Automate Programabile

Automatele programabile (AP) sunt echipamente electronice destinate realizării instalaţiilor. de comandă secvenţiale în logică programată. Din punct de vedere al complexităţii automatele programabile sunt situate între echipamentele clasice cu contacte sau cu comutaţie statică, ale instalaţiilor de comandă şi calculatoarelor electronice.

Utilizând o logică programată, circuite logice integrate şi elemente semiconductoare de putere, automatele programabile, în comparaţie cu sistemele logice secvenţiale, bazate pe logica cablată prezintă avantajele:

- gabarit redus;

- consum redus de energie electrică;

- facilităţi la punerea în funcţiune;

- fiabilitate ridicată;

- consum redus de conductoare de conexiuni şi de cablaj;

- realizarea facilă a unor funcţiuni specifice;

- reducerea ciclului proiectare, execuţie şi punere în funcţiune prin posibilitatea supravegherii unor faze.

Faţă de calculatoarele electronice utilizarea automatelor programabile are avantajele:

- preţ de cost redus;

- viteză de răspuns ridicată;

- imunitate sporită la perturbaţii;

- funcţionare sigură în mediu industrial obişnuit;

- limbaj de programare simplu.

În general automatele programabile sunt destinate automatizării proceselor secvenţiale de complexitate medie. Ele realizează prin logica programată următoarele funcţii:

- detectarea schimbărilor de stare ale semnalelor aplicate pe intrări;

- prelucrează logic pas cu pas informaţiile primite conform programului stocat în memoria program(MP);

- emite semnale de comandă corespunzătoare programului stocat în memorie;

- semnalizează optic valorile semnalelor de pe intrări şi ieşiri(valoare logică 1, LED aprins);

Automatele programabile pot fi programate pornind fie de la ecuaţiile logice corespunzătoare sistemului, fie de la schemele de comandă realizate cu contacte şi relee, sau cu circuite logice cu comutaţie statică, în logică cablată sau folosind organigrama care descrie procesul tehnologic condus.

Folosind automatele programabile se pot realiza instalaţii de comandă automată secvenţiale, de complexitate medie de conducerea proceselor tehnologice din metalurgie, construcţii de maşini, chimie, din industriile: alimentară, a materialelor de construcţii, electrotehnică, etc.

Cele mai simple automate programabile au schema minimală bloc prezentată în figura A.

Fig.A. Schema bloc minimală a unui AP

Programul de conducere a procesului controlat PC de automatul programabil AP se realizează prin controla de programare CP. Dacă acesta este bine realizat din punct de vedere al sintaxei, el este acceptat de memoria CP(este o memorie volatilă de tip RAM).

În vederea verificării practice a acestuia programul din memoria RAM a consolei este transferat în memoria volatilă (RAM) a blocului MP(memoria de program). Se verifică funcţionarea sistemului format din AP şi PC sub toate aspectele. După rularea activă a programului se fac corecţiile necesare şi programul finalizat este transferat în memoriile nevolatile(ROM) ale MP. Acum AP este operaţional.

La funcţionarea obişnuită a instalaţiei de comandă în logică programată Ap preia informaţiile referitoare la desfăşurarea procesului, conţinute de mărimile de ieşire ale acestuia, prin modulele de intrare MI care convertesc semnalele primite, în semnale unificate cu care lucrează modulele din AP(spre exemplu pentru automatele programabile AP 101, AP 201, AP 117 şi AP 217, acestea sunt semnale TTL). Aceste semnale se prelucrează de către UC conform programului înscris în MP care conţine variabilele de stare. Se precizează că UC execută programul stocat în MP, instrucţiune după instrucţiune (pas cu pas) şi elaborează mărimile de ieşire a căror valoare depinde de valoarea variabilelor de intrare şi de valoarea variabilelor de stare. Acestea sunt transferate la proces prin modulele de ieşire ME care convertesc semnalele unificate ale AP în semnale care sunt percepute de proces. Semnalele de comandă obţinute după ME se aplică pe intrările PC, care în felul acesta este condus potrivit instrucţiunilor stocate în MP.