Automatizarea Proceselor Chimice

1.1. Notiuni generale de automatica, automatizare, sistem automat

Automatizarea unui proces tehnologic consta în dotarea instalatiei tehnologice cu anumite echipamente tehnice speciale în vederea efectuarii automate a operatiei de conducere a acestuia în conditii prestabilite. Cu alte cuvinte, automatica este o stiinta inginereasca ce se refera la conducerea proceselor si are drept studiu automatizarea acestora.

Principalele operatii impuse de automatizare sunt:

- masurarea sau determinarea prin calcul a principalelor variabile ale procesului condus;

- semnalizarea depasirii anumitor limite de catre anumite variabile ale procesului;

- reglarea la o anumita valoare constanta sau modificabila a uneia sau a mai multor variabile supuse influentei perturbatiilor;

- modificarea programata a unor variabile;

- modificarea sau mentinerea unor rapoarte determinate între anumite variabile ale procesului;

- mentinerea unor variabile sau functii de variabile la o valoare extrema maxima sau minima;

- protectia instalatiei în caz de avarie sau pericol.

Automatizarea poate fi implementata în numeroase variante de realizare, functie de urmatorii parametri:

- natura procesului automatizat;

- gradul de cunoastere respectiv cantitatea de informatie avuta la dispozitie referitoare la procesele tehnologice respective;

- echipamentele tehnice puse la dispozitie de firmele producatoare;

- gradul de pregatire profesionala a personalului de proiectare si de exploatare.

Indiferent de varianta de realizare, întotdeauna automatizarea este si o problema de optimizare. Când se implementeaza o operatie de automatizare trebuie sa fie a1easa solutia optima de automatizare, trebuie sa fie alese echipamentele tehnice optime pentru procesul tehnologic respectiv si trebuie sa se aleaga operarea optima a echipamentelor tehnice alese.

Automatizarea reprezinta în ultima instanta cea mai ridicata treapta de conducere care poate sa asigure performante ridicate pentru procesul condus.

Performantele procesului condus sunt apreciate cu un anumit criteriu, numit criteriu de performanta.

Criteriul de performanta trebuie întotdeauna sa respecte o serie de restrictii privind ca1itatea productiei si securitatea instalatiilor tehnologice.

Automatizarea se defineste ca operatia de introducere într-un flux tehnologic a unor echipamente speciale cu scopul de a realiza conducerea procesului respectiv.

Procesul (P) este instalatia tehnologica sau utilajul asupra caruia se realizeaza operatia de automatizare. Procesul este caracterizat prin una sau mai multe variabile masurabile care trebuie mentinute la o anumita valoare, modificabila dupa anumite legi prestabilite. În literatura de specialitate germana, procesul este denumit obiect reglat, iar în literatura engleza si rusa, element automatizat.

Dispozitivul de automatizare (DA) sau de conducere (DC) este ansamblul echipamentelor tehnice care se ataseaza procesului în vederea realizarii operatiei de automatizare.

Sistemul automat (SA) este ansamblul alcatuit din proces si dispozitivul de automatizare:

SA=P+DA (1.1)

Elementul de reglare (ER) este orice element component din cadrul sistemului automat în interiorul caruia se transmite o anumita informatie. Elementul de reglare prezinta o variabila de intrare ( i ) care este de obicei o variabila independenta si o variabila de iesire ( e ) care este o variabila dependenta. Elementul de reglare stabileste o anumita dependenta în regim static si dinamic între cele doua variabile de intrare si de iesire.

Schema bloc este o schema simplificata a unui sistem automat în care elementele de reglare sunt reprezentate prin mici dreptunghiuri legate între ele prin linii cu sageti în vârf. Sensul sagetii indica sensul de propagare a informatiei în interiorul sistemului automat, ca în figura 1.1: