Fundamentele Calculatoarelor

Prin proces industrial se întelege un ansamblu de transformari mecanice, electrice sau de alta natura care au loc în instalatii industriale. Procesele sunt descrise prin relatiile cauzale care exista între marimile de intrare si de iesire ale procesului (fig.1.1).

Marimile de iesire, numite si marimi reglate, sunt acelea care caracterizeaza modul de desfasurare al procesului, variatia (valoarea) lor constituind obiectul conducerii procesului. Marimile de intrare sunt acelea care determina în mod cauzal variatia marimilor de iesire. Ele se împart în doua categorii:

- marimi comandate, numite si comenzi, care se modifica manual sau automat astfel încât sa se asigure desfasurarea procesului conform obiectivelor impuse;

- marimi necomandate, numite si perturbatii, de care depinde desfasurarea procesului, dar a caror valori nu pot fi controlate în scopul conducerii procesului, ci se modifica independent.

Clasificarea setului de marimi de intrare se face de catre proiectant.

Un exemplu este cel al unui robot destinat asamblarii automate (fig.1.2).

Obiectivul acestui proces este de a prelua o anumita piesa de pe banda transportoare si a o monta într-o pozitie bine determinata pe bancul de asamblare. Este un proces complex cu mai multe marimi de iesire: pozitia bratului robotului, pozitia si prezenta piesei în sistemul de prindere, pozitia finala a piesei. Marimile de intrare pentru proces sunt: tipurile de piese existente pe banda transportoare si pozitia lor, starea unor motoare de actionare, a unor microîntrerupatoare si a unor limitatoare de cursa, a unor traductoare de pozitie si altele. Procesul este condus prin comenzi de pornire si oprire a motoarelor de actionare, comenzi de prindere si desprindere a pieselor, etc.

Aparatura destinata conducerii procesului constituie asa numitul “sistem de conducere”. Sistemul de conducere urmareste desfasurarea procesului si genereaza comenzile catre proces în scopul realizarii obiectivelor impuse. Clasificarea marimilor de intrare ale procesului în comenzi si perturbatii este o operatie necesara în vederea elaborarii temei de proiectare a sistemului de conducere. Unele marimi de iesire ale procesului, unele perturbatii precum si un program de desfasurare a procesului constituie marimi de intrare ale sistemului de conducere (fig.1.3).

În functie de modul de functionare sistemele de conducere se clasifica în sisteme continue si sisteme discrete (sisteme cu stari finite). În principiu orice sistem care opereaza la momente discrete de timp si a carui intrari, iesiri si structura interna isi pot atribui numai un numar finit de configutii distincte, poarta denumirea de sistem discret sau sistem cu stari finite.

Circuitele de comutatie constituie componentele de baza în proiectarea sistemelor de conducere discrete moderne si studiul lor constituie obiectivul prezentului curs. Mai trebuie subliniat ca sistemele de conducere discrete pot conduce atât procese continue cât si procese discrete.

1.2 Discretizarea, esantionarea, cuantizarea

Atunci când sistemul de conducere este un sistem cu stari finite si informatia pe care trebuie sa o utilizeze este continuta în marimi continue, aceste marimi sunt supuse unui proces de discretizare. Discretizarea se realizeaza cu CAN, acestea fiind dispozitive care transforma marimea continua aplicata la intrare într-un numar furnizat la iesire, numar ce este functie de valoarea marimii de intrare.

Conversia analog-numerica, prin care unei marimi care variaza continuu în timp si care poate lua o infinitate de valori i se asociaza o secventa de numere, consta dintr-un proces de esantionare si unul de cuantizare (fig.1.4 a, b, c).

Esantionarea consta in preluarea valorilor marimii continue numai in anumite momente, de obicei la intervale constante de timp.