Automatizări

1. Introducere

Automatica este ansamblul metodelor şi mijloacelor de realizare a unor legături (corelaţii) intre diferite elemente şi instalaţii ale unui proces tehnologic în vederea eliminării intervenţiei operatorului în conducerea şi supravegerea acestuia.

Scopurile urmărite prin automatizare sunt:

- îmbunătăţirea calităţii produselor obţinute

- creşterea eficienţei economice

- îmbunătăţirea condiţiilor de lucru

Automatizarea nu constituie un scop în sine. Aşa cum introducerea mecanizării a însemnat eliminarea efortului fizic uman din activitatea de producţie, automatizarea înseamnă printre altele eliminarea efortului intelectual pe care l-ar presupune urmărirea şi comanda unui proces tehnologic de către un operator uman.

1.1 Concepte fundamentale utilizate în automatică

Comanda este ansamblul operaţiilor care fac ca valorile unei mărimi (sau mai multor) a unui proces tehnologic să depindă în circuit deschis, după o lege dată de valorile unei mărimi exterioare procesului şi independente de acesta.

Deosebim:

- comanda manuală - efectuată de către operator

- comanda automată - efectuată de o instalaţie (dispozitiv) de automatizare, fără intervenţia operatorului.

Reglarea constă dintr-un ansamblu de operaţii care acţionând asupra procesului tehnologic, în circuit închis, prin comparare, fac ca mărimea reglată să evolueze după o lege prestabilită atît în raport cu mărimi independente cît şi cu cele dependente de proces. Comanda şi reglarea automată se realizează cu ajutorul unei instalaţii (dispozitiv) de automatizare. Ea este compusă dintr-un ansamblu de elemente de automatizare şi conexiuni.

Instalaţia de automatizare, împreună cu procesul tehnologic supravegheat constituie un sistem automat, ca în figura 1.01.

SA - sistem automat

IA - instalaţie de

automatizare

E1,E2 - elemente de

automatizare

Cm – comenzi

Sn – semnale de reacţie

Elementul de automatizare este acea parte a unui dispozitiv de automatizare care constituie o unitate constructivă de sine stătătoare şi realizează una sau mai multe funcţiuni.

Se consideră ca fiind elemente de automatizare următoarele:

- traductoarele

- amplificatoarele

- regulatoarele automate

- elementele de execuţie

- etc.

1.2. Clasificarea SA

Clasificarea sistemelor automate se poate face după mai multe criterii şi anume:

A. După funcţia fundamentală asigurată deosebim:

1. Sisteme de control automat

2. Sistem de protecţie automată

3. Sisteme de comandă automate

4. Sistem de reglare automată

1. Controlul automat presupune supravegherea automată şi continuă a desfăşurării unui proces tehnologic sau a funcţionării unei maşini. Dispozitivele de control automat efectuează controlul unor parametrii şi calităţii

produsului, automat, fără intervenţia operatorului. Sistemele de control automat sunt sisteme pasive, ele neintervenind nici asupra procesului, nici asupra utilajului.

2. Protecţia automată include şi posibilitatea intervenţiei active în cazul în care parametrul controlat depăşeşte o valoare critică. În caz de pericol dispozitivul de automatizare va întrerupe parţial sau total funcţionarea utilajului.

Pentru exemplificare se prezintă sistemul de protecţie automată împotriva deversării acidului sulfuric din colectoarele turnurilor de absorbţie (figura 1.02) şi sistemul de protecţie împotriva creşterii periculoase a presiunii în butelia unui compresor (figura 1.03).

Traductorul de nivel N/Tr controlează permanent nivelul acidului în rezervor.

Dacă nivelul depăşeşte o valoare periculoasă dispozitivul de protecţie automată DPA comandă prin contactorul trifazat C pornirea pompei şi evacuarea acidului la depozit pînă în momentul cînd nivelul din rezervor revine la o

valoare nepericuloasă.

Cînd presiunea din butelia tampon BT depăşeşte valoarea la care este reglat releul de presiune RP1, contactele acestuia se deschid şi dispozitivul de protecţie automată comandă prin intermediul contactorului oprirea compresorului Co. Cînd datorită utilizării, presiunea din butelie scade sub valoarea necesară (fapt sesizat de releul RP2) DPA va comanda pornirea compresorului. Dacă din anumite motive nu s-a produs oprirea compresorului la presiunea stabilită cu RP1 şi presiunea creşte în continuare, releul de presiune RP3 comandă prin DPA semnalizările acustice şi vizuale figurate.