Baqueró Navarro, M. Teresa

Guadayol Cunill, Josep Maria

Picó, Joaquim

Hemeroteca Cientifica Catalana

32 Tecnologia i Ciència dels Aliments - Núm. 5 - Juny 2000T e c n o l o g i aIntroducció a l’automatitzacióEs pot dir que un procés està auto-matitzat quan és capaç de reaccionardavant de les situacions que es presen-ten per causa de la instal·lació d’undispositiu tecnològic, anomenat genè-ricament automatisme, que s’encarre-ga d’exercir la funció de control per ala qual ha estat concebut. En la figura 1 es presenta un esque-ma funcional del sistema resultant del’automatització. Bàsicament es potveure un sistema de captació d’infor-mació, resultat dels canvis físics quees produeixen quan el procés evolu-ciona; la unitat de control pot generaraccions que determinin aquesta evolu-ció. Les accions enviades i les dadesrebudes són funció del sistema decomandament i de les informacions iordres de l’equip tècnic. De la figuraes pot deduir que es tracta d’un llaçtancat en què hi ha un flux continud’informació que circula des delprocés fins a la unitat de control i al’inrevés.Per tenir una idea de l’evolució delsautòmats programables, direm quel’any 1969 la GME (General MotorsCorporation) incorpora el primer PLC(Programmable Logic Controller), il’any 1971 es comercialitza dins delsàmbits d’alimentació i begudes,metal·lúrgic, manufacturer i paperer.Podem veure que, des del primermoment, la indústria alimentaria, perla seva pròpia naturalesa, es conver-teix en un camp d’expansió dels autò-mats programables. Les aplicacionsmés comunes són molt variades; aquíen destaquem unes quantes: la mani-pulació de contenidors i de materialsde qualsevol grandària, l’empaquetat-ge, els processos de mescla, pesada,assecat i emplenament, l’emmagatze-matge i moltes operacions més.En realitat, l’automatització apor-ta molts avantatges, com ara la millo-ra de la qualitat (precisió, fiabilitat),l’increment de la producció i producti-vitat, l’eliminació de feines difícils iperilloses, la reducció de costos deproducció, i molts més.Processos combinatoris iseqüencialsUn procés o una part del procés potevolucionar de manera combinatòria oseqüencial. El primer cas es dóna quanles sortides depenen únicament del’estat de les entrades, independent-ment dels estats anteriors en què estroba el sistema, aquest tipus de procéses pot representar a partir d’un conjuntde funcions lògiques de les variablesd’entrada que defineixen les variablesde sortida. En el procés seqüencial, a diferènciade l’anterior, les sortides depenen deles entrades i també dels estats ante-riors del sistema, és a dir, té en comp-te la variable temps. Per conèixer entot moment aquests estats s’utilitzenunes variables internes anomenadesvariables d’estat. Els sistemes seqüen-cials reben aquest nom del fet quereaccionen d’una manera determinadaa les seqüències de canvis d’estat deles entrades. Tecnologies utilitzades per al’automatitzacióPer aconseguir els objectius indicatsabans, podem considerar dos gransgrups de tecnologies: tecnologiescablejades i tecnologies programables.Les tecnologies cablejades, empra-des des de fa molt temps, es duen aterme mitjançant unions físiques delselements que formen part de la unitatAquest és el primer d’una sèrie d’articles que tenen com a objectiu introduir el lector en l’automatització industrial,conèixer-ne alguna aplicació i justificar la necessitat de l’autòmat programable, element que actualment es pot con-siderar fonamental en qualsevol procés que requereixi un control de la seva evolució, amb la introducció de canvisque afectin al desenvolupament del procés indicat.L’automatització és una disciplina que actualment, i gràcies als avenços tecnològics s’ha introduït d’una maneramolt profunda dins de qualsevol sistema de producció. Les necessitats dels processos i les tècniques alimentàriesno n’han estat mai al marge, més aviat al contrari, i estan emprant tots els avantatges que proporciona per millorari optimitzar els processos actuals.Una vegada s’han estudiat les necessitats en el cas