Dozatorul de Apa

Introducere

În cadrul acestui proiect am avut ca scop realizarea unui distribuitor sau automat de apă potabilă.

Orice persoană are nevoie de apă potabilă, și această nevoie poate să apară în orice moment. Angajații unei companii au nevoie de apă, elevii unei școli, de aseamenea, dar și studenții, profesorii, doctorii și pacienții unui spital. Apă plată de la robinet conține bacterii, nitrați, calcar.

Apă trebuie filtrată și purificată înainte de consumare. Se pot pune filtre sub chiuvete sau robinete. Dar dacă nu suntem acasă și dorim apă cu adevărat rece? Sau poate apă fierbinte pentru un ceai sau, de ce nu, o supă? Sau poate dorim apă carbogazeificată.

Întrebare: Dacă bem cafea de la automatul de cafea, de ce nu am bea și apă, de la un automat de apă?

Răspuns: Pentru că nu avem atâtea automate de apă. Defapt, de acest fel nu este niciunul în România.

Acesta este motivul alegerii acestui proiect.

Acest automat este relizat cu ajutorul unui automat programabil, PLC, fabricat de compania Siemmens.

Un dozator de apă potabilă, carbogazoasă sau plată, este necesar și poate fi utilizat în orice loc populat. Apă potabilă, poate fi un inconvenient datorită

Capitolul 1

Studiu ape minerale

Asociația Națională pentru Protecția Consumatorilor și Promovarea Programelor și Strategiilor din România a realizat analize pe apele minerale disponibile pentru consumatorii din România. Aceste ape sunt în comerț și sunt destinate consumului. Analizele s-au realizat într-un laborator din România. Laboratorul este acreditat de către Ministerul Sănătății, pentru monitorizarea de control a apei potabile. Au fost selectate 20 de mărci de ape minerale, de pe piața româneasc. Acestea sunt următoarele:

Bilbor – apă minerală naturală carbogazificata;

Poiana Negri – apă minerală naturală, natural carbogazoasa;

Aqua Carpatica – apă minerală naturală carbogazificata;

Izvorul Minunilor – apă minerală naturală carbogazificata Stană de Vale;

Keia – apă minerală naturală carbogazificata;

Dorna – apă minerală naturală carbogazificata-Poiana Vinului;

San Benedetto – acqua minerale naturale Oligomiinerale-Frizzante;

Carpatina Forte – apă minerală naturală carbogazificata-Izvorul Tosorog;

Roua munților – apă minerală naturală carbogazificata sursa S1 și S2 Covasna;

Biborțeni Forte – apă minerală naturală carbogazificata sursa Biborțeni;

Stanceni – apă minerală naturală carbogazificata Sursa Stanceni;

Hera – apă minerală naturală carbogazificata -apa minerală din Munții Apuseni

Tușnad – apă minerală naturală carbogazificata Sursa Tușnad Nou;

Bucovina – apă minerală naturală carbogazificata Sursa F2-Rosu-C7-Secu;

Borsec – apă minerală naturală , natural carbogazoasa;

Buziaș – apă minerală naturală carbogazificata- Forte Sursa F2bis Buziaș;

Perla Harghitei – apă minerală naturală îmbogățita cu CO2 de la sursa-Snacraieni;

Evian – apă minerală naturală necarbogazoasa (plata) Sursa Evian Spring Loc de origine Evian-les Bains Franta;

Perrier – apă minerală naturală carbogazoasa îmbogățită cu CO2 de la sursa Producător Nestle Waters Franta;

Vittel – apă minerală naturală necarbogazoasa (plata) Sursa Bonne Source Franta

Figura .Eticheta apa minerală Dorna

Rezultatele testelor sunt enumerate după cum urmează:

Apă oligominerală sau slab mineralizată – reziduu fix sub 500 mg/L : Stânceni (441 mg/L), Vittel (419 mg/L), Perrier (370 mg/L), Evian (306 mg/L) și Hera (98,3 mg/L).

La categoria foarte slab mineralizată – reziduu fix sub 50 mg/L : nu se încadrează nici un sortiment.

Apă puternic mineralizată – reziduu fix peste 1500 mg/L, descrescător sunt : Perla Harghitei (3330 mg/L), Tușnad (1760 mg/L) și Borsec (1510 mg/L). Acest tip de apă poate produce probleme celor cu tendință de formare a pietrelor la rinichi.

Sulfatată – conținut de sulfați peste 200 mg/L : nu se încadrează nici un sortiment.

Clorurată – conținut de cloruri peste 200 mg/L : Tușnad (284 mg/L)

Calcică – conținut de calciu peste 150 mg/L, în ordine descrescătoare: Borsec (341 mg/L), Dorna (276 mg/L), Aqua Carpatica (250 mg/L), Biborțeni (203 mg/L), Tușnad (201 mg/L), Poiana Negri (195 mg/L), Bilbor (152 mg/L). Acestea pot dăuna celor care au tendința de a face nisip sau pietre la rinichi.

Magneziană – conținut de magneziu peste 50 mg/L : Borsec (83,6 mg/L), Tușnad (70,2 mg/L) Aqua Carpatica (61 mg/L) și Biborțeni (59,1 mg/L). Aportul de magneziu este benefic pentru sănătate, acest mineral fiind necesar organismului pentru o bună activitate musculară și nervoasă.

Sodică – conținut de sodiu peste 200 mg/L : Tușnad (243 mg/L). Acest tip de apă poate dăuna celor cu tensiune arterială ridicată.Corespunde pentru regim sărac în sodiu – conținut de sodiu sub 20 mg/L – Izvorul Minunilor (1,25 mg/L), Hera (1,46 mg/L), Keia (1,46 mg/L), Aqua Carpatica (4,34 mg/L), San Benedetto (5,52 mg/L), Evian (6,35 mg/L), Vittel (6,96 mg/L). Perrier (10,9 mg/L), Carpatina Forte (14,1 mg/L) și Bucovina (18,2 mg/L).

Pentru indicatorul pH avem unele sortimente care au o aciditate mai mare (pH mai mic de 5 – valoare acceptată ca normală pentru o apă potabilă): Izvorul Minunilor (pH = 4,81), Keia (pH = 4,92) și Hera (pH = 4,87). Această aciditate se datorează dioxidului de carbon adăugat în exces. PH-ul neutru pentru apă este 7, tot ceea ce depășește acest nivel fiind apă alcalină, iar ceea ce este sub 7 – apă acidă. Organismul uman are un pH de 7,4, pentru a funcționa normal. Excesul de aciditate din organism poate fi combătut bând apă alcalină.

Ape care nu se încadrează în normele legale:

La capitolul toxicitate, se remarcă faptul că majoritatea sortimentelor se încadrează în cerințele Normei tehnice care reglementează piața apelor minerale. Dar există și depășiri. Pentru indicatorul de Nitriți sortimentul Buziaș este la limită cu o valoare de 0,11 mg/L pentru o concentrație maximă admisă de 0,1 mg/L. Nitriții sunt periculoși pentru sănătate în cantitate peste limite – se pot transforma în substanțe carcinogene. La acest indicator se remarcă valori sub limita metodei pentru majoritatea sortimentelor. Pentru indicatorul de Bariu, sortimentul Tușnad prezintă o valoare de 1,69 mg/L când valoarea concentrației maxime admise este de 1 mg/L. Interpretarea rezultatelor a fost făcută doar prin raportarea acestora la Normele tehnice care reglementează piața apelor minerale din România.

Definirea apei carbogazoase

Acidul carbonic H2CO3 este cel mai slab acid anorganic, care rezultă din reacția dioxidului de carbon cu apa. Sărurile acidului sunt numite carbonați.

Dioxidul de carbon CO2 este solubil în apă:

  CO2 + H2O -> H2CO3 (obținerea sifonului)

Apa carbogazoasa, sau sifonul, nu este altceva decât un acid rezultat în urma reacției dioxidului de carbon cu apa.

Figura .Acid carbonic

Capitolul 2

Analiza stadiului actual de rezolvare a lucrării

2.1 TEHNOLOGIA DE OBȚINERE A APEI POTABILE

Apă potabilă este cea utilizată în alimentația umană și care satisface o serie de condiții fizico-chimice și organoleptice ce permit consumul său fără a periclita sănătatea. Consumul zilnic de apă potabilă, raportat la numărul de locuitori, este mare, deoarece aceasta nu se utilizează numai pentru băut, ci și în cadrul activităților casnice, al serviciilor publice și în industria alimentară. Cu toate acestea, din consumul total de apă, apă potabilă are ponderea cea mai mică, dar de importanță primordială. Livrările și consumul de apă potabilă au crescut odată cu dezvoltarea urbanizării și creșterea gradului de industrializare a economiei.

