Automate programabile

schema bloc a unui AP

identificarea circuitelor componente

asocierea circuitelor componente schemei bloc

citirea instructiunilor

utilizarea AP modulare pentru aplicatii de dimensiuni mici si medii (reglarea temperaturii, reglarea timpului, reglarea presiunii).

Fisa de documentare     Automate programabile

Automatele programabile pot fi definite ca niste echipamente dedicate, cu rol in achizitia de date, comanda si reglare, utilizate frecvent in automatizarile industriale.

Automatele programabile sunt structuri destinate conducerii proceselor industriale Ia realizarea carora s-a urmarit eliminarea in cat mai mare masura a structurilor logice cablate si inlocuirea acestora cu structuri logice programabile, cum ar fi: memoriile semiconductoare, retelele logice programate, microprocesoarele si circuitele specializate programabile, compatibile cu acestea.

Datorita utilizarii ei in aplicatii industriale, o configuratie de automate programabile contine in sectiunea dedicata apIicatiei o zona de interfata realizata cu circuite de tip multiplexare/demultiplexare, memorare, separare galvanica si circuite pentru nivelul de semnal. Pe de alta parte, structurile de automat programabil asociaza configuratiei de conducere o interfata de dialog cu operatorul, permitandu-i acestuia configurarea regimurilor de lucru si interventii in situatii speciale.

Exista mai multe criterii de clasificare a automatelor programabile. Cel mai utilizat este cel al dimensiunii magistralei de date. Dupa acest criteriu, automatele programabile se clasifica in:

. Automate programabile cu programare Ia nivel de bit, Ia care magistrala de date are capacitatea de un bit, iar prelucrarea se efectueaza asupra unor operanzi de un bit;

. Automate programabile cu prelucrare a informatiei Ia nivel de cuvant, care efectueaza prelucraari logice si aritmetice asupra unor operanzi de "n" biti, unde n ≥ 8. Magistrala de date e dimensionata corespunzator.

. Automate programabile mixte, care contin doua unitati aritmetico - logice ce pot lucra cu operanzi de un bit sau de un cuvant (n biti).

Automatele programabile cu prelucrare Ia nivel de bit implementeaza structuri complete de automate finite permitand o serie de extensii functionaIe de tipul: calcul aritmetic; temponizari; contorizari.

Rezulta ca automatele programabile de acest tip indeplinesc sarcini de conducere proprii echipamentelor de comanda discreta a proceselor industriale, permitand detectarea schimbarilor valorilor unor semnale furnizate de elemente de tipul: butoane cu mentinere, butoane cu autorevenire, comutatoare basculante, limitatoare de cursa, etc. si prelucrarea informatiilor furnizate de aceste elemente pe baza unui program inscris intro memorie in vederea emiterii semnalelor de iesire care comanda elemente de tipul: contactoarelor, releelor, electroventilelor, elementelor de semnalizare etc.

Structura minimala a unui sistem de conducere a proceselor cu automate programabile cu prelucrari Ia nivel de bit este formata din trei unitati de baza:

1. Procesorul central de prelucrare logica a programului rezident in memoria

program.

2. Modulele de intrare-iesire ce realizeaza cuplarea cu procesul condus.

3. Consola de programare ce permite configurarea sistemului de conducere.

Automatele programabile au fost prezentate in modulul cu acelasi nume.

Pentru documentare se pot utiliza materialele si programele propuse in materialele elaborate pentru modulul "Automate programabile" (materiale de predare si de invatare).

Activitatea de invatare

Competente vizate:

26.3. Examineaza utilizarea automatelor programabile cu prelucrare la nivel de bit la implementarea automatelor cu stari finite.

Obiective vizate: dupa parcurgerea acestei activitati veti fi capabili sa identificati circuitele componente din schema bloc a unui automat programabil, sa cititi instructiunile si sa intelegeti rolul automatelor programabile in sistemele de reglare automata a parametrilor din instalatii tehnologice simple.

Durata: 300 minute.

Tipul activitatii: Peer learning - metoda grupurilor de experti

Sugestii:

Elevii se vor organiza in grupe de 3-4.

Utilizand fisele de documentare dar si alte surse de informare (internet, reviste de specialitate, caietul de notite, documentatii tehnice, etc.) fiecare grupa va analiza la unitatea economica unde isi desfasoara stagiul de instruire practica un SRA condus cu automat programabil si va realiza un referat care cuprinde cat mai multe date despre acesta

Evaluare: Fiecare referat va fi prezentat si evaluat in fata clasei.

Test de evaluare 7

A. Completati spatiile libere:

1. Automatele programabile sunt structuri destinate .(1).. proceselor industriale.

2. Operatorul configureaza .(2).. si intervine in situatii speciale.

3. Structura minimala a unui sistem de conducere a proceselor cu automate

programabile cu prelucrari Ia nivel de bit este formata din (3).. unitati de

baza.

4. Blocul comanda canal are rolul blocului de ..(4).. si iesire date de Ia

perifericele de intrare.

5. Automatul programabil are rol in ..(5).. de date, comanda si reglare.

B. Stabiliti valoarea de adevar a urmatoarelor afirmatii:

1. Cel mai utilizat criteriu de clasificare a automatelor programabile este cel al

dimensiunii magistralei de date.

2. Automatele programabile permit detectarea schimbarilor valorilor unor

semnale furnizate de diferite elemente si prelucrarea informatiilor furnizate de

aceste elemente.

3. Automatele programabile sunt structuri in care se gasesc memorii

semiconductoare, retelele logice programate, microprocesoarele si circuitele

specializate programabile.

C. Prezentati structura minimala a unui sistem de conducere a proceselor

cu automate programabile cu prelucrari Ia nivel de bit.

Rezolvare:

A:    1. conducerii;

2. regimurile de lucru;

3. trei;

4. multiplexare;

5. achizitia.

B: 1. Adevarat;

2. Adevarat;

3. Adevarat.

C

Structura minimala a unui sistem de conducere a proceselor cu automate programabile cu prelucrari la nivel de bit este formata din trei unitati de baza:

1. Procesorul central de prelucrare logica a programului rezident in memoria program.

2. Modulele de intrare-iesire ce realizeaza cuplarea cu procesul condus.

3. Consola de programare ce permite configurarea sistemului de conducere.

Procesorul central (logic) de prelucrare a informatiilor este compus dintro

unitate centrala, memoria program, memoria pentru stocarea temporara a datelor, module de temporizare/contorizare si din blocurile de multiplexare demultiplexare a canalelor de intrare, respectiv iesire.

GLOSAR

Automatizare - introducerea unor dispozitive si legaturi cu scopul de a realiza operatiile de comanda si reglare automata a procesului.

Automatica - reprezinta ramura stiintei care se ocupa cu studiul principiilor, metodelor si mijloacelor prin intermediul carora se asigura conducerea proceselor tehnologice fara interventia directa a operatorului uman.

Comanda - ansamblul de operatii ce se efectueaza in circuit deschis si care au ca efect stabilirea unei dependente dupa o lege prestabilita, pentru valoarea unei marimi dintr-un proces in raport cu marimi independente de acesta.

Comanda manuala - omul intervine asupra elementului de executie.

Comanda automata - comanda se realizeaza numai prin dispozitive prevazute in acest scop.

Telecomanda - comanda se realizeaza de la distanta (se folosesc metode si dispozitive de teletransmitere).

Comanda secventiala - se realizeaza dupa un program secvential ce fixeaza apriori succesiunea actiunilor asupra unui sistem, unele actiuni depind de executarea actiunilor precedente sau de indeplinirea in prealabil a unor conditii

Comanda cu program - se realizeaza conform unui program

Semnalizare - ansamblul de operatii care au ca efect declansarea unor semnale de alarma (optica, acustica) pentru a atrage atentia asupra aparitiei unor situatii normale - anormale in functionarea procesului.

Reglare (automata - manuala)- ansamblul de operatii care au drept scop ca pe baza comparatiei valorii masurate a unei marimi din proces cu o valoare prestabilita sa actioneze asupra procesului astfel ca marimea reglata sa fie adusa sau mentinuta la valoarea prescrisa prin:

stabilirea unei dependente dupa o lege prestabilita pentru valoarea unei marimi dintr-un proces in raport cu marimi independente sau dependente de proces ;

reducerea influentei marimilor perturbatoare asupra marimilor din proces.

Proces - ansamblul transformarilor, caracterizat prin una sau mai multe marimi masurabile, pentru care se realizeaza o automatizare.

Dispozitiv de automatizare - ansamblul de aparate si legaturi care se conecteaza cu procesul in scopul realizarii operatiilor de comanda si de reglare dorite.

Sistem automat - ansamblul cuprinzand procesul si dispozitivul de automatizare.

Sensibilitate - caracteristica unui element care exprima raportul dintre variatia marimii de iesire si variatia marimii de intrare care o produce, dupa ce regimul stationar a fost atins.

Siguranta in functionare - calitatea unui element de a functiona cu o probabilitate prestabilita un interval de timp determinat, fara sa se depaseasca valorile tolerate.

Element al sistemului automat - parte a sistemului automat care formeaza o unitate constructiva si realizeaza una sau mai multe din functiunile sistemului automat. Un element are una sau mai multe marimi de intrare si o marime de iesire, prin care se primesc si se transmit marimile fizice caracteristice functionarii elementului. Elementele componente ale unui sistem automat formeaza un ansamblu unificat daca elementele sunt legate intre ele prin semnale de intrare si iesire cu variatii in domenii date (2 . 10 mA c.c. ; 1 . 5 mA c.c. ; 0 . 20 mA ; 0,2 . 1 daN/cm² - kgf/m²).

Bibliografie: