Κεφάλαιο 2 Ενότητα 2.2

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΙ

ΣΤΟΧΟΙ Μετά την ολοκλήρωση της ενότητας αυτής θα μπορείτε: • Να ορίζετε την έννοια των ηλεκτροαυτοματισμών. • Να αναφέρετε τα δομικά στοιχεία ηλεκτροαυτοματισμών. • Να αναγνωρίζετε απλά κυκλώματα ηλεκτροαυτοματισμών. • Να αναγνωρίζετε τα εξαρτήματα από τα σύμβολά τους. • Να περιγράφετε διαφορετικές λύσεις απλής εφαρμογής ηλετροαυτοματισμού. • Να δίνετε με παραδείγματα εφαρμογές ηλεκτροαυτοματισμού από την

καθημερινή ζωή. Εισαγωγή:

Ηλεκτροαυτοματισμοί είναι τα κυκλώματα, που πραγματοποιούν μια προκαθορισμένη εργασία ή σύνολο εργασιών, που έχουν μια λογική ακολουθία. Ο έλεγχος τους γίνεται με ηλεκτρικές εντολές με την ενεργοποίηση κατάλληλων ηλεκτρολογικών εξαρτημάτων.

Για παράδειγμα, ο πλήρης έλεγχος ενός ηλεκτροκινητήρα (εκκίνηση-λειτουργία-παύση) είναι τυπικό παράδειγμα ενός ηλεκτροαυτοματισμού.

Στους ηλεκτρικούς αυτοματισμούς ανάλογα με την εφαρμογή, χρησιμοποιούνται εξαρτήματα και υλικά, με τα οποία πραγματοποιούνται λειτουργίες όπως:

1

1. Έλεγχος και προστασία: Τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι: διακόπτες θερμικής και μαγνητικής προστασίας, ασφαλειοδιακόπτες, θερμικά προστασίας, ασφαλειοαποζεύκτες, διακόπτες φορτίου και ΗΛΕΚΤΡΟΝΟΜΟΙ. 2. Έλεγχος κινητήρων: Πετυχαίνεται με κατάλληλες συσκευές, που

ονομάζονται ρυθμιστές ταχύτητας ή ηλεκτρονικοί εκκινητές. 3. Ανίχνευση: Τερματικοί διακόπτες, ανιχνευτές προσέγγισης, φωτοκύτταρα,

πιεσοστάτες και θερμοστάτες. Είναι μερικά από τα πλέον χρησιμοποιούμενα εξαρτήματα.

4. Επεξεργασία δεδομένων: Γίνεται με κατάλληλες συσκευές, που

ονομάζονται προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLC) σε συνδυασμό με γλώσσες προγραμματισμού (λογισμικό) και άλλα εξαρτήματα, όπως βοηθητικά ρελέ και ηλεκτρονικά χρονικά.

5. Διάλογος μεταξύ ανθρώπου και μηχανών: Μπουτόν και ενδεικτικές

λυχνίες, χειριστήρια, μπουτονιέρες, οθόνες ενδείξεων, πίνακες χειρισμών και ενδείξεων, είναι μερικά από τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία ανθρώπου-μηχανών.

Σχ. 2.2.1 Εξαρτήματα και υλικά ηλεκτροαυτοματισμών.

2

2.2.1 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΏΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ

Για να γίνει αντιληπτό πόσο πολύ η αυτοματοποίηση έχει μπει στη ζωή μας, παρακάτω δίνεται παράδειγμα όπου απλές καθημερινές ενέργειες περιέχουν αυτοματοποιημένες λειτουργίες.

Ένοικος επιστρέφει νωρίς το βράδυ στο διαμέρισμά του που έστω ότι βρίσκεται στον 4ο όροφο μιας πολυκατοικίας. • Ο δημοτικός φωτισμός έχει ανάψει αυτόματα με τη χρήση

φωτοδιακόπτη ημέρας-νύκτας και ηλεκτρονόμου, χωρίς την ανθρώπινη παρέμβαση. Παλαιότερα αυτό γινόταν με χρονοδιακόπτη και ακόμη πιο παλιά με ασφαλειοδιακόπτη, που κάποιος υπάλληλος του δήμου ήταν υποχρεωμένος να ανάβει και να κλείνει τον φωτισμό σε συγκεκριμένες ώρες. Ακόμα παλαιότερα ο φωτισμός γινόταν με φανούς λαδιού, πετρελαίου ή ασετυλίνης.

Σχ. 2.2.2 Δημοτικός φωτισμός

3

• Όταν ο ένοικος πλησιάσει την είσοδο της πολυκατοικίας, ο ανιχνευτής κίνησης ανάβει το φως της εισόδου διευκολύνοντάς τον να ανοίξει με το κλειδί του την πόρτα (βλ. σχήμα 2.2.3).

Στο εσωτερικό της εισόδου υπάρχει φωτισμός ασφαλείας με λάμπα οικονομικού τύπου, που έχει ενεργοποιηθεί από χρονοδιακόπτη. • Αφού φτάσει στην είσοδο

του ανελκυστήρα, πιέζει το πλήκτρο του μπουτόν, για να καλέσει το θάλαμο του ανελκυστήρα. Ταυτόχρονα βλέπει ένδειξη από ενδεικτικές λυχνίες για τη θέση (όροφος) που βρίσκεται ο θάλαμος. Όταν ο θάλαμος φθάσει στο ισόγειο, «ενημερώνει» ηχητικά (με βομβητή ή κουδούνι) και οπτικά, για να ανοίξει ο ένοικος την πόρτα. Αν ο ανελκυστήρας διαθέτει αυτόματη πόρτα, τότε ανοίγει μόνη της. Στις αυτόματες πόρτες για την ασφάλεια των χρηστών κατά το κλείσιμο της πόρτας ενεργοποιείται φωτοκύτταρο (βλ. σχήμα 2.2.4).

Σχ. 2.2.3

Σχ. 2.2.4

4

• Όταν εισέλθει στο θάλαμο, ανάβει και η δεύτερη στάθμη φωτισμού του θαλάμου, ενώ ταυτόχρονα ενεργοποιείται και το κύκλωμα αερισμού του.

• Επιλέγει τον επιθυμητό όροφο (4ο ) και για να ξεκινήσει ο θάλαμος πρέπει να είναι κλειστή η πόρτα, επειδή έχει ειδικό αυτοματισμό ασφαλείας που δεν επιτρέπει την κίνηση του θαλάμου σε άλλη περίπτωση.

• Ο θάλαμος αυτόματα ξεκινάει ομαλά, επιταχύνεται, φθάνει στη μέγιστη ταχύτητά του, επιβραδύνει και σταματάει ομαλά στο επίπεδο του 4ου ορόφου. Η όλη διαδικασία κίνησης του θαλάμου γίνεται από κινητήρα, ο οποίος ελέγχεται από ηλεκτρονόμους, ηλεκτρονικά εξαρτήματα ισχύος, χρονικά, οριοδιακόπτες, οροφοδιακόπτες κλπ.