Cantitatea de apă necesară unui om pe zi variază în funcție de mediul în care trăiește, de nivelul de trăi, de gradul de civilizație etc. Un om matur consumă zilnic, pentru băut, circa 35 g apă/kg de greutate corporală.

În România, sursele de apă naturală sunt relativ sărace și distribuite neuniform în timp și spațiu. Ele sunt constituite din ape de suprafață(râuri interioare, lacuri naturale sau artificiale și fluviul Dunărea) și din ape subterane. Deși Marea Neagră constituie o sursă de apă deosebit de importantă, ea nu poate fi deocamdată luată în considerare datorită dificultățilot tehnice și economice de desalinizare a apei de mare.

Apele de băut trebuie să prezinte un grad anumit de puritate, să fie limpezi, incolore și fără miros. Procesul tehnologic de obținere a apei potabile are mai multe faze, prezentate în figură X.

Figura

Analiza unei ape de băut este prezentată în tabelul din figura X:

Figura

2.2 Sterilizarea apei potabile

Sterilizarea apelor potabile, urmărește distrugerea radicală a microbilor patogeni. În operațiile de limpezire a apei, numai o parte din microorganisme sunt îndepărtate.Sterilizarea este o operație specială, efectuată, de obicei, după operațiile de sedimentare, coagulare și filtrare.Pentru debite reduse de apă, un procedeu eficace este sterilizarea prin fierbere. Procedeul este însă prea costisitor. Apă fiartă, are un gust neplăcut, nefiind cu totul lipsită de oxigen, de CO2 și de bicarbonați, care prin fierbere trec în carbonații respectivi, insolubili.Pentru debitele mari de apă, se utilizează procedeele cu raze ultraviolete, cu ozon sau cu clor.

Sterilizarea cu raze ultraviolete

Razele ultraviolete, cu lungimile de undă cuprinse între 0,38-0,16 μ(3800-1600 Ǻ) au proprietăți microbicide remarcabile. Datorită acestor raze, apele curgătoare se autosterilizează într-un timp foarte scurt. Apele tulburi nu pot fi sterilizate cu raze ultraviolete; particulele în suspensie și coloizii absorb aceste raze. Radiațiile sunt produse de lampa de cuarț cu vapori de mercur. Pentru că aerul absoarbe o mare parte din razele ultraviolete, lămpile sunt introduse chiar în conductele prin care curge apa. Radiațiile nu alterează gustul și mirosul apei. Acest tip de sterilizare se face cu o lampă de cuarț.

Dioxidul de Carbon

Dioxidul de carbon(CO2) face parte din ciclul fundamental al vieții în natură. Acesta este utilizat de către plante pentru a le ajuta să crească. Plantele, eliberează oxigen, de care oamenii depind pentru a supraviețui. Oxigenul este inspirat de către oameni și animale, iar în locul lui este expirat dioxidul de carbon.

Proprietăți ale dioxidului de carbon:

Formula chimică: CO2

Aspect: gaz incolor

Miros: gaz inodor

Puritate: ≥ 99.5%

Densitate relativă (aer = 1): 1.529

Limita de inflamabilitate în aer: neinflamabil

Dioxidul de carbon este utilizat în diverse aplicații care sunt enumerate în continuare.

În industria alimentară și a băuturilor, dioxidul de carbon este utilizat:

pentru răcirea amestecurilor și mixturilor

pentru înghețarea criogenică și IQF a produselor alimentare

pentru răcirea și înghețarea produselor alimentare

pentru ambalarea în atmosfera modificată

pentru refrigerarea in-transit

pentru răcirea și transportarea ingredientelor

pentru bombardarea criogenică a coloranților alimentari și instalației de producție

în formă solidă, cunoscut ca gheața uscată

pentru carbonatarea băuturilor ca agent antibacterian natural, pentru creșterea duratei de viața pe raft a produselor lactate, protejarea gustului și a texturii, și reducerea necesității pentru conservanți naturali sau artificiali.

În industria tratamentului apelor, CO2 este utilizat pentru procesele de neutralizare. Este mai sigur și mai ieftin decât sistemele cu acid sulfuric, îmbunătățește controlul, și exista mai puțini timpi morți și nu necesită muncă pentru manipularea produselor chimice. Dioxidul de carbon înlocuiește acizii mai puternici pentru procesele de neutralizare alcalină. De asemenea este mai puțin coroziv și mai ușor de manevrat și de depozitat.

Instalații pentru obținerea apei carbogazoase

Instalațiile pentru obținerea apei carbogazoase sau a sifonului, nu se folosesc la epurarea apei din rețeaua de apă și nu fac parte, neapărat, din categoria instalațiilor de tratare a apei. Acestea sunt adaptate pentru a trata apă potabilă. Ele răspund exigentelor persoanelor care sunt obișnuite să consume apă cu adaos de anhidrida carbonică, sau CO2. În natura exista ape minerale natural carbogazoase, spre deosebire de comerț, unde majoritatea apelor minerale au adaos de CO2. Dioxidul de carbon se dizolvă în apă și astfel i-a naștere acidul carbonic. Din aceast motiv, apa minerală are un ph scăzut. Prin folosirea unui tratament bazat pe osmoza inversă, se poate evidenția aciditatea apei minerale și se poate stopa efectul tampon al CaCO3(carbonatul de calciu). În momentul consumării apei carbogazoase, bulele de Co2 se răspândesc în gură și au un efect de anesteziere, astfel se reduce senzația de sete. Capacitatea apei minerale de a potoli setea, nu este mare, dar manifestă o atracție. Prin dizolvarea soluției de CO2 în apă rezulta aciditatea acesteia. Solvabilitatea Co2 este influențată de presiune, de temperatură și de existența altor soluții în apă.Instalațiile conectate direct la rețeaua hidrologică sunt în marea majoritate a cazurilor constituite dintr-o formațiune de răcire și una de saturare. Reducerea temperaturii, la fel ca și tendința de creștere a fluxului apei de băut, reduce presiunea necesară pentru o bună aciditate și un perlaj frumos. Unii gazatori funcționează pe un principiu diferit, de exemplu mixarea (aciditatea e mai lejera și de scurtă durată). Instalațiile care nu sunt conectate direct la rețeaua hidrologică, acidulează apa la temperatura ambientală și la o presiune satisfăcătoare. Aparatele de sifon sunt raspândite în diferite domenii, unde costurile aparatului sunt compensate cu economisirea față de apa din sticlă, cât și a timpului necesar mobilzării personalului pentru gestionarea apei îmbuteliate. În domeniul privat, aparatele de  sifon au reușit să pătrundă în ramura comerțului. Criteriile de alegere al unui aparat de apă carbogazoasă , trebuie să țină cont de mai mulți factori, cum ar fi: dimensiunea aparatului sau a instalației, nivelul de zgomot, nivelul de gazare, salubritatea materialului folosit pentru prevenirea formari de bacterii, centre de asistenta apropiate.

Sifonaria, ideea unei mici afaceri

Pentru a înființa o sifonărie, antreprenorul are nevoie de reglementarea statutului și de o instalație de sifon. Instalația nu este greu de găsit, în ciuda faptului că nu se mai utilizează de câțiva ani. Sunt oferte de vânzare pentru astfel de instalații în diverse pagini de anunțuri pe Internet sau în rubricile de anunțuri ale ziarelor. Prețurile variază între 400 și 500 €, pentru o instalație clasică (cu două „capete”). Prețul variază în funcție de vechime și de starea de funcționare. Primul lucru ce trebuie verificat în momentul achiziționării unui aparat de îmbuteliat sifon, este starea de funcționare a componentelor. Se verifică, în primul rând vasul de balbotare sub presiune, precum și racordurile instalației. Apoi, dacă motorul acesteia este, la rândul său, în stare bună, instalația este bună de cumpărat.

Pentru a deschide o sifonarie, este important si locul. Referitor la acest lucru, preferabil ar fi ca instalația să funcționeze într-o zonă puternic populată, de exemplu într-un magazin cu tradiție, amplasat într-un oraș/cartier mare. Principalii clienți se regăsesc în rândul pensionarilor. Locația aleasă trebuie să ofere condiții de funcționare în deplină siguranță a aparatului, dar să și să dispună de utilități. Instalația trebuie racordată la rețeaua de apă alimentată și alimentată cu energie electrică. Spațiul trebuie să permită folosirea și manipularea în siguranță a recipientelor cu dioxid de carbon. Funcționarea instalației se face doar după ce se obține o autorizație de instalare și funcționare, eliberată de primăria de sector.

