proiectarea logicii cablate

Report
AUTOMATE PROGRAMABILE
Lectii, Activitati de invatare, Teste
ETAPELE PROCESULUI DE PROIECTARE A
SISTEMELOR DE AUTOMATIZARE
Competenţa:
26.1. Identifică automatele programabile după dimensiunea magistralei de date.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- Selectaţi tipul de logică potrivit pentru implementarea unei automatizări.
ETAPELE PROCESULUI DE PROIECTARE A
SISTEMELOR DE AUTOMATIZARE
Sistemele de automatizare proiectate pot fi implementate în două moduri:
 Prin logica cablată, caz în care:
a.Funcţia realizată depinde de conexiunile dintre module, deci de cablaj şi
b.Orice modificare în funcţia de conducere a sistemului necesită modificări
hardware.
 Prin logica programată, ceea ce presupune:
a. Existenţa unui echipament universal pe care poate rula orice aplicaţie;
b. Funcţia sistemului de automatizare este realizată de un program aflat întro memorie. Modificarea funcţiei sistemului, în acest caz, nu se face prin
modificări hardware ci software, deci prin încărcarea în memorie a unui alt
program.
TIPURI DE LOGICĂ
 Dacă sistemul de automatizare are de gestionat un număr mare de parametri şi/
sau algoritmul de conducere este complex atunci se optează pentru
implementarea prin logică programată.
 Dacă în schimb, cerinţele de viteză sunt primordiale, se optează pentru
implementarea prin logică cablată.
 În cazul sistemelor care au cerinţe şi de complexitate şi de viteză, soluţia de
implemetare va fi una mixtă.
Concluzie:
Proiectarea unui sistem de automatizare va începe cu faza de definire
a problemei în care se face şi partajarea sistemului în logică cablată şi
în logica programată.
Activitatea de învăţare:1.1. Tipuri de logică.
Competenţa:
26.1. Identifică automatele programabile după dimensiunea magistralei de date.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- Selectaţi tipul de logică potrivit pentru implementarea unei automatizări.
Folosind fişa de documentare 1.1. şi pornind de la enunţurile de mai jos, realizaţi un eseu
de circa 10 rânduri în care să dezvoltaţi ideile conţinute în enunţuri.
În realizarea eseului trebuie să folosiţi minim 7 cuvinte din lista dată mai jos.
În logica cablată realizarea funcţiei depinde de ……………..
Modificarea în funcţia de conducere presupune …………………
Logica cablată se poate utiliza în cazul ……………….
În logica programată este nevoie de un ………………….
Modificarea în funcţia de conducere presupune ……………….
Se apelează la logica programată ………………….
Lista de cuvinte: soluţie mixtă, echipament universal, număr mare de parametri, algoritm
complex, viteză de variaţie, viteza de procesare a datelor, tratare a erorilor, hardware,
software, program.
ETAPELE DE PROIECTARE A LOGICII
CABLATE
Competenţa:
Identifică automatele programabile după dimensiunea magistralei de date.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- identificaţi etapele de proiectare a logicii cablate.
A. Partajarea blocurilor
PROIECTAREA LOGICII CABLATE
B.Sinteza
Sintezablocurilor
blocurilor
A. Partajarea blocurilor
 Sistemul se împarte în blocuri folosind
criterii funcţionale (care au în vedere
funcţia îndeplinită) sau
 criterii poziţionale (care au în vedere
poziţia ocupată).
Blocurile proiectate trebuie să realizeze un
compromis între două criterii oarecum
contradictorii care se impun acestora şi
anume:
- să aibă complexitate cât mai redusă
pentru a putea fi uşor de realizat şi testat şi
- numărul blocurilor să fie cât mai mic
pentru a nu apărea probleme de
interconectare.
C. Implementarea cu circuite logice
D. Testarea blocurilor componente
Lucrează
corect?
NU
DA
E. Testarea prototipului
Lucrează
corect?
NU
DA
F. Proiectare produs final
Figura 1.2.1. Algoritmul de proiectare a logicii cablate.
B. Sinteza blocurilor
În această etapă se exprimă funcţionarea blocurilor prin funcţii logice.
C. Implementarea cu circuite logice
Se implementează funcţiile logice cu ajutorul componentelor
electronice montate pe:
- circuite imprimate realizate special sau
- prin wraping pe plăci universale.
