Introducere in automatizari

INTRODUCERE IN AUTOMATIZARI

1. Automatizarea: continut, categorii si scopuri

Automat – calitatea uni sistem fizico-tehnic de a afectua, pe baza unei comenzi, o operatie sau un complex de operatii fara participarea directa a aoperatorului uman.
Un automat – un dispozitiv, un aparat sau o instalatie – in general un sistem – care opereaza sau functioneaza in mod automat.
Automatizarea – actiunea de concepere, de realizare de automate si echipare a sistemelor fizico-tehnice cu automate pentru efectuarea unor operatii, miscari, actiuni, etc, fara participarea directa a omului.

Categorii de automatizari:
- de comanda;
- de masurare;
- de reglare;
- de protectie;
- de semnalizare.
Toate acestea pot fi locale sau la distanta (teleautomatizarile).

Scopurile generale ale automatizarii:
- cresterea prouctivitatii;
- scaderea consumurilor specifice;
- asigurarea preciziei executiei;
- cresterea sigurantei in functionare;
- protejarea instalatiilor;
- scoaterea operatorului uman din medii novice;
- eliberarea acestuia de participarea nemijlocita la productia de bunuri si servicii.
Crearea instalatiilor tehnologice si tehnologiilor – este un atribut al ingineriei.

Ingineria – cunoasterea si utilizarea materialelor si fortelor naturii pentru beneficial umanitatii, folosind masini, instalatii si constructii concepute, realizate si utilizate in cadrul unor organizatii socio-economice.
Inginerul automatist – pe baza cunoasterii sistemelor fizico-tehnice, concepe si realizeaza automatizarea acestora.

Profesie inter- si multidisciplinara:
* cunostinte de matematica, fizica, chimie, biologie, electrotehnica, electronica, tehnica de calcul, informatica si de automatica = toate adecvat operante in conceperea, realizarea si utilizarea automatizariilor.
* Cultura stiintifica si tehnica dublata de o viziune sistematica; solutionarea problemelor de automatizare a celor mai diverse sisteme fizico-tehnice (mecanice, electricem termice, fluidice, chimie, biologie sau combinatii ale acestora) si de orice alta natura.

2. De la mecanizare la automatizare

Dezvoltarea instorica a productiei a fost marcata de:
- revolutia industriala (sec. XVIII), bazata pe utilizarea larga a masinilor actionate de masina cu vapori;
- revolutia stiintifico-tehnica contemporana, bazata pe automatizarea si informatizarea globala a societatii umane.
Trepte de dezvoltare: - manufacturare;
- mecanizare;
- automatizare – cibernetizare, bazata pe prelucrarea complexa a informatiei folosind tehnica de calcul.

A. MECANIZARE:

- masinile au rolul de executant; omul este participant direct si necesar in cadrul productiei.
- Munca manuala se inlocuieste cu mecanisme, aparate si masini actionate de convertori de energie adecvati;
- Omul ia parte la procesul de productie in calitate de manipulator al mijloacelor de mecanizare;
- Omul urmareste numeroase marimi fizice si influienteaza fluxurile de substanta, de energie si informatie.

Operatorul:
- prelucreaza informatii si executa comenzi conform cu prescriptiile.
Participarea operatorului este necesara deoarece perturbatiile tind sa abata procesul de la evolutia corecta. El observa abaterea si executa comenzi pentru reducerea efectului perturbatiilor, respective a abaterii dintre evolutia prescrisa si evolutia curenta a procesului.
Operatorul constituie calea de reactie (preponderant informationala); procesul constituie calea directa (preponderant procesoare de substanta si de energie si – in subsidiary – de informatie.)
Functiile operatorlui uman sunt:
+ prelevarea informatiei despre process (activitate senzoriala)
+ prelicrarea informatiei si elaborarea deciziei de comanda (activitate intelectuala)
+ comanda (actionare) organelor de reglare (activitate motorie)
Se exercita in sesnsul reducerii abaterii dintre valoarea prescrisa si valoarea curenta (a nivelului sau a temperaturii).

B. AUTOMATIZAREA

- omul nu participa direct la productie
- functii noi: conducere – comanda – supraveghere.
- dispozitivul de comanda este constituit din:
Traductor – masoara valoarea curenta: nevel, temperature;
Regulator – elaboreaza comanda de anulare a abaterii dintre valoarea prescrisa (din in regulator) si valoarea curenta (masurata de traductor);
Element de executie – amplifica comanda generate de regulator si modofica fluxurile de enrgie si/sau de substanta din procesul automatizat.

Ingineria automatizarii – crearea de traductoare, regulatoare si elemente de executie; realizarea automatizarilor.
Tehnica automatizarii se constituie din:
- tehnica masurarii – prelevarea, compararea, cinvertirea, amplificarea, indicarea si inregistrarea marimilor fizice;
- tehnica reglarii – elaborarea comenzilor care asigura modificarea fluxurilor de sustanta, energie si informatie;
- tehnica telematicii – transmitarea la distanta a informatiilor intre om si masina sau intre masini;
- tehnica de calcul – codificarea, prelucrarea, stocarea, decodificarea si distribuirea informatiilor.


Comparatie intre cele doua solutii:
- mecanizare – aparatele fac posibila includerea operatorlui uman, prin urmatoarele interfete:
+ aparate de masura (indicatii vizuale)
+ organe de reglare (comenzi manuale)
- automatizare – aparatele de masura si organelle de reglare nu sunt utilizabile ca atare; ele trebuie modificate pentru a se realize lantul traductor – regulator – element de executie