• Απέναντι από την έξοδο του θαλάμου πιέζει το μπουτόν ενεργοποιώντας το φωτισμό του κλιμακοστασίου και του διαδρόμου. Ο φωτισμός θα παραμείνει ενεργοποιημένος για όσο χρονικό διάστημα έχει προγραμματιστεί στον αυτόματο κλιμακοστασίου.

Σχ. 2.2.5 Παράσταση ανελκυστήρα

5

• Φτάνει στην είσοδο του διαμερίσματός του. Ανοίγει την πόρτα και απενεργοποιεί το σύστημα συναγερμού. Ταυτόχρονα ανιχνευτής κίνησης ενεργοποιεί φωτιστικό που τον διευκολύνει να διαμερίσματος.

• Η θερμοκρασία στο εσωτερικό του διαμερίσματος είναι αυτή που έχει

προεπιλέξει στο θερμοστάτη χώρου, ο οποίος έχει ενεργοποιήσει το κύκλωμα ψύξης ή θέρμανσης, ανάλογα με την εποχή του έτους.

Στις κατοικίες η αυτοματοποίηση δε σταματάει εδώ. υπάρχουν και

άλλες λειτουργίες που γίνονται αυτόματα, όπως του πλυντηρίου, του ηλεκτρικού μαγειρείου, της ηλεκτρικής τέντας κλπ.

6

2.2.2. ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ♦ Ηλεκτρονόμος Ο Ηλεκτρονόμος (Η/Ν) είναι ένας μηχανικός διακόπτης, του οποίου οι επαφές ελέγχονται από έναν ηλεκτρομαγνήτη.

Επειδή ο χειρισμός του γίνεται συνήθως από απόσταση και όχι με χειριστήριο πάνω στο εξάρτημα, ονομάζεται και τηλεχειριζόμενος διακόπτης. Αν και η ελληνική ονομασία αποδίδει πλήρως την έννοια του εξαρτήματος χρησιμοποιείται και η ξενική ονομασία ρελέ.

Ο ηλεκτρονόμος είναι ένα από τα βασικά εξαρτήματα, που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κυκλωμάτων ηλεκτροαυτοματισμού. Αναφέρονται ενδεικτικά μερικές εφαρμογές, στις οποίες χρησιμοποιούνται οι ηλεκτρονόμοι: στον έλεγχο λειτουργίας ηλεκτρικών κινητήρων, σε ανελκυστήρες, αντλιοστάσια, στη βιομηχανία, στο εσωτερικό διάφορων μηχανημάτων και γενικά όπου απαιτείται χειρισμός από απόσταση (τηλεχειρισμός).

Επίσης ηλεκτρονόμοι χρησιμοποιούνται εκεί όπου η εντολή για το άνοιγμα ή το κλείσιμο ενός κυκλώματος δε δίνεται από τον άνθρωπο αλλά από άλλα εξαρτήματα ή κυκλώματα πχ. θερμοστάτες, χρονοδιακόπτες, φωτοδιακόπτες, ηλεκτρονικούς υπολογιστές κλπ.

Η εξέλιξη της τεχνολογίας όχι μόνο δεν έβαλε τον ηλεκτρονόμο στο περιθώριο, αλλά απεναντίας βελτίωσε την κατασκευή του, σε βαθμό που και σήμερα να αποτελεί ένα από τα βασικότερα εξαρτήματα των κυκλωμάτων αυτοματισμού.

Όσον αφορά την κατασκευή και τον τρόπο λειτουργίας των ηλεκτρονόμων, φυσικό είναι να υπάρχουν διαφορές στο μέγεθος, τη μορφή, τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά κλπ. Παρά τις διαφορές τους, όλοι οι ηλεκτρονόμοι βασίζονται στην ίδια αρχή λειτουργίας και έχουν κοινά χαρακτηριστικά και κύρια μέρη: τον ηλεκτρομαγνήτη (πηνίο και πυρήνα), τον οπλισμό, τις επαφές (σταθερές και κινητές) και τη βάση . ♦ Κατασκευαστικό μέρος των Ηλεκτρονόμων. Ο Ηλεκτρονόμος αποτελείται από τα εξής μέρη: • α.) Βάση ή πλαίσιο : Χρησιμεύει για τη στήριξη του ηλεκτρομαγνήτη και

των επαφών. Η βάση διαμορφώνεται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να επιτρέπει

7

τη στήριξη του ηλεκτρονόμου με βίδες ή την ταχεία στήριξή του (κούμπωμα) πάνω σε ράγα ή σε ειδικές βάσεις τύπου ηλεκτρονικών λυχνιών OCTAL, FASTON κλπ.

• β) Ηλεκτρομαγνήτης: είναι η καρδιά του ηλεκτρονόμου. Αποτελείται από το πηνίο , τον πυρήνα που είναι στερεωμένος με το πηνίο στη βάση και τον οπλισμό. Ο οπλισμός είναι κινητός και έχει σκοπό να μετακινεί τις επαφές. Όταν το πηνίο του ηλεκτρονόμου διαρρέεται από ρεύμα (διέγερση) το κινητό μέρος του ηλεκτρομαγνήτη έλκεται από το σταθερό και όλες οι επαφές του αλλάζουν κατάσταση. Δηλαδή οι ανοικτές επαφές κλείνουν και οι κλειστές ανοίγουν. Όταν το πηνίο του ηλεκτρομαγνήτη αποδιεγερθεί, ο οπλισμός με τις επαφές επανέρχεται στην αρχική κατάσταση (θέση ηρεμίας). Η επαναφορά αυτή επιτυγχάνεται συνήθως με ελατήρια επαναφοράς.

Σχ. 2.2.6 Κύρια μέρη ηλεκτρονόμου

8

Τα πηνία των Η/Ν κατασκευάζονται, για να λειτουργούν σε τυποποιημένες τιμές τάσης και η τροφοδοσία των πηνίων είναι: 6V, 12V, 24V, 48V, 110V, 220V, 380V, 440V, εναλλασσόμενη (AC) ή συνεχής (DC). • γ) Επαφές : είναι το τμήμα του ηλεκτρονόμου στο οποίο γίνονται οι

διακοπές και οι αποκαταστάσεις (ζεύξεις-αποζεύξεις) των κυκλωμάτων, που θέλουμε να ελέγχουμε. Είναι ευκολονόητο ότι, όταν πρέπει να διακόπτουμε ισχυρά ρεύματα, θα πρέπει οι επαφές των ηλεκτρονόμων να έχουν ανάλογη επιφάνεια και πάχος. Αντίθετα για ασθενή ρεύματα επαρκούν μικρές ακίδες ή μικροσκοπικές επαφές.

Σχ. 2.2.7 Μορφές επαφών.

Οι μονώσεις που στηρίζουν τις επαφές είναι ανάλογες της μέγιστης τάσης λειτουργίας τους και καθορίζονται από τον κατασκευαστή. Μεγάλη σημασία για τη αντοχή και την καλή λειτουργία των επαφών έχει το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται. Σχεδόν όλα τα μέταλλα οξειδώνονται στον ατμοσφαιρικό αέρα, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται στην επιφάνειά τους ένα στρώμα από οξείδιο. Επειδή τα οξείδια των μετάλλων είναι συνήθως κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού, πρέπει είτε τα μέταλλα των επαφών να μην

9

οξειδώνονται, είτε τα οξείδιά τους να είναι αγώγιμα. Για το λόγο αυτό κατασκευάζονται επαφές από ευγενή μέταλλα, όπως είναι η πλατίνα, ο χρυσός, ο άργυρος, το βολφράμιο, ο χαλκός κλπ.

Εκείνο που ενδιαφέρει περισσότερο τον ηλεκτρολόγο μετά την επιλογή του ηλεκτρονόμου (με βάση την τάση, ένταση, προστασία, στήριξη κλπ.) είναι να μπορεί να αναγνωρίσει το είδος των επαφών (ανοικτές, κλειστές) από το συμβολισμό (σχεδίαση) και την αρίθμησή τους . • Κύριες επαφές

Οι ηλεκτρονόμοι που χρησιμεύουν για να μεταγάγουν, ισχυρά ρεύματα, έχουν συνήθως τρεις επαφές ανοικτές (σε θέση ηρεμίας) και η αρίθμησή τους γίνεται κατά ζεύγη 1-2, 3-4, 5-6 και αν υπάρχει 4η επαφή, 7-8. Αυτές οι επαφές ονομάζονται επαφές ισχύος ή κύριες επαφές. Συνήθως οι ηλεκτρονόμοι εκτός των κύριων επαφών, διαθέτουν και μερικές επαφές μικρής έντασης, που χρησιμεύουν για εργασίες ελέγχου και εντολοδότησης. Αυτές οι επαφές ονομάζονται βοηθητικές επαφές.

Σχ. 2.2.8 Συμβολισμός κύριων και βοηθητικών επαφών ηλεκτρονόμου.

10

Παρατήρηση: Πάντοτε τα κυκλώματα τα σχεδιάζουμε με τις επαφές τους σε θέση ηρεμίας. Οι επαφές αποτελούνται από σταθερό και κινητό μέρος. Το σταθερό μέρος των επαφών φέρει ακροδέκτες, όπου συνδέονται οι αγωγοί του κυκλώματος. Οι ακροδέκτες επικαλύπτονται με κατάλληλα διαμορφωμένο μονωτικό υλικό, ώστε να αποφεύγεται η τυχαία επαφή των δακτύλων με τα υπό τάση σημεία (βλ. σχήμα 2.2.9).

Σχ. 2.2.9

• Βοηθητικές επαφές : είναι κατασκευασμένες για μικρές εντάσεις ρευμάτων (2-6Α) και χρησιμοποιούνται για εργασίες ελέγχου εντολοδότησης όπως είναι η αυτοσυγκράτηση του ηλεκτρονόμου, η φωτεινή σήμανση, η ηχητική σήμανση κλπ. Οι επαφές αυτές, αν βρίσκονται πάνω σε ηλεκτρονόμο ισχύος, ενεργοποιούνται ταυτόχρονα με τις κύριες επαφές.

11

Διακρίνουμε τα παρακάτω βασικά είδη βοηθητικών επαφών: βοηθητικές επαφές ηρεμίας ή κανονικά κλειστές ( N C ). Σε θέση ηρεμίας του ηλεκτρονόμου αυτές είναι κλειστές (Normally Closed). Όταν διεγερθεί ο ηλεκτρονόμος, διακόπτουν την τροφοδοσία του κυκλώματος στο οποίο είναι συνδεδεμένες (απόζευξη). Συμβολίζονται με διψήφιους αριθμούς που καταλήγουν σε 1 και 2 (π.χ. 11-12, 21-22 κλπ.) (βλ. σχήμα 2.2.10).

Σχ. 2.2.10.α

βοηθητικές επαφές εργασίας ή κανονικά ανοικτές (N Ο). Σε θέση ηρεμίας του ηλεκτρονόμου αυτές είναι ανοικτές (Normally Open). Όταν διεγερθεί ο ηλεκτρονόμος αποκαθιστούν τη συνέχεια του κυκλώματος στο οποίο είναι συνδεδεμένες (ζεύξη). Συμβολίζονται με διψήφιους αριθμούς που καταλήγουν σε 3 και 4 (π.χ. 13-14, 23-24 κ.λ.π.) (βλ. σχήμα 2.2.11).

Σχ. 2.2.10.β

Μεταγωγικές επαφές C/O Αποτελούνται από μια επαφή ηρεμίας και μια εργασίας. Όταν διεγερθεί ο ηλεκτρονόμος, η επαφή ηρεμίας ανοίγει και η επαφή εργασίας κλείνει . Αν το κινητό μέρος είναι κοινό και για τις δύο επαφές , έχουμε τρεις ακροδέκτες σύνδεσης βλ. το σχήμα.

Σχ. 2.2.11 Τυπικές μορφές μεταγωγικών επαφών

12

♦ ΠΙΕΣΟΣΤΑΤΗΣ (Πρεσσοστάτης)

Είναι το εξάρτημα εκείνο, που ο διακόπτης του ενεργοποιείται από αισθητήριο πίεσης. Τα κύρια μέρη του πιεσοστάτη είναι : 1) Το αισθητήριο πίεσης: Το αισθητήριο είναι το μέρος εκείνο του

πιεσοστάτη, που αντιλαμβάνεται τη μεταβολή της πίεσης και προκαλεί το άνοιγμα ή κλείσιμο μιας επαφής. Συνήθως το αισθητήριο αποτελείται από μια μεμβράνη η οποία ανάλογα με τη μεταβολή της πίεσης εκτείνεται ή συστέλλεται .

2) Ο διακόπτης: Ο διακόπτης του πιεσοστάτη είναι συνήθως μεταγωγική

επαφή ή μια ανοικτή και μια κλειστή επαφή. 3) Μηχανισμός ρύθμισης πίεσης: Έχει τη δυνατότητα με ρυθμιστικά

βιδάκια να ρυθμίζει την ανώτερη και την κατώτερη στάθμη πίεσης στην οποία ανοίγει ή κλείνει τις επαφές του διακόπτη του.

4) Βάση ή πλαίσιο: Η βάση του είναι κατάλληλα διαμορφωμένη, ώστε να

συγκρατεί τα εξαρτήματά του για να στηρίζεται πάνω σε σωλήνες. Όταν όμως υπάρχουν κραδασμοί στο σωλήνα, αποφεύγεται η απ΄ ευθείας στήριξη πάνω του. Σ’ αυτή τη περίπτωση ο πιεσοστάτης στηρίζεται σε σταθερό μέρος και η πίεση μεταφέρεται με ειδικό εύκαμπτο σωλήνα.

Σχ. 2.2.12 Πραγματική μορφή πιεσοστατών

13

Οι πιεσοστάτες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ή τη ρύθμιση μιας πίεσης σ’ ένα υδραυλικό δίκτυο ή σε ένα δίκτυο αέρα. Όταν η πίεση ή η πτώση της πίεσης φτάσει την τιμή του άνω ή του κάτω ορίου της ρύθμισης, η ηλεκτρική επαφή του πιεσοστάτη αλλάζει κατάσταση (μεταγωγική επαφή). Ο πιεσοστάτης τοποθετείται μέσω ενός σωλήνα μικρότερης διατομής πάνω στον κύριο σωλήνα, μέσα στον οποίο περνά το ελεγχόμενο ρευστό.

Σχ. 2.2.13 Σύμβολα πιεσοστάτη

♦ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΗΣ

Θερμοστάτης είναι το εξάρτημα εκείνο, που ο διακόπτης του ενεργοποιείται από αισθητήριο θερμοκρασίας. Τα κύρια μέρη του θερμοστάτη είναι: 1) Το αισθητήριο θερμοκρασίας: Είναι το μέρος εκείνο του θερμοστάτη το οποίο αντιλαμβάνεται τις μεταβολές θερμοκρασίας και με κατάλληλο μηχανισμό ενεργοποιεί το διακόπτη.

14

Το αισθητήριο κατασκευάζεται από διάφορα υλικά και ανάλογα με την αρχή λειτουργίας τους διακρίνεται:

α) Αισθητήριο με

διμεταλλικό στοιχείο: Για την ενεργοποίηση της

επαφής χρησιμοποιείται η ιδιότητα του διμεταλλικού ελάσματος να κάμπτεται, όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία. (βλ. σχήμα 2.2.14)

Σχ. 2.2.14

Έχει σαν πλεονέκτημα ότι είναι απλό στη λειτουργία του και φτηνό,

αλλά δεν είναι αισθητήριο ακριβείας και δεν επιδέχεται τηλεχειρισμό. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές για έλεγχο θερμοκρασίας χώρου, στους θερμοσίφωνες, στις οικιακές συσκευές κλπ.

β) Αισθητήριο με υγρό ή

αέριο υπό πίεση : Αποτελείται από αμπούλα που

περιέχει υγρό ή αέριο που με τριχοειδή σωλήνα μεταφέρεται στο μηχανισμό ενεργοποίησης των επαφών. (βλ. σχήμα 2.2.15)

Σχ. 2.2.15

15

Η αυξομείωση του όγκου του υγρού ή του αερίου προκαλεί την κίνηση της μεμβράνης, που ενεργοποιεί κατάλληλα τις επαφές του θερμοστάτη. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές θερμοστατών, σε ψυκτικούς θαλάμους, σε φούρνους, κλπ.

γ) Αισθητήριο με ημιαγωγούς: Αξιοποιείται η ιδιότητα των ημιαγωγών να αλλάζουν τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά τους όταν υπάρχει μεταβολή θερμοκρασίας.

Έχει ευρύ πεδίο εφαρμογών λόγω του μικρού κόστους και της μεγάλης ακρίβειας που παρέχει (βλ. σχήμα 2.2.16).

Σχ. 2.2.16

16

δ) Αισθητήριο με θερμοζεύγος: Το θερμοζεύγος αποτελείται από δύο διαφορετικά μεταλλικά στοιχεία, που τους έχει συστραφεί από κοινού το ένα τους άκρο. Τα άλλα άκρα τους είναι ελεύθερα (βλ. σχήμα 2.2.17).

Σχ. 2.2.17

Χρησιμοποιείται η παραγόμενη τάση που αναπτύσσεται μεταξύ των δύο

άλλων ελεύθερων άκρων των μεταλλικών στοιχείων όταν μεταξύ αυτών και του κοινού άκρου υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας.

ε) Αισθητήριο με σιδηρομαγνητικό υλικό ευαίσθητο στη θερμοκρασία: Το αισθητήριο αποτελείται από γυάλινη αμπούλα μέσα στην οποία υπάρχουν οι επαφές ειδικού τύπου (reed), οι οποίες ελέγχονται από σιδηρομαγνητικό υλικό που βρίσκεται κοντά στην αμπούλα.

Σχ. 2.2.18

Τυχόν αυξομείωση της θερμοκρασίας του χώρου αλλάζει τα μαγνητικά

χαρακτηριστικά του σιδηρομαγνητικού υλικού, με αποτέλεσμα την αλλαγή της κατάστασης της reed επαφής.

17

2) Ο διακόπτης : Ο διακόπτης είναι συνήθως μια μεταγωγική επαφή ή μία ανοικτή και μία κλειστή επαφή.

Σχ. 2.2.19 Σύμβολα θερμοστατών

Τον ηλεκτρολόγο ενδιαφέρει ο τρόπος συνδεσμολογίας του θερμοστάτη στο κύκλωμα ελέγχου. Ανάλογα με την εφαρμογή, χρησιμοποιεί την κλειστή ή την ανοικτή επαφή του θερμοστάτη. 3) Δίσκος επιλογής ή πλήκτρο επιλογής: Επιτρέπει τη ρύθμιση της επιθυμητής τιμής της θερμοκρασίας. Ανάλογα με τον τύπο του θερμοστάτη μπορεί να είναι ένας περιστροφικός δίσκος επιλογής ή κομβία για ψηφιακή ρύθμιση .

4) Βάση ή πλαίσιο: Πάνω σ’ αυτή στηρίζονται όλα τα εξαρτήματα του θερμοστάτη και είναι κατάλληλα διαμορφωμένη, ώστε ανάλογα με την εφαρμογή (θερμοστάτης χώρου, φούρνου, ψυγείου, επαφής, εμβαπτιζόμενος) έχει κατάλληλη μορφή για την καλύτερη στήριξη και λειτουργικότητά του.

18

Σχ. 2.2.20 Πραγματική μορφή θερμοστατών

♦ ΜΠΟΥΤΟΝ – ΧΕΙΡΙΣΤΗΡΙΑ

Το μπουτόν είναι εξάρτημα εντολοδότησης με δυνατότητα διακοπτικής συμπεριφοράς (ανοικτό ή κλειστό) για όσο χρονικό διάστημα πιέζεται. Ανάλογα με την εφαρμογή για την οποία προορίζεται επιλέγεται το πλήθος των επαφών του, το χρώμα του πλήκτρου, ο βαθμός προστασίας του και το είδος της τοποθέτησής του (εξωτερικό, χωνευτό, πίνακα, χειριστηρίου κλπ.). Οι δυνατότητες λειτουργίας μπουτόν με δύο επαφές είναι : α) μια επαφή ανοικτή-μια κλειστή β) δύο επαφές ανοικτές γ) δύο επαφές κλειστές

19

Σχ. 2.2.21 Συμβολισμός επαφών μπουτόν

Μπουτόν χειριστήρια πλήκτρων χειριστήρια μοχλού

Μπουτόν ασφαλείας πλήκτρα- πληκτρολόγια ποδόπληκτρα Σχ. 2.2.22 Πραγματική μορφή χειριστηρίων και μπουτόν

20

♦ ΛΥΧΝΙΕΣ Οι λυχνίες παρέχουν τη δυνατότητα της φωτεινής ένδειξης, με την οποία τα συστήματα των αυτοματισμών ¨ενημερώνουν¨ τον άνθρωπο για κάθε φάση λειτουργίας τους ακόμα και σε περίπτωση βλάβης.

Σχ. 2.2.23 Σύμβολα ενδεικτικών λυχνιών

Σχ. 2.2.24 Ενδεικτικές λυχνίες οθόνες. Φωτεινοί επαναλήπτες

21

♦ ΟΡΙΟΔΙΑΚΟΠΤΕΣ (τερματικοί διακόπτες) Αυτοί οι διακόπτες μετατρέπουν τις ωθήσεις, που προέρχονται από κινούμενα μηχανικά μέρη, σε ηλεκτρικά σήματα με άνοιγμα ή κλείσιμο της επαφής τους.

Σχ. 2.2.25 Σύμβολο οριοδιακόπτη Τα κύρια μέρη ενός οριοδιακόπτη είναι: α) το σώμα: είναι ένα στεγανό κουτί, μέσα στο οποίο βρίσκονται μια ανοικτή και μια κλειστή επαφή (διακόπτης). Οι επαφές αλλάζουν κατάσταση για όσο χρονικό διάστημα πιέζεται ο βραχίονας.

Σχ 2.2.26 Δομή τερματικού διακόπτη

22

β) Η κεφαλή: τοποθετείται πάνω στο σώμα του οριοδιακόπτη και είναι κατάλληλα διαμορφωμένη, ώστε να δέχεται τον κατάλληλο βραχίονα. γ) Ο βραχίονας: μεταφέρει τη μηχανική κίνηση μέσω της κεφαλής στο σώμα του οριοδιακόπτη, αλλάζοντας την κατάσταση των επαφών του. Η μορφή του εξαρτάται από το είδος της εφαρμογής.

Σχ. 2.2.27 Πραγματικές μορφές οριοδιακοπτών

23

Εφαρμογές: Τυπικές μορφές οριοδιακοπτών έχουμε σε μηχανές συσκευασίας, εκτυπώσεων, συναρμολόγησης. Στον αυτόματο έλεγχο πόρτας, σε μεταφορικές ταινίες διακίνησης εμπορευμάτων, σε εργαλειομηχανές, σε μηχανές επεξεργασίας ξύλου, σε πλυντήρια αυτοκινήτων. ♦ ΗΧΗΤΙΚΗ ΣΗΜΑΝΣΗ Σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, εργοτάξια, σταθμούς φορτοεκφόρτωσης, λιμάνια, γερανογέφυρες και ανυψωτικά μηχανήματα η αναγγελία βλάβης, η επικίνδυνη εργασία, η μετακίνηση μηχανημάτων κλπ. εκτός της φωτεινής σήμανσης, είναι αναγκαίο να γίνεται και με ηχητική σήμανση, για την αποφυγή ατυχημάτων. Η ηχητική σήμανση γίνεται με βομβητές, κουδούνια, κόρνες και σειρήνες.

(α) (β) (γ) (δ) κουδουνιού βομβητή κόρνας σειρήνας Σχ. 2.2.28 Σύμβολα ηχητικών εξαρτημάτων

Το κουδούνι χρησιμοποιείται σε κλειστούς χώρους, όπως είναι οι χώροι γραφείων, σχολείων, εργοστασίων, για την αναγγελία συγκεκριμένης δραστηριότητας π.χ. ώρα διαλείμματος, λήξη βάρδιας κλπ. Παράγει μεταλλικό επαναλαμβανόμενο ήχο έντασης, που εξαρτάται από την εφαρμογή.

Ο βομβητής χρησιμοποιείται σε κλειστούς χώρους όπως είναι ένα

κέντρο ελέγχου (control room) και όπου δεν υπάρχει θόρυβος μεγάλης έντασης. Παράγει βαρύ και οξύ ήχο έντασης μέχρι 90db.

24

Η κόρνα χρησιμοποιείται σε κλειστούς ή ανοικτούς χώρους, όπου υπάρχει θόρυβος. Παράγει βαρύ ήχο έντασης μέχρι 120 db. Η σειρήνα χρησιμοποιείται σε ανοικτούς χώρους ή χώρους με μεγάλο θόρυβο. Παράγει οξύ ήχο έντασης μέχρι 129db.

Σχ. 2.2.29 Πραγματική μορφή εξαρτημάτων ήχου.

25

2.2.3 ΕΛΕΓΧΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΧΩΡΩΝ

Τον άνθρωπο διαχρονικά απασχόλησε το πρόβλημα του φωτισμού χώρων και προσπάθησε μέσα από διάφορες διαδικασίες να δώσει λύση στο πρόβλημα. Πριν από ένα αιώνα ούτε μπορούσε να διανοηθεί κανείς ότι με το πάτημα ενός πλήκτρου ή τελείως αυτόματα, θα μπορούσε να φωτιστεί μια ολόκληρη πολιτεία. Το εντυπωσιακό όμως είναι ότι μόνο με τη χρήση του ηλεκτροαυτοματισμού τα τελευταία χρόνια ο άνθρωπος μπόρεσε και έδωσε πολλαπλές, άνετες και οικονομικές λύσεις.

Σχ. 2.2.30 Πυρσός Ο άνθρωπος για να καλύψει την ανάγκη φωτισμού χώρου χρησιμοποίησε εκτός από το φυσικό φωτισμό (ήλιος, φεγγάρι) και διάφορα τεχνητά μέσα. Ανάλογα με την εποχή που έζησε και τον πολιτισμό που είχε αναπτύξει, κάλυψε αυτή την ανάγκη στην αρχή με την καύση των ξύλων. Αργότερα χρησιμοποίησε δαυλούς και κατασκεύασε λυχνάρια που καίγανε λάδι. Κατόπιν χρησιμοποίησε το πετρέλαιο σε ειδικές λάμπες και το αέριο. Τέλος ο ηλεκτρισμός έδωσε τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν οι ηλεκτρικές λυχνίες, που είναι η πιο εξελιγμένη τεχνητή πηγή φωτισμού. Η επιθυμία για τεχνητό φωτισμό χώρου δημιούργησε και την ανάγκη ελέγχου αυτού. Ο έλεγχος του φωτισμού εξαρτάται από το είδος της εφαρμογής. Διαφορετικός τρόπος ελέγχου ακολουθείται σε κατοικίες, καταστήματα, δημόσιους χώρους κλπ.

2.2.31 Λυχνάρι

Σχ. 2.2.32 Λαμπτήρας

26

Στην εξήγηση του ανοικτού και κλειστού βρόχου δόθηκε η έννοια του ελέγχου φωτισμού χώρου με απλό διακόπτη και με αισθητήριο ελέγχου φωτεινότητας. Τα περισσότερα κυκλώματα φωτισμού αποτελούν αυτοματισμούς ανοικτού βρόχου. • Έλεγχος απλού φωτιστικού

Για τον έλεγχο απλών φωτιστικών σωμάτων, για παράδειγμα σε μια κατοικία, χρησιμοποιείται απλός διακόπτης. Είναι ο πλέον οικονομικός τρόπος ελέγχου, αλλά απαιτεί τοπικό χειρισμό. Εάν απαιτείται ο έλεγχος του φωτιστικού να γίνεται από διαφορετικές θέσεις, τότε χρησιμοποιούνται διακόπτες τύπου αλλέ-ρετούρ. Αν όμως οι θέσεις χειρισμού είναι περισσότερες από δύο, τα κυκλώματα είναι πολύπλοκα και απαιτούν πολλά καλώδια.

Σχ. 2.2.33 Έλεγχος φωτιστικού από διακόπτη

27

Σε τέτοιες περιπτώσεις συνήθως χρησιμοποιείται ηλεκτρονόμος ειδικού τύπου (καστάνιας) που ονομάζεται τηλεδιακόπτης. Για τον έλεγχο φωτιστικών κλιμακοστασίου, όπου απαιτείται χειρισμός από πολλές θέσεις, χρησιμοποιείται ειδικό εξάρτημα, που ονομάζεται αυτόματος κλιμακοστασίου.

Υπάρχουν εφαρμογές φωτισμού χώρου, όπως στο εσωτερικό ενός αυτοκινήτου, όπου ο φωτισμός πρέπει να γίνεται αυτόματα χωρίς την ανθρώπινη μεσολάβηση.

Σ’αυτές τις περιπτώσεις χρησιμοποιούνται αντί των διακοπτών μπουτόν, όπου με το άνοιγμα κάθε πόρτας ενεργοποιείται το κύκλωμα φωτισμού. Το κύκλωμα φωτισμού ενεργοποιείται σε κάθε περίπτωση, επειδή η τροφοδοσία του δεν έχει καμιά σχέση με το διακόπτη ανάφλεξης.

Όταν πρόκειται να γίνει έλεγχος σε μεγάλα φορτία ή ομάδες φωτιστικών, τότε αντί του απλού διακόπτη, που έχει επαφές μικρής ισχύος, χρησιμοποιείται ασφαλειοδιακόπτης βιομηχανικού τύπου, ανάλογης ισχύος. Η χρήση του ασφαλειοδιακόπτη όμως έχει το μειονέκτημα του τοπικού χειρισμού και ότι δεν επιδέχεται τηλεχειρισμό και αυτοματισμούς. Το πρόβλημα αυτό λύνεται με τη χρήση ηλεκτρονόμου (Η/Ν). • Έλεγχος φωτισμού με ηλεκτρονόμο Για τον έλεγχο μεγάλων φορτίων χρησιμοποιείται Ηλεκτρονόμος. Σε ένα κατάστημα όπου τα φορτία είναι μεγάλα (πολλά φωτιστικά σώματα), ο φωτισμός βλ. σχ. 2.4.34, χωρίζεται σε 3 ομάδες, όπου η κάθε μια τροφοδοτείται από τις φάσεις L1 ,L2 ,L3 του δικτύου αντίστοιχα. Ανάλογα με την ισχύ των φωτιστικών επιλέγεται κατάλληλος ηλεκτρονόμος του οποίου οι επαφές καλύπτουν τη συνολική ισχύ και επιπρόσθετα παρέχει και τη δυνατότητα του τηλεχειρισμού.

28

Σχ. 2.2.34 Έλεγχος φωτισμού με ηλεκτρονόμο Λειτουργία κυκλώματος: Για να ανάψουν τα φώτα, οι τρεις φάσεις του δικτύου L1 ,L2 ,L3 θα πρέπει να τροφοδοτήσουν τις αντίστοιχες ομάδες των φωτιστικών Φ1,Φ2,Φ3. Για να συμβεί αυτό, θα πρέπει να κλείσουν οι κύριες επαφές του ηλεκτρονόμου. Αυτό γίνεται, όταν ρεύμα διαρρέει το πηνίο του, μέσω του διακόπτη Δ. Εάν θέλουμε να σβήσουν τα φώτα, θέτουμε το διακόπτη εκτός λειτουργίας (θέση OFF), ο Η/Ν τότε απενεργοποιείται, ανοίγουν οι κύριες επαφές του με αποτέλεσμα τη διακοπή της τροφοδοσίας των λαμπτήρων. Παρατήρηση: Η ενεργοποίηση του ηλεκτρονόμου εκτός της χρήσης του διακόπτη Δ μπορεί να γίνει με την κατάλληλη εντολοδότηση επαφής χρονοδιακόπτη. Δηλαδή τα φωτιστικά θα ανάβουν και θα σβήνουν σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές παραμένοντας σε λειτουργία ανάλογα με το επιθυμητό χρονικό διάστημα.

29

Σχ. 2.2.35 Συνδεσμολογία ηλεκτρονόμου με χρονοδιακόπτη • έλεγχος φωτεινής ροής Ο άνθρωπος πάντα είχε την επιθυμία να μπορεί να ρυθμίζει το φυσικό ή τεχνητό φωτισμό ανάλογα με τις ανάγκες του. Στην περίπτωση έντονου φυσικού φωτισμού (ήλιος), ο άνθρωπος χρησιμοποίησε από τα πολύ παλιά χρόνια διάφορα μέσα για να ελέγχει τον φωτισμό. Σήμερα χρησιμοποιεί κουρτίνες, τέντες, ρολλά με χειροκίνητο ή ηλεκτρικό έλεγχο. Για τον έλεγχο της φωτεινής ροής των ηλεκτρικών λαμπτήρων (τεχνητός φωτισμός), όπου απαιτείται, χρησιμοποιούνται σύγχρονες ηλεκτρονικές διατάξεις που ονομάζονται ρυθμιστές έντασης φωτεινότητας (dimmer). Πριν από λίγα χρόνια υπήρχε περιορισμένη χρήση τους λόγω του μεγάλου τους κόστους. Σήμερα όμως έχει μειωθεί αισθητά το κόστος αγοράς και μειώνεται ακόμα περισσότερο με την εξοικονόμηση της ηλεκτρικής ενέργειας που πετυχαίνεται. Εκτός από εξωτερικούς και χωνευτούς υπάρχουν

30

ρυθμιστές έντασης τύπου ράγας. Αυτοί τοποθετούνται στον ηλεκτρικό πίνακα, είναι μεγαλύτερης ισχύος και επιδέχονται τηλεχειρισμό, από διάφορες θέσεις.