Înainte de implantare componentele vor fi testate. Se realizează apoi
conexiunile între plăci.
D. Testarea blocurilor componente
Testarea blocurilor componente se face separat, în condiţii cât mai
apropiate de cele reale, simulându-se blocurile încă nerealizate.
Dacă în urma testării apar erori se reia procesul de la etapa C.
E. Testarea prototipului
În această etapă pot să apară conexiuni greşite datorate fazei B, de
sinteză a blocurilor,
 fapt pentru care se reia procesul de la această etapă.
• Modificările făcute pot afecta funcţionarea întregului sistem.
• Nu este exclusă reproiectarea întregului sistem.
F. Proiectare produs final
Proiectarea produsului final poate dura foarte mult mai ales dacă
prototipul a fost implementat
 pe plăci universale iar
 produsul final trebuie realizat pe circuite imprimate.
• De multe ori ciclul trebuie parcurs de mai multe ori până la
realizarea unui produs acceptabil.
Activitatea de învăţare 1.
Etapele de proiectare a logicii cablate.
Sinteza blocurilor
Folosind Fişa de documentare 1.2.
dar şi alte surse de informare:
 internet(cine are pe telefon),
 caietul de notiţe,
 refaceţi diagrama etapelor de
proiectare a logicii cablate
cu textele corespunzătoare din listă.
Lucrează
corect?
NU
DA
Elevii se pot organiza în grupe mici (2
– 3 elevi) sau pot lucra individual.
Lucrează
corect?
DA
Timp de lucru 5 minute.
NU
Activitatea de învăţare 2. Etapele de proiectare a logicii cablate.
Folosind Fişa de documentare 2, internet(cine are pe telefon), caietul de notiţe,
 faceţi asocierile corespunzătoare între denumirile etapelor procesului de proiectare
a logicii cablate şi caracteristici ale acestora.
Etapele de proiectare
1. Sinteza blocurilor
Caracteristici ale etapelor
a) Trebuie parcursă de mai multe ori până la
obţinerea unui produs acceptabil. Durează mult mai
ales dacă prototipul s-a realizat pe plăci de test
universale.
2. Testarea prototipului
b) Exprimarea funcţionării blocurilor prin funcţii
logice.
3. Testarea blocurilor componente
c) Implementarea funcţiilor logice pe plăci universale
sau dedicate după testarea componentelor
electronice.
4. Partajarea blocurilor
d) Aici sunt descoperite erorile făcute în faza de
sinteză, reluarea proiectării trebuind făcută din
această fază, uneori cu modificări radicale.
5. Implementarea cu circuite logice
e) Se testează separtat blocurile componente, cele
inexistente simulându-se. La apariţia de erori se reia
implementarea.
6. Proiectare produs final
f) Se împarte sistemul în module după criterii
funcţionale sau poziţionale. Modulele trebuie să
satisfacă cerinţele de număr minim şi complexitatate
redusă.
ETAPELE DE PROIECTARE A
LOGICII PROGRAMATE.
Competenţa:
26.1. Identifică automatele programabile după dimensiunea magistralei de date.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- identifice etapele de proiectare a logicii programate.
Logica este stiinta care studiaza corectitudinea
gandirii, folosirea expresiilor corecte, concise,
precise pentru redarea gandurilor.
Partajarea sistemului în logică cablată şi
logică programată
A. Alegerea configuraţiei sistemului
ALGORITMUL DE PROIECTARE
A LOGICII PROGRAMATE.
B. Proiectarea programului
C. Scrierea programului sursă
D. Asamblarea programului
E. Testarea programului
 Proiectarea logicii programate se
face pe baza algoritmului.
Este
corect ?
NU
DA
Satisface
performanţele
impuse ?
DA
F. Înscrie programul în PROM
G. Elaborarea documentaţiei
NU
Semnificaţia blocurilor componente
A. Alegerea configuraţiei sistemului
Alegerea configuraţiei sistemului de calcul se face pe baza analizei de sistem.
 Se determină
 numărul de intrări,
 numărul de ieşiri ,
 numărul de dispozitive de transmitere a informaţiei,
 capacitatea memoriei,
 tipul şi numărul de interfeţe cu procesul.
Tot în această etapă se face o analiză preliminară a performanţelor sistemului şi a
soluţiilor care ar duce la realizarea acestora.
B. Proiectarea programului
Se face schiţarea operaţiilor ce urmează a fi executate de program.
C. Scrierea programului sursă
Scrierea programului în limbaj de asamblare sau într-un limbaj de nivel superior.
D. Asamblarea programului
Translatarea în limbaj cod maşină automat în mediul de dezvoltare.
E. Testarea programului
Testarea programului urmăreşte verificarea faptului că programul răspunde corect
la cerinţele impuse.
 Fazele de scriere, translatare şi testare se repetă de mai multe ori până când
codul maşină funcţionează corect.
 Se verifică apoi dacă programul satisface performanţele impuse sistemului prin
tema de proiectare.
 Se verifică mai ales viteza de răspuns. Dacă sistemul nu răspunde se încearcă o
optimizare a acestuia. Dacă nici după optimizare sistemul nu răspunde cerinţelor
se reia analiza sistemului pentru a vedea ce blocuri pot fi realizate în logica
cablată.
F. Înscrie programul în PROM
Dacă verificarea sistemului este încheiată cu succes, programul este înscris în
PROM.
G. Elaborarea documentaţiei
Se elaborează documentaţia aferentă.
Evaluare 1.
Etapele de proiectare a logicii
programate.
Partajarea sistemului în logică cablată şi logică programată
Timp de lucru 5 minute.
Completaţi următoarea diagramă cu
textele corespunzătoare din listă:
•Alegerea configuraţiei sistemului,
• Testarea programului,
• Elaborarea documentaţiei,
• Înscrie programul în PROM,
• Asamblarea programului,
• Scrierea programului sursă,
• Proiectarea programului.
Este corect ?
DA
Satisface performanţele
impuse ?
DA
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- identificaţi etapele de proiectare a logicii programate.
NU
NU
Activitatea de învăţare 1
10 minute.
Caracteristicile etapelor de proiectare a logicii programate.
 Faceţi asocierile corespunzătoare între denumirile etapelor procesului de
proiectare a logicii programate şi caracteristici ale acestora.
Etapele de proiectare
1. Alegerea configuraţiei
sistemului;
Caracteristici ale etapelor
a) Se verifică dacă programul satisface cerinţele impuse
prin tema de proiectare. Dacă este necesar se reiau fazele
de scriere, translatare şi testare a programului. Se verifică
viteza de răspuns. Dacă viteza este prea mică se poate
ajunge chiar la implementarea unor module în formă
cablată.
2. Proiectarea programului
3. Scrierea programului sursă
4. Elaborarea documentaţiei
b) Se elaborează documentaţia sistemului.
c) Translatarea programului în limbaj cod maşină.
d) Se determină numărul de intrări, numărul de ieşiri ,
numărul de dispozitive de transmitere a informaţiei,
capacitatea memoriei, tipul şi numărul de interfeţe cu
procesul.
5. Testarea programului
e) Schiţarea operaţiilor ce trebuie executate de program.
6. Înscrie programul în PROM
f) Scrierea programului într-un limbaj de nivel superior
7. Asamblarea programului
g) Dacă verificarea programului s-a încheiat cu succes
acesta se înscrie în memoria permanentă.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- specifice caracteristici ale etapelor de proiectare a logicii programate.
Data: 11.11.2013
Activitatea de învăţare 2.
Clasificarea automatelor programabile.
 Competenţa:
26.1. Identifică automatele programabile după dimensiunea magistralei
de date.
Obiective:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- clasificaţi automatele programabile după 3 criterii;
- identificaţi automatul programabil pe bit.
Activitatea de învăţare 2.
Folosind caietul de notiţe, faceţi asocierile corespunzătoare între criteriile de
clasificare ale AP şi tipurile de AP.
Criterii de clasificare AP
1. Principiul constructiv
2. Dimensiunea magistralei
de date
3. Numărul de procesoare
Tipuri AP
a) Automate programabile multiprocesor.
b) Automate programabile cu prelucrare la
nivel de bit.
c) Automate programabile cu prelucrare la
nivel de cuvânt.
d) Automate programabile cu un singur
procesor
e) Automate programabile vectoriale
f) Automate programabile mixte
g) Automate programabile algoritmice
Tema 3.
SCHEMA BLOC
A AUTOMATULUI PROGRAMABIL
Schema bloc a automatului programabil cu
prelucrare la nivel de bit (APB)
 Automatele programabile cu prelucrarea la nivel de bit sau automatele
programabile pe bit (APB), sunt destinate conducerii proceselor de complexitate
medie.
Unitatea
centrală
Consola de
programare
Magistrala internă
Periferice
de intrare
Periferice
de ieşire
Periferice interne
(temporizări/ contorizări)
Schema bloc a unui APB.
 Structura unui APB este asemănătoare cu a unui calculator.
 Ca deosebire, un APB trebuie să controleze un număr mare de intrări şi ieşiri din
proces în condiţii de siguranţă funcţională ridicată.
 Pentru a putea răspunde în timp real arhitectura internă este simplificată iar
setul de instrucţiuni redus.
BLOCURILE COMPONENTE ALE APB SUNT:
 Unitatea centrală, este “creierul” APB, ce coordonează activitatea din întregul
sistem.
 Consola de programare, este echipamentul pe care se realizează programul ce
va rula pe APB, şi de pe care se încarcă în memoria de programe a APB acest
program.
 Periferice de intrare, sunt blocurile funcţionale prin care APB primeşte
informaţii din proces (de la întrerupătoare, comutatoare, contactoare, relee,
limitatoare).
• În multe abordări, se utilizează noţiunea de Interfeţe de intrare.
 Periferice de ieşire, sunt blocurile funcţionale prin care APB trimite comenzi în
proces (de exemplu pentru alimentarea unor bobine de relee sau contactoare,
sau aprinderea de lămpi de semnalizare).
• În multe abordări, se utilizează noţiunea de Interfeţe de ieşire.
 Periferice interne (temporizări/ contorizări), sunt blocurile funcţionale prin care
se pot genera intervale de timp şi contorizări de evenimente;
Magistrala internă
 este reprezentată de conexiunile prin care se face schimbul de
date între modulele componente ale automatului şi este
structurată funcţional în:
- magistrala de date, pe care circulă datele înspre şi dinspre unitatea
centrală;
- magistrala de adrese, pe care unitatea centrală depune adresele
perifericelor cu care dialoghiază;
- magistrala de control, pe care circulă semnalele de comandă.
 Toate transferurile de date se fac prin mijlocirea unităţii centrale.
Aceasta plasează pe magistrala de adrese adresa modulului cu
care doreşte să comunice iar pe magistrala de control activează
semnalul care defineşte sensul informaţiei. Datele de intrare citite
sunt prelucrate în unitatea logică iar rezultatele sunt trimise la
ieşiri.
Activitatea de învăţare . Blocurile componente ale APB.
Competenţa:
26.2. Recunoşte configuraţia de bază a automatelor programabile cu
prelucrare la nivel de bit.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- identifice blocurile componente şi conexiunile dintre ele pentru un automat
programabil cu prelucrare la nivel de bit;
Tipul activităţii: Diagrama păianjen.
Folosind fişa de documentare caietul de notiţe, completaţi următoarea schemă bloc a APB
cu denumirile corespunzatoare din listă: Unitatea centrală, Periferice interne (temporizări/
contorizări), Periferice de ieşire, Consola de programare, Periferice de intrare
Activitatea de învăţare. Rolul funcţional al blocurilor componente ale APB.
Competenţa:
26.2. Recunoşte configuraţia de bază a automatelor programabile cu prelucrare la nivel
de bit.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- explicaţi rolul funcţional al blocurilor componente ale automatului programabil cu
prelucrare la nivel de bit.
Tipul activităţii: Potrivire.
Folosind caietul de notiţe, faceţi asocierile corespunzătoare
între blocurile unui APB şi rolul lor funcţional.
Blocuri APB
1. Periferice de intrare
2. Unitatea centrală
3. Periferice interne
4. Consola de
programare
5. Periferice de ieşire
Rol funcţional
a) Trimite comenzi în proces (de
exemplu pentru alimentarea unor
bobine de relee sau contactoare,
sau aprinderea de lămpi de
semnalizare)
b) “creierul” APB, ce coordonează
activitatea din întregul sistem;
c) Facilitează realizarea
programului ce va rula pe APB, şi
de pe care se încarcă în memoria
de programe a APB acest program
d) Primeşte informaţii din proces
(de la întrerupătoare, comutatoare,
contactoare, relee, limitatoare)
e) Generează intervale de timp şi
contorizează evenimente
02 /12/2013
Structura magistralei APB.
 Rolul funcţional al blocurilor componente ale
unităţii centrale
Competenţa:
26.2. Recunoşte configuraţia de bază a automatelor programabile cu
prelucrare la nivel de bit.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
 structuraţi funcţional magistrala unui automat programabil cu
prelucrare la nivel de bit.
 explicaţi rolul funcţional al blocurilor componente ale unităţii
centrale a unui automat programabil cu prelucrare la nivel de bit.
Magistrală
Magistrală
Magistrală
internă a
APB
Magistrală
Unitatea centrală
Numărătorul
de adrese
Registrul
instrucţiunii
curente
Memoria
program
Blocul de
control
Buffer de
adrese
Unitatea
logică
Magistrala
de date
Memoria
internă
Magistrala
de control
Magistrala
de adrese
Schema bloc a unităţii centrale a unui APB cu prelucrare pe bit
Semnificaţia blocurilor unităţii centrale este următoarea:
1. Numărătorul de adrese, este un circuit numărător care indică adresa din memorie
de unde va fi citită instrucţiunea ce urmează a fi executată;
2. Memoria program, este un circuit de tip EEPROM în care se află programul APB,
încărcat de la consola de programare. La aplicarea la intrarea sa a adresei
instrucţiunii ce trebuie executată, la ieşire va trimite codul acestei instrucţiuni,
memorat la adresa respectivă.
3. Registrul instrucţiunii curente, este un registru ce se încarcă cu instrucţiunea de
executat citită din memoria de program de la adresa indicată de numărătorul de
adrese;
4. Blocul de control, decodifică codul instrucţiunii aflat în corpul instrucţiunii şi prin
semnalele de control rezultate, comandă operaţiile din APB implicate de
instrucţiunea curentă;
5. Bufferul de adrese, este un registru care memorează temporar adresa perifericului
sau locaţiei de memorie cu care unitatea centrală face schimb de informaţii;
6. Unitatea logică, prelucrează datele achiziţionate de perifericele de intrare sau
citite din memoria internă şi trimite rezultatul în memoria internă sau la
perifericele de ieşire;
7. Memoria internă, este un circuit de tip RAM destinat memorării variabilelor
utilizate în program.
5 minute
Activitatea de învăţare
 Identificati blocurile componente ale unităţii centrale şi conexiunile dintre ele pentru
un automat programabil cu prelucrare la nivel de bit.
Magistrala de
date
Magistrala de
control
Magistrala de
adrese
 Completaţi următoarea schemă bloc a unităţii centrale a APB cu denumirile
corespunzatoare din listă: unitatea logică, registrul instrucţiunii curente, blocul de
control, buffer de adrese, memoria program, numărătorul de adrese, memoria
internă.
Activitatea de învăţare
Timp de lucru 5 minute.
 Faceţi asocierile corespunzătoare între blocurile unităţii centrale a unui APB şi rolul lor
funcţional.
Blocurile unităţii centrale ale
APB
1. Registrul instrucţiunii
curente
2. Unitatea logică
3. Memoria program
4. Numărătorul de adrese
5. Memoria internă
6. Buffer de adrese
7. Blocul de control
Rol funcţional
a) Indică adresa din memorie de unde va fi citită
instrucţiunea ce urmează a fi executată.
b)Memorează temporar adresa perifericului sau
locaţiei de memorie cu care unitatea centrală face
schimb de informaţii.
c) Memorează variabilele utilizate în program
d) Memorează programul APB.
e) Decodifică codul instrucţiunii şi comandă
operaţiile din APB implicate de această
instrucţiune.
f) Prelucrează datele achiziţionate de perifericele
de intrare sau citite din memoria internă şi trimite
rezultatul în memoria internă sau la perifericele
de ieşire
g) Se încarcă cu instrucţiunea de executat
9/12/2013
PERIFERICE DE INTRARE
Blocurile componente ale perifericelor de intrare.
Competenţa:
26.2. Recunoşte configuraţia de bază a automatelor programabile cu prelucrare la
nivel de bit.
Obiectiv:
După parcurgerea acestei activităţi veţi fi capabili să:
- identificaţi blocurile componente ale perifericelor de intrare ale unui automat
programabil cu prelucrare la nivel de bit.
Magistrala de control
Magistrala de adrese
Magistrala de date
Bloc decodificare
adresă
Bloc multiplexare
semnale intrare
Bloc prelucrare
semnal intrare 1
Bloc prelucrare
semnal intrare n
Proces
Schema bloc a perifericelor de intrare pentru un automat
programabil cu prelucrare la nivel bit.
Semnificaţia blocurilor perifericelor de intrare este următoarea:
 Blocul de decodificare a adresei, primeşte la intrare codul adresei unei intrări în
APB din proces, compară această adresă cu adresa proprie implementată hardware
şi emite semnal de recunoaştere în caz de coincidenţă a acestor două adrese.
 Blocul de multiplexare a semnalelor de intrare, selectează intrarea indicată de
decodificatorul adresei şi depune informaţia citită pe magistrala de date la
momentul indicat de un semnal primit de pe magistrala de control.
 Blocul de prelucrare a semnalului de intrare, adaptează semnalele din proces
pentru a deveni compatibile cu cele din automatul programabil.
 Construcţia acestui bloc depinde de tipul semnalelor achiziţionate din proces,
respectiv semnale de tensiune sau de curent, semnale continue sau alternative,
semnale de nivel mic (milivolţi – volţi) sau de nivel mare (zeci de volţi – sute de
volţi).
 Toate aceste semnale trebuie aduse la nivelul şi tipul acceptate de APB, de
exemplu la 0V pentru 0 logic şi 5V pentru 1 logic.
 Tot aceste blocuri asigură şi izolarea galvanică între proces şi automatul
programabil (prin contacte de relee sau contactoare, transformatoare de
impulsuri, optocuploare).
Evaluare:
Timp de lucru: 5 minute.
 Faceţi asocierile corespunzătoare între blocurile perifericelor de intrare ale unui APB şi
rolul lor funcţional.
Blocurile perifericelor de
intrare ale APB
1. Bloc decodificare adresă
2. Bloc multiplexare
semnale intrare
Rol funcţional
a) Izolează galvanic şi adaptează semnalele
din proces pentru a deveni compatibile cu
cele din automatul programabil.
b) Subiectul instalaţiei de automatizare.
3. Proces
c) Compară adresa de pe magistrala de
adrese cu adresa proprie implementată
hardware şi emite semnal de recunoaştere în
caz de coincidenţă a acestor două adrese.
4. Bloc prelucrare semnal
intrare
d) Selectează o intrare şi depune informaţia
citită pe magistrala de date.
Periferice de ieşire
Magistrala de control
Magistrala de adrese
Magistrala de date
Bloc decodificare
adresă
Bloc de comandă
canal
Bloc de ieşire 1
Bloc de ieşire n
Proces
Schema bloc a perifericelor de ieşire pentru un automat programabil
cu prelucrare la nivel bit.
Semnificaţia blocurilor perifericelor de ieşire este următoarea:
 Blocul de decodificare a adresei, este un circuit ce primeşte la intrare codul
adresei unei ieşiri din APB spre proces, compară această adresă cu adresa
proprie implementată hardware şi emite semnal de recunoaştere în caz de
coincidenţă a acestor două adrese.
 Blocul de comandă canal este un circuit demultiplexor prin intermediul căruia
semnalul de pe magistrala de date este trimis la ieşirea selectată de către
decodificatorul adresei. Acest bloc are şi funcţia de memorare a canalului,
astfel încât semnalul să fie prezent în permanenţă la intrările blocurilor de
ieşire.
 Blocurile de ieşire sunt circuitele ce realizează adaptarea de nivel a semnalul de
ieşire. Ieşirea poate fi prin releu pentru semnale de curent continuu sau
alternativ, prin tranzistor pentru semnale în curent continuu de nivel mic sau
prin triac pentru semnale alternative de nivel mare.
 Pentru evitarea perturbaţiilor datorate procesului condus se preferă izolarea
galvanică a blocurilor de ieşire de elementele comandate din proces prin: relee
intermediare, transformatoare de impuls sau optocuploare.
5 minute.
Activitatea de învăţare
Evaluare:
 Faceţi asocierile corespunzătoare între blocurile perifericelor de ieşire ale unui APB şi
rolul lor funcţional
Blocurile
perifericelor de ieşire
Rol funcţional
ale APB
a) Realizează adaptarea de nivel a
1. Bloc decodificare
semnalul de ieşire.
adresă
b) Prin intermediul său semnalul de
pe magistrala de date este trimis la
2. Bloc de ieşire
ieşirea selectată.
3. Proces
c) Compară adresa de pe magistrala
de adrese cu adresa proprie
implementată hardware şi emite
semnal de recunoaştere în caz de
coincidenţă a acestor două adrese.