Ideea de a crea o instalație românească de carbogazificare a apei este veche de peste 50 de ani. La începutul anilor ’50, a fost conceput primul proiect care pune în practică această idee, la fosta întreprindere „Precizia București”. Ulterior, instalația a fost construită și dealungul timpului a fost supusă „modernizării”. Modernizarea s-a ocupat doar de materialele folosite, de aceea, de exemplu, o inslalație din anul 1960, arată, în principiu, ca una fabricată dupa 2000.

Tehnologia de fabricare este relativ simplă. Pentru acest tip de instalații nu a existat o linie de producție, se faceau pe rând, aproximativ 20-30 instalații/lună. Persoanele cu spirit întreprinzător și ,deasemenea mai pricepute, cumpărau piesele necesare și fabricau instalațiile de sifon la comandă. Utilitatea sifonăriilor era ușor găsită în sate și comune, în special la organizarea de evenimente, de exemplu, nunți, botezuri. Instalația prezintă un mare avantaj și acela este că pompa , aflată în dotare, are posibilitatea extragerii apei și dintr-un simplu puț. Deci nu este neapărată nevoie de racordare la rețeaua de apă curentă.

Evoluția sifonului

Dacă la început sifoanele erau de un singur fel (recipient de sticlă prevăzută cu un mecanism de capsulare), în timp acestea s-au diversificat.

Înainte de 1989, un inventator roman s-a umplut de glorie și chiar de ceva bani după ce a conceput capsulele refolosibile pentru carbogazificarea apei. Astfel, oricine putea cumpăra din comerț un recipient de metal care se umplea cu apa de la robinet, iar apoi se monta capsula și apă devenea sifon. Sifoanele cu capsula erau la mare preț, întrucât dacă doreai sifon trebuia să cumperi doar capsule și nu să mergi cu sifoanele la umplut. Trebuie amintit că se puteau cumpăra capsule doar cu ambalajul la schimb, în caz contrar fiind cu mult mai scumpe. Deși erau deseori ruginite și uneori inutilizabile (goale), capsulele au făcut istorie în materie de sifoane.

Totuși, chiar și în aceste condiții, mai des folosit era totuși cel clasic. Aproape întotdeauna era coada la sifoane, mai ales ca prețul umplerii unuia era de numai un leu și jumătate.

După 1990, invazia comercianților de peste Prut, moldoveni, ruși sau ucraineni, a adus o nouă inovație în materie de sifoane. A apărut astfel în comerț „capul de sifon” (de plastic și cu tub anexat), care putea fi montat pe sticlele tip PET. Succesul înregistrat de acestea a fost fabulos, în scurt timp oamenii renunțând la recipientele vechi, grele, incomod de manipulat și de multe ori chiar periculoase din cauza riscului de explozie. Capetele de sifon se găsesc și în prezent pe piață. Vechile recipiente se vând acum pe Internet, că piese de muzeu, ori se regăsesc pe post de ornament în mai multe baruri, printre alte „vechituri” colectibile.

După integrarea în Uniunea Europeană, micilor întreprinzători, printre care se regăsesc și cei care au o sifonărie, le este recomandată schimbarea încadrării juridice sub care își desfășoară activitatea. Astfel, în locul statutului de microintreprindere, este recomandat cel de persoana fizică autorizată.

Motivul schimbării este datorat modificării sistemului fiscal aplicat acestei categorii de comercianți, dar și simplității în conducerea afacerii.

Potrivit unui studiu realizat recent de Societatea Națională a Apelor Minerale, romanii nu se dau în vânt nici după apa minerală. Ei beau sub 50 de litri anual, chiar punând la socoteală lunile de vară, perioada când medicii recomanda să bem cel puțin doi litri de apă pe zi. Asta înseamnă de patru ori mai puțin decât occidentalii. Mai mult, nu ducem lipsă de asemenea resurse, întrucât o treime din apele minerale ale Europei se găsesc în țara noastră. Suntem însă campioni la răcoritoare și băuturi alcoolice pentru că numai 7% din nevoia de lichide este stinsă cu apa. Diferența dintre noi și cetățenii statelor europene mai consta și în faptul că în Vest se bea în special apa minerală plata, pe când aici este preferata cea carbogazoasa. Același studiu arata și ca mulți romani continua să bea apă de la robinet. Sau apelează la sifonarii.

Dozatoare apa

Apa de la rețeaua idrica este tratată cu un grup de 3 filtre care au menirea de a înlătura poluanți ,particulele în suspensie ,gusturile și mirosurile neplăcute.

Aceste filtre sunt compuse de un:

filtru pentru sedimente. Acest filtru este foarte performant în îndepărtarea noroiului,sedimentelor , a ruginei și a particulelor de nisip.Reține particule fizice mai mari de 5 microni.

filtru carbon block Matriks (made în Ușă) cu porozitatea de 5 microni . Este un fitru 2 în 1 oprește clorul gustul și mirosurile apei cât și particulele fine din apă mai mari de 5 microni.Se comporta atât ca un fitru de sedimente cât că și filtru de carbon activ. Datorită principiului de absorbție, cărbunii activi au o mare eficiență de a adsorbi substanțele dăunătoare precum Clor liber, Trihalometani (THMs), Cloroform,insecticide,ierbicide și sute de alți contaminanți organici ce pot fi prezenți în apacat și pentru corectarea parametrilor de Gust,Miros,Culoare,Turbiditate

membrană de osmoza Filmtech(made în ușă) cu o porozitate de 0,0001 micron ,aceasta reușind să filtreze mai toate elementele nocive rezultând o apă pură . Osmoza inversa este un proces de separare prin membrană, în care apa intră cu o presiune pe o membrană semipermeabilă. Sarurile dizolvate (concentratul) sunt respinse de către membrana și moleculele de apă trec prin membrană ca apa pură (permeatul).Peste 85% din sarurile dizolvate sunt scoase din apă, inclusiv microorganisme, cum ar fi bacteriile.În natura înconjurătoare principiul osmozei este prezent și vizibil în multe fenomene. Plantele își trag din sol apa și mineralele prin osmoză; tot prin osmoza corpul uman purifica sângele cu ajutorul rinichilor. Osmoza contribuie mereu la reglarea unor fenomene specifice corpului uman.

Avantaje față de dozatoarele existente

Mai multă apă disponibilă

Calitate mai bună a apei

Mai multă siguranță

Nu mai este necesară aprovizionarea mașinii cu bidoane

Se economisește spațiu destinat depozitari bidoanelor

Angajații care până acum se ocupau cu aprovizionarea dozatoarelor pot fi folosiți la alte activități

Se economisește foarte mult pentru consumuri foarte mari de apă ,dozatoarele noastre având un mare avantaj bănesc și de timp dedicat lor.

Caratteristiche Tecniche Ibis:

Model aparat Ibis

Tensiune funcționare 220-240 V-50hz

Intensitatea curentului 3.3A

Consum de putere 675W

Debit apă fierbinte 5l/h

Debit apa rece 2l/h

Temperatura apă fierbinte >90�C

Temperatura apa rece

Automate programabile

Un automat programabil, pe scurt AP, este un “calculator”, care realizează diferite funcții de control de diverse tipuri și nivele de complexitate.Varianta în limba engleză pentru denumirea automatelor era de PC, dar a devenit PLC (Programmable Logic Controller). Primul automat programabil a apărut în jurul anului 1970 și a fost dezvoltat dintr-un calculator obișnuit. Odată cu apariția primelor modele de PLC-uri, au apărut și primele probleme.

Modul de programare era complicat și necesita o pregatirefoarte bună în domeniul programării. S-a încercat rezolvarea acestei probleme, prin oferirea unor automate mai “accesibile”. În anul 1978 au fost introduse microprocesoarele, astfel puterea de operare a crescut, concomitent cu scăderea prețului de cost. În anii ’80 utilizarea automatelor programabile în cadrul a diverse domenii, crește exponențial. Piața PLC-uri ajunge de la o cifră de 580 milioane în anul 1978 la 1 miliard în anul 1990 și continuă să crească. Automatele programabile ajung să fie utilizate în tot mai multe domenii de activitate și înlocuiesc diverse dispozitive de conducere.

