических параметров и связях между ними [ 1 ].
Исследование структуры технологического процесса должно начинаться с построения его пооперационной схемы. На схеме необходимо указать места выполнения контрольных операций. Анализ схемы позволяет установить возможность ее усовершенствования.
Во время изучения объекта целесообразно установить, соответствуют ли характеристики технологического оборудования требованиям, предъявляемым к технологическому процессу, и можно ли улучшить характеристики оборудования за счет введения новых автоматизированных систем управления. Необходимо воспользоваться имеющейся на предприятии документацией на технологическое оборудование, изучить технологические инструкции, побеседовать с обслуживающим персоналом об особенностях ручного управления процессом.
При рассмотрении вопросов, связанных со сбором сведений об объекте автоматизации, рекомендуется обратиться к литературным источникам, в которых описаны общие приемы анализа технологических объектов управления, например, к учебнику [ 2 ], а также к учебным пособиям, в которых приведены результаты изучения объектов управления в конкретных отраслях промышленности [ 3 ].
При сборе сведений о приемах (способах) автоматизации объекта целесообразно ориентироваться на известные методики, применяемые для типовых процессов, отраженные, например, в учебных пособиях [ 4,5 ].
В процессе сбора сведений и последующего анализа целесообразно установить, эффективна ли существующая на предприятии система управления объектом в сравнении с известными аналогами и за счет чего может быть повышена ее эффективность.
При сборе сведений о применяемых при автоматизации объекта математических методах рекомендуется ознакомиться со следующей, имеющейся на предприятии, документацией: математическое описание процесса управления; схема алгоритма управления; алгоритм в общем виде, определяющий последовательность математических и логических операций решения задачи; машинный алгоритм, учитывающий особенности конкретной управляющей ЭВМ; программы и описание программ [ 1 ].
В математическом обеспечении автоматизированных систем управления используется аппарат прикладной математики, который при выполнении программы практики необходимо восстановить в памяти. Среди алгоритмов первичной обработки информации, получаемой от датчиков, наиболее распространены алгоритмы реализации программных фильтров с использованием методов корреляционного анализа [ 6 ]. При построении математических моделей объектов используются корреляционный и регрессионный анализ и методы математического планирования эксперимента [ 7 ]. При реализации алгоритмов анализа результатов эксперимента может применяться математический аппарат методов оценки состояния (методы наименьших квадратов и др.). Математический аппарат, на котором базируются алгоритмы выработки управляющих воздействий, может включать в себя методы динамического программирования и вариационного исчисления.
При изучении технических средств, применяемых при автоматизации объекта, целесообразно оценить общий уровень технического обеспечения на предприятии и изучить по литературным источникам известные примеры автоматизации аналогичных объектов. Особое внимание должно быть уделено анализу используемых в технологическом процессе средств измерений: должны быть изучены метрологические характеристики, определены способы измерений величин, определена правильность установления точек отбора измерительной информации по ходу технологического процесса. Для средств автоматизации необходимо установить технические и эксплуатационные характеристики, оценить их свойства в сравнении с лучшими известными аналогами и на этой основе разработать рекомендации по возможному применению более совершенных средств.
Необходимо выяснить число иерархически подчиненных уровней управления в АСУ предприятием, изучить характеристики применяемой микропроцессорной и компьютерной техники.
Формирование требований к автоматизированной системе должно проводиться с учетом методологии создания систем, зафиксированной в ГОСТ 34.601. Исходя из этого, при формировании требований необходимо ориентироваться на перспективу разработки конкретной системы при последующем дипломном проектировании. На основе собранных данных об объекте автоматизации и осуществляемых видах деятельности необходимо оценить качество функционирования объекта, выявить проблемы, решения которых возможны средствами автоматизации. При этом могут быть использованы единичные и комплексные показатели качества [ 8 ]. Необходимо дать обоснованную оценку целесообразности создания системы. При формировании требований к автоматизированной системе необходимо указать требования к осуществляемым ею функциям (измерения, контроля, сигнализации, регулирования и др.), а также указать требуемые количественные значения показателей и критериев, характеризующих качество функционирования системы.
Прогнозирование последствий автоматизации объекта целесообразно начать с анализа возможных путей получения экономического эффекта. К ним относятся: повышение производительности труда; сокращение потерь рабочего времени; увеличение объема производства; улучшение качества выпускаемой продукции; улучшение использования основных фондов, материалов и сырья; снижение себестоимости; уменьшение числа работающих.
Следует отметить, что помимо явных источников экономической эффективности автоматизация производства дает возможность использовать и скрытые его ресурсы за счет получения достоверной оперативной информации; повышения качества управления производством и надежности системы управления; упрощения контроля за состоянием производства [ 1 ].
Кроме экономических результатов автоматизации необходимо также проанализировать возможные социальные последствия, связанные, например, с высвобождением работающих; с необходимостью переподготовки обслуживающего персонала; с усилением напряженности работы операторов, повышением их ответственности за последствия принимаемых решений.
При изучении вопросов практики и решении отдельных задач необходимо избегать общих рассуждений и стремиться к получению конкретных результатов, представленных в виде таблиц, схем, графиков, данных, расчетов.