Comanda unei Stații Automate de Spălat Autovehicule cu Automatul Programabil LG Glofa GM7

I. PARTEA TEORETICA

1. Automate programabile

1.1 Introducere

Sistemele automate de control a proceselor sunt un conglomerat de dispozitive electronice care conferă stabilitate, acurateţe şi performanţă. Sistemele de operare pot avea diverse forme de implementare pornind de la surse de alimentare şi până la maşini. Fiind un rezultat rapid a progresului tehnologic, cele mai complexe operaţii au fost rezolvate prin conectarea în sistem a unor automate programabile şi unităţi centrale de proces. Aceste automate programabile (PLC - Programabille Logic Controller), aşa cum le vom denumi în continuoare, pe lângă conexiunile cu instrumentele de măsură şi senzorii din procesul de automatizare, va trebui să permită comanda intregului proces şi ceea ce este şi important, să comunice operatorului stările procesului prin semnale vizuale şi sunet şi/sau printr-o reţea de comunicaţie la un computer local. Aceste caracteristici permit exploatarea automatizări la un înalt grad de flexibilitate, prin schimbarea şi monitorizarea mult mai comodă a parametrilor de bază a procesului. Fiecare componentă din sistemul de control a procesului joacă un anumit rol, în concordanţă cu importanţa sa. Spre exemplu, fără nici un senzor, PLC-urile nu ar putea ştii modul de variaţie în timp a parametrilor principali ai procesului (consideraţi parametri de intrare). În sistemele automate, PLC-urile sunt partea centrală a sistemului de control sau a automatizării.

Fig. 1

Prin executarea programului înregistrat în memorie, PLC-ul monitorizează în mod continuu stările sistemului prin recepţia semnalelor de la dispozitivele de intrare (senzori). Pe baza logici implementată în program PLC-ul determină ce acţiune trebuie executată pentru a comanda un instrument. Pentru a comanda mai multe procese simultan este posibil să conectăm mai multe PLC-uri la o unitate centrală (un calculator). Un astfel de sistem este prezentat în fig.1.

1.2 Panouri de automatizare clasice

La începutul revoluţiei industriale, în special în perioada anilor ’60, ’70, releele electromagnetice erau folosite la automatizarea proceselor sau a panourilor de automatizare, lucru ce necesita o densitate de cabluri foarte mare pentru interconectarea releelor. În anumite cazuri panoul de automatizare acoperea un perete întreg. Descoperirea unei erorii în sistemul de automatizare necesita foarte mult timp, cu atât mai mult cu cât creşte şi complexitatea instalaţiei de automatizare. În topul cauzelor defectării sistemului de automatizăre este releul electromagnetic, cu o durată de viaţă limitată datorată construcţiei şi modului de operare. Deci, deranjamentele survenite în instalaţiei erau cu preponderenţă cauzate de fiabilitatea scăzută a releelor din panoul de automatizare, fapt ce se concluziona prin înlocuirea frecventă a acestora. Înlocuirea frecventă a releelor conduce şi la oprirea producţiei. Întreţinerea era costisitoare, suprasolicitând şi cei mai dibaci electricieni în depistarea şi înlăturarea defectului.

Fig. 2 Panou convenţional de automatizare

De regulă, un panou de automatizare era folosit pentru conducerea unui singur proces şi nu putea fi adaptat pentru cerinţele noi tehnologii de lucru. Într-un cuvânt, panourile de automatizare convenţionale se dovedesc inflexibile, deoarece îmbunătăţirea parametrilor de lucru a sistemului de automatizare se realiza prin schimbarea topologiei de funcţionare a panoului şi chiar a unor piese componente (lucru de altfel costisitor). Un exemplu tipic de panou de automatizare convenţional este prezentat în fig.2. În fig. 2 o să observaţi un număr destul de larg de cabluri şi conductoare electrice, relee (de timp, intermediare ) şi alte elemente dintr-un panou de automatizare din perioada respectivă. Panoul de automatizare din fig.2 nu este foarte complex aşa cum sunt sau au fost unele panouri convenţionale în perioada respectivă, dar cred că vă puteţi imagina unul mult mai complex.

Cele mai importante dezavantaje ale panourilor de automatizare convenţionale sunt:

1. manopera costisitoare pentru interconectarea conductoarelor;

2. dificultăţi în schimbarea sau înlocuirea componentelor;

3. dificultăţi în găsirea erorilor – necesită forţă de muncă cu experienţă vastă şi calificată;

4. atunci când survine o problemă, timpul pentru remediere nu se poate stabili cu exactitate, acesta fiind în majoritatea cazurilor lung.