Cuprins
- NOTAȚII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
- CAPITOLUL 1. SISTEMELE DE CALCUL ȘI CONTROLUL
- INDUSTRIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- 1.1.
- Introducere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- 1.2.
- Contextul industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
- 1.3.
- Noile reguli de producție . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
- 1.4.
- Tipuri de strategii de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
- 1.4.1.
- Subsisteme de monitorizare . . . . . . . . . . . . . . . . 10
- 1.4.2.
- Subsisteme secvențiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
- 1.4.3.
- Subsisteme de control în buclă închisă . . . . . . . . . . 12
- 1.4.4.
- Echipamente de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
- 1.5.
- Utilizarea calculatoarelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
- 1.5.1.
- Arhitectura calculatoarelor . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
- 1.5.2.
- Programarea în cod mașină și în limbaj de asamblare . . 17
- 1.5.3.
- Limbaje de nivel înalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
- 1.5.4.
- Programe de aplicație . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
- 1.6.
- Cerințe ale controlului industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
- 1.7.
- Automatele programabile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
- 1.7.1.
- Scurt istoric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
- 1.7.2.
- Normalizarea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
- 1.7.3.
- Tendințe ale pieței . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
- CAPITOLUL 2. STRUCTURA AUTOMATELOR
- PROGRAMABILE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
- 2.1. Prezentare generală a automatelor programabile . . . . . . . . . 30
- 2.2. Module de I/E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
- 2.2.1. Module de intrări discrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
- 2.2.2. Module de ieșiri discrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
- 2.3. Identificarea adreselor de I/E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
- 2.3.1. Adresarea I/E la AP PLC-5 al firmei Allen Bradley . . . . 39
- 2.3.2. Adresarea I/E la AP SIMATIC S5 al firmei Siemens . . . 40
- 2.3.3. Adresarea I/E la AP GEM-80 al firmei CEGELEC . . . . 42
- 2.3.4. Adresarea I/E la AP Master al firmei ABB . . . . . . . . . 43
- 2.3.5. Adresarea I/E la AP F2 al firmei Mitsubishi . . . . . . . . 45
- 3
- 2.3.6. Adresarea I/E la AP APC700 al firmei IPA S.A.
- București . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
- 2.4. Adresarea memoriei interne de un bit . . . . . . . . . . . . . . . 45
- 2.5. Execuția programelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
- 2.5.1. Ciclul program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
- 2.5.2. Ramificații și repetiții . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
- 2.5.3. Subrutine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
- 2.5.4. Transferul prin întreruperi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
- 2.6. Comanda la distanță . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
- 2.7. Avantajele controlului cu AP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
- CAPITOLUL 3. LIMBAJE DE PROGRAMARE . . . . . . . . . . . 58
- 3.1. Standardul IEC 1131-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
- 3.2. Diagrama scară . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
- 3.3. Diagrama cu blocuri funcționale . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
- 3.4. Lista de instrucțiuni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
- 3.5. Textul structurat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
- 3.6. Diagrama de stare secvențială . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
- CAPITOLUL 4. FUNCȚII SPECIALE . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
- 4.1. Programarea memoriei interne de un bit . . . . . . . . . . . . . 78
- 4.2. Temporizatoare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
- 4.3. Numărătoare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
- 4.4. Aplicații numerice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
- 4.4.1. Reprezentarea numerelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
- 4.4.2. Transferul datelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
- 4.4.3. Compararea datelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
- 4.4.4. Operații aritmetice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
- CAPITOLUL 5. METODE DE PROGRAMARE . . . . . . . . . . . 102
- 5.1. Programarea logicii combinaționale . . . . . . . . . . . . . . . . 102
- 5.2. Programarea logicii secvențiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
- 5.3. Ingineria software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
- 5.4. Proiectarea top-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
- 5.5. Structura programelor în diverse AP . . . . . . . . . . . . . . . 120
- 5.6. Întreținerea și practica software . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
- BIBLIOGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Extras din curs
CAPITOLUL 1
SISTEMELE DE CALCUL ȘI CONTROLUL INDUSTRIAL
1.1.
Introducere
Foarte puține instalații industriale pot funcționa singure și majoritatea lor necesită o anume formă de sistem de control pentru a asigura o operare sigură și eficientă. Figura 1.1 este o reprezentare a unei instalații tipice, care poate fi o uzină conectată la un sistem de control [27].
Figura 1.1. O imagine simplificată a unui sistem de control
Sistemul de control transformă comenzile operatorului uman în acțiuni necesare și afișează starea instalației către operator.
La cel mai simplu nivel, instalația poate fi un motor electric care acționează un ventilator de răcire. Aici sistemul de control poate fi compus din: un contactor electric, protecții la scurtcircuit și suprasarcină a motorului, respectiv a cablurilor. Controlul operatorului poate consta în butoane de START / STOP iar starea instalației poate fi observată prin lămpi de semnalizare de PORNIT / OPRIT și DEFECT.
La cealaltă extremă, uzina poate fi o vastă instalație petrochimică. Aici sistemul de control poate fi complex și constă într-o combinație de
7
tehnologii. Legătura cu operatorul uman poate fi la fel de variată, comenzile fiind date iar informațiile fiind afișate prin intermediul diverselor echipamente.
În majoritatea cazurilor, operatorul va fi o parte a sistemului de control. Dacă se declanșează o alarmă care înseamnă "Nivel scăzut de ulei", operatorul trebuie să adauge ulei.
1.2. Contextul industrial
Din punct de vedere al gestiunii și al automatizării, întreprinderile industriale pot fi clasificate, în general, în două mari categorii: întreprinderi cu procese continue și întreprinderi manufacturiere.
În primul caz producția este descrisă în termenii debitului de materiale. Tipice pentru acest caz sunt uzinele fizico-chimice și petrochimice. Procesul de producție este caracterizat printr-o secvență de reacții fizico-chimice ce se succed într-o manieră continuă sau cvasi-continuă. Este clar că în aceste întreprinderi producția este limitată strict, atât din punctul de vedere al naturii produselor, cât și din punctul de vedere al utilajelor de producție.
În cea de-a doua categorie de întreprinderi se fabrică produse de mai multe tipuri, care pot fi, evident, de complexitate diferită. Industriile mecanice, electrice și electronice aparțin acestei categorii. Procesul de producție se prezintă, în general, ca o succesiune de operații de producere și asamblare realizate manual sau cu ajutorul mașinilor.
Problemele cu care se confruntă actualmente întreprinderile industriale pot fi explicate prin evoluția pieței. Cu puțin timp în urmă, piața era caracterizată prin faptul că producătorii erau cei ce determinau tipul și cantitatea produselor. Utilizatorii (clienții) cumpărau ceea ce era disponibil.
Astăzi piața se caracterizează prin faptul că cerințele producției sunt determinate de către solicitările utilizatorilor (clienților). Concurența s-a întețit și mondializat considerabil iar exigențele consumatorilor au sporit, îndeosebi în ceea ce privește calitatea produselor.
Ciclul de viață al produselor s-a redus considerabil: 3-4 ani pentru un automobil și mai puțin pentru un calculator PC. În termenii producției, aceasta înseamnă o mare varietate de produse cu un ciclu de viață scurt și în serii mici [50].
Pentru a supraviețui, întreprinderile vor trebui să producă repede, de calitate și în concordanță cu cerințele pieței, trebuind în acest sens să se poată adapta rapid la evoluția produselor [29].
Bibliografie
1.
Anderson T., Tourlas K., Diagrams and programming languages for programmable controllers, Proceedings of the Formal Methods Europe Symposium, LNCS, Springer, 1997, pp. 1-19
2.
Barabas T., Stadiul actual al cercetărilor și realizărilor în domeniul structurii MAP (protocol de automatizare a fabricației) pentru hipersisteme robotizate CIM, Referat de doctorat nr. 1, Universitatea Politehnica din Timișoara, 1998
3.
Berger H., Automating with the SIMATIC S5 115U, Siemens Aktiengesellschaft, 2nd edition, Munich, 1992
4.
Borangiu T., Dobrescu R., Automate programabile, Editura Academiei București, 1986
5.
Borda M. E., Teoria transmiterii informației, Ed. Dacia, Cluj-Napoca, 1999
6.
Breeding J. K., Digital Design Fundamentals, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1989
7.
Cătuneanu V.M., Bacivarof I.C., Fiabilitatea sistemelor de telecomunicații, Ed. Militară, București,1985
8.
Cepișcă C., Traductoare și senzori, ICPE București, 1998
9.
Chellis J., Elemente fundamentale ale rețelelor de calculatoare, All Educational, București, 2000
10.
Ciorăscu F., Spânulescu I., Măsurări electrice și electronice, E. D. P. București, 1973
11.
Coroescu T., Sisteme automate speciale, Universitatea din Petroșani, 1999
12.
Dierks H., Synthesising controllers from real-time specifications, Proceedings of 10th International Symposium on system synthesis, IEEE CS Press, 1997, pp. 126-133
13.
Dodescu Gh., Calculatoare. Elemente fundamentale de structură. Inițializarea în utilizarea PC-urilor, All Educational, București, 2000
14.
Dolga V., Traductoare și senzori, Universitatea Politehnica din Timișoara, 1996
15.
Felea I., Coroiu N., Fiabilitatea și mentenanța echipamentelor electrice, Editura tehnică, București, 2001
16.
Flynn J. M., Computer Architecture, Pipelined and Parallel Processor Design, Jones and Bartlett Publishers, Boston-London, 1995
17.
Gavriș M., Determinarea automată a mărimilor de referință din comanda adaptivă a mașinilor-unelte, Teză de doctorat, Institutul Politehnic "Traian Vuia" Timișoara, 1989
18.
Gavriș M., Gergely E. I., Automate programabile, Îndrumător de laborator, Lito Universitatea din Oradea, 1995
19.
Gavriș M., Gergely E. I., Determinarea parametrilor unui regulator PID cu programul de modelare grafică ACSL, Analele Universității din Oradea, Fascicola Electrotehnică, 1996, pp. 324-331
20.
Gavriș M., Gergely E. I., Simularea buclei de poziție a unei mașini unelte cu automat programabil, Analele Universității din Oradea, Fascicola Electrotehnică, Secțiunea C, 1997, pp. 35-41
21.
Gavriș M., Gergely M., Gergely E. I., Comanda sincronă a semafoarelor de pe traseul Cele Trei Crișuri - Hotel Dacia - Magazin Crișul cu automatul programabil TI305, Analele Universității din Oradea, Fascicola Electrotehnică, 1993, pp. 419-427
22.
Gergely E. I., Stadiul actual în tratarea fiabilității echipamentelor de automatizare din domeniul construcțiilor de mașini, Referat de doctorat nr. 1, Oradea, 1995
23.
Gergely E. I., Present techniques for improving the reliability of the machine engineering control equipments, Proceedings of the A’96-THETA 10 Automatic Control & Testing Conference Cluj-Napoca, 1996, pp. 261-266
24.
Gergely E.I., On reliability assesment of programmable logic controllers - based control systems, Analele Universității din Oradea, Fascicola Electrotehnică,1998
25.
Gergely E. I., The effect of programmable logic controllers programming techniques on the program cycle in the sequential logic
design, Analele Universității din Oradea, Fascicola Electrotehnică, Secțiunea E, 1999, pp. 50-57
...
Preview document
Conținut arhivă zip
- Automate programabile.pdf
Alții au mai descărcat și
În evoluţia sa omenirea a fost preocupată de realizarea unor dispozitive, mijloace tehnice, care să solicite cât mai puţin prezenţa omului pentru o...
1. Introducere Sistemele de stabilizare/urmărire își găsesc aplicații în cele mai variate domenii tehnice, militare, medicale, meteorologice etc....
Cap.I. Definiții și particularități ale sistemelor de urmărire I.1. Noțiuni introductive Sistem de urmărire = sistem de control al poziției,...
INTRODUCERE Teza de doctorat conține o introducere și este structurată pe 6 capitole în care am prezentat modelele fenomenelor meteorologice care...
Aplicatia consta în controlul unei macarale care trebuie sa realizeze cele 2 cicluri de miscare reprezentate în figura 5.1. Initial macaraua se...
Dorinþa de a obþine performanþe cât mai bune din instalaþiile indstriale pe plan tehnic cât ºi economic, duc la o cerere de echipamente cu...
1. Introducere în automatizarea proceselor Automatizarea unui proces tehnologic înseamnă dotarea instalaţiilor cu mijloace tehnice necesare şi...
Te-ar putea interesa și
I. PARTEA TEORETICA 1. Automate programabile 1.1 Introducere Sistemele automate de control a proceselor sunt un conglomerat de dispozitive...
PARTEA I Capitolul 1. Usi de garaj automate 1.1. Generalitãti Portile si usile de intrare în curte sau în garaj automatizate reprezintã solutia...
I. Partea teoretica 1. Programatoare pentru centrala termica 1.1 Programator Un programator se utilizeaza in instalatii de incalzire pentru...
INTRODUCERE Modernizarea sistemului de securitate al maşinii de rectificat feţe bielă - Giustina Lucrarea de disertaţie realizată în cadrul...
Argument Automatizarea este definitã ca ştiinţa care se ocupã cu comanda şi controlul sistemelor.Un sistem este o noţiune abstractã ,care poate fi...
1. Controller Programabil Logic (PLC) 1.1. Introducere Ingineria controlată a evoluat de-a lungul timpului. Cândva, în trecut, oamenii erau...
CAPITOLUL 1. GENERALITĂŢI PRIVIND AUTOMATELE PROGRAMABILE 1.1.Definiţii şi caracteristici. Automatele programabile sau PLC-urile sunt...
Introducere Simularea evenimentelor discrete este o abordare foarte bună în ceea ce privește modelarea unui sistem real și pentru a-i reproduce...