ISTORICIn anii 50 si 60 ai secolului trecut logica de tip combinational si secvential era implementata in domeniul automatizarilor industriale cu ajutorul releelor electromagnetice. In automatizari industriale cu un grad ridicat de complexitate rezultau dulapuri de automatizare foarte mari, cu un numar extrem de mare de relee la care cablarea si ulterior depistarea defectiunilor erau dificile.-1968 primul automat programabil pentru GM, de catre Bedford Associates, una dintre cele patru companii pe care GM le contactase in acest scop. Primul PLC: Modicon 084.-1971- Allen-Bradley realizeaza 1774PLC-1973- Modicon lanseaza Modicon 184, a doua generatie a PLC-urilor Modicon. (Automatizari_L7)Primul automat programabil dezvoltat dintr-un calculator obisnuit a aparut in jurul anului 1970. Odata cu primele modele au aparut si primele probleme. Modul de programare era complicat si necesita persoane foarte bine pregatite in programare pentru a efectua schimbari. Primele imbunatatiri au incercat rezolvarea acestor probleme prin oferirea unor automate mai prietenoase. Prin introducerea microprocesoarelor in 1978 a crescut puterea de operare concomitent cu scaderea pretului de cost. In anii 80 se ajunge astfel la o crestere exponentiala a utilizarii automatelor programabile in cadrul a diverse domenii. Unele companii de produse electronice sau calculatoare pot constata ca vanzarea de automate programabile reprezinta cea mai buna afacere. Piata de automate programabile ajunge de la o cifra de 580 milioane in 1978 la 1 miliard in 1990 si continua sa creasca dupa aceea. Automatele programabile inlocuiescdiverse alte dispozitive de conducere si ajung sa fie utilizate in tot mai multe domenii deactivitate. (curs 1 cursuri ap)De-a lungul jumatatii secolului 20, avansarea in tehnologia automatizarii si pneumatica au progresat mult sau mai putin in paralel cu realizarile similare in electrotehnica. Totusi, in anii 1960 cand sistemele electromecanice cu relee complicate si regulatoare conectoare, au devenit mai inflexibile, o batalie intrasigenta pentru suprematie a aparut intre regulatoarele electronice si pneumatice rezultand cu victoria totala in favoarea regulatoarelor electronice. Pe partea electronica, utilizarea elementelor din algebra Booleana a devenit prima oara populara in Europa, sistemul controlat a facut initial utilizarea directa a elementelor logice SI, SAU si NU, interconectate prin instalatie electrica. Desi, un regulator logic programabil care a aparut prima oara in 1968 in S.U.A, i-a convins imediat pe toti ca procesul programat poate fii realizat in forme mai usoare folosind un dispozitiv de programare (programator) echipat cu o memorie electronica mai degraba ca recurgerea la cleste si surubelnita. Regulatorul programabil a inlocuit rapid toate celelalte alternative in tehnologia automatica pentru ca ea era relativ mica, foarte ieftina si o unealta mult mai flexibila. In acelasi timp, s-au stabilit noi standarde in procesul tehnologiei de control. In afara de programatoare speciale si limbaje de programare, computerele personale (PC-urile) si limbaje de programare universale in mare masura disponibile au inceput sa fie folosite. Aceste PC-uri chiar au inceput sa fie cunoscute ca regulatoare logice programabile (PLC-uri). Ca in alte zone ale electronicii, in curand dimensiunea sistemelor programabile automate au devenit mai mici. Tehnologia PLC-urilor a devenit mai compacta, s-au dezvoltat mini si micro-PLC-uri pe cand computerele tehnologice de proces-control au intrat in stadiul de microcomputere. PLC-urile si PC-urile au facut posibila realizarea controalelor complicate, sisteme de testare si monitorizare, la fel de bine ca sistemele informationale, incluzand tipurile ierarhice. (istorie structura)

AVANTAJE DEZAVANTAJE automatelor programabile. Avantajelelucrului cu automatele programabile sunt urmatoarele:

flexibilitate : in trecut era nevoie pentru fiecare dispozitiv care trebuiacontrolat de un automat care sa-l conduca. Prin intermediulautomatelor programabile este posibila conducerea concomitenta a maimultor dispozitive folosind un singur automat programabil. Fiecaredispozitiv va avea programul sau care va rula pe automatulprogramabil; implementarea schimbarilor si corectia erorilor: prin intermediulunei conduceri realizata in logica cablata era nevoie de timp in cazulunei schimbari sau in corectia unei erori. Prin utilizarea automatelorprogramabile aceste schimbari sau corectii pot fi efectuate foarte usorin program; cost redus: la acest cost s-a ajuns in decursul timpului si astfel poate fiachizitionat un automat cu numeroase timere, numaratoare si altefunctii pentru sume pornind de la cateva sute de dolari; posibilitati de testare: programul poate fi rulat si evaluat inainte de afi instalat pe automat pentru a realize conducerea dispozitivului.Astfel, pot fi evaluate cu costuri foarte mici erorile care apar precum siposibilitatile de imbunatatire a programului; viteza de operare: este un alt avantaj. Viteza de operare estedependenta de timpul de scanare al intrarilor, timp care in present estede domeniul milisecundelor; modul de programare: prin introducerea diagramelor ladder respectiva metodei booleeene de programare a fost facilitat accesul la mediul deprogramare si pentru cei care nu au cunostinte deosebite in domeniulprogramarii; documentare: este posibila o foarte buna documentare a programelorprin inserarea de comentarii in spatiile allocate acestora facilitandastfel continuarea si depanarea acestora de catre alti programatori; securitatea: marita datorita modului de lucru cu procesul;Dintre dezavantajele lucrului cu automate programabile putem mentiona: aplicatii fixe: unele aplicatii nu au nevoie de automat programabildatorita gradului foarte mic de complexitate neexistand astfelnecesitatea achizitionarii unui automat programabil relative sofisticat; probleme de mediu: in unele medii exista temperature ridicate saualte conditii care pot duce la deteriorarea automatelor programabileastfel ca acestea sunt greu sau chiar imposibil de utilizat; functionare fixa: daca nu apar schimbari in cadrul procesului demulte ori folosirea automatului poate fi mai costisitoare;

STRUCTURAComponentele unui automat programabil. Acestea pot diferi ca numar dela un studio la altul dar elementele care se regasesc in general sunt urmatoarele: unitatea centrala : reprezinta partea cea mai importanta a automatuluiprogramabil si este compusa din 3 parti importante: procesor, memoriesi sursa de alimentare. Prin intermediul acesteia se realizeaza practicconducerea intregului proces; unitatea de programare: la ora actuala este reprezentata in multecazuri de catre un calculator prin intermediul caruia pot fi scriseprograme care apoi sunt incarcate pe unitatea centrala si rulate. Incazul in care se doreste o unitate mai usor de manevrat sunt puse ladispozitia programatorilor(de catre majoritatea firmelor)console(sisteme de gen laptop) prin intermediul carora pot fi scriseprograme pentru automate; modulele de intrare/iesire: permit interconectarea cu procesulprimind sau transmitand semnale catre acesta. Acestea pot cuplatedirect cu unitatea centrala sau prin control la distanta (daca este cazulpentru un anumit proces); sina: dispozitivul pe care sunt montate unitatea centrala, modulele deintrare/iesire si alte module functionale aditionale (daca este cazul).

Echipamente electrice Prin echipament electric se nelege orice dispozitiv ntrebuinat n procesul de producere, transport, distribuie, conversie i utilizare a energiei electrice. Ca elemente fizice, echipamentele electrice se ntlnesc sub diferite forme: Maini electrice (motoare i generatoare); Transformatoare electrice; Aparate de comutaie; Aparate de msur; Dispozitive de protecie; Materiale i instalaii electrice; Aparate de utilizare (electrocasnice fixe, mobile sau portabile). Termenul de echipament electric se refer att la echipament electric propriu-zis ct i la partea electronic. Aparatele de protecie i cele auxiliare sunt considerate tot echipamente electrice deoarece contribuie la asigurarea fluxului normal de energie electric n diferitele aplicaii. Totalitatea echipamentelor electrice interconectate ntr-un spaiu dat avnd o funcionalitate bine stabilit formeaz o instalaie electric. Dup intensitatea curentului electric care strbate elementele instalaiilor electrice acestea se mpart n dou categorii: Instalaii electrice de cureni tari. Instalaii electrice de cureni slabi. Prin circuit electric se nelege un ansamblu de medii prin care trece un curent electric. n cadrul instalaiilor electrice de cureni tari se ntlnesc dou tipuri distinct de circuite electrice, i anume: Circuitul de putere (primar), prin care se face alimentarea cu energie electric a consumatorilor; - Circuitul de comand (secundar), folosit pentru comand, protecie i semnalizare. n concluzie, prin instalaie electric, se nelege un ansamblu de aparate, dispozitive i elemente de reglare, receptoare individuale sau grupate n uniti funcionale amplasate ntr-un spaiu dat i interconectate ntr-un scop funcional.

2.2. Tipuri de scheme electrice Prin schem electric se nelege reprezentarea convenional a elementelor care alctuiesc o instalaie electric i a legturilor dintre acestea. n cadrul unei scheme electrice, toate elementele componente sunt reprezentate prin simboluri convenionale stabilite prin norme i prescripii standardizate. Dup destinaia lor, schemele de acionare electric, pot fi: Scheme de principiu Scheme de montaj Schemele de principiu permit o orientare rapid asupra rolului fiecrui element din schem, uurnd n felul acesta cunoaterea principiului care a stat la baza proiectarii instalaiei electrice respective. Acest lucru este deosebit de important n practic pentru remedierea eventualelor deranjamente care pot aprea n instalaia respectiv. La rndul lor, schemele de principiu pot fi: - Scheme de lucru; -Scheme desfurate. n cadrul schemelor de lucru toate prile componente ale unui aparat sunt grupate mpreun.

Controloarele logice programabile, denumite n jargonul curent PLC-uri, sunt dispozitive robuste