d’un procés nou, o bé les millores quan es tracta d’un procésque ja està implantat, introduir els elements que permeten millorar la qualitat i la quantitat de la producció desem-boca en la implantació de l’autòmat programable amb tots els avantatges que comporta. L’estudi d’exemples ele-mentals facilita molt la comprensió de les idees exposades i permet al lector proposar solucions pròpies.L’automatització en laindústria alimentàriaJosep M. Guadayol#+, Teresa Baqueró#, Joaquim Picó$+# Departament d’Enginyeria Química, EUETIT-UPC, $ Departament d’Enginyeria Electrònica, EUETIT-UPC+ CAIT (Col·lectiu d’Automatització Industrial de Terrassa)33Tecnologia i Ciència dels Aliments - Núm. 5 - Juny 2000T e c n o l o g i ade control. Aquesta tecnologia presen-ta molts inconvenients:  l’ocupació demolt espai, les dificultats per fer unaampliació, la localització complicadade problemes, i d’altres. La tecnologiaadoptada pot ser la pneumàtica, l’elèc-trica, la hidràulica, etc.Les tecnologies programables elimi-nen els problemes de les tècniquescablejades, tot i que en generen denous com ara la necessitat de personalespecialitzat per a la seva programa-ció, els costos elevats de l’equipament,la necessitat de personal especialitzatper al manteniment, i d’altres. L’autòmat programableL’autòmat va ser un element que vanéixer per tal de ser utilitzat com asubstitut dels armaris de relés i es vamostrar particularment adaptable alcontrol de cadenes de muntatge, és adir, als processos seqüencials. Per tant,la definició més ajustada d’un autòmatprogramable industrial és que es tractad’un equip electrònic de la família delscomputadors, programable en llen-guatge propi, dissenyat per controlar,en temps real i ambient industrial,màquines i processos seqüencials. Els elements bàsics que constituei-xen l’autòmat programable són la uni-tat central de procés (CPU) i el sistemad’entrades i sortides (E/S). Ambaquests dos elements, l’equip ja ésoperatiu sobre la màquina o procés acontrolar, però existeixen altres com-ponents que, encara que no formin partde l’autòmat com a equip, són neces-saris per a la seva aplicació. Aquestscomponents, generalment denominatsperifèrics, són els equips de programa-ció, les unitats de diàleg i test, lesimpressores, els visualitzadors, les ter-minals, etc. També poden formar partdel sistema de control de l’autòmataltres autòmats, equips de controlnumèric (CNC), robots i ordinadors.En la figura 2 es mostra el conjuntmínim d’elements que acompanyenl’autòmat.La unitat central de procés, que esconsidera formada pel processador ila memòria, és la intel·ligència delsistema i s’encarrega de fer les tas-ques de control intern i extern mit-jançant la interpretació que el proces-sador fa de les instruccions o codisd’operació emmagatzemats en lamemòria; processa les dades que obtéde les entrades i genera les accionscap a les sortides.El sistema d’entrades i sortidess’encarrega d’adaptar elèctricamentels dispositius de camp, elements demesura i accionadors als valors ambquè treballen els circuits electrònics del’autòmat i proporciona el mitjà d’i-dentificació d’aquests dispositiusdavant el processador.Un autòmat programable es conver-teix en un equip específic una vegadaque s’ha dotat d’un programa i s’haacoblat amb els elements d’entrada isortida. La varietat d’autòmats progra-mables és molt gran, poden ser com-pactes o modulars, i el seu nombred’entrades i sortides pot anar desd’una dotzena fins a milers, aquestescaracterístiques en permeten una utilit-zació molt àmplia, adaptada a lesnecessitats de cada situació.Elecció d’un autòmatprogramableQuan un usuari s’ha decidit per uti-litzar un autòmat programable, faltadefinir quin, d’entre la gamma dispo-nible, s’adapta millor a les condicionstècniques i econòmiques del problemaproposat. Tenint en compte les carac-terístiques actuals i també les necessi-tats futures segons els objectius del’empresa, els criteris o factors que calconsiderar són aquests:— Entrades i sortides: quantitat,tipus, prestacions, ubicació, etc.