Umperea recipientelor cu lichid

Introducere

Lucrarea de față își propune să evidențieze principalele avantaje ale utilizării sistemului automatizat în procesul de umplere a diferitelor recipiente cu lichid, modul în care se proiectează și se implementează un astfel de sistem. Sistemul este proiectat să funcționeze în domenii care implică umplerea diferitelor recipiente cu lichid, utilizând placa de dezvoltare Arduino ca și controler pentru întregul proces alături de alte componente hardware, cu un cost cât mai redus. Acest proiect este un amestec de mecanică, electrică, electronică și software.

În capitolul 1 sunt prezentate câteva aspecte privind conceptul de automatizare, în cadrul procesului de umplere a recipientelor cu lichid, precum și avantajele folosirii automatizării în cadrul unui astfel de proces dovadă stând necesitatea automatizării procesului de umplere.

Cel de-al doilea capitol prezintă aspecte teoretice ale elementelor ce compun sistemul, formule de calcul pentru realizarea transportoarelor cu benzi, principiul de funcționare al pompelor solenoid, o scurtă clasificare și rolul pe care îl au senzorii, utilizarea plăcii de dezvoltare Arduino în aplicații de automatizare.

În cel de-al treilea capitol este realizează implementarea sistemului de automatizare, structura sistemului alături de schema bloc, modul de funcționare al sistemului și realizarea acestuia, precum și schema electrică de conexiuni.

Un subcapitol prezintă componentele utilizate cum ar fi placa de dezvoltare Arduino Uno, motoarele pas cu pas folosite pentru antrenarea benzilor transportoare, pompa solenoid cu care este realizată umplerea propriu-zisă a recipentelor, senzorii de tip IR care au un rol important în automatizarea sistemului, alături de datele tehnice ale tuturor componentelor.

Capitolul patru prezintă modul de implementare al programelor software utilizând mediul de dezvoltare Arduino IDE precum și codul programului utilizat în cadrul acestui sistem de automatizare pentru procesul de umplere a recipientelor cu lichid.

1. Investigații teoretice privind automatizarea procesului de umplere a recipientelor cu lichid

1.1. Noțiuni generale privind automatizarea

Pentru efectuarea automată a operației de conducere a proceselor în condiții prestabilite în cadrul unui proces tehnologic este necesară automatizarea, adică dotarea instalației tehnologice cu echipamente tehnice special concepute pentru astfel de cerințe, care să asigure desfășurarea operațiilor în condiții optime fără intervenția omului.

Conducerea unui proces tehnologic reprezintă activitatea de dirijare a desfășurării procesului în sensul dorit, în vederea realizării unor obiective impuse. Conducerea automată presupune aplicarea de comenzi către proces, adică sesizarea unor perturbații și anularea efectelor produse de acestea, perturbații care produc abateri de la regimul dorit. Din punct de vedere informațional, un proces se individualizează prin intermediul mărimilor (variabilelor) de intrare și de ieșire. [3]

Fig.1.1 Schema funcțională a unui sistem

S - sistem;

U(t) - mărime de intrare;

Y(t) - mărime de ieșire.

Mărimile variabile care pot fi asociate unui sistem sunt de trei feluri și anume:

- mărimi de intrare (independente de sistem care influențează din exterior starea și evoluția sistemului, deci de tip cauză);

- mărimi de stare (dependente de mărimile de intrare cu rolul de a caracteriza și descrie starea curentă a sistemului, deci de tip efect);

- mărimi de ieșire (dependente de mărimile de stare și/sau mărimile de intrare, cu rolul de a transmite în exterior informație despre starea curentă a sistemului, deci de tip efect).

Un sistem automat (de comandă și supraveghere fără intervenția directă a omului) este format din două subsisteme principale:

- procesul de automatizat P;

- dispozitivul de automatizare DA; [10]

Elementele principale care compun dispozitivul de automatizare sunt:

- element de măsurare (M) sau traductor;

- element de calculator (C) sau regulator (R);

- element de execuție (EE).