Lucrul cu automate programabile prezintă anumite avantaje. Un prim avantaj îl reprezintă flexibilitatea. În trecut era nevoie de câte un automat pentru a controla un dispozitiv. Acum, este posibilă comandarea concomitentă a mai multor dispozitive folosind un singur PLC. Fiecare dispozitiv poate avea propriul programul, care rulează pe automatul programabil. Un alt avantaj îl reprezintă implementarea schimbărilor și corecția erorilor, adică prin intermediul conducerii realizată prin logica cablată era nevoie de timp în cazul corecției unei erori sau implementarea unei schimbări. Prin utilizarea automatelor programabile, schimbările sau corecțiile greșelilor pot fi efectuate foarte ușor, direct în program. Costul redus, reprezintă un alt avantaj. La reducerea costului s-a ajuns în timp, astfel poate fi achiziționat un automat cu numeroase funcții, timere, numărătoare, etc. pentru sume pornind de la câteva sute de dolari. Posibilitatea testării este reprezentată prin faptul că programul poate fi rulat și evaluat înainte de a fi încărcat într-un PLC. Astfel, pot fi evaluate erorile care apar, dar există și posibilitatea îmbunătățirii programului, implicând costuri mici. Un alt avantaj este viteza de operare. Aceasta este dependentă de timpul de scanare al intrărilor, timp care în prezent este de domeniul milisecundelor. Programarea automatului nu necesită cunoștințe deosebite în domeniul programării, datorită diagramelor ladder respectiv a metodei booleeene de programare. Este posibilă o documentație foarte bună asupra programelor, prin inserarea comentariilor în spațiile alocate acestora, facilitând astfel continuarea și depanarea acestora de către alți programatori. Datorită modului de lucru, securitatea acestora este mărită.

Deasemenea utilizarea automatelor programabile, prezintă anumite dezavantaje. Unele aplicații nu au nevoie de PLC, datorită gradului foarte mic de complexitate. Astfel, necesitatea achiziționării unui automat programabil relativ sofisticat, scăzută. Un alt dezavantaj îl reprezintă faptul că în unele medii există condiții care pot duce la deteriorarea automatelor programabile astfel că acestea sunt greu sau chiar imposibil de utilizat. Dacă nu apar schimbări în cadrul procesului, de cele mai multe ori folosirea automatului programabil poate fi mai costisitoare.

Componentele unui automat programabil pot să difere ca număr de la un dispozitiv la altul. Elementele componente sunt următoarele:

Unitatea centrală(CPU). Aceasta reprezintă cea mai importantă parte a automatului programabil. Este compusă din 3 elemente importante: procesorul, memoria și sursa de alimentare. Prin intermediul unitații centrale se realizează practic conducerea întregului proces;

Unitatea de programare. Este reprezentată în cele mai multe cazuri de un calculator prin intermediul căruia, sunt scrise programele care apoi sunt încărcate pe unitatea centrală și rulate. În cazul în care se dorește o unitate mai ușor de manevrat, la dispoziția programatorilor, există console(sisteme de gen laptop) prin intermediul cărora pot fi scrise programe pentru automate;

Module de intrare/ieșire. Acestea permit interconectarea cu procesul. Ele primesc sau transmit semnale către elementele componente ale procesului. Pot fi cuplate direct cu unitatea centrală prin magistrale sau mufe specoale, sau prin control la distanță;

Șina este dispozitivul pe care este montat PLC-ul.

Figura .Structura internă a unui automat programabil

La automatele programabile mici, CPU și modulele de intrare/ieșire se găsesc într-o singură carcasa. În cazul automatelor de dimensiuni mai mari, doar procesorul și memoria se găsesc în aceiași unitate. Sursa de alimentare și modulele de intrare/ieșire formează entități separate.

“Creierul” automatului programabil este reprezentat de procesor. Caracteristicile unui microprocesor sunt: viteza de execuție a instrucțiunilor, și mărimea datelor care pot fi manipulate (8, 16, 32 de biți). Astfel pot fi clasificate si procesoarele unităților centrale. Astfel:

• în cazul automatelor mici acestea au viteze în jur de 4 MHz și sunt pe 8 biți;

• în cazul automatelor medii viteza ajunge la 10 MHz și sunt pe 16 biți;

• în cazul automatelor complexe viteza e în jur de 50 Mhz și sunt pe 32 de biți.

Memoria poate fi împărțită și ea în două entități: memoria fixă și volatilă. Cea fixa este memoria care este înscrisă de către producătorul automatului în timp ce memoria volatilă este cea în care sunt înscrise programele utilizatorului. Tipurile de memorie fixă și volatilă care pot fi întâlnite în cazul automatelor programabile sunt următoarele: ROM, RAM, PROM, EPROM, EEPROM și NOVRAM. Este evident ca dependent de mărimea memoriei pot fi conduse procese mai complexe sau mai simple. Blocurile în care este împărțită în mod obișnuit o memorie sunt:

• memoria utilizator: destinată programelor scrise de către utilizator;

• imaginea intrărilor procesului : memorează datele care vin din proces;

• imaginea ieșirilor procesului: memorează datele care pleacă spre proces;

• starea timerelor;

• starea numărătoarelor;

• date numerice;

• alte funcții.

Sursa de alimentare generează tensiunea necesară funcționăreii automatului și are o schemă obișnuită în astfel de cazuri din punct de vedere constructiv.

Modulele de intrare/ieșire au 4, 8, 12,16 sau 32 de canale. În cazul canalelor de intrare semnalele sunt primate de la butoane, senzori în timp, etc. În cazul celor de ieșire acestea sunt trimise către diverse elemente de execuție. Semnalele care intră sau care ies sunt semnalate printr-o scanare la fiecare apelare a programului ciclu care rulează pe automatul programabil. Programarea automatelor se poate face in logică pozitivă sau logică negativă.

Figura . Tipuri de logică

Capitolul 3

Elementele componente ale unui dozator de apă

Instalația unui dozator de apă este relativ simplă. În continuare este expus modul de funcționare al instalației și toate elementele necesare pentru construirea unui astfel de distribuitor.

Primul element este carcasa , fabricată din inox de tipul 304, adică inox alimentar.

Acest dozator are componente ce pot fi comandate de un automat programabil și componente care funcționează independent.În categoria componentelor sunt:

Filtru magnetic anticalcar

Contor de apă(apometru)

Manometru pentru presiune

Filtru ”7 stadii”

Lampa UV

Butelie CO2

Răcitor continuu

Electrovalva 4 căi

Encoder

Jetoniera

Deasemenea, tot din elementele componente ale distribuitorului fac parte și PLC-ul și tabloul de relee și siguranțe.

Carcasa tabloului este din plastic și are în componența o șina pentru montarea modulelor de protecție, o bară pentru nulul de lucru și o alta pentru nulul de protecție.Dimensiunea tabloului trebuie să fie redusă, între 3 și 6 module.

Carcasa tablou

Releul este un dispozitiv electromecanic care transformă semnalul electric într-o mișcare mecanică. Este alcătuit dintr-o bobină cu conductori izolați și o armătură metalică. În momentul în care este aplicată ,la bornele unei bobine, o tensiune de alimentare, curentul circulă și produce un câmp magnetic care mișcă armătura și închide un set de contacte și/sau deschide un alt set. Când alimentarea este dezactivată din releu, fluxul magnetic din bobină cade și se produce o tensiune înalta în direcția opusă. Dealungul bobinei este conectată o diodă cu polarizare inversă pentru a scurtcircuita vârfurile de tensiune ce apar, pentru că tranzisorul de comandă să nu se strice.

Schemă a unui releu de protecție

Siguranța automată este un dispozitiv sau un ansamblu de dispozitive care compara doi curenți dintr-un circuit electric:

-primul cuernt este cel care pleacă de la sursă

-al 2-lea curent este cel care se întoarce la sursa de alimentare.

Acești doi curenți trebuie să fie egali în limita unor tolerante general acceptate. În momentul în care curentul care se întoarce la sursa nu mai este egal cu cel care pleacă, exista posibilitatea ca un curent de defect să se închidă pe alt traseu, prin carcase puse la pămîntare sau prin atingerea corpului uman pus în legătură cu pământul sau sistemul de punere la pământ, pămîntarea.

În figură X, sunt reprezentate liniile de câmp magnetic într-o buclă pe care o face un conductor parcurs de un curent I:

– în interiorul buclei liniile de câmp sunt uniforne și la fel se întâmplă și în interiorul unei bobine mai lungi, care e formată în esența de mai multe bucle simple.

-la ieșirea din bobină, tendința liniilor de câmp este de a se despărți pentru a se întoarce în celălalt pol pentru că circuitul magnetic să fie închis.