Σχ. 2.2.36 Πραγματική μορφή ρυθμιστή έντασης • έλεγχος φωτισμού χώρου με αισθητήρια Σε πολυώροφα κτίρια με πολλά γραφεία για εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας και για την εξασφάλιση καλύτερων συνθηκών φωτισμού, τοποθετούνται αισθητήρια στάθμης φωτισμού και αισθητήρια κίνησης. Στα αισθητήρια έντασης φωτισμού επιλέγεται η επιθυμητή ένταση φωτισμού π.χ. 400 LUX . Ο φωτισμός αυτός εξασφαλίζεται από φυσικό φωτισμό ή από τον φωτισμό των λαμπτήρων ή από τον συνδυασμό τους. Αν σε κάποιο σημείο του χώρου δεν επαρκεί ο φυσικός φωτισμός, τότε ο αντίστοιχος αισθητήρας δίνει εντολή στον κατάλληλο λαμπτήρα να λειτουργήσει με ένταση φωτισμού, που να καλύπτει την επιθυμητή ένταση των 400 LUX.

31

Σε περίπτωση απουσίας ατόμου από το χώρο για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα π.χ. μεγαλύτερο των δέκα λεπτών, ο ανιχνευτής κίνησης δίνει εντολή να σβήσουν όσα φωτιστικά σώματα είναι σε λειτουργία. Παραμένει ενεργοποιημένος μόνο ο φωτισμός ασφαλείας. • Έλεγχος φωτισμού χώρου με φωτοδιακόπτη ημέρας-νύκτας Έστω ότι ένας χώρος πρέπει να φωτίζεται αυτόματα, όταν νυκτώνει. Η λύση με τη χρήση του χρονοδιακόπτη δεν είναι η πλέον κατάλληλη, γιατί ανάλογα με την εποχή του έτους, η διάρκεια της ημέρας είναι διαφορετική. Αυτό σημαίνει ότι κάποιος θα πρέπει να διορθώνει τον προγραμματισμό του χρονοδιακόπτη. Η καλύτερη λύση είναι η χρησιμοποίηση φωτοδιακόπτη ημέρας-νύκτας. Ο φωτοδιακόπτης αποτελείται από μια φωτοαντίσταση, την ενισχυτική διάταξη και τον ηλεκτρονόμο. Όταν η φωτοαντίσταση δεχθεί φωτεινή ακτινοβολία μικρότερη από ένα προκαθορισμένο όριο, τότε μέσω της ενισχυτικής διάταξης ενεργοποιείται ο ηλεκτρονόμος, κλείνουν οι επαφές του, ανάβουν τα φώτα και φωτίζεται ο χώρος.

Σχ 2.2.37 Συνδεσμολογία κυκλώματος φωτοδιακόπτη

32

Στη διάρκεια της ημέρας η τιμή της φωτοαντίστασης μεγαλώνει και μέσω της ενισχυτικής διάταξης απενεργοποιείται ο ηλεκτρονόμος και σβήνουν τα φώτα.

Σχ. 2.2.38 Πραγματικές μορφές φωτοδιακόπτη Το προκαθορισμένο όριο του φωτοδιακόπτη (ένταση φωτισμού)

κυμαίνεται από 5-1000 LUX και ρυθμίζεται με κατάλληλη βίδα ρύθμισης. Αν το ελεγχόμενο φορτίο φωτισμού ξεπερνά σε ένταση τη δυνατότητα της επαφής του φωτοδιακόπτη, τότε η έξοδός του οδηγεί κατάλληλα έναν ηλεκτρονόμο αντίστοιχης ισχύος. Ο φωτοδιακόπτης ημέρας-νύκτας χρησιμοποιείται συνήθως για το φωτισμό εξωτερικών χώρων, όπως δημόσιοι δρόμοι, πλατείες, προσόψεις κτιρίων, περιμετρικοί φωτισμοί βιομηχανικών εγκαταστάσεων, εργοστάσια, κλπ.

• φωτισμός χώρου κίνησης υπέρυθρης ακτινοβολίας

Ένας σύγχρονος τρόπος ελέγχου κυκλωμάτων φωτισμού είναι ο φωτισμός χώρου με ανιχνευτή κίνησης. Η λειτουργία του στηρίζεται στην ακτινοβολούμενη από κινούμενα άτομα θερμότητα. Αν το αισθητήριο του ανιχνευτή αντιληφθεί μεταβολή της θερμότητας μέσα στην περιοχή που ελέγχει

33

και η μεταβολή αυτή έχει προέλθει από κίνηση του ατόμου, δίνει εντολή να ενεργοποιηθεί το ηλεκτρικό κύκλωμα φωτισμού του χώρου. Εάν δεν υπάρχει μεταβολή θερμότητας, μόλις περάσει ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα έως και μερικά λεπτά δίνει εντολή απενεργοποίησης του κυκλώματος φωτισμού. Ο χρόνος αυτός καλείται χρόνος καθυστέρησης. Στη διάρκεια της ημέρας δεν ενεργοποιείται ο φωτισμός, γιατί υπάρχει αισθητήριο, που αντιλαμβάνεται το φως της ημέρας.

Τα πλεονεκτήματα που παρέχει ένας ανιχνευτής κίνησης είναι τα ακόλουθα:

1. Εξοικονόμηση ηλεκτρικής

ενέργειας, γιατί τα φώτα είναι αναμμένα μόνο, όσο υπάρχει ανθρώπινη παρουσία στο χώρο.

2. Εξυπηρέτηση, γιατί τα φώτα

ανάβουν αυτόματα, χωρίς να απαιτείται το πάτημα κάποιου πλήκτρου (βλ. σχήμα 2.2.39).

3. Ασφάλεια από ύποπτα

άτομα, με την ξαφνική ενεργοποίηση του κυκλώματος φωτισμού, που τους εκθέτει στην κοινή θέα (βλ. σχήμα 2.2.40).

4. Προσέλκυση της προσοχής

πιθανού πελάτη σε εφαρμογές όπως είναι οι βιτρίνες καταστημάτων που μπορούν να φωτίζονται, όταν πλησιάσει κάποιος περαστικός.

Σχ. 2.2.39

Σχ. 2.2.40

34

• Έλεγχος εξωτερικού φωτισμού με φωτοδιακόπτη σε δύο στάθμες

Για το φωτισμό εξωτερικών χώρων, όπως είναι οι πλατείες και οι δημόσιοι δρόμοι, χρησιμοποιείται αυτοματοποιημένο σύστημα φωτισμού σε δύο στάθμες. Την υψηλή και τη χαμηλή στάθμη φωτισμού.

