A.P.T.B 1. Introducere 1.1-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1DESPRE AUTOMATICA

In decursul dezvoltării societăţii omul a dorit să realizeze valori materiale şi spirituale care să îi asigure şi să-i înfumuseţeze existenţa. Ca urmare omul a imaginat şi pus la punct tehnologii de producţie, în care munca manuală să fie minimă, materializate în maşini şi instalaţii cu care se prelucrează materiale, se consumă energie şi în final se obţin produse utile societăţii. Acestă primă etapă este denumită etapa mecanizării în care au fost create principalele sisteme mecanice: pârghia, roata, scripeţii, transmisiile, maşinile unelte, instalaţiile termice şi energetice. In paralel pentru reducerea implicării intelectuale în procesele de producţie a conceput şi realizat sisteme de calcul mecanizat. In această etapă a dezvoltării mijloacelor de producţie omul este un element strict necesar în structura procesului, el fiind numit în mod curent operator.

In a doua etapă a dezvoltării mijloacelor de producţie, denumită etapa de automatizare, societatea a fost preocupată de reducerea şi eliminarea intervenţiei directe a operatorului în desfăşurarea proceselor tehnologice. Prin automatizarea proceselor de producţie se elimină intervenţia directă a operatorului asupra acestora, lui revenindu-i sarcini de conducere generală, deci predominant de munca intelectuală.

Etapa următoare cea denumită a robotizării, are ca scop preluarea în mare parte şi a activităţiilor intelectuale necesare producţiei. Au fost create sisteme electronice de calcul numeric, denumite curent calculatoare, cu care se poate atinge un nivel foarte înalt de conducere a proceselor de producţie, astfel încât prezenţa operatorului practic numai este necesară.

In cadrul cursului se vor utiliza foarte des noţiuni a căror semnificaţie trebuie să fie foarte exactă:

Sistem - model fizic realizabil al unui ansamblu de obiecte naturale sau create artificial care acţionează împreună în vederea realizării unui obiectiv comun, în care unele mărimi sunt cauza şi altele sunt efectul.

Proces - succesiune de transformări, transferuri de masă şi energie, care caracterizează diverse obiecte sau fenomene în desfăşurarea lor spaţio-temporală. Procesul tehnologic are ca obiectiv realizarea unui produs. Procesul este o subclasă a clasei generale a sistemelor

Model – reprezentarea (de cele mai multe ori simplificată) a unui sistem, care permite obţinerea de informaţii despre comportarea sistemului analizat.

Experiment - este un proces de extragere a datelor de la un sistem prin modificarea valorilor intrărilor acestuia

Automatica este o parte a ştiinţelor tehnice care studiază teoria si practica realizării constructive a sistemelor de conducere, destinate eliminării intervenţiei

1.2 Erol Murad - Automatizarea proceselor tehnologice şi biotehnologice -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

umane în elaborarea deciziilor directe privind funcţionarea proceselor.Automatizarea reprezintă aplicarea automaticii la un proces sau la o clasă

de procese. Obiectul automatizării îl reprezintă conducerea, fără intervenţia directă a unui operator uman a transformărilor, a transferurilor de energie şi masă caracteristice unui proces tehnologic în vederea satisfacerii unui criteriu de calitate.

Sistem automat - ansamblul format din procesul (tehnic) condus şi echipamentul de automatizare (de conducere) care asigură desfăşurarea procesului după anumite legi. Din punct de vedere al automatizării interesează procesele fizice care au loc în instalaţiile tehnologice, denumite procese de producţie sau tehnologice.

Automatizarea unui proces asigură evoluţia dorită a acestuia în conformitate cu un program prestabilit, cu luarea în considerare a tuturor regimurilor de funcţionare şi a condiţiilor tehnologice specifice. Astfel pe lângă cerinţa de a menţine regimuri de funcţionare prescrise, prin automatizare se asigură funcţii de pornire-oprire, protecţie şi interblocare, semnalizare-alarmare, monitorizare mărimi caracteristice.

Automatizarea proceselor are ca efecte directe sau indirecte reducerea costurilor specifice de producţie, creşterea calităţii şi creşterea productivităţii muncii prin: - creşterea capacităţii reale de lucru a maşinilor şi instalaţiilor; - îmbunătăţirea şi stabilizarea parametrilor calitativi; - mărirea siguranţei în exploatare; - utilizarea optimă a resurselor materiale şi energetice şi micşorarea pierderilor; - reducerea eforturilor fizice şi psihice ale operatorului uman; - reducerea poluării mediului.

In teoria generală a sistemelor, în automatică precum şi în multe alte ştiinţe se utilizează pentru modelarea sistemelor scheme bloc. Schemele bloc sunt o modalitate de modelare abstractă grafică a unui sistem care utilizează elemente denumite blocuri, reprezentate grafic sub forma de dreptunghiuri, cercuri, elipse, etc. Un bloc reprezintă o entitate funcţională caracterizată prin mărimi de intrare, mărimi de ieşire şi o funcţională (funcţională de transfer) care leagă mărimile de ieşire, care sunt efectul, de mărimile de intrare, care sunt cauza. Dacă funcţionala este cunoscută, blocul se denumeşte alb (white box), iar dacă nu este cunoscută se denumeşte negru (black box) .

In teoria sistemelor exista următoarea definiţie: Un model (M) pentru un un sistem (S) şi un experiment (E) este un obiect (orice) pe care poate fi aplicat E pentru a obţine informaţii despre S. In figura 1.1 este prezentată schema bloc cea mai generală a unui sistem S.

I S E

A.P.T.B 1. Introducere 1.3-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Fig. 1.1 Schema bloc generală a unui sistem

unde: I – mărimi de intrare; S – sistem; E – mărimi de ieşire.

Referitor la aceasta schema generală se pot distinge doua aspecte esenţiale: probelma directă şi problema inversă.

Problema direct consta in: I, S – cunoscute, E – necunoscut; ceea ce reprezintă obiectul simulării sistemelor.

Problema indirectă are doua variante posibile:i) I, E – cunoscute, S – necunoscut; ceea ce reprezinta obiectul

identificării sistemelor.ii) S, E – cunoscute, I – necunoscut; ceea ce reprezintă obiectul

automaticii.Toate aceste aspecte se întâlnesc în automatică, care reprezintă o sinteza

generală a conducerii sistemelor de la modul cel mai general până la la cel mai particular.