Acest circuit magnetic poate sau nu poate avea pierderi dacă este condus prin materiale magnetice sau prin materiale nemagnetice care măresc pierderile.

În figură X, este reprezentată o construcție de principiu în care sunt montate trei bobine pe un miez de ferita. Ferită are proprietăți magnetice mult mai bune decât majoritatea materialelor magnetice, pentru că pierderile în fier sunt mici. Presupunem ce cei doi curenți prin cele două bobine, sunt egali, și una e notată cu 1 și montată pe fază la plecarea din sursa, iar cealaltă notată cu 2 montată pe nul, la întoarcerea curentului la sursă. Dacă folosiim regulă mâinii drepte, vedem că cele două bobine 1 și 2 generează fluxuri magnetice egale și de semn contrar, care se anulează.

În spirele bobinei 3 nu este niciun curent datorat inducției. La apariția unui curent de defect, diferența fluxurilor este diferită de zero, și produce o inducție și în spirele bobinei 3, unde apare un curent. Pentru a declanșa diferențiala, curentul de defect trebuie să parcurgă bobina 4 a electromagnetului din figura X, sau să fie prelucrat printr-un montaj electronic și apoi să fie aplicat bobinei 4. Liniile de forță, ale magnetului permanent MP, care ies de la polul nord și parcurg bobina 4, fac să fie atrasă armatura mobila AM. Acestea se închid în polul sud. Cu ajutorul resortului R, putem regla forța cu care este atrasă armatura mobila A. La apariția unui curent I în bobina electromagnetului, aceasta produce un câmp magnetic, care scade din valoarea câmpului magnetului permanent. Când valoarea câmpului magnetic a bobinei este suficient de mare, resortul R va acționa armatura mobila A. Aceasta armătură, este în legătură cu un sistem mecanic ce acționează asupra contactelor siguranței automate.

Înlocuirea unei siguranțe automate diferențiale se face la fel cu înlocuirea unei siguranțe automate, monopolară (1P) sau dublă (1P+N). O siguranță bipolară (2P), are aceeași lățime ca o siguranță diferențială. O siguranță nouă bipolară sau diferențiala se montează pe o șină de tip DIV, într-un tablou electric.

Secțiune siguranță

3.1 Filtru anticalcar

Filtrul magnetic anticalcar, funcționează pe baza unui principiu fizic utilizat în tehnologia magneților permanenți. Dispozitivul este alcătuit dintr-un cilindru metalic, în interiorul căruia se găsesc mai multe bare, cu proprietăți magnetice permanente, rezistente la temperaturi înalte și factori agresivi. La trecerea apei prin acest dispozitiv, câmpul magnetic foarte puternic provoacă disocierea moleculară a sarurilor dure (ioni de calciu și magneziu), transformând cristalele de calciu într-un precipitat de forma unei pulberi foarte fine, care este menținută în suspensie, prevenind astfel formarea crustelor calcaroase. Tehnologia rupe moleculele de bicarbonat de calciu (apa dura, Că(HCO3)2) în ioni, astfel se exclude riscul depunerilor de calciu pe instalații. Aceasta transformă carbonatul de calciu într-un nou cristal numit aragonit. Acesta este solubil în apă, nu se depune pe metale și este ușor de eliminat. Filtrele magnetice funcționează autonom, fără a necesita alte aparate sau substanțe chimice, oferind o apă ce poate fi folosită în activitățile dumneavoastră zilnice.

Figura .Filtre magnetice anticalcar

3.2 Contor de apă

Contoarele de apă sunt folosite pentru a măsura debitul de apă într-o instalație.Acestea sunt compuse dintr-un corp din alamă cu canal de intrare-ieșire a apei, o turbină ce funcționează sub presiunea apei și un dispozitiv integrator. Contoarele de apă se clasifica după clase de precizie, tip constructiv (mecanism umed sau uscat) și modalitate de măsurare (macanic sau ultrasonic).

Contorul de apă mecanic este un contor format din două părți, mecanismul numărător și contor.Corpul contorului este partea prin care trece apa, aceasta acționând o turbină (niște palete),generând rotații ele ale turbinei.Mecanismul numărător este partea care conține elementele necase măsurării. Mecanismul numărător preia magnetic rotațiile turbinei din corpul contorului și determină cantitatea de apă care a trecut prin contor. Mecanismul numărător poate fi inundat în cazul unor tipuri de contoare, sau poate fi complet independent de corpul contorului în cazul contoarelor de dimensiuni mici (de aici clasificarea de cadran umed și cadran uscat). Apometrele sunt contoare cu cadran uscat și monojet (un singur jet de apă acționează asupra turbinei).

Contor de apă ultrasonic: Un contor de apă ultrasonic, spre deoasebire de contorul mecanic, preai informația despre cantitatea de apă prin unde ultrasonice și o transmite prin impuls către un echipament electronic. Aceste tipuri de contoare se montează de regulă la branșamente, informațiile prelevate fiind difinite prin caiete de sarcini de către regii. În continuare ne vom focusa pe contoarele mecanice, deoarece acestea sunt utilizate la subcontorizari.

Contorul de apă radio: Prelevarea și transmiterea datelor prin unde radio nu reprezintă neapărat o clasificare a tipurilor de contoare. Anumiți producători echipează contoarele de apă cu module radio care transmit informațiile către un reciever. Avantajul echipării unui contor de apă cu modul radioa este că acesta poate fi citit fără a se asigura accesul (în subsol, un cămin sau apartamentul dvs). Un alt mare avantaj în cazul apometrelor dotate cu module radio este faptul că acestea se citesc instantaneu pentru toate apartamentele dintr-un imobil. Acest lucru reduce substanțial diferența dintre înregistrarea contorului de branșament și suma citirilor de pe apometre.

Atât contoarele de branșament, cât și apometrele (contoarele de apartament) sunt clasificate după niște criterii de precizie. Clasa metrologica a unui contor = clasa de precizie sau sensibilitate.Ce anume da sensibilitatea unui contor? Pe scurt, numărul de litri / ora de la care contorul începe să măsoare. Cu alte cuvinte, unele apometre sesizează trecerea apei de la X litri pe oră, altele de la X + Y litri pe oră. O cantitate mai mică decât debitul minim de pornire nu este înregistrată de contor.

Secțiune apometru

3.3 Manometru presiune

Manometrul este un element ce măsoară presiunea dintr-o instalație sau pe o porțiune a acesteia. Manometrul este folosit pentru medii gazoase și lichide, care nu cristalizează și nu sunt agresive pentru aliajele din cupru. Elementul de măsurare este un tub în formă de “C”, din aliaj de cupru.
Carcasa manometrului prezentat în figura X este din tabla de oțel, cadranul acestuia este din aluminiu de culoare albă, gradat, cu caractere de culoare neagră pentru presiunea exprimată în bari și roșie pentru presiunea exprimată în psi.Acul indicator din plastic de culoare neagră.Este cuplat cu racord inferior.

Manometru presiune

3.4 Filtru

Acest filtru este numit și filtru cu 7 stări.Acesta folosește o tehnologia de filtrare prin osmoza inversa reglată.Filtrul a apărut în urma unui proiect, în scopul de a furniza cel mai bun echilibru dintre mai multe sisteme de filtrare, pentru a produce o apă sigură.Stadiile de filtrare sunt:

Primul stadiu: are o acțiune mecanică, perfomantă. Acesta îndepărtează noroiul,sedimentele,rugină și particulele de nisip din apă. El reține particulele fizice cu dimensiuni mai mari de 5 microni.

Al 2-lea stadiu: carbonul vegetal absoarbe contaminanții. Acest stadiu este împreună cu stadiul 3 și ambele conțin două filtre de carbon. Porozitatea filtrelor este de 5 microni. Fitrul 2 în 1 oprește clorul, gustul și mirosurile apei cât și particulele mai mari de 5 microni. Acesta are rol de filtru de sedimente, dar și rol de filtru de carbon activ. Datorită principiului de absorbție, cărbunii activi au o eficiența de absorbție a substanțelor dăunătoare, mare. Substanțele dăunătoare sunt: clorul liber, trihalometani (THMs), cloroform, insecticide, ierbicide. Dar pot fi și alți contaminanți organici, prezenți în apă pentru corectarea parametrilor de Gust, Miros, Culoare,Turbiditate

În etapa cu numărul 4, valva de amestec intercepteza apa filtrată în stadiile anterioare și o dirijează până la membrană de osmoză.

Ultimul stadiu este membrană de osmoză. Aceasta are o porozitate de 0,0001 microni, și reușește să filtreze aproape toate elementele nocive.  osmoza inversa  presupune exercitarea unei presiuni artificiale, printr-o forță externă, asupra soluției mai concentrate, iar dacă membrana este poziționată în direcția corectă, vom obține o migrație a moleculelor către substanța mai slabă în concentrație, obținând astfel apa pură și o creștere a concentrației de săruri în apă rămasă. Acest principiu denumit ‘osmoza inversa‘ este aplicat în tratarea apei potabile printr-un sistem dinamic, unde alimentarea cu apa este constantă, apa cu puține saruri este prelevata iar apa cu concentrație salină îndepărtată. Complexitatea constructivă a acestui sistem nu e una mică, începând cu inima procesului care este membrana osmotică. Porozitatea membranei este foarte mică ,pori fiind de 0.0001 microni. Astăzi membrana este constituită din materiale sintetice, la începuturi însă materialul de baza era un derivat al celulozei. Filtrarea prin osmoza inversa are o eficiență mare.

3.5 Lampă U.V.

Lampa cu raze ultraviolete permite eliminarea aproape totală (mai mult de 99%) a micro-organismelor din apă. Acestea sunt: bacteriile,viermii,ciupercile, etc. Dezinfecția lor se face prin utilizarea razelor U.V. care constiuie o alternativă reală pentru mijloacele chimice folosite, deoarece multe micro-organisme au devenit rezistente la agenții chimici de dezinfecție. Sterilizatoarele cu lămpi U.V. sunt construite special pentru a reduce/elimina bacteriile, virusurile, algele și fungii din apă. Eliminarea lor se face prin iradierea apei cu raze ultraviolete. Apa rezultată este sigură din punct de vedere bacteriologic și aceast lucru, fară folosirea substanțelor chimice. În mod natural, acest mod de filtrare nu generează reziduuri.

Un tip de lampă cu U.V. este lampa izolată cu "TEFLON LAMP ". Aceasta este imersata direct în apă. Astfel se ușurează întreținerea și se evită riscul de rupere a tubului de quarț.

Caracteristici lampă UV:

Temperatura max 45/50°C.

Presiune max. 12 bar.

LED de semnalizare a funcționării lămpii.

Contoar electronic pentru orele de funcționare.

Durata de viața a lămpii cu ultraviolete este de circa 9000 de ore.

Corpul cazanului în întregime din inox.

Se instalează ușor pentru că nu necesită lucrări de modificare substanțială ale instalațiilor existente. Se leagă la intrarea în instalația de utilizare și la o priză electrică 230/50Hz.

Eficienta sistemelor cu UV este strict legată de compoziția apei care trebuie sterilizata. Se instalează un filtru cu lampa UV doar în cazul în care: duritatea totală este mai mică de 6 odH (în caz contrar se va deduriza apa în prealabil), fier < 0,3 mg/l, hidrogen sulfurat < 0,05 mg/l, suspensii solide < 10 mg/l, mangan < 0,05 mg/l.

Sterilizatorul cu lampa UV a fost proiectat astfel încât se poate monta vertical/orizontal și cu intrarea pe la un capăt sau pe la celălalt funcție de viteza specifică de curgere prin sterilizator.

3.6 Butelie CO2

Adecvat pentru aparate  de sifon ,bere ,acvarii  , nu ruginesc și nu lasă nici un miros la  dioxidul  de carbon .

conexiune filet diam W21.8mm-1/14"  (Standard)

Supapă de minimă presiune ,  menține o presiune minimă de interior pentru a preveni intrarea de materiale străine (ex apă)

Suport de  protecție   a valvei  (butelii nu pot călători fără un suport  de protecție)

Dimensiuni: diametru 14 cm înălțime 58 cm

presiunea de CO2  în interiorul cilindrului este de 60 bar

Pentru reîncărcare se utilizează  numai  Co2 alimentar E290 CO2 

Figura .Butelie CO2

3.8 Răcitor continuu

Într-un lichid, atomii și moleculele sunt dispuse mult mai aproape unele de celelalte, în structuri mult mai stabile, prin comparație cu un gaz. Pentru a schimba lichidul în gaz, deci pentru realizarea fenomenului de vaporizare (evaporare), este nevoie de energie pentru a înfrânge rezistența datorată forțelor care țin atomii și moleculele lichidului în structura de fluid. Această energie, sub formă de căldură, este extrasă din volumul din jurul oricărui lichid atunci când se petrece ceea ce numim evaporare, astfel apărând efectul de răcire din timpul acestei transformări. Așadar, evaporarea unui lichid răcește volumul învecinat zonei în care se produce fenomenul. Frigiderele folosesc această proprietate, adică absorb căldura din compartimentul cu alimente prin evaporarea lichidului refrigerent.

Punctul de vaporizare al unui lichid crește odată cu presiunea la care acesta se găsește. Aceasta înseamnă că multe substanțe care la temperatura camerei sunt gaze, pot fi transformate în lichide prin comprimare. La scoaterea de sub presiune, lichidul revine foarte repede la starea gazoasă prin evaporare, fenomen însoțit de consecințele termice anterior menționate. Frigiderele utilizează pentru răcire ceea ce se numește un agent frigorific – o substanță cu temperatura de vaporizare (fierbere) scăzută, putând deci să absoarbă căldură la temperaturi mai mici decât ale mediului ambiant. Frigiderele mai noi folosesc drept agent de răcire propanul, preferat freonului folosit mai demult, deoarece s-a dovedit că acesta din urmă are un efect distructiv asupra stratului de ozon care ne protejează de efectele nocive ale radiațiilor ultraviolete.Prin comprimarea sau mărirea volumului unui gaz, acestuia i se poate ridica, respectiv coborî temperatura.

Principiu funcționare

Agentul frigorific trece acum printr-un proces în urma căruia este extrasă căldura pe care acesta a absorbit-o din alimentele depozitate în frigider, revenind astfel la o temperatură scăzută. Ce se întâmplă de fapt în această etapă?

La început compresorul presurizează gazul, proces care îl încălzește asemenea felului în care o pompă de bicicletă se încălzește în timpul umflării unei roți. Acum un gaz foarte fierbinte, agentul frigorific traversează rețeaua de conducte de lichefiere a condensatorului, care se găsește, după cum am menționat anterior, în exteriorul frigiderului, în partea din spate a acestuia. Pe măsură ce traversează conductele de lichefiere, gazul eliberează căldura acumulată, motiv pentru care aerul este cald în spațiul din spatele frigiderului. De-a lungul rețelei de conducte, agentul se răcește suficient pentru a trece prin condensare în formă lichidă. Practic are loc un proces de lichefiere, care este întotdeauna însoțit de cedare de căldură.

Răcitor capabil să răcească continuu apă până la 2 grade, indiferent de temperatură de intrare.Condiții de utilizare:

        -(1)temperatura maximă ambientală: 38 grade
        -(2)temperatura maximă a apei la intrare: 35 grade
        – Suma celor 2 temperaturi (1)+(2) nu trebuie să depășească 60 grade

-Structura integrală din oțel inox

-Compresor ermetic nepoluant cu freon ecologic

-Sondă de înaltă precizie

-Funcție de curățare automată pentru eliminare calcar și bacterii în tot circuitul de livrare apa

-Scurgere pentru preaplin

-Traductori de presiune minimă și maxim

Utilizare în condiții de căldură excesivaTemperatură ambientala maximă  50°C (1), temperatura maximă a apei la intrare 45°C.(2) sau suma celor două temperaturi (1)+(2) nu trebuie să depășească 85°C.

Răcitor continuu

3.9 Electrovalvă 4 căi

Figura . Schemă electrovalvă

3.10 Encoder rotativ

Un encoder rotativ funcționează ca un traductor. Acesta transformă mișcarea de rotație în semnal electric, în cazul nostru. Acesta poate fi optic sau magnetic.

Astfel de encodere pot fi absolute sau incrementale. Semnalul de la un encoder absolut oferă o poziție fără echivoc în intervalul de deplasare, fără a necesita cunoștințe de orice poziție anterioară. Semnalul de la un encoder incremental este ciclic, astfel ambiguu, și necesită de numărare a ciclurilor de a menține poziția absolută în intervalul de călătorie. Atât poate oferi aceeași precizie, dar encoder absolut este mult mai robust la întreruperi în semnal traductor.

Se citește prima dată pinul de la declanșator. Dacă este lagat la comun(GND) se citește pinul de direcție. Se ignoră primul rezultat, să nu apară un semnal de trigger(declanșator) fals.

Ca să se schimbe orientarea ecoderului, adică să fie incremental său absolut, se schimbă pinii între ei.