Τα φωτιστικά σώματα χωρίζονται σε δύο ομάδες Α και Β, έτσι ώστε ο φωτισμός του χώρου να ισομοιράζεται σε αυτές. Ο χώρος μπορεί να χωρίζεται από τα φωτιστικά της Α ή της Β ομάδας (χαμηλή στάθμη) ή ταυτόχρονα από τα φωτιστικά και των δύο ομάδων (υψηλή στάθμη).

Το όλο σύστημα μπορεί να λειτουργεί χειροκίνητα ή αυτόματα. Στη χειροκίνητη λειτουργία ο χειριστής έχει τη δυνατότητα να επιλέγει κατά βούληση την επιθυμητή στάθμη φωτισμού ενεργοποιώντας τις αντίστοιχες ομάδες φωτιστικών.

Στην αυτόματη λειτουργία, όταν νυχτώσει, με τη βοήθεια φωτοδιακόπτη ημέρας-νύκτας ανάβει η Α ομάδα φωτιστικών (χαμηλή στάθμη). Μετά από χρονικό διάστημα -συνήθως τριάντα λεπτών- ενεργοποιείται και η Β ομάδα φωτιστικών με κατάλληλο χρονικό μηχανισμό. Η υψηλή στάθμη φωτισμού απαιτείται για εκείνο το χρονικό διάστημα, που υπάρχει μεγάλη κυκλοφορία, για την ευχάριστη παραμονή, ασφαλή διέλευση και για την αποφυγή ατυχημάτων. Μετά τα μεσάνυχτα που η κυκλοφορία των πεζών και οχημάτων ελαττώνεται, επειδή δεν υπάρχουν μεγάλες απαιτήσεις για φωτισμό, με χρονικό μηχανισμό σβήνουν τα φωτιστικά της ομάδας Β, για λόγους οικονομίας. Τώρα επανέρχεται η χαμηλή στάθμη φωτισμού. Νωρίς το πρωί, ο φωτοδιακόπτης διακόπτει και τη λειτουργία της ομάδας Α. Την ημέρα το σύστημα είναι εκτός λειτουργίας.

Την επόμενη νύχτα θα λειτουργήσει στη χαμηλή στάθμη η ομάδα Β, ενώ η ομάδα Α θα λειτουργήσει για το χρονικό διάστημα που απαιτείται υψηλή στάθμη φωτισμού. Αυτή η εναλλαγή των ομάδων φωτισμού έχει σαν αποτέλεσμα να ισομοιράζεται ο χρόνος λειτουργίας των φωτιστικών και να υπάρχει ίδια φθορά σε αυτά.

Όλα τα παραδείγματα που περιγράφηκαν προηγούμενα έχουν σαν

σκοπό να δείξουν ότι ένα φαινομενικά απλό πρόβλημα, όπως είναι ο φωτισμός ενός χώρου, επιδέχεται πολλές λύσεις. Οι λύσεις αυτές επιτυγχάνονται με τη βοήθεια του αυτοματισμού και γίνονται για να κάνουν πιο άνετη τη ζωή των ανθρώπων με τον πλέον οικονομικό τρόπο.

35

Σχ. 2.2.41 Εξωτερικός φωτισμός

36

ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ

Ηλεκτρικοί αυτοματισμοί Ηλεκτρικοί αυτοματισμοί είναι κυκλώματα που ενεργοποιούνται με

ηλεκτρικές εντολές κατάλληλων εξαρτημάτων για την πραγματοποίηση προκαθορισμένων εργασιών βάσει επιθυμητής λογικής ακολουθίας.

Τα εξαρτήματα και τα υλικά των ηλεκτρικών αυτοματισμών μπορούν να πραγματοποιήσουν τις ακόλουθες λειτουργίες

α) έλεγχο και προστασία ηλεκτρικών κυκλωμάτων, β) έλεγχο ηλεκτρικών μηχανών, γ) ανίχνευση με τη χρήση αισθητηρίων, δ) επεξεργασία δεδομένων, ε) διάλογο μεταξύ ανθρώπου και μηχανών.

Τα κύρια εξαρτήματα των ηλεκτρικών αυτοματισμών είναι οι ηλεκτρονόμοι. Ηλεκτρονόμος είναι ένας τηλεχειριζόμενος μηχανικός διακόπτης, του οποίου οι επαφές κύριες και βοηθητικές ελέγχονται από έναν ηλεκτρομαγνήτη. Η ενεργοποίησή του μπορεί να οφείλεται σε εντολές άλλων εξαρτημάτων, όπως είναι οι θερμοστάτες, οι χρονοδιακόπτες, οι φωτοδιακόπτες, οι οριοδιακόπτες ή από την άσκηση πίεσης σε ένα μπουτόν. Οι κύριες επαφές του χρησιμοποιούνται, για να μεταγάγουν ισχυρά ρεύματα, ενώ οι βοηθητικές χρησιμεύουν για εργασίες ελέγχου και εντολοδότησης.

Άλλα εξαρτήματα που συναντώνται σε εφαρμογές ηλεκτρικών αυτοματισμών είναι: οι πιεσοστάτες, οι θερμοστάτες, οι οριοδιακόπτες, οι διακόπτες στάθμης, οι λυχνίες, οι σειρήνες και τα αισθητήρια.

37

38

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

1. Δώσατε την έννοια του ηλεκτραυτοματισμού. 2. Περιγράψατε ένα απλό κύκλωμα ηλεκτρικών αυτοματισμών. 3. Αναφέρατε τα κύρια μέρη ενός ηλεκτρονόμου. 4. Ποια η χρήση των κύριων και των βοηθητικών επαφών ενός ηλεκτρονόμου. 5. Τι είναι ο πιεσοστάτης και ποια τα κύρια μέρη του. 6. Αναφέρατε τυπικές εφαρμογές χρήσης θερμοστάτη. 7. Αναφέρατε τη διαφορά μεταξύ μπουτόν και διακόπτη. 8. Αναφέρατε τις κυριότερες χρήσεις των ενδεικτικών λυχνιών. 9. Περιγράψατε τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένας τερματικός διακόπτης. 10. Περιγράψατε τα μέσα με τα οποία μπορεί να γίνει ηχητική σήμανση. 11. Καταρτίσατε πίνακα με τα δομικά στοιχεία των ηλεκτρικών αυτοματισμών

και τα σύμβολά τους.

ΕΡΓΑΣΙΑ

Περιγράψατε αυτοματοποιημένες λειτουργίες ηλεκτροαυτοματισμού που συναντάτε στο χώρο του σχολείου ή του σπιτιού σας (ηχοσήμανση διαλειμμάτων, φωτισμός, ανελκυστήρας…).