Comanda unui semafor cu automatul programabil Simatic 300

Primul automat programabil a fost dezvoltat de un grup de ingineri de la General Motors in 1968,atunci când compania căuta o alternativă pentru a schimba sistemul de control. Noul sistem întrunea următoarele cerințe: necesita o programare simplă, modificarea programului se putea face fără intervenția în sistem,iar automat programabilaratul era simplu,mic,ieftin și mult mai sigur decât vechiul sistem de control;costurile de întreținere erau,de asemenea,mici.

Automatele Programabile au automat programabilărut în automat programabillicațiile industriale începând cu anul 1975.Ele au fost dezvoltate în special pentru sectorul industrial de către producătorii de calculatoare.Din această cauză,arhitectura internă a automatelor programabile se aseamană cu cea a calculatoarelor personale.

Dacă,la început, automatul programabil avea rolul de a înlocui numai releistica de comandă logică,pe parcurs, în automatul programabil s-au încorporat temporizatoarele și numărătoarele.Dezvoltarea convertoarelor analog/digitale (CAD) și digital/analogice (CDA) a permis utilizarea automatelor programabile în bucle de reglaj a proceselor.Astfel într-un automat programabil modern se regăsesc toate instrumentele de care este nevoie pentru realizarea automatizării unui proces industrial.

Principalele caracteristici ale unui automat programabil sunt:

-să înteleagă un limbaj de programare orientat pentru operații de logică binară;

-să permită crearea unei secvențe de control a sistemului,precum și utilizarea de temporizatoare (timer) și numărătoare (counter) ;

-să permită conectarea cu o consolă de programare și diagnosticare;

-să permită o comunicare eficientă cu consola de programare,cu alte Automate Programabile sau cu calculatoare industriale.În prezent,tendința în construcția automatelor programabile este de a se atinge nivelul de complexitate al calculatoarelor personale. Această reorientare se explică prin nevoia de creare de soft cu ajutorul mediului grafic ( ex.: Windows9x,Windows 2000 ), precum și prin ieftinirea componentelor hardware utilizate la construcția PC-urilor.

Des întâlnite în circuitele electrice avansate, sistemele automate de control a proceselor conferă stabilitate, acuratețe și performanță. Aceste sisteme înlocuind un conglomerat de dispozitive electronice și electrice, regăsite în sistemele electrice anterioare. Sistemele de operare pot avea diverse forme de implementare pornind de la surse de alimentare și până la mașini. Fiind un rezultat rapid a progresului tehnologic, cele mai complexe operații au fost rezolvate prin conectarea în sistem a unor automate programabile și unități centrale de proces.

Aceste automate programabile , așa cum le vom denumi în continuare, pe lângă conexiunile cu instrumentele de măsură și senzorii din procesul de automatizare, va trebui să permită comanda intregului proces și ceea ce este și important, să comunice operatorului stările procesului prin semnale vizuale și sunet și/sau printr-o rețea de comunicație la un computer. Aceste caracteristici permit exploatarea automatizări la un înalt grad de flexibilitate, prin schimbarea și monitorizarea mult mai comodă a parametrilor de bază a procesului. Automatul programabil pot fi construit ca un sistem modular, pornind de la un nucleu (Master) și i se pot adăuga suplimentar porturi I/O.

Automatul programabil este garantat pentru utilizare în condiții severe de "stres" industrial (variații de tensiune și temperatură, noxe, vibrații).

Capitolul 2. Noțiuni generale despre Simatic

Sistemul de automatizare SIMATIC este reprezentat de componente coordonate cu metode unitare de configurarea, înregistrarea și transmiterea datelor.

Automatele programabile din familia SIMATIC (S7) reprezintă baza sistemului de automatizare . Cele 3 tipuri aflate pe piață sunt:S7-200 un automat de mici dimensiuni folosit în automatizări ale unor procese mai simple (obiecte casnice de exemplu) ,S7-300 este un automat pentru automatizări medii , iar S7-400 reprezintă soluția pentru automatizări complexe.

Automatul programabil functioneaza doar daca are o secventa de instructiuni salvata in memorie. Aceasta secventa de instructiuni constituie programul. AP-ul executa programul incepand de la prima linie pana la ultima si apoi se reia acest ciclu. Ciclul se numeste “scanare”.Ciclul incepe prin citirea intrarilor si apoi executa programul; se incheie prin modificarea iesirilor.

Figura 1. Exemplu de Automat programabil

Un astfel de automat este format din:

- sursa de alimentare,

- unitatea centrală ,

- modulele de I/O.