Ανάμιξη και Ανάδευση Υλικών


    ΑΝΑΜΙΞΗ ΚΑΙ ΑΝΑΔΕΥΣΗ ΥΛΙΚΩΝ

Περιγραφή του Προβλήματος:
Θέλουμε να αναμίξουμε τρία διαφορετικά υγρά με προκαθορισμένα ποσοστά κατ’ όγκο. Για τη σωστή ανάμιξη των υγρών αυτών απαιτείται συγκεκριμένος χρόνος ανάδευσης. Στη συνέχεια, μετά την ανάμιξη και την ανάδευση του μίγματος θέλουμε το μίγμα να οδηγείται σε συγκεκριμένη δεξαμενή. Τέλος, για οποιαδήποτε εσφαλμένη λειτουργία του συστήματος θέλουμε το μίγμα που προέκυψε να το οδηγούμε σε δεξαμενή λυμάτων.

Λύση:
Στη συνέχεια, περιγράφεται μια αναλυτική διαδικασία επίλυσης του παραπάνω οριζόμενου προβλήματος. Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει τα εξής μέρη: εποπτικό διάγραμμα, προϋποθέσεις λειτουργίας, σκεπτικό-σενάρια επίλυσης, επίλυση με βάση τον κλασικό αυτοματισμό, επίλυση με τη χρήση προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή (PLC).

Εποπτικό Διάγραμμα:

Προϋποθέσεις Λειτουργίας:
Η γενική περιγραφή του σεναρίου λειτουργίας του αυτοματισμού όπως αυτό αναφέρεται στην παραπάνω παράγραφο «περιγραφή του προβλήματος» συγκεκριμενοποιείται με τις παρακάτω προϋποθέσεις:

  1. Να γίνεται ελεγχόμενη είσοδος των υγρών μέσα στη δεξαμενή.
  2. Να υπάρχει πρόβλεψη τέτοια ώστε η ροή των υγρών στη δεξαμενή να γίνεται για όσο χρονικό διάστημα απαιτείται ώστε να συμπληρωθούν οι απαιτούμενοι όγκοι για το κάθε υγρό.
  3. Να γίνεται ανίχνευση της ελάχιστης απαιτούμενης ποσότητας υγρού σε κάθε δεξαμενή προέλευσης των υγρών ώστε να γίνεται λειτουργία του συστήματος.
  4. Να γίνεται ανίχνευση της μέγιστης και της ελάχιστης στάθμης της δεξαμενής.
  5. Να γίνεται ανάδευση των υλικών όταν συμπληρωθούν οι όγκοι του κάθε υγρού.
  6. Να δίνεται η δυνατότητα αυτόματης εξόδου του αναμεμειγμένου πλέον μίγματος σε επόμενη βαθμίδα (δεξαμενή).
  7. Στην περίπτωση που η στάθμη φτάσει τη μέγιστη θέση της να υπάρχει σήμανση με ενδεικτική λυχνία, αν συνεχίζεται η παροχή των υγρών να διακόπτεται και να γίνεται έξοδος του υγρού από τη δεξαμενή.
  8. Στον πίνακα ελέγχου του συστήματος να υπάρχει πράσινη ενδεικτική λυχνία όσο το σύστημα βρίσκεται σε κατάσταση λειτουργίας. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης να γίνεται ενέργεια η οποία να σταματά τη λειτουργία στο σημείο που βρίσκεται το σύστημα και να ανάβει κόκκινη ενδεικτική λυχνία.
  9. Να υπάρχει σύστημα προστασίας από σφάλμα στον κινητήρα (με ηχητικό σήμα).

Σκεπτικό Επίλυσης-Σενάρια:
Για την ικανοποίηση της 1ης προϋπόθεσης, δηλαδή την ελεγχόμενη είσοδο των υγρών μέσα στη δεξαμενή, χρησιμοποιούνται τρεις αγωγοί, ένας για το κάθε υγρό. Κάθε αγωγός μεταφέρει το αντίστοιχο υγρό από τη δεξαμενή προέλευσης του, και ελέγχεται από μια ηλεκτροβάνα. Για τον έλεγχο του ανοίγματος των ηλεκτροβανών (V1, V2, V3) των τριών αγωγών θα μπορούσαν να υλοποιηθούν τα εξής σενάρια:

Α) Υπάρχει υπάλληλος ο οποίος μπορεί να ελέγχει το άνοιγμα των ηλεκτροβάνων με τη χρήση ενός πλήκτρου για την κάθε μία.
Β) Γίνεται αυτόματο άνοιγμα των ηλεκτροβανών με την εκκίνηση του συστήματος και κλείσιμο αυτών μετά από ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα.

Όταν κάποιος επιλέξει ένα από τα παραπάνω σενάρια για την 1η προϋπόθεση ελέγχει το άνοιγμα των ηλεκτροβανών με ενεργοποίηση των αντίστοιχων ηλεκτρονόμων ΚΜ1, ΚΜ2, ΚΜ3 στο βοηθητικό κύκλωμα ενός κυκλώματος αυτοματισμού.

Αντίστοιχα, με το παραπάνω σκεπτικό, για την ικανοποίηση της 2ης προϋπόθεσης, δηλαδή να υπάρχει πρόβλεψη τέτοια ώστε η ροή των υγρών στη δεξαμενή να γίνεται για όσο χρονικό διάστημα απαιτείται, έχουμε τα εξής σενάρια:

Α) Υπάρχει υπάλληλος ο οποίος αφού ελέγξει ότι συμπληρώθηκε ο όγκος για το κάθε υγρό να δίνει εντολή με κάποιο πλήκτρο ώστε να κλείνουν οι ηλεκτροβάνες.
Β) Υπάρχει σύστημα το οποίο κλείνει τις ηλεκτροβάνες μετά από την παρέλευση συγκεκριμένου χρόνου t1, t2, t3 για τον κάθε αγωγό αντίστοιχα (χρήση χρονικού ηλεκτρονόμου).
Γ) Υπάρχει σύστημα το οποίο θα κλείνει τις ηλεκτροβάνες όταν η στάθμη φτάσει σε ένα καθορισμένο όριο.

Για την ικανοποίηση της 3ης προϋπόθεσης, θα χρησιμοποιήσουμε αισθητήρια ανίχνευσης ενός κατώτερου ορίου στάθμης των δεξαμενών από τις οποίες προέρχονται τα υγρά, ώστε το σύστημα να λειτουργεί όταν υπάρχει διαθέσιμη η απαιτούμενη ποσότητα υγρών. Έτσι, σε κάθε δεξαμενή μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε φλοτέρ τα οποία θα αλλάζουν την κατάσταση τερματικών διακοπτών (S1, S2, S3).

Για να ικανοποιήσουμε την 4η προϋπόθεση, δηλαδή ανίχνευση της μέγιστης και της ελάχιστης στάθμης της δεξαμενής, θα πρέπει στο εσωτερικό της δεξαμενής να τοποθετήσουμε κατάλληλο αισθητήριο (φλοτέρ) το οποίο θα αλλάζει την κατάσταση δύο τερματικών διακοπτών, έναν τερματικό διακόπτη (S4) για την κατώτερη θέση της στάθμης της δεξαμενής και έναν τερματικό διακόπτη (S5) για την ανώτερη θέση της στάθμης της δεξαμενής, ανάλογα με τη στάθμη που θα ανιχνεύει.

Η 5η προϋπόθεση, δηλαδή ανάδευση των υλικών μόλις συμπληρωθούν
οι όγκοι κάθε υγρού, ικανοποιείται αφού έχουν ικανοποιηθεί οι παρα-
πάνω προϋποθέσεις για την πλήρωση του όγκου της δεξαμενής με
συγκεκριμένη αναλογία του κάθε υγρού. ΄Έτσι, ο κινητήρας του ανα-
δευτήρα θα οδηγείται μέσω ενός ηλεκτρονόμου ΚΜ4 ο οποίος θα
ενεργοποιείται:

Α) Από κάποιον υπάλληλο ο οποίος με τη χρήση ενός πλήκτρου θα δίνει εντολή για την ενεργοποίηση του ΚΜ4.
Β) Αυτόματα μετά το πέρας του χρονικού διαστήματος που γίνεται ροή των υγρών μέσα στη δεξαμενή.
Γ) Αυτόματα με την ανίχνευση μιας συγκεκριμένης στάθμης της δεξαμενής.

Η ανάδευση του μίγματος θα γίνεται για ένα χρονικό διάστημα t4 και στη συνέχεια θα σταματά:
Α) Με το πάτημα ενός πλήκτρου από κάποιον υπάλληλο.
Β) Αυτόματα μετά το πέρας ενός προκαθορισμένου χρονικού διαστήματος (χρήση χρονικού).

Για να ικανοποιήσουμε την 6η προϋπόθεση θα πρέπει να υπάρχει στον αγωγό που οδηγεί το έτοιμο μίγμα σε μια δεξαμενή, μια ηλεκτροβάνα (V5) η οποία θα ανοίγει και θα κλείνει ανάλογα για τον έλεγχο της εξόδου του υγρού από τη δεξαμενή. Η ηλεκτροβάνα V5 θα ενεργοποιείται (ανοίγει) μέσω ενός ηλεκτρονόμου ΚΜ5 ο οποίος μπορεί να ενεργοποιηθεί:

Α) Από κάποιον υπάλληλο με τη χρήση ενός πλήκτρου.
Β) Μετά το πέρας ενός χρονικού διαστήματος (t4) εφόσον έχει ολοκληρωθεί η διαδικασία της ανάδευσης του υγρού.

Για το κλείσιμο της ηλεκτροβάνας, αντίστοιχα, μπορούμε να υποθέσουμε τα εξής σενάρια:

Α) Θα κλείνει με τη χρήση ενός πλήκτρου από κάποιον υπάλληλο μετά το άδειασμα της δεξαμενής
Β) Θα κλείνει αυτόματα μετά το πέρας ενός χρονικού διαστήματος (t5). Το διάστημα αυτό μπορεί να υπολογίζεται είτε από τη στιγμή του ανοίγματος της ηλεκτροβάνας V5 και να είναι επαρκές μέχρι να αδειάσει η δεξαμενή, είτε να υπολογίζεται από τη στιγμή που η στάθμη θα φτάσει στο κατώτερο όριο της και να είναι επαρκές για το υπόλοιπο άδειασμα της δεξαμενής.

Για την ικανοποίηση της 7ης προϋπόθεσης, όταν η στάθμη ανιχνευτεί από το αισθητήριο ότι ξεπέρασε το μέγιστο σημείο της θα ενεργοποιείται ένας ηλεκτρονόμος (ΚΜ6) ο οποίος θα διακόπτει την παροχή των υγρών στη δεξαμενή και θα ενεργοποιεί ανάλογα μια ενδεικτική λυχνία (Η1). Επίσης, θα γίνεται άνοιγμα μιας ηλεκτροβάνας V8 στον αγωγό μέσω του οποίου οδηγείται το περιεχόμενο της δεξαμενής σε μια δεξαμενή λυμάτων. Για το άνοιγμα και το κλείσιμο της V8 θα δίνεται εντολή μέσω ενός χειροκίνητου διακόπτη S6.

Για να ικανοποιήσουμε την 8η προϋπόθεση, θα έχουμε μία ενδεικτική λυχνία (Η2) η οποία θα είναι πράσινη όταν το σύστημα βρίσκεται σε λειτουργία, δηλαδή θα ενεργοποιείται από τη στιγμή που θα εκκινεί το σύστημα με το πάτημα του μπουτόν START. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης θα σταματά η λειτουργία του συστήματος με το πάτημα ενός μπουτόν. Το μπουτόν αυτό θα λειτουργεί ως το γενικό STOP του συστήματος και θα έχουμε μία κόκκινη ενδεικτική λυχνία (Η3) η οποία θα ενεργοποιείται όταν το σύστημα παύει να λειτουργεί. Για την ενεργοποίηση όλου του συστήματος αφού πατηθεί το START θα χρησιμοποιηθεί ένας ηλεκτρονόμος, ο ΚΜ0, ο οποίος θα ενεργοποιεί όλους τους άλλους κλάδους.

Για την ικανοποίηση της 9ης προϋπόθεσης, δηλαδή να υπάρχει ηχητικό σήμα, θα υπάρχει ένα σύστημα προστασίας το οποίο θα δίνει μία ηχητική ειδοποίηση (Η4) όταν συμβεί ένα σφάλμα στο σύστημα τέτοιο ώστε εάν εξακολουθούσε να υπάρχει θα προκαλούσε πρόβλημα υπερθέρμανσης στον κινητήρα. Αυτό γίνεται με τη χρήση ενός θερμικού ρελέ.

Γενικότερα, η λειτουργία του συστήματος θα γίνεται επαναλαμβανόμενα μέχρι να πατηθεί το μπουτόν STOP ή να συμβεί κάποιο σφάλμα στον κινητήρα.

Σχήμα 7.28: Κύκλωμα Ισχύος

Σχήμα 7.28: Κύκλωμα Ισχύος

Λύση Κλασικού Αυτοματισμού:
Για την επίλυση του προβλήματος όπως έχει αναφερθεί χρειαζόμαστε το κύκλωμα ισχύος και το βοηθητικό κύκλωμα. Στο Σχήμα 7.28 φαίνεται το απαιτούμενο για την προτεινόμενη λύση κύκλωμα ισχύος. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κυκλώματος ισχύος είναι ανάλογα της ισχύος του κινητήρα ή αντίστοιχα του ρεύματος που τα διαρρέει. Για το κύκλωμα αυτό απαιτούνται: τριφασικό δίκτυο τροφοδότησης (L1, L2, L3), ουδέτερος αγωγός (Ν), αγωγός γείωσης (PE), αποζευκτικός διακόπτης (Q1), ασφάλειες προστασίας (F), ηλεκτρονόμοι (ΚΜ0, ΚΜ1, ΚΜ2, ΚΜ2, ΚΜ3, ΚΜ4, ΚΜ5, ΚΜ6, ΚΜ7), θερμικός ηλεκτρονόμος υπερφορτίσεως (F2), τριφασικός κινητήρας (M) και ηλεκτροβάνες (V1, V2, V3, V5, V8). Το απαιτούμενο για την προτεινόμενη λύση βοηθητικό κύκλωμα φαίνεται στο Σχήμα 7.29. Για το σχεδιασμό του κυκλώματος ελέγχου θα πρέπει να αποτυπώσουμε σχεδιαστικά τα παραπάνω σενάρια όπως αυτά περιγράφηκαν στην παράγραφο «σκεπτικό επίλυσης-σενάρια».

Παρακάτω αναλύεται ο τρόπος σχεδιασμού του βοηθητικού κυκλώματος και περιγράφεται ο τρόπος λειτουργίας του. Επιλέγουμε να μη χρησιμοποιήσουμε τα σενάρια επίλυσης που αναφέρθηκαν παραπάνω για λειτουργία των ηλεκτρονόμων μέσω του πατήματος πλήκτρων από κάποιον υπάλληλο ώστε να μελετήσουμε την αποκλειστικά αυτόματη λειτουργία ελέγχου που απαιτείται για την επίλυση του συγκεκριμένου προβλήματος.

  • Κλάδοι 1 και 2
  • Θα ξεκινήσουμε το σχεδιασμό του βοηθητικού κυκλώματος με πρώτο βήμα τη δημιουργία του κλάδου 1 στον οποίο συνδέονται σε σειρά τα μπουτόν για τους χειρισμούς START και STOP. Για την προστασία του κυκλώματος συνδέουμε ασφάλεια F και αποζευκτικό διακόπτη. Επίσης, συνδέουμε μια κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή F2 του θερμικού. Ο ΚΜ0 είναι ένας βοηθητικός ηλεκτρονόμος για τη λειτουργία του συστήματος ο οποίος ενεργοποιείται όταν πατηθεί το μπουτόν START και αλλάζουν κατάσταση οι βοηθητικές επαφές του. Για την αυτοσυγκράτηση του ηλεκτρονόμου ΚΜ0 σχηματίζουμε τον κλάδο 2, γνωστό ως κλάδο αυτοσυγκράτησης, ο οποίος περιέχει μια κανονικά ανοιχτή επαφή του ΚΜ0 την ΚΜ0(13-14). Εάν πατηθεί το μπουτόν STOP σταματά να τροφοδοτείται ο ΚΜ0 και σταματά να λειτουργεί το σύστημα. Επίσης, η λειτουργία του κυκλώματος σταματά εάν συμβεί σφάλμα στον κινητήρα και ανοίξει η επαφή του θερμικού. Επιπλέον, θα υπάρχει μια βοηθητική επαφή ΚΜ0(23-24) που θα συνδέεται σε σειρά με το υπόλοιπο κύκλωμα ώστε να τροφοδοτείται μέσω αυτής όταν ενεργοποιείται ο ΚΜ0.