3.11 Jetonieră

1.Modele

Pentru a acoperi cerințele unei pieti foarte variate, jocuri, spălătorii auto, vânzări etc,Propietatiile mecanice ale sistemului de validare a monezii se împart în trei categorii:

Versiunea F: Validator monedă cu inserție monedă față-Moneda respinsa-Moneda acceptată;

Versiunea V:Validator monedă cu inserție verticală;

Versiunea G: Moneda respinsa-Moneda acceptată;

Modelele „V” și „F” sunt identice ,în privința introducerii și respingerii monedei.Ele diferă în funcție de aplicațiile lor.

Modelul “V”poate și utilizat atât pentru aplicația principală caracteristica panoului froantal F6 cât și pentru aplicația tradițională 5 .

Modelul “F” poate fi utilizat pentru aplicația principală caracteristica panoului frontal F6 și împreună cu F1,panoul redus.

Modelul “G” poate și aplicat pentru suporturi verticale corespunzătoare ,de exemplu pentru uși video standard sau RM37/ÎL panoul principal .

2.COIN VALIDATOR CONNECTION

Pentru a asigura cel mai bun nivel de compatibilitate cu sistemele disponibile în momentul de față,RM5

Capitolul 4

Firma Siemmens oferă servicii excelente și soluții eficiente pentru comandarea diferitelor instalații și controlul diferitelor procese, ce necesită folosirea unor automate programabile.

PLC-urile Simatic reprezintă baza sistemului de automatizare.Sunt mai multe tipuri de automate cu design modular, oferite de firma Siemens, printre care:

S7-200 – este folosit pentru automatizări de dimensiuni reduse.Se poate conecta la rețea, iar limbajul de programare este STEP 7 MicroWin.

S7-300 – acest tip de automat este folosit pentru automatizări de dimensiuni medii.Acesta oferă posibilitatea conectării sursei pe aceeiași șină. Este conceput pentru folosirea în industrie (adică poate lucra în condiții dificile). Limbajul de programare este STEP 7. Sloturile acestui tip de automat sunt numerotate astfel:

o Slotul 1 – sursă alimentare

o Slotul 2 – unitate centrală de procesare

o Slotul 3 – modul de interfață

o Slotul 4 – module intrare/ieșire, care pot fi adăugate în funcție de necesitate în număr de cel mult 11

S7-400 – este folosit pentru automatizări complexe, cu o capacitate de procesare mai mare decât a celorlalte automate. Se pot conecta la aceeiași sursă, două unități centrale de procesare, obținând capacitatea de multiprocesare.

LOGO! – este folosit pentru automatizări de dimensiuni reduse(casnice), dar poate fi folosit și pentru automatizări de dimensiuni medii, sau mări. Limbajul specific de programare este LOGO!Soft Comfort.

Automatul programabil LOGO! prezintă:

• Slot pentru conectarea la sursa de tensiune la 12V DC, 24 V AC.

• 8 intrări digitale pentru conectare acestora la senzori, butoane, comutatoare.

• 4 ieșiri digitale ce se conectează ușor la consumatori.

• Interfață pentru modulele program și slot pentru cablu de conectare cu PC.

Dacă există un program în unitatea de control această este stocat în memoria EEPROM a automatului

programabil, fiind astfel protejat de o cădere de tensiune.

• Panou de comandă: 6 butoane pentru introducerea intrărilor și parametrizarea lor.

• Ecran de afișare: fiecare funcție este prezentată precum o diagramă funcțională atunci când este

efectuată programarea. Starea intrărilor și ieșirilor este înfățișată în timpul operației.

Figura 3: LOGO! Viziune modulară

Figura . Exemplu sistem LOGO! ce conține 4 module digitale și 3 module analogice

4. LOGO! – Modalitatea de conectare

Sursa de tensiune – este conectată la PLC la bornele L+ și M.

Figura : Modalitatea de conectare a sursei de tensiune la PLC

Intrările ce pot fi conectate la senzori se leagă direct la intrările I1…I8. Intrările acestui dispozitiv nu

izolat și necesită prin urmare, un potențialul de referință comun (polul împământat). La LOGO! 12/24RC

puteți conecta semnalele analogice între tensiunea de alimentare și împământare.

Figura : Modalitatea de conectare a intrărilor de tensiune la PLC

Ieșirile (lămpi, motoare, contacte) pot fi conectate direct la ieșirile PLC-ului:

Figura : Modalitatea de conectare a ieșirilor de tensiune la PLC

LOGO! dispune de numeroase funcții pentru modul de programare. Pentru a menține o privire de

ansamblu, acestea au fost organizate în categorii separate. Aceste categorii sunt:

Co: categoria conectorilor

GF: categoria funcțiilor de bază

SF: categoria funcțiilor speciale

BN: categoria blocurilor refolosibile configurate în program – include blocurile care au fost create în LOGO!

Constantele și conectorii sunt reprezentate de intrări, ieșiri, indicatori sau niveluri de voltaje constante.

Intrări: 4. Intrări digitale

Intrările digitale se identifica prin simbolul I. Numărul intrării (I1, I1, …) corespunde cu

ordinea intrării conectorului modulului digital din momentul instalării. Intrările rapide I3, I4, I5 și I6 ale versiunii LOGO! 12/24RC pot fi folosite pentru numărătoare puternice.

5. Intrări analogice Versiunea LOGO! 12/24RC este echipată cu intrările I1, I2, I7 și I8 care pot fi programate și pentru a fi folosite ca intrări analogice: AI3, AI4, AI1 și AI2. Modulele de intrări/ieșiri ale lui LOGO! pot fi configurate pentru a folosi toate cele patru intrări analogice sau doar două dintre ele. Semnalele către intrările I1, I2, I7 și I8 sunt interpretate ca valori digitale pe când cele către intrările AI3, AI4, AI1 și AI2 sunt interpretate ca valori analogice. Se va ține cont de faptul că intrarea AI3 corespunde intrării I1 și AI4 corespunde intrării I2. Această numerotare păstrează corespondența cu seria anterioară LOGO!, ce presupune identificarea intrării AI1 cu I7 și a intrării AI1 cu I8. Intrările unui modul analogic conectat sunt numerotate ținând cont de intările analogice deja existente. În module de programare atunci când sunt selectate intrările unei funcții speciale ce necesită intrări analogice, LOGO! oferă posibilitatea utilizării intrărilor analogice AI1…AI8, a indicatorilor analogici AM1 …AM6, a ieșirilor analogice AQ1 și AQ2, precum și a numerelor funcțiilor bloc care dispun de ieșiri analogice.

Programarea LOGO!

Conectarea LOGO!

Modalitatea de programare:

A. Direct din automatul programabil

Panoul de comandă al PLC-ului.

Afișările LOGO! în modul run.

Reguli de programare:

Introducerea programului:

B. Din calculator atunci când LOGO! este conectat la această.

Modalitatea de conectare

Creearea unui program pentru PLC-ul de tip LOGO! pe un PC sau laptop se face cu ajutorul softului LOGO!Soft Comfort. Se pot alege 3 modalități de programare:

Function Block Diagram(FBD)

Ladder Diagram(LAD)

UDF Diagram(UDF)

Programarea de tip FBD:

5.2. Funcții de bază (GF)

Funcțiile de bază sunt reprezentate prin elemente logice simple ale algebrei booleene.

Lista GF conține blocurile de bază ce se pot utiliza într-un program. Tabelul următor prezintă funcțiile disponibile:

Simbolul LOGO!

Ieșirea blocului AND cu evaluare frontului crescător este 1 dacă toate intrărilor sunt 1 și dacă cel puțin o

intrare a fost zero în ciclul precedent.

Diagrama de timp pentru blocul AND cu evaluarea frontului crescător.

Diagrama circuitului este reprezentată printr-un circuit paralel cu multiple contacte normal-închise.

→

Ieșirea blocului NAND este 0 dacă toate intrările sunt 1, i.e dacă toate contactele sunt închise.

Tabelul de adevăr al funcției NAND:

NAND with edge evaluation (ȘI Negat cu evaluarea frontului negativ)

Simbolul LOGO!

Ieșirea blocului NAND cu evaluarea frontului negativ este 1 dacă cel puțin o intrare este 0 și dacă toate

intrările au fost 1 în ciclul precedent.

Diagrama de timp pentru blocul NAND cu evaluarea frontului negativ.

OR (SAU)

Diagrama circuitului este reprezentată printr-un circuit paralel cu multiple contacte normal-deschis.