— Tipus de control: una o vàriesmàquines, un procés, etc.— Tipus de processador.— Memòria: quantitat, tecnologia,expansibilitat.— Programari: conjunt d’instruc-cions, mòduls de programes.— Factors perifèrics: equips de pro-gramació, diàleg home-màquina.— Criteris físics i ambientals: carac-terístiques constructives, banda detemperatura.— Altres de tipus qualitatiu com l’a-juda al desenvolupament del progra-ma, la fiabilitat del producte, els ser-veis del subministrador, etc.Presentació i plantejament d’unproblema d’automatitzacióFins aquí s’ha vist quins elementsconstitueixen un autòmat programa-ble, però cal dir-li què és el que ha defer; per això disposem de llenguatgesque permeten comunicar a l’autòmatles instruccions que transfereixen lainformació del tècnic al sistema auto-matitzat. En aquests treballs es veuràel mètode GRAFCET i, a partir d’a-quest, s’introduirà el llenguatge del’esquema de contactes. Creiem qued’aquesta manera es facilita al lector lacomprensió i l’elaboració del programa.La millor manera de resoldre unproblema és definir-lo i entendre’l.Escriure instruccions és un treball fàcilquan s’han descrit adequadament lesseqüències de control que permetranresoldre un determinat problema d’au-tomatització. Els passos que cal seguirsón els següents:1) Definir quin és el treball a fer iquins són els requeriments.2) Establir la manera en què es potdur a terme la tasca definida.3) Determinar quines són les fasesque s’han de donar i en quin ordre.4) Obtenir un diagrama de flux deInformacionsAccionadorsSistema de comandamentAccions DadesPersonaltècnicOrdresProcés CaptadorsFigura 1. Esquema general de l’automatització d’un procés.34 Tecnologia i Ciència dels Aliments - Núm. 5 - Juny 2000T e c n o l o g i ales seqüències d’operacions que deter-minen el mètode de control.5) Valorar els dispositius de campque poden intervenir com a variablesd’entrades i sortides.6) Assignar direccions d’entrades isortides als dispositius i a les variablesinternes.7) Obtenir els esquemes lògics quedesenvolupen el diagrama de flux.8) Transcriure els esquemes al llen-guatge de programació de l’autòmatutilitzat.Com a alternativa al diagrama deflux, un altre mètode sistemàtic d’estu-di i solució d’una tasca de control és elGRAFCET o graphe de comandeétape-transition. Es tracta d’un diagra-ma funcional, d’una representació grà-fica de les seqüències que ha d’efec-tuar la unitat de control. Els principalselements de definició i expressió gràfi-ca són els següents:Les etapes, que són estats estables iperfectament definits del sistema alsquals s’hi associen les accions.Les transicions, que són condicionslògiques d’evolució del sistema perpassar d’una etapa a la següent.Els enllaços, que són unions, ambdirecció significativa, entre etapes inodes de transició o viceversa.Un cop s’ha elaborat el GRAFCET,és fàcil establir els diagrames de con-tactes que donen lloc al programa del’autòmat.En la figura 3 hi ha un exemple detanc agitat amb dos corrents d’entradaA i B, un control de la temperatura(TC) que regula el cabal de vapor en elserpentí i un corrent de sortida C. Elprimer, doncs, que cal fer és, segonsels punts anteriors, centrar el problemai definir els requeriments: les vàlvulesA i B deixen passar una quantitat deproducte predeterminada, a continua-ció cal escalfar i mantenir la barrejadurant un cert temps a una temperatu-ra fixada; passat aquest temps es pro-cedeix a descarregar i reiniciar el procés,d’aquesta manera s’ha completat uncicle, qualsevol cicle posterior seràexactament igual a aquest. El requeri-ment principal per al correcte funcio-nament de l’agitador és que el nivelldel tanc superi un valor mínim (L1),també és important tenir en compteque no és convenient aportar calor alsistema si el serpentí no està completa-ment submergit en la barreja.Plantegem ara com dur a terme con-cretament aquest procés. Cal obrir lesvàlvules A i B simultàniament?, o béuna a continuació de l’altre?, és reco-manable comprovar que la vàlvula Cestigui tancada?, cal assegurar-se queel dipòsit