  • Κλάδοι 3, 4, 5, 6, 7 και 8
  • Για τη διέγερση του ηλεκτρονόμου ΚΜ1 θα πρέπει να σχεδιάσουμε έναν κλάδο του βοηθητικού κυκλώματος ο οποίος θα περιλαμβάνει σε σειρά όλους εκείνους τους διακόπτες – σήματα τα οποία θα πρέπει να ισχύουν συγχρόνως για να ενεργοποιηθεί ο ΚΜ1 και να ανοίξει ηλεκτροβάνα V1 (κλάδος 3). Στην περίπτωσή μας, οι διακόπτες – σήματα που θα ανήκουν σε αυτόν τον κλάδο θα είναι αυτοί που φαίνονται στο Σχήμα 7.29 όπου:

    KT1(11-12) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή χρονικού ηλεκτρονόμου ΚΤ1, η οποία αλλάζει κατάσταση όταν περάσει το χρονικό διάστημα t1 κατά το οποίο πέφτει το υγρό στη δεξαμενή μέσω του αγωγού που ελέγχεται από τη V1.
    ΚΜ6(11-12) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ6 που αλλάζει κατάσταση αν ξεπεραστεί η μέγιστη στάθμη της δεξαμενής.
    ΚΜ5(11-12) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ5 που σημαίνει ότι για να λειτουργήσει ο ΚΜ1 θα πρέπει να μην είναι ανοιχτή η ηλεκτροβάνα V5 του αγωγού διαφυγής.
    ΚΜ4(11-12) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ4 που αλλάζει κατάσταση όταν ο αναδευτήρας τεθεί σε λειτουργία.
    KA1(11-12) = Κανονικά κλειστή επαφή βοηθητικού ηλεκτρονόμου ΚΑ1 ο οποίος ενεργοποιείται εφόσον και οι τρεις δεξαμενές προέλευσης των υγρών διαθέτουν την απαραίτητη ποσότητα υγρών ώστε να συμπληρωθούν οι όγκοι για το μίγμα.

    Ο κλάδος 4 αντίστοιχα με τον κλάδο 3 θα περιλαμβάνει όλους εκείνους τους διακόπτες – σήματα τα οποία θα πρέπει να ισχύουν ταυτόχρονα ώστε να ενεργοποιηθεί ο ΚΜ2 και να ανοίξει η ηλεκτροβάνα V2. Οι διακόπτες- σήματα που θα ανήκουν σε αυτόν τον κλάδο θα είναι αυτοί που φαίνονται στο σχήμα όπου:

    KT2(11-12) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή ενός χρονικού ηλεκτρονόμου ΚΤ2, η οποία αλλάζει κατάσταση όταν περάσει το χρονικό διάστημα t2 στο οποίο γίνεται διέλευση του υγρού από τη δεξαμενή μέσω του αγωγού που ελέγχεται από τη V2.
    ΚΜ6(21-22) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ6 που αλλάζει κατάσταση αν ξεπεραστεί η μέγιστη στάθμη της δεξαμενής.
    ΚΜ5(21-22) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ5 που σημαίνει ότι για να λειτουργήσει ο ΚΜ1 θα πρέπει να μην είναι ανοιχτή η ηλεκτροβάνα V5 του αγωγού διαφυγής.
    ΚΜ4(21-22) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ4 που αλλάζει κατάσταση όταν ο αναδευτήρας τεθεί σε λειτουργία.
    KA1(21-22) = Κανονικά κλειστή επαφή βοηθητικού ηλεκτρονόμου ΚΑ1 ο οποίος ενεργοποιείται εφόσον και οι τρεις δεξαμενές προέλευσης των υγρών διαθέτουν την απαραίτητη ποσότητα υγρών ώστε να συμπληρωθούν οι όγκοι για το μίγμα.

