Echipamente Electronice Automatice

1.1 Generalităţi

Prin automatizarea proceselor de producţie se urmareşte eliminarea intervenţiei directe a omului în aceste procese, asigurându-se desfăşurarea lor în conformitate cu anumite cerinţe impuse, fără intervenţia operatorului.

Principalele avantaje ale automatizării constau în:

- creşterea productivităţii muncii;

- îmbunătăţirea calităţii muncii;

- reducerea efortului intelectual depus de oameni în cadrul procesului de producţie.

În structura oricărei instalaţii automatiyate se disting:

- instalaţia tehnologică;

- dispozitivul de automatizareŞ

Instalaţia tehnologică cuprinde ansamblul utilajelor în care se desfaşoară procesul tehnologic iar dispozitivul de automatizare reprezintă totalitatea elementelor care asigură automatizarea instalaţiei tehnologice. Instalaţia tehnologică împreună cu dispozitivul de automatizare formează sistemul automat.

Cele mai simple sisteme automate sunt sistemele de comandă automata; un asemenea sistem este reprezentat in figura 1.1, unde:

S1 (IT) reprezintă instalaţia tehnologică:

S2 – dispozitivul de automatizare.

Semnalele (curenţi sau tensiuni) care apar la iesirile sau intrările blocuriilor din sistem sunt:

u – mărimea de comandă;

m – mărimea de execuţie;

y – mărimea de ieşire.

Modificarea după dorinţă a mărimii de ieşire y se obţine prin modificarea mărimii de comandă u fără intervenţia directă a operatorului uman asupra instalaţiei tehnologice.

De exemplu, în cazul instalaţiei de comandă a turaţiei unui motor electric de current continuu din figura 1.2,

Fig 1.1 sistem de comandă automată

Fig. 1.2 Sistem de comandă a turaţiei unui motor de curent continuu.

mărimea de comandă este deplasarea d a cursorului faţă de capătul inferior al potenţiometrului, mărimea de execuţie este tensiunea U2 aplicată motorului iar mărimea de ieşire poate fi considerată turaţia motorului M sau tensiunea dată de tahogeneratorul TG şi proporţională cu această turaţie. Instalaţia tehnologică o constituie motorul iar dispozitivul de automatizare este format din amplificatorul A şi generatorul G. Turaţia motorului este mărită sau micşorată după cum cursorul potenţiometrului este deplasat în sus sau în jos. Există, aşadar, o lege de dependenţă y=f(u)

Fig. 1.3 Reprezentarea echivalentă a sistemului de comandă din fig 1.2

O altă reprezentare mai detaliată a instalaţiei de comandă din figura 1.2 este dată in figura 1.3, unde Tr1 şi Tr2 poartă numele de traductoare. Traductoarele convertesc o mărime neelectrică oarecare (deplasare, presiune, temperatură e.t.c. ) într-o mărime electrică (tensiune, current, rezistenţă e.t.c.). În cazul de faţă, s-a notat cu Tr1, potenţiometrul care transformă deplasarea cursorului în tensiunea de intrare a amplificatorului A şi cu Tr2 tahogeneratorul care converteşte turaţia motorului in tensiune continuă. S-a notat prin EE (element de execuţie) generatorul de tensiune continuă G.

Reprezentarea tipizată din figura 1.3, poate fi folosită pentru majoritatea sistemelor de comandă automată, semnificaţia elementelor componente fiind, desigur, diferită de la caz la caz.

În realitate, legea de dependenţă a mărimii de ieşire in funcţie

4

de mărimea de intrare, y=f(u), poate fi afectată de diferite mărimi perturbatoare. În cazul sistemului din figura 1.2, de plidă, sarcina mecanică poate varia, tensiunea de alimentare a potenţiometrului se poate modifica. Efectul acestor mărimi perturbatoare, notate cu P1 şi P2 in figura 1.1, nu poate fi corectat de către un sistem de comandă şi se impune, de aceea, efectuarea unei comparaţii între mărimea de intrare şi mărimea de ieşire. Sistemul din figura 1.1 devine astfel cel din figura 1.4 în care, pe lângă mărimile şi blocurile diferite anterior mai intervin:

EC – elemental de comparaţie;

r – mărimea de referinţă;

e – abaterea.

Fig 1.4 Sistem de reglare automată

În elementul de comparaţie se calculează diferenţa (abaterea e) între mărimea de referinţă r şi mărimea de ieşire y (e=r-y), iar întregul sistem automat acţionează astfel încât să micşoreze cât mai mult abaterea e. Legătura de la ieşire la elemntul de comparaţie se numeşte legătură de reacţie şi, atunci când y este o mărime electrică, această legătură este pur si simplu un conductor.