estigui buit abans decomençar cada cicle? Les respostes aaquestes preguntes han de ser valora-des per l’equip tècnic tenint en comp-te els factors tecnològics, econòmics,etc. Es pot veure com aquestes infor-macions augmenten d’alguna manerala seguretat del desenvolupament delprocés, però també l’encareixen. Les fases, doncs, que cal seguir encada un dels cicles serien, per exem-ple, obrir A i B fins a assolir el nivellL2 amb la composició necessària, tan-car A i tancar B quan hagin deixat pas-sar les quantitats de producte respec-tiu, activar el sistema d’escalfamentfins a obtenir la temperatura fixada,engegar l’agitador durant el temps pre-definit, aturar l’agitador i el sistema decontrol de la temperatura, obrir la vàl-vula C fins que el dipòsit estigui buit(nivell LF) i finalment tancar la vàlvu-la C i tornar a començar el procés.Amb aquesta informació ja es podriaelaborar el GRAFCET, però en l’arti-cle següent ho desenvoluparem iexplicarem de manera detallada. Noobstant això, podem afegir quins sónels dispositius d’entrada o de sortida;els primers són els sensors de tempera-tura i nivell; també hi ha variablesinternes que indiquen que el tempsd’agitació ha complert. Les sortidessón les accions d’obrir i tancar vàlvu-les i engegar i parar els sistemes d’agi-tació i escalfament.AccionadorsMàquina o procésCaptadorsSortidesUnitatCentralDades deperifèricsEntradesPCFigura 2. Conjunt mínim d’elements que acompanyen l’autòmat.L1L2CBALFTTTFigura 3. Exemple de plantejament d’automatització d’un procés.

Catalan

L'automatització en la indústria alimentària

Revistes Catalanes amb Accés Obert

32 Tecnologia i Ciència dels Aliments - Núm. 5 - Juny 2000
T e c n o l o g i a
Introducció a l’automatització
Es pot dir que un procés està auto-
matitzat quan és capaç de reaccionar
davant de les situacions que es presen-
ten per causa de la instal·lació d’un
dispositiu tecnològic, anomenat genè-
ricament automatisme, que s’encarre-
ga d’exercir la funció de control per a
la qual ha estat concebut. 
En la figura 1 es presenta un esque-
ma funcional del sistema resultant de
l’automatització. Bàsicament es pot
veure un sistema de captació d’infor-
mació, resultat dels canvis físics que
es produeixen quan el procés evolu-
ciona; la unitat de control pot generar
accions que determinin aquesta evolu-
ció. Les accions enviades i les dades
rebudes són funció del sistema de
comandament i de les informacions i
ordres de l’equip tècnic. De la figura
es pot deduir que es tracta d’un llaç
tancat en què hi ha un flux continu
d’informació que circula des del
procés fins a la unitat de control i a
l’inrevés.
Per tenir una idea de l’evolució dels
autòmats programables, direm que
l’any 1969 la GME (General Motors
Corporation) incorpora el primer PLC
(Programmable Logic Controller), i
l’any 1971 es comercialitza dins dels
àmbits d’alimentació i begudes,
metal·lúrgic, manufacturer i paperer.
Podem veure que, des del primer
moment, la indústria alimentaria, per
la seva pròpia naturalesa, es conver-
teix en un camp d’expansió dels autò-
mats programables. Les aplicacions
més comunes són molt variades; aquí
en destaquem unes quantes: la mani-
pulació de contenidors i de materials
de qualsevol grandària, l’empaquetat-
ge, els processos de mescla, pesada,
assecat i emplenament, l’emmagatze-
matge i moltes operacions més.
En realitat, l’automatització apor-
ta molts avantatges, com ara la millo-
ra de la qualitat (precisió, fiabilitat),
l’increment de la producció i producti-
vitat, l’eliminació de feines difícils i
perilloses, la reducció de costos de
producció, i molts més.
Processos combinatoris i
seqüencials
Un procés o una part del procés pot
evolucionar de manera combinatòria o
seqüencial. El primer cas es dóna quan
les sortides depenen únicament de
l’estat de les entrades, independent-
ment dels estats anteriors en què es
troba el sistema, aquest tipus de procés
es pot representar a partir d’un conjunt
de funcions lògiques de les variables
d’entrada que defineixen les variables
de sortida. 
