Intrările și ieșirile fizice ale automatului programabil

Argument

Automatul programabil (Programmable logic controller – PLC) reprezinta un element important in automatizarea industriala.

Automatul programabil este un system electronic de operare digitala , realizat pentru folosirea in industrie ; el utilizeaza o memorie interna programabila si executa functii logice, de temporizare, de numarare , aritmetice , de control asupra intrarilor si iesirilor (analogice si digitale) pentru tipuri de procese si masini variate. Printr-un calculator asociat (si perifericele sale), Plc este astfel realizat incat sa poata fi integrat intr-un system de control (reglare) industrial.

Acest capitol explica arhitectura automatului programabil si interactiunea acestuia cu perifericele.

Orice sstem/masina are un ,,controller”.In functie de tehnologia utilizata, ,,controller” –ele pot fi: pneumatice, hidraulice, electrice sau electronice.

Aplicatii tipice pentru ,,controller” –e sunt la:masinile de spalat automate, camerele video, automobile etc. Uneori sunt necesare ,,controller” –e universale cu un program special inscris in memorie.. PLC reprezinta un astfel de ,,controller” . Acesta poate fi folosit pentru diferite aplicatii, prin programul inscris in memoria electronica, ofera utilizatorului metode simple de schimbare, extinderea si optimizarea controlului procesului industrial.Denumirea (programmable logic controller) sugereaza scopul in care este utilizat.

Rolul propiu al unui automat programabil implica realizarea unei corespondente intre semnalele de intrare cu cele de iesire ale automatului programabil.

Un automat programabil este un sistem de control, compact si inteleigent , la care interfetele de intrare/iesire sunt conectate la o magisrala de comuncatie cu unitatea centrala.

CUB şi CUB-Z (Calculator Universal de Birou) au fost două mărci de calculatoare produse la I.C.E. Felix Bucureşti în anii 80. Primul avea un procesor 8080, iar al doilea - Z80A, de aici şi adăugirea Z. Unul dintre cele mai reuşite modele produse de această firmă, CUB-Z a fost accesibil pentru utilizare largă în perioada 1987-1989, după care a fost înlocuit de modelul HC-88. CUB şi CUB-Z au fost utilizate în gestiune, învăţământ, birotică, proiectare asistată de calculator etc.

Calculatorul CUB, echipat cu un microprocesor 8080, este alcătuit dintr-o unitate centrală realizată pe o plachetă, un monitor alfanumeric, o tastatură convenţională şi 1 sau 2 unităţi de discuri flexibile, simplă densitate. În continuare vor fi date câteva detalii despre fiecare dintre acestea.

Unitatea centrală dispune de o memorie de maxim 64 kB, dintre care 2-16 kB sunt folosiţi pentru programe de autotestare şi monitor.

Ecranul monitorului poate afişa 24 de linii a câte 80 de coloane, astfel că ecranul este împărţit în zone de 5 × 7 puncte. Caracterele pot fi afişate normal, în video invers, sau cu intensitate reglabilă.

Tastatura de tip QWERTY are 78 de taste, dintre care unele funcţionale.

Mediile externe de stocare a datelor sunt reprezentate de una sau două unităţi de disc flexibil de 5¼" sau 8" ce totalizează o capacitate de memorare de 512/1024 kB (dublă faţă, densitate simplă).

Imprimanta opţională este matricială, putând tipări 132 coloane cu o viteză de 150 car/s.

Sistemul de operare (CP/M monoutilizator, monotask) permite implementarea limbajelor BASIC, PASCAL, COBOL etc.

Calculatorul consta din modulul ce conţinea monitorul TV (afişaj monocrom verde pe fundal negru) conectat prin cabluri panglică de unitatea floppy (2 unităţi - 3½" sau 5¼" - în aceeaşi carcasă). Echipat cu unităţi de disc de 3½" calculatorul CUB-Z prezenta o construcţie superioară faţă de M118, prin volumul mult redus ca şi prin performanţele superioare oferite de microprocesorul Z80 (faţă de 8080 ce echipa M118).

Programul monitor (echivalent al BIOS) era avansat faţă de alte sisteme româneşti comparabile (M118). Calculatorul era dotat cu un circuit simplist de sinteză a sunetului, programabil prin rutine monitor. Posibilităţile grafice, erau comparabile cu ale lui M118, accesibile prin aceleaşi rutine monitor. De asemenea, putea comunica cu alte sisteme prin interfaţa serială (folosind programul Kermit).

Calculatorul CUB-Z îpreună cu consola de programare portabilă CPP 286 sau 300 permite înscrierea, corectarea arhivarea şi validarea programelor pentru automate programabile din familia automatelor programabile într-un mod mult mai simplu şi eficient. CUB-Z permite simularea offline a programelor-utilizator, precum şi execuţia online a acestora.

Capitolul I

Interfetele automatului programabil

1.1.Caracteristici generale

Flexibilitatea, fiabilitatea, insensibilitatea la perturbatii precum şi o serie de cerinte privind facilitătile oferite la introducerea sau la modificarea programelor de lucru sunt câteva din caracteristicile de bază ce se impun la ora actuală echipamentelor de conducere pentru majoritatea aplicatiilor ce utilizează roboti industriali.

Într-o mare măsură, aceste cerinte sunt acoperite de automatele programabile. Un automat programabil este un sistem specializat destinat pentru tratarea

problemelor de logică secventială şi combinatională, simulând structurile logice de comandă printr-o configuratie elastică, programabilă. Prin conceptia sa un automat programabil este adaptabil pentru functionarea în mediul industrial, poate opera într-o plajă largă de temperatură şi umiditate, este uşor adaptabil la interfatarea cu orice

proces şi nu pune probleme deosebita privind formarea personalului de deservire datorită facilitătilor de programare oferite. Toate aceste caracteristici, la care se mai

pot adăuga robustetea generală a echipamentului şi pretul de cost relativ redus, fac ca automatele programabile să constituie o pondere importantă în sistemele de conducere ale maşinilor unelte şi robotilor industriali.

Arhitectura generală a unui automat programabil este desfăşurată în jurul unei magistrale de date la care sunt conectate circuitele de intrare-ieşire, unitatea centrală

şi memoria sistemului.

Variabilele de intrare sunt realizate sub forma diverselor elemente de comandă şi măsurare incluse în sistemele operationale şi auxiliare ale robotilor: limitatoare de pozitie, mărimi mecanice de la traductoare de deplasare incrementale sau absolute sau chiar de la sisteme de măsurare analogică după o conversie analog numerică.

Variabilele de ieşire dirijează actionarea elementelor de executie de tipul contactelor, electro-valvelor, elementelor de afişare etc.

Circuitele de interfată intrare-ieşire au rolul de a converti semnalele de intrare de

diverse forme în semnale logice adaptate unitătii centrale şi de a transforma semnalele logice ale unitătii în semnale de ieşire corespunzătoare actionării impusă de sistemul

de fortă al maşinii.