Automate Programabile

Argument

Automatizarea este definitã ca ştiinţa care se ocupã cu comanda şi controlul sistemelor.Un sistem este o noţiune abstractã ,care poate fi asociatã cu exemple din lumea realã.Se pot distinge sisteme naturale şi artificiale.Sistemele artificiale sunt create de om,exemple in acest domeniu fiind:automobilul,sistemul energetic,sistemul bancar etc.O altã clasificare a sistemelor se referã la comunicarea cu exteriorul.Astfel,se poate vorbi despre sisteme deschise si sisteme închise.Un sistem deschis rãspunde la stimuli din exterior.

Automatizarea,ca ştiintã,a apãrut,practic, în secolul al XIX-lea,odatã cu apariţia primelor maşini de producţie pe scarã largã, îndeosebi în industria textilã.Primele echipamente de comandã şi autoreglaj au fost pur mecanice.La începutul secolului XX au apãrut motoarele electrice.Utilizarea lor în industrie a condus la dezvoltarea domeniului de automatizare electricã: relee,contactoare, întrerupãtoare de putere etc.Electronica s-a dezvoltat datoritã apariţiei radiodifuziunii,in anii ’30 şi a utilizãrii radarului in timpul celui de-al Doilea Rãzboi Mondial.De la descoperirea tranzistorului,in anii ’50 şi pânã la apariţia circuitelor integrate pe scarã largã (VLSI) au trecut numai 10 ani.În anii ’70 au apãrut primele microprocesoare,iar pentru folosirea lor s-au conceput sisteme de operare şi limbaje de programare.Limbajele de nivel înalt: BASIC,Pascal,C etc.au apãrut ca o necesitate de a scurta timpul necesar dezvoltãrii de programe complexe.

În industrie,microprocesoarele s-au folosit pentru comandã,control şi reglare automatã a proceselor continue. În acest sens s-a dezvoltat Automatul Programabil,care este cel mai general echipament de automatizare industrialã cu microprocesor.Din Automatele Programabile au derivate Controller-e cu microprocesor specializate pentru diverse tipuri de aplicaţii industriale: reglarea temperaturii şi debitelor,reglarea turaţiei motoarelor electrice,programarea maşinilor-unelte,programarea roboţilor etc.

CAP. I Utilizarea Automatelor Programabile

Primul automat programabil a fost dezvoltat de un grup de ingineri de la General Motors in 1968,atunci când compania cãuta o alternativã pentru a schimba sistemul de control.Noul sistem întrunea urmãtoarele cerinţe: necesita o programare simplã,modificarea programului se putea face fãrã intervenţia în sistem,iar aparatul era simplu,mic,ieftin şi mult mai sigur decât vechiul sistem de control;costurile de întreţinere erau,de asemenea,mici.

Automatele Programabile au apãrut în aplicaţiile industriale începând cu anul 1975.Ele au fost dezvoltate în special pentru sectorul industrial de cãtre producãtorii de calculatoare.Din aceastã cauzã,arhitectura internã a automatelor programabile se aseamanã cu cea a calculatoarelor personale.

Dacã,la început, automatul programabil avea rolul de a înlocui numai releistica de comandã logicã,pe parcurs, în automatul programabil s-au încorporat temporizatoarele şi numãrãtoarele.Dezvoltarea convertoarelor analog/digitale (CAD) şi digital/analogice (CDA) a permis utilizarea automatelor programabile în bucle de reglaj a proceselor.Astfel într-un automat programabil modern se regãsesc toate instrumentele de care este nevoie pentru realizarea automatizãrii unui proces industrial.

Principalele caracteristici ale unui automat programabil sunt:

-sã înteleagã un limbaj de programare orientat pentru operaţii de logicã binarã;

-sã permitã crearea unei secvenţe de control a sistemului,precum şi utilizarea de temporizatoare (timer) şi numãrãtoare (counter) ;

-sã permitã conectarea cu o consolã de programare şi diagnosticare;

-sã permitã o comunicare eficientã cu consola de programare,cu alte Automate Programabile sau cu calculatoare industriale. Î n prezent,tendinţa în construcţia automatelor programabile este de a se atinge nivelul de complexitate al calculatoarelor personale.Aceastã reorientare se explicã prin nevoia de creare de soft cu ajutorul mediului grafic ( ex.: Windows9x,Windows 2000 ),precum şi prin ieftinirea componentelor hardware utilizate la construcţia PC-urilor.

1.1 Comparaţie între un automat programabil şi un calculator industrial ( IPC )

Un AP se diferenţiazã de un calculator industrial prin faptul cã utilizeazã un alt fel de sistem de operare.Un AP trebuie sã suporte variabile binare ( de 1 bit ),operaţii logice şi o uşoara utilizare a timer-elor şi counter-elor.Un calculator industrial poate înlocui oricând un AP dacã se utilizeazã programe şi module de intrãri/i şiri corespunzãtoare.Un AP nu poate simula un calculator industrial.Microprocesorul utilizat de un AP poate fi identic cu cel al unui calculator industrial.

Evaluarea performanţelor unui AP se mãsoarã în numãrul de instrucţiuni executate în unitatea de timp ( MIPS – Million de Instrucţiuni Pe Secundã ).La calculatorul industrial,performanţa microprocesorului se testeazã prin numãrul de calcule în virgule mobile pe unitatea de timp.

1.2 Domenii de aplicare ale automatelor programabile

Orice sistem sau maşina are un sistem de control. În funcţie de tipul tehnologiei folosite,sistemul de control poate fi: pneumatic,hidraulic,electric,electronic.Frecvent,se folosesc combinaţii ale acestora.

Aplicaţii practice pentru sisteme de control se întâlnesc: la maşinile de spãlat automate,camere video,autovehicule etc.