Tự động hóa quá trình sản xuất

Tự động hoá là một lĩnh vực rộng lớn và được áp dụng vào tất cả các hoạt động của con người, đặc biệt là trong sản xuất. Tự động hoá là bước phát triển tiếp theo sau cơ khí hoá và điện khí hoá. Tự động hoá là quá trình sử dụng thiết bị để thay thế chức năng kiểm tra và điều khiển của con người trong một quy trình sản xuất. Hệ thống tự động hoá bắt đầu xuất hiện với việc sử dụng các thiết bị đo lường kiểm tra các thông số công nghệ và chất lượng của sản phẩm. Các hệ thống này thông báo khá chính xác các thông tin về trạng thái của thiết bị, các thông số quy trình công nghệ,… Các thông tin này trước đây chỉ có những người dày dạn kinh nghiệm mới chuẩn đoán được, nhưng cũng chỉ đảm bảo ở mức độ chính xác tương đối. Các thông tin của hệ thống đo sẽ phục vụ đắc lực cho quá trình hoàn thiện quy trình công nghệ.

Bước phát triển tiếp theo của quá trình tự động hoá là sử dụng hệ thống điều chỉnh tự động các thông số công nghệ. Đây là bước phát triển khá mạnh của hệ thống tự động hoá cùng với sự ra đời của các thiết bị điều chỉnh tự động. Các hệ thống này đã giải phóng con người thoát khỏi tình trạng căng thẳng khi phải bám sát đối tượng, theo dõi sát sao trạng thái của đối tượng và liên tục ra những quyết định cần thiết tác động trực tiếp lên đối tượng. Các hệ thống điều chỉnh tự động góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất, nâng cao năng suất lao động… Các hệ thống này được phát triển qua nhiều giai đoạn cả về thiết bị cũng như quy mô hệ thống. Giai đoạn đầu tiên là trang bị các hệ thống điều chỉnh tự động đơn sơ bằng thuỷ lực và giai đoạn cuối cùng là sử dụng các hệ thống điều chỉnh tầng để nhằm nâng cao chất lượng của quá trình điều chỉnh. Hệ thống điều khiển cục bộ các chế độ riêng biệt của quá trình công nghệ là bước phát triển tiếp theo của hệ thống tự động hoá. Đây là sự kết hợp nhiều hệ thống điều chỉnh tự động dưới sự kiểm soát điều hành của một thiết bị tính toán và điều khiển để bảo đảm tối ưu một chế độ nào đó của quy trình công nghệ. Máy tính điện tử bắt đầu được sử dụng trong hệ thống tự động hoá.

Tự động hoá quá trình công nghệ là bước phát triển tiếp theo. Tất cả các hệ thống điều chỉnh tự động các thông số công nghệ cũng như các hệ thống điều khiển cục bộ đều được đặt dưới sự giám sát, điều hành chung của một trung tâm tính toán và điều khiển. Trung tâm này bảo đảm cho quá trình công nghệ xảy ra tốt nhất. Trong hệ thống điều khiển này, con người là một khâu quan trọng của hệ thống, giữa người và quá trình công nghệ luôn luôn có sự trao đổi thông tin với nhau.

Trong công nghiệp, tự động hóa đã được ứng dụng từ lâu, tập trung ở một số nước phát triển, còn đối với các nước đang phát triển như Việt Nam, tuy có nền nông nghiệp chiếm tỷ lệ lớn nhưng việc ứng dụng tự động hóa vào nông nghiệp vẫn còn hạn chế.

Giáo trình “Tự động hóa quá trình sản xuất” là một trong những giáo trình chuyên môn trọng tâm trong chương trình đào tạo kỹ sư chuyên ngành Tự động hóa

thuộc Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Giáo trình được biên soạn dựa trên cấu trúcchương trình đào tạo sinh viên, học viên chuyên ngành Tự động hóa và các kết quả đề tài nghiên cứu ứng dụng tự động hóa trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp của sinh viên và học viên trong thời gian vừa qua. Trong khuôn khổ giáo trình này đề cập đến vấn đề ứng dụng tự động hóa trong một số lĩnh vực như: sản xuất rau trong nhà lưới, phân loại trong dây chuyền sản xuất mì ăn liền, quy trình sản xuất giấy, chăn nuôi gia súc, gia cầm. Trên cơ sở những kiến thức cơ bản, sinh viên có thể vận dụng để tìm hiểu các quy trình công nghệ khác và thiết kế hệ thống điều khiển, đồng thời có thể giải quyết những vấn đề có liên quan trong nghiên cứu cũng như sản xuất.

Giáo trình được dùng làm tài liệu học tập, tham khảo cho sinh viên, học viên cao học, cán bộ kỹ thuật chuyên ngành Tự động hóa và các ngành khác có liên quan.

Cấu trúc giáo trình được chia làm 6 chương, được phân công biên soạn như sau:

Chủ biên: TS. Ngô Trí Dương

Chương 1, 2, 3, 4: TS. Ngô Trí Dương

Chương 5,6: TS. Ngô Trí Dương, ThS. Đặng Thị Thúy Huyền

Do biên soạn lần đầu, giáo trình chắc chắn còn những vấn đề chưa được hoàn chỉnh. Tập thể tác giả kính mong nhận được sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp, những người học và đọc giáo trình này.

Thư góp ý xin gửi về: Bộ môn Tự động hóa, khoa Cơ Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội.

Các tác giả