    Ο κλάδος 5 θα περιλαμβάνει όλους εκείνους τους διακόπτες-σήματα τα οποία θα πρέπει να ισχύουν ταυτόχρονα ώστε να ενεργοποιηθεί ο ΚΜ3 και να ανοίξει η ηλεκτροβάνα V3. Οι διακόπτες – σήματα που θα ανήκουν σε αυτόν τον κλάδο θα είναι αυτοί που φαίνονται στο Σχήμα 7.29 όπου:

    KT3(11-12) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή ενός χρονικού ηλεκτρονόμου ΚΤ3, η οποία αλλάζει κατάσταση όταν περάσει το χρονικό διάστημα t3 στο οποίο γίνεται διέλευση του υγρού από τη δεξαμενή μέσω του αγωγού που ελέγχεται από τη V3.
    ΚΜ6(31-32) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ6 που αλλάζει κατάσταση αν ξεπεραστεί η μέγιστη στάθμη της δεξαμενής.
    ΚΜ5(31-32) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ5 που σημαίνει ότι για να λειτουργήσει ο ΚΜ1 θα πρέπει να μην είναι ανοιχτή η ηλεκτροβάνα V5 του αγωγού διαφυγής.
    ΚΜ4(31-32) = κανονικά κλειστή βοηθητική επαφή του ηλεκτρονόμου ΚΜ4 που αλλάζει κατάσταση όταν ο αναδευτήρας τεθεί σε λειτουργία.
    KA1(31-32) = Κανονικά κλειστή επαφή βοηθητικού ηλεκτρονόμου ΚΑ1 ο οποίος ενεργοποιείται εφόσον και οι τρεις δεξαμενές προέλευσης των υγρών διαθέτουν την απαραίτητη ποσότητα υγρών ώστε να συμπληρωθούν οι όγκοι για το μίγμα.

    Ο κλάδος 6 περιλαμβάνει ένα χρονικό ρελέ ΚΤ1 το οποίο θα ενεργοποιείται μέσω της ΚΜ6(41-42), δηλαδή, θα λειτουργεί εφόσον δεν έχει ξεπεραστεί η μέγιστη στάθμη της δεξαμενής. ΄Έτσι, θα ενεργοποιείται με την εκκίνηση του συστήματος (ταυτόχρονα με το άνοιγμα της V1) και μόλις περάσει ένα χρονικό διάστημα t1 το οποίο απαιτείται για την συμπλήρωση του απαιτούμενου όγκου του συγκεκριμένου υγρού στη δεξαμενή σταματά η λειτουργία του και θα αλλάζουν κατάσταση οι βοηθητικές επαφές του.

    Ο κλάδος 7 περιλαμβάνει ένα χρονικό ρελέ ΚΤ2 το οποίο θα ενεργοποιείται μέσω της ΚΜ6(51-52), δηλαδή, θα λειτουργεί εφόσον δεν έχει ξεπεραστεί η μέγιστη στάθμη της δεξαμενής. ΄Έτσι, θα ενεργοποιείται με την εκκίνηση του συστήματος (ταυτόχρονα με το άνοιγμα της V2) και μόλις περάσει ένα χρονικό διάστημα t2 το οποίο απαιτείται για την συμπλήρωση του απαιτούμενου όγκου του συγκεκριμένου υγρού στη δεξαμενή θα σταματά η λειτουργία του και θα αλλάζουν κατάσταση οι βοηθητικές επαφές του.