En el procés seqüencial, a diferència
de l’anterior, les sortides depenen de
les entrades i també dels estats ante-
riors del sistema, és a dir, té en comp-
te la variable temps. Per conèixer en
tot moment aquests estats s’utilitzen
unes variables internes anomenades
variables d’estat. Els sistemes seqüen-
cials reben aquest nom del fet que
reaccionen d’una manera determinada
a les seqüències de canvis d’estat de
les entrades. 
Tecnologies utilitzades per a
l’automatització
Per aconseguir els objectius indicats
abans, podem considerar dos grans
grups de tecnologies: tecnologies
cablejades i tecnologies programables.
Les tecnologies cablejades, empra-
des des de fa molt temps, es duen a
terme mitjançant unions físiques dels
elements que formen part de la unitat
Aquest és el primer d’una sèrie d’articles que tenen com a objectiu introduir el lector en l’automatització industrial,
conèixer-ne alguna aplicació i justificar la necessitat de l’autòmat programable, element que actualment es pot con-
siderar fonamental en qualsevol procés que requereixi un control de la seva evolució, amb la introducció de canvis
que afectin al desenvolupament del procés indicat.
L’automatització és una disciplina que actualment, i gràcies als avenços tecnològics s’ha introduït d’una manera
molt profunda dins de qualsevol sistema de producció. Les necessitats dels processos i les tècniques alimentàries
no n’han estat mai al marge, més aviat al contrari, i estan emprant tots els avantatges que proporciona per millorar
i optimitzar els processos actuals.
Una vegada s’han estudiat les necessitats en el cas d’un procés nou, o bé les millores quan es tracta d’un procés
que ja està implantat, introduir els elements que permeten millorar la qualitat i la quantitat de la producció desem-
boca en la implantació de l’autòmat programable amb tots els avantatges que comporta. L’estudi d’exemples ele-
mentals facilita molt la comprensió de les idees exposades i permet al lector proposar solucions pròpies.
L’automatització en la
indústria alimentària
Josep M. Guadayol#+, Teresa Baqueró#, Joaquim Picó$+
# Departament d’Enginyeria Química, EUETIT-UPC, $ Departament d’Enginyeria Electrònica, EUETIT-UPC
+ CAIT (Col·lectiu d’Automatització Industrial de Terrassa)
33Tecnologia i Ciència dels Aliments - Núm. 5 - Juny 2000
T e c n o l o g i a
de control. Aquesta tecnologia presen-
ta molts inconvenients:  l’ocupació de
molt espai, les dificultats per fer una
ampliació, la localització complicada
de problemes, i d’altres. La tecnologia
adoptada pot ser la pneumàtica, l’elèc-
trica, la hidràulica, etc.
Les tecnologies programables elimi-
nen els problemes de les tècniques
cablejades, tot i que en generen de
nous com ara la necessitat de personal
especialitzat per a la seva programa-
ció, els costos elevats de l’equipament,
la necessitat de personal especialitzat
per al manteniment, i d’altres. 
L’autòmat programable
L’autòmat va ser un element que va
néixer per tal de ser utilitzat com a
substitut dels armaris de relés i es va
mostrar particularment adaptable al
control de cadenes de muntatge, és a
dir, als processos seqüencials. Per tant,
la definició més ajustada d’un autòmat
programable industrial és que es tracta
d’un equip electrònic de la família dels
computadors, programable en llen-
guatge propi, dissenyat per controlar,
en temps real i ambient industrial,
màquines i processos seqüencials. 
Els elements bàsics que constituei-
xen l’autòmat programable són la uni-
tat central de procés (CPU) i el sistema
d’entrades i sortides (E/S). Amb
aquests dos elements, l’equip ja és
operatiu sobre la màquina o procés a
controlar, però existeixen altres com-
ponents que, encara que no formin part
de l’autòmat com a equip, són neces-
saris per a la seva aplicació. Aquests
components, generalment denominats
perifèrics, són els equips de programa-
ció, les unitats de diàleg i test, les
impressores, els visualitzadors, les ter-
minals, etc. També poden formar part
del sistema de control de l’autòmat
altres autòmats, equips de control
numèric (CNC), robots i ordinadors.