→

Ieșirea blocului OR este 1 dacă cel puțin o intrare este 1, i.e cel puțin un contact este închis.

Tabelul de adevăr al funcției NAND:

NOR (SAU Negat)

Diagrama circuitului este reprezentată printr-un circuit serie cu multiple contacte normal-închis.

Ieșirea blocului NOR este 1 dacă toate intrările sunt 0, i.e întrerupătorul este închis. Ieșirea blocului

NOR este 0 atunci când o intrare este 1.

Tabelul de adevăr al funcției NAND:

XOR (SAU Exclusiv)

Diagrama circuitului este reprezentată printr-un circuit cu un contact dublu.

→

Ieșirea blocului XOR este 1 dacă o singură intrare este 1.

NOT (Negație)

Diagrama circuitului este reprezentată printr-un circuit cu un contact normal-închis.

→

Ieșirea blocului NOT este 1 dacă intrarea acestuia este 0. Blocul NOT inversează starea intrării. Avantajele folosirii blocului NOT: LOGO! este acela de a nu necesita contacte normal-închis. Acestea se pot obține folosind blocul NOT și un contact normal-deschis pentru a-l transforma pe ultimul într-un contact normal-închis.

Funcții speciale

Datorită diferitelor atribuiri ale intrărilor, se poate observa imediat diferența dintre funcțiile de bază și

funcțiile speciale. SF – urile conțin funcții de timp, funcții cu reținere precum și parametrii cu multiple obțiuni

de atribuire, care permit adaptarea programului conform cerințelor utilizatorului.

Atribuirea intrărilor

1. Intrări digitale

Aici pot fi găsite informațiile referitoare la conectorii ce pot fi utilizați pentru crearea unor legături cu

alte blocuri sau cu alte intrări ale unității LOGO!

• S (Setare)

Setarea ieșirii pe nivelul 1 logic de către intrarea unui semnal S.

• R (Resetare)

Semnalul de intrare de reset R, are o prioritate mai mare asupra celorlalte intrări, resetând toate

ieșirile.

• Trg (Declanșare)

Această intrare este folosită pentru a declanșa activarea unei funcții.

• Cnt (Numărător)

Această intrare este folosită pentru numărarea pulsurilor.

• Fre (Frecvența)

Semnalele de o anumită frecvența care trebuiesc analizate sunt aplicate acestei intrări.

• Dir (Direcție)

Această intrare determina direcția; un exemplu în acest sens este parametrul Dir al unui

numărător ce determină dacă numărătorul este crescător sau descrescător.

• En (Activare)

Această intrarea activează o funcție bloc. Când această intrare este 0, alte semnale către funcția

bloc vor fi ignorate.

• Inv (Inversie)

Un semnal către această intrare inversează semnalul de ieșire al funcției bloc.

• Ral (Resetare totală)

Toate valorile interne sunt resetate.

2. Parametrii intrărilor

Există intrări cărora nu li se pot aplica nici un semnal, dar li se configurează valorile blocurilor relevante

în schimb.

• Par (Paramentru). Aceastei intrări nu i se va aplica nici un semnal; ei i se setează parametrii

blocurilor.

• NO (Cam). Aceastei intrări i nu se aplică nici un semnal; ei i se va atribui parametrii de timp

• P (Prioritate) Aceasta este o intrare deschisă. Aici, se definesc prioritățile și se poate specifica dacă mesajul va fi recunoscut când automatul va fi în RUN.

UP/DOWN COUNTER

Descriere: Un semnal incrementează sau decrementează o valoare internă, depinzând de parametrii

setați. Ieșirea este setată sau resetată atunci când o valoare predefinită (prag) este atinsă. Direcția

numărătorului poate fi modificată prin aplicarea unui semnal pe intrarea Dir.

Intrarea R: Un semnal aplicat intrării R resetează valoarea numărătorului intern.

Intrarea Cnt: Funcția numără tranzițiile din 0 în 1 aplicate intrării Cnt.Tranzițiile pe front negativ nu sunt luate în calcul.Se vor folosi: intrările I3, I4 și I5 pentru intrări rapide de max 5kHz.

Intrarea Dir: Direcția de numărare va fi următoarea:

Dir = 0, numărătorul va fi crescător

Dir = 1, numărătorul va fi descrescător.

Parametrii: Activ: Parametru predefinit activat (prag) aparține intervalului 0…999999

Dezactiv: Parametru predefinit dezactivat (prag) aparține intervalului 0…999999

StartVal: Valoare inițială predefinită de la care se începe numărătoarea crescătoare sau descrescătoare.

Ieșirea Q: Ieșirea Q este setată sau resetată în funcție de valoarea curentă Cnt și de valoarea predefinită.

Programul LOGO! Soft Comfort

Odată scris, programul, se va transfera în PLC urmând ca apoi automatul să fie trecut în run pentru rularea programului efectuat. Transferul programului se realizează urmând pașii: Load: File → Open → nume.log → OK

Selectarea tipului de hardware.

Simularea proiectului în LOGO!Soft Comfort

Simularea un proiect se poate face în soft-ul de programare, și în modul offline, adică fară ca PLC-ul să fie conectat la PC sau laptop. Se poate începe simularea, după ce programul s-a creeat, apăsând tasta F3, sau din opțiunea Tools → Simulation.

În simulare avem intrările I1, I2, I3, I4, I5, reprezentate prin comutatoare, cu aceleași nume.

I1 : Selecție apă necarbogazoasă la temperatură normală

I2 : Selecție apă necarbogazoasă rece

I3 : Selecție apă carbogazoasă rece

I4 : Impuls encoder

I5 : Impuls jetonieră

Ieșirile sunt notate astfel:

Q1 : Electrovalvă cale 1, apă necarbogazoasă normală

Q2 : Electrovalvă cale 2, apă necarbogazoasă rece

Q3 : Electrovalvă cale 3, apă carbogazoasă rece

Rezolvarea temei:

Schemă bloc a funcționării dozatorului

Figura .Schema de funcționare a dozatorului

Funcționarea dozatorului urmărește circuitul apei prin acesta.Acesta este reprezentat prin săgeți. Butelia de CO2 comunică direct cu răcitorul continuu. Dioxidul de carbon este pompat continuu, unde reacționează cu apa.

Circuitul de apă este legat la o sursă(conductă) de apă, publică sau privată, în funcție de locul unde este amplasat distribuitorul.Apa urmărește circuitul de mai sus, plecând de la sursă, conform următoarelor etape:

Apa trece printr-un robinet principal. De aici se poate deschide sau se poate opri întreg circuitul.

Imediat după robinet, urmează apometrul, unde se contorizează totalul de apă ce intră în distribuitor.

Apoi, apa intră într-un filtru anticalcar.

Din acest filtru, apa trece printr-un manometru de presiune, unde este contorizată presiunea din instalație.Presiunea normală este de 2 bari.

Următorul dispozitiv, este filtrul cu 7 stadii.

Ultimul stadiu de filtrare este trecerea prin lampa cu UV. Aici sunt neutralizate toate bacteriile.

În răcitor intra o cunducta cu apa filtrată și una cu CO2. În răcitor conducta de apă se separă.

Prima conductă rămâne neschimbată

A 2-a conductă intră în cuva de răcire. Aici apa este adusă la temperatura de 4-5° C. Conductă cu apă rece se separă în alte 2 conducte:

Prima este doar cu apă rece

A 2-a conductă este prevăzută cu un teu, unde întâlnește conducta de CO2. Aici se face amestecul apei cu dioxidul de carbon. Pentru o apă carbogazosă de calitate, amestecul H2O cu CO2, temperatura recomandată a apei este cuprinsă între 2° și 5° C

Apa iese din răcitor pe 3 căi. Fiecare cale este reprezentată cu câte un LED albastru și reprezintă 3 dintre ieșirile PLC-ului:

Pe calea numerotată cu 1, apa este plată, filtrată, iar temperatura apei este la fel cu a apei din sursă.

În conducta numerotată cu 2, apa este tot plată și filtrată, dar temperatura este dată de răcitor( 4-5° C).

În ultima conductă, apa este filtrată, carbogazoasă, iar temperatura este de 4-5° C.

Cele 3 conducte se întâlnesc într-o electrovalvă cu 4 căi, comandată de PLC.

Următoarea etapă este contorizarea apei ce iese din distribuitor. Aceasta se face cu ajutorul unui encoder. Acesta este reprezentat cu un LED de culoare verde și reprezintă una din intrările PLC-ului.

Ultima etapă este trecerea apei din distribuitor, în recipientul persoanei care a cerut apă.