4. Bloc comandă canal
d)
Subiectul
automatizare
instalaţiei
de
Test de evaluare
Folosind fişele de documentare şi pornind de la enunţurile din
caietele de notite, realizaţi un eseu care să contina:
 Definirea unui automat programabil
 Clasificarea AP
 Proiectarea unui sistem de automatizare
 Schema bloc
 Blocuri componente
 Blocurile unităţii centrale a unui APB şi rolul lor funcţional.
RECAPITULARE
Definire. Un automat programabil este un “calculator” specializat care realizeaza functii de
control de o diversitate de tipuri si nivele de complexitate.
Varianta engleza pentru denumire era de PC dar datorita necesitatii unei diferentieri clare
a aparut denumirea de Programmable Logic Controller (PLC).
Avantajele si dejavantajele automatelor programabile.
 Flexibilitate: Prin intermediul automatelor programabile este posibila conducerea
concomitenta a mai multor dispozitive folosind un singur automat programabil.
 implementarea schimbarilor si corectia erorilor: Prin utilizarea automatelor programabile
aceste schimbari sau corectii pot fi efectuate foarte usor in program;
 cost redus.
 posibilitati de testare: programul poate fi rulat si evaluat inainte de a fi instalat pe
automat pentru a realize conducerea dispozitivului.
 viteza de operare
 modul de programare: prin introducerea diagramelor ladder respectiv a metodei
booleeene
 documentare: este posibila o foarte buna documentare a programelor facilitand astfel
depanarea acestora de catre alti programatori;
 securitatea: este marita datorita modului de lucru cu procesul;
DEZAVANTAJELE LUCRULUI CU AUTOMATE :
 aplicatii ‘fixe’: unele aplicatii nu au nevoie de automat
programabil
 probleme de mediu: in unele medii exista temperaturi
ridicate sau alte conditii care pot duce la deteriorarea
automatelor programabile astfel ca acestea sunt greu sau
chiar imposibil de utilizat;
 functionare ‘fixa’: daca nu apar schimbari in cadrul
procesului de multe ori folosirea automatului poate fi mai
costisitoare;
Componentele unui automat programabil.
UNITATEA CENTRALA





este compusa din 3 parti importante:
procesor,
memorie si
sursa de alimentare.
Prin intermediul acesteia se realizeaza practic conducerea intregului proces;
UNITATEA DE PROGRAMARE:
 este reprezentata in multe cazuri de catre un calculator prin intermediul caruia pot fi
scrise programe care apoi sunt incarcate pe unitatea centrala si rulate.
MODULELE DE INTRARE/IESIRE:
 permit interconectarea cu procesul primind sau transmitand semnale catre acesta.
Fişa de documentare . Unitatea centrală
Numărătorul de
adrese
Registrul
instrucţiunii
curente
Memoria
program
Blocul de
control
Buffer de
adrese
Unitatea logică
Magistrala de
date
Memoria
internă
Magistrala de
control
Schema bloc a unităţii centrale a unui APB
Magistrala de
adrese
Semnificaţia blocurilor unităţii centrale este următoarea:
 Numărătorul de adrese, este un circuit numărător care indică adresa din memorie
de unde va fi citită instrucţiunea ce urmează a fi executată;
 Memoria program, este un circuit de tip EEPROM în care se află programul APB,
încărcat de la consola de programare. La aplicarea la intrarea sa a adresei
instrucţiunii ce trebuie executată, la ieşire va trimite codul acestei instrucţiuni,
memorat la adresa respectivă.
 Registrul instrucţiunii curente, este un registru ce se încarcă cu instrucţiunea de
executat citită din memoria de program de la adresa indicată de numărătorul de
adrese;
 Blocul de control, decodifică codul instrucţiunii aflat în corpul instrucţiunii şi prin
semnalele de control rezultate, comandă operaţiile din APB implicate de
instrucţiunea curentă;
 Bufferul de adrese, este un registru care memorează temporar adresa perifericului
sau locaţiei de memorie cu care unitatea centrală face schimb de informaţii;
 Unitatea logică, prelucrează datele achiziţionate de perifericele de intrare sau citite
din memoria internă şi trimite rezultatul în memoria internă sau la perifericele de
ieşire;
 Memoria internă, este un circuit de tip RAM destinat memorării variabilelor utilizate
în program.

similar documents