En la figura 2 es mostra el conjunt
mínim d’elements que acompanyen
l’autòmat.
La unitat central de procés, que es
considera formada pel processador i
la memòria, és la intel·ligència del
sistema i s’encarrega de fer les tas-
ques de control intern i extern mit-
jançant la interpretació que el proces-
sador fa de les instruccions o codis
d’operació emmagatzemats en la
memòria; processa les dades que obté
de les entrades i genera les accions
cap a les sortides.
El sistema d’entrades i sortides
s’encarrega d’adaptar elèctricament
els dispositius de camp, elements de
mesura i accionadors als valors amb
què treballen els circuits electrònics de
l’autòmat i proporciona el mitjà d’i-
dentificació d’aquests dispositius
davant el processador.
Un autòmat programable es conver-
teix en un equip específic una vegada
que s’ha dotat d’un programa i s’ha
acoblat amb els elements d’entrada i
sortida. La varietat d’autòmats progra-
mables és molt gran, poden ser com-
pactes o modulars, i el seu nombre
d’entrades i sortides pot anar des
d’una dotzena fins a milers, aquestes
característiques en permeten una utilit-
zació molt àmplia, adaptada a les
necessitats de cada situació.
Elecció d’un autòmat
programable
Quan un usuari s’ha decidit per uti-
litzar un autòmat programable, falta
definir quin, d’entre la gamma dispo-
nible, s’adapta millor a les condicions
tècniques i econòmiques del problema
proposat. Tenint en compte les carac-
terístiques actuals i també les necessi-
tats futures segons els objectius de
l’empresa, els criteris o factors que cal
considerar són aquests:
— Entrades i sortides: quantitat,
tipus, prestacions, ubicació, etc.
— Tipus de control: una o vàries
màquines, un procés, etc.
— Tipus de processador.
— Memòria: quantitat, tecnologia,
expansibilitat.
— Programari: conjunt d’instruc-
cions, mòduls de programes.
— Factors perifèrics: equips de pro-
gramació, diàleg home-màquina.
— Criteris físics i ambientals: carac-
terístiques constructives, banda de
temperatura.
— Altres de tipus qualitatiu com l’a-
juda al desenvolupament del progra-
ma, la fiabilitat del producte, els ser-
veis del subministrador, etc.
Presentació i plantejament d’un
problema d’automatització
Fins aquí s’ha vist quins elements
constitueixen un autòmat programa-
ble, però cal dir-li què és el que ha de
fer; per això disposem de llenguatges
que permeten comunicar a l’autòmat
les instruccions que transfereixen la
informació del tècnic al sistema auto-
matitzat. En aquests treballs es veurà
el mètode GRAFCET i, a partir d’a-
quest, s’introduirà el llenguatge de
l’esquema de contactes. Creiem que
d’aquesta manera es facilita al lector la
comprensió i l’elaboració del programa.
La millor manera de resoldre un
problema és definir-lo i entendre’l.
Escriure instruccions és un treball fàcil
quan s’han descrit adequadament les
seqüències de control que permetran
resoldre un determinat problema d’au-
tomatització. Els passos que cal seguir
són els següents:
1) Definir quin és el treball a fer i
quins són els requeriments.
2) Establir la manera en què es pot
dur a terme la tasca definida.
3) Determinar quines són les fases
que s’han de donar i en quin ordre.
4) Obtenir un diagrama de flux de
Informacions
Accionadors
Sistema de 
comandament
Accions Dades
Personal
tècnic
Ordres
Procés Captadors
Figura 1. Esquema general de l’automatització d’un procés.
34 Tecnologia i Ciència dels Aliments - Núm. 5 - Juny 2000
T e c n o l o g i a
les seqüències d’operacions que deter-
minen el mètode de control.
5) Valorar els dispositius de camp
que poden intervenir com a variables
d’entrades i sortides.
6) Assignar direccions d’entrades i
sortides als dispositius i a les variables
internes.
7) Obtenir els esquemes lògics que
desenvolupen el diagrama de flux.
8) Transcriure els esquemes al llen-
guatge de programació de l’autòmat
utilitzat.
Com a alternativa al diagrama de
flux, un altre mètode sistemàtic d’estu-
di i solució d’una tasca de control és el
GRAFCET o graphe de comande
étape-transition. Es tracta d’un diagra-
ma funcional, d’una representació grà-
fica de les seqüències que ha d’efec-
tuar la unitat de control. Els principals
elements de definició i expressió gràfi-
ca són els següents:
Les etapes, que són estats estables i
perfectament definits del sistema als
quals s’hi associen les accions.
Les transicions, que són condicions
lògiques d’evolució del sistema per
passar d’una etapa a la següent.
Els enllaços, que són unions, amb
direcció significativa, entre etapes i
nodes de transició o viceversa.
Un cop s’ha elaborat el GRAFCET,
és fàcil establir els diagrames de con-
tactes que donen lloc al programa de
l’autòmat.
En la figura 3 hi ha un exemple de
tanc agitat amb dos corrents d’entrada
A i B, un control de la temperatura
(TC) que regula el cabal de vapor en el
serpentí i un corrent de sortida C. El
primer, doncs, que cal fer és, segons
els punts anteriors, centrar el problema
i definir els requeriments: les vàlvules
A i B deixen passar una quantitat de
producte predeterminada, a continua-
ció cal escalfar i mantenir la barreja
durant un cert temps a una temperatu-
ra fixada; passat aquest temps es pro-
cedeix a descarregar i reiniciar el procés,
d’aquesta manera s’ha completat un
cicle, qualsevol cicle posterior serà
exactament igual a aquest. El requeri-
ment principal per al correcte funcio-
nament de l’agitador és que el nivell
del tanc superi un valor mínim (L1),
també és important tenir en compte
que no és convenient aportar calor al
sistema si el serpentí no està completa-
ment submergit en la barreja.
Plantegem ara com dur a terme con-
cretament aquest procés. Cal obrir les
vàlvules A i B simultàniament?, o bé
una a continuació de l’altre?, és reco-
manable comprovar que la vàlvula C
estigui tancada?, cal assegurar-se que
el dipòsit estigui buit abans de
començar cada cicle? Les respostes a
aquestes preguntes han de ser valora-
des per l’equip tècnic tenint en comp-
te els factors tecnològics, econòmics,
etc. Es pot veure com aquestes infor-
macions augmenten d’alguna manera
la seguretat del desenvolupament del
procés, però també l’encareixen. 
Les fases, doncs, que cal seguir en
cada un dels cicles serien, per exem-
ple, obrir A i B fins a assolir el nivell
L2 amb la composició necessària, tan-
car A i tancar B quan hagin deixat pas-
sar les quantitats de producte respec-
tiu, activar el sistema d’escalfament
fins a obtenir la temperatura fixada,
engegar l’agitador durant el temps pre-
definit, aturar l’agitador i el sistema de
control de la temperatura, obrir la vàl-
vula C fins que el dipòsit estigui buit
(nivell LF) i finalment tancar la vàlvu-
la C i tornar a començar el procés.
Amb aquesta informació ja es podria
elaborar el GRAFCET, però en l’arti-
cle següent ho desenvoluparem i
explicarem de manera detallada. No
obstant això, podem afegir quins són
els dispositius d’entrada o de sortida;
els primers són els sensors de tempera-
tura i nivell; també hi ha variables
internes que indiquen que el temps
d’agitació ha complert. Les sortides
són les accions d’obrir i tancar vàlvu-
les i engegar i parar els sistemes d’agi-
tació i escalfament.
Accionadors
Màquina o 
procés
Captadors
Sortides
Unitat
Central
Dades de
perifèrics
Entrades
PC
Figura 2. Conjunt mínim d’elements que acompanyen l’autòmat.
L1
L2
C
B
A
LF
TT
T
Figura 3. Exemple de plantejament d’automatització d’un procés.


L'automatització en la indústria alimentària

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hemeroteca Cientifica Catalana

Revistes Catalanes amb Accés Obert