8/15/2019 C1 APM

1/19

Automate Programabile si Microprogramare

Conf. Nick Andrei Ivanescu

Sala ED 111

Email nick.ivanescu!cimr.pub.ro

8/15/2019 C1 APM

2/19

Automate Programabile "P#C$

Automatul programabil este un dispozitiv electronic programabil, cu o structură șifuncționalitate specică, utilizat pentru controlul echipamentelor industriale sau pentru

automatizarea a diferite procese electro-mecanice industriale (producție) sau din domeniiprecum transport, servicii, achiziție și prelucrare informații, securitate, home automation etc.

roces ! "chipamente # specicații de funcționare$istem de control%- &ogică cablată (controller hard'are)% relee, contacte, porți logice, numărătoare etc- &ogică programabilă (controller soft'are)% arii logice programabile, microcontrollere,

Automate rogramabilearacteristici &ogică cablată%- icultate de proiectare, simulare a circuitului- *ecesitatea reproiectării +ntregului circuit la o modicare a specicațiilor procesului-  imp mic de răspuns la variații ale intrărilor- olosite +n reglări de mărimi sau cnd intrările variază foarte rapidAvanta/e &ogică programabilă% schimbare doar a softului +n cazul modicării funcționăriiprocesului

8/15/2019 C1 APM

3/19

Automate Programabile % Produc&tori

Allen 0radle1$iemens0osch

2itsubishi2oeller"merson

8/15/2019 C1 APM

4/19

Structura Automatelor Programabile

orturi de omunicație%• 3$454 6 3$789• "thernet

8/15/2019 C1 APM

5/19

E'emple de Automate programabile

":istă 4 tipuri de automate%;. ompacte% au module de intrare 6 ieșire integrate fără posibilitate de e:tensie

4. 2odulare% unitatea centrala este independentă de modulele de

8/15/2019 C1 APM

6/19

Automate Programabile Modulare

8/15/2019 C1 APM

7/19

Ciclul de fun(ionare al Automatelor Programabile

"=$ > "nd of $can

8/15/2019 C1 APM

8/19

)impul de r&spuns al Automatelor Programabile

 impul de răspuns al unui automat reprezintă durata totală a unui ciclu automat ?iconstituie un parametru important al automatelor programabile. impul de e:ecu@ie aprogramului depinde de mai mulți factori%• *umărul și tipul modulelor de

8/15/2019 C1 APM

9/19

)impul de r&spuns al Automatelor Programabile

n procesor este capabil să citească starea unei intrări att timp ct semnalul nu estemai rapid dect timpul de răspuns (semnalul nu +?i schimbă starea de la Blo'C la BhighCsau invers de două ori pe parcursul unui ciclu automat).

"roare la detec@ia schimbării de stare a semnalului de intrare

8/15/2019 C1 APM

10/19

Solu(ii de citire a semnalelor scurte

• olosirea unui modul care con@ine un circuit ce realizează prelungirea semnalului pedurata a cel pu@in un ciclu complet automat

etec@ia semnalelor de durată mică prin prelungirea semnalului

8/15/2019 C1 APM

11/19

Solu(ii de citire a semnalelor scurte

• olosirea +ntreruperilor, att pt intrări ct și pt ieșiri

2ecanismul de tratare a semnalelor critice

8/15/2019 C1 APM

12/19

)askuri +n cadrul ciclului automat

• 2a/oritatea automatelor programabile au posibilitatea de a rula mai multe programe

utilizator ?i de a le e:ecuta +n paralel.• entru aceasta se folose?te un mecanism de multi-tasDing care +mparte ciclul automat,

mai e:act e:ecu@ia programului utilizator, +n felii de timp cu o anumită prioritate.

$tructurarea tasD-urilor +n ciclul automat

• rimele e:ecutate sunt tasD-urile critice adică tasD-urile care implică elemente deintrare-ie?ire critice

• rmătoarele e:ecutate sunt tasD-urile care a/ută la monitorizarea sistemului ?i caretrebuie să preia date din automat ?i să le transmită printr-o interfa@ă dispozitivului demonitorizare

8/15/2019 C1 APM

13/19

Module de intrare , ie-ire

• En general sunt două tipuri constructive de module de intrare folosite +n industrie%

FsourcingC ?i FsinDingC denumire care se referă la modul +n care curentul electric intră sauiese din modulul respectiv.

• urentul electric are sensul de la terminalul pozitiv la cel negativ. acă modulul este detipul FsourcingC a?a cum se poate observa ?i +n gură, curentul parcurge circuitul dinterminalul intrării, acesta ind un terminal pozitiv, prin senzor către masa comună amodulului de intrare.

2odul de intrare de tip BsourcingC

8/15/2019 C1 APM

14/19

Modul de intrare de tip sourcing/

• t timp senzorul nu +nchide circuitul, intrarea pe care senzorul este legat nu va activă. nd senzorul

este activ, acesta va +nchide circuitul, ceea ce va duce la activarea intrării automatului.• urentul electric are sensul de la terminalul pozitiv la cel negativ. acă modulul este de tipul FsourcingC

a?a cum se poate observa ?i +n gură, curentul parcurge circuitul din terminalul intrării, acesta ind unterminal pozitiv, prin senzor către masa comună a modulului de intrare.

• En interiorul cardului se aGă un optocuplor pentru a se realiza izola@ia galvanică +ntre circuitul industrial ?icel al unită@ii centrale.

• acă senzorul +nchide circuitul, va aduce poten@ialul de HI al sursei de alimentare pe terminalulmodulului de intrare, făcnd posibilă apari@ia curentului necesar pentru aprinderea leduluioptocuplorului, ceea ce va duce +n nal la setarea registrului de intrare a automatului. and sealimenteaza ledul, lumina emisa de acesta deschide /onctiunea colector-emitor a fototranzistorului

8/15/2019 C1 APM

15/19

Modul de intrare de tip sinking/

• acă modulul este de tipul FsinDingC a?a cum se poate observa +n gură, curentul

parcurge circuitul din terminalul pozitiv al sursei prin senzor către terminalul modululuide intrare (+n acest caz 9).

• t timp senzorul nu +nchide circuitul, intrarea pe care senzorul este legat nu va activă. nd senzorul este activ, acesta va +nchide circuitul, ceea ce va duce laactivarea intrării automatului.

2odul de intrare tip FsinDingC

8/15/2019 C1 APM

16/19

Modul de intrare de tip sinking/

• $chema internă de func@ionare a modului de intrare este cea din gura 7. En interiorulcardului se aGă optocuplorul conectat +ntre terminalul de intrare ?i masa comună.

• acă senzorul +nchide circuitul, sursa de alimentare va debita curentul necesarpentru aprinderea ledului optocuplorului prin intermediul contactului senzorului ?i arezisten@ei 3, ceea ce va duce la setarea registrului de intrare a automatului.

$chema electronică internă a modului tip FsinDingC

8/15/2019 C1 APM

17/19

Modul de ie-ire de tip sourcing/

• Acestea conectează poten@ialul pozitiv de 47 Iol@i al sursei de alimentare la circuitul

comandat.• En momentul cnd ie?irea este inactivă, tranzistorul corespunzător ie?irii respective este

blocat, ceea ce +nseamnă pentru circuitul comandat absen@a unui poten@ial pozitiv la bornasa.

• nd din regi?trii automatului are loc activarea (setarea) acestei ie?iri, tranzistorul intră +nsatura@ie, ac@ionnd ca un simplu contact. Atunci se +nchide circuitul ceea ce conduce laapari@ia poten@ialului pozitiv la borna circuitului comandat, acesta ind astfel activat.

2odul de ie?ire cu tranzistori tip FsourceC

8/15/2019 C1 APM

18/19

Modul de ie-ire de tip sinking/

• 2odulul conectează poten@ialul de H vol@i la terminalul său atunci cnd regi?triiautomatului setează ie?irea respectivă.

• t timp modulul este inactiv, la ie?irea acestuia e:istă un poten@ial ridicat, circuitulind deschis. nd ie?irea a fost activată, tranzistorul intră +n regimul de satura@iecomportndu-se ca un contact, ceea ce duce la +nchiderea circuitului.

2odul de ie?ire cu tranzistori tip FsourceC

8/15/2019 C1 APM

19/19

Modul de ie-ire de tip source/ cu relee

• ezavanta/ul ma/or al modulelor cu tranzistoare este limitarea de curent ?i tensiuneimpuse de acestea.

• ele mai multe astfel de module nu oferă posibilitatea activării de circuite comandate lao tensiune mai mare de 47 de Iol@i curent continuu ?i un consum mai mare de 9HHmA.

• 2arii producători de automate programabile dau posibilitatea echipării cu module deie?ire cu relee.

• ontactele releelor pot suporta +n general tensiuni de pnă la 47H Iol@i, iar un alt mareavanta/ este faptul că se poate folosi ?i curent alternativ.

• urentul ma:im admis de contactele releelor diferă de la producător la producător darca un minim general s-a ales valoarea de 9HHmA la tensiunea de 47HI.