    Ο κλάδος 8 περιλαμβάνει ένα χρονικό ρελέ ΚΤ3 το οποίο θα ενεργοποιείται μέσω της ΚΜ6(61-62), δηλαδή, θα λειτουργεί εφόσον δεν έχει ξεπεραστεί η μέγιστη στάθμη της δεξαμενής. Έτσι, θα ενεργοποιείται με την εκκίνηση του συστήματος (ταυτόχρονα με το άνοιγμα της V3) και μόλις περάσει ένα χρονικό διάστημα t3 το οποίο απαιτείται για την συμπλήρωση του απαιτούμενου όγκου του συγκεκριμένου υγρού στη δεξαμενή θα σταματά η λειτουργία του και θα αλλάζουν κατάσταση οι βοηθητικές επαφές του.
    Έτσι, με τους κλάδους 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 έχουμε επιτύχει να ενεργοποιήσουμε το σύστημα, να ανοίξουν οι τρεις ηλεκτροβάνες για να εισέλθουν τα υγρά στη δεξαμενή από κάθε αγωγό και να συμπληρωθεί ο απαιτούμενος όγκος για το κάθε υγρό αφού το καθένα ρέει για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα το οποίο ελέγχεται από τα αντίστοιχα χρονικά ρελέ ΚΤ1, ΚΤ2 και ΚΤ3. Μετά το πέρας του χρόνου κάθε χρονικού ρελέ αλλάζουν κατάσταση οι επαφές του και απενεργοποιούνται αντίστοιχα οι ηλεκτρονόμοι των ηλεκτροβαλβίδων οι οποίες κλείνουν και διακόπτουν τη ροή των υγρών.

  • Κλάδοι 9 και 10
  • Στον κλάδο 9, για την ενεργοποίηση του αναδευτήρα, σχεδιάζουμε σε σειρά τρεις κανονικά ανοιχτές επαφές ΚΤ1(13-14), ΚΤ2(13-14), ΚΤ3(13-14) οι οποίες αλλάζουν κατάσταση μετά το πέρας του χρόνου που μετρά κάθε χρονικό και αφού έχουν συμπληρωθεί οι απαιτούμενοι όγκοι (και είναι έτοιμο το μίγμα για ανάδευση). Επίσης, θα πρέπει να συνδεθεί σε σειρά μια κανονικά κλειστή επαφή ΚΤ4(11-12) ενός χρονικού ηλεκτρονόμου ΚΤ4 ο οποίος θα ενεργοποιείται ταυτόχρονα με τον ΚΜ4. Μετά από ένα χρονικό διάστημα t4 (κατά το οποίο θα γίνεται και θα ολοκληρώνεται η ανάδευση των υγρών) θα αλλάζει κατάσταση η ΚΤ4(11-12), αποτρέποντας τη λειτουργία του αναδευτήρα. Το χρονικό ρελέ ΚΤ4 θα περιλαμβάνεται στον κλάδο 10 ο οποίος θα συνδέεται παράλληλα στον κλάδο 9 όπως φαίνεται στο Σχήμα 7.29.

  • Κλάδοι 11 και 12
  • Ο κλάδος 11 σχεδιάζεται για την ενεργοποίηση του ηλεκτρονόμου ΚΜ5 ο οποίος θα ενεργοποιεί την ηλεκτροβάνα V5 του αγωγού διαφυγής για να περνά το έτοιμο μίγμα σε επόμενη δεξαμενή. Έτσι, η ενεργοποίηση του ΚΜ5 θα γίνεται αμέσως μετά την απενεργοποίηση του ΚΜ4 (άρα και του ΚΤ4 που απενεργοποιείται ταυτόχρονα). Γι’ αυτό συνδέουμε σε σειρά με τον ΚΜ5 μια κανονικά ανοιχτή βοηθητική επαφή ΚΤ4(13-14) καθώς και μια κανονικά κλειστή ΚΤ5(11-12) ενός χρονικού ηλεκτρονόμου ΚΤ5. Ο ΚΤ5 σχεδιάζεται στον κλάδο 12 και ενεργοποιείται από τη στιγμή που η στάθμη της δεξαμενής περάσει το κατώτερο όριό της το οποίο ανιχνεύεται από το αισθητήριο S4. Αφού ενεργοποιηθεί ο ΚΤ5 περνά ένα χρονικό διάστημα (t5) το οποίο είναι αρκετό ώστε να αδειάσει εντελώς η δεξαμενή και στη συνέχεια αλλάζουν κατάσταση οι επαφές του απενεργοποιώντας τον ΚΜ5 και κλείνοντας την ηλεκτροβάνα V5.

  • Κλάδος 13
  • Στον κλάδο 13 σχεδιάζουμε τον ηλεκτρονόμο ΚΜ6 ο οποίος θα ενεργοποιείται στην περίπτωση που η στάθμη ξεπεράσει το ανώτερο όριό της το οποίο ανιχνεύεται από ένα αισθητήριο που αλλάζει την κατάσταση ενός τερματικού διακόπτη S4. Έτσι, όταν ο ΚΜ6 ενεργοποιηθεί αλλάζουν κατάσταση οι επαφές του αποτρέποντας τη λειτουργία των ηλεκτροβανών V1, V2, V3, V5 και του αναδευτήρα.

  • Κλάδος 14
  • Ο κλάδος 14 περιλαμβάνει το βοηθητικό ηλεκτρονόμο ΚΑ1 που αναφέρθηκε παραπάνω ο οποίος τροφοδοτείται μέσω των κανονικά κλειστών επαφών S1, S2, S3 και ενεργοποιείται εφόσον η στάθμη στην κάθε δεξαμενή προέλευσης των υγρών βρίσκεται σε ένα όριο ώστε να υπάρχει διαθέσιμη η απαιτούμενη ποσότητα.

  • Κλάδος 15
  • Ο κλάδος 15 περιλαμβάνει τον ηλεκτρονόμο ΚΜ7 ο οποίος ενεργοποιεί την ηλεκτροβάνα εκκένωσης V8. ΄Έτσι, περιλαμβάνει έναν χειροκίνητο διακόπτη δύο θέσεων (S6) για την ενεργοποίηση και την απενεργοποίηση της ηλεκτροβάνας.

  • Κλάδος 16
  • Για τη λειτουργία της ενδεικτικής λυχνίας σήμανσης του ανώτερου ορίου στάθμης σχεδιάζουμε τον κλάδο 16 ο οποίος περιλαμβάνει την κανονικά ανοιχτή επαφή ΚΜ6(13-14) η οποία αλλάζει κατάσταση όταν η δεξαμενή ξεπεράσει το ανώτερο όριο της κι έτσι φωτοβολεί η Η1.

  • Κλάδος 17
  • Για τη λειτουργία της πράσινης ενδεικτικής λυχνίας λειτουργίας του συστήματος (H2) σχεδιάζουμε τον κλάδο 17 τον οποίο συνδέουμε απευθείας σε σειρά με την ΚΜ0(23-24) ώστε όταν αυτή κλείσει και το σύστημα τεθεί σε λειτουργία να φωτοβολεί η Η2.

  • Κλάδος 18
  • Ο κλάδος 18 περιλαμβάνει μια κανονικά ανοιχτή βοηθητική επαφή του θερμικού ρελέ F2(97-98) η οποία κλείνει όταν συμβεί κάποιο σφάλμα και τροφοδοτεί μια κόρνα (Η3) η οποία ηχεί.

  • Κλάδος 19
  • Ο κλάδος 19 περιλαμβάνει μια κόκκινη ενδεικτική λυχνία μη λειτουργίας του συστήματος (Η3) η οποία θα συνδέεται σε σειρά με μια κανονικά κλειστή επαφή ΚΜ0 (11-12) ώστε να διακόπτεται η τροφοδοσία της όταν το σύστημα βρίσκεται σε λειτουργία.

Χρησιμοποιούμενες Συσκευές και Στοιχεία Αυτοματισμού
Για την επίλυση του παραπάνω συστήματος θα απαιτηθούν τα στοιχεία που παρουσιάζονται στον Πίνακα 7.5:

Πίνακας 7.5: Χρησιμοποιούμενες συσκευές και στοιχεία αυτοματισμού

Πίνακας 7.5: Χρησιμοποιούμενες συσκευές και στοιχεία αυτοματισμού

Σχήμα 7.29: Bοηθητικό κύκλωμα

Σχήμα 7.29: Bοηθητικό κύκλωμα


Leave a Reply

Your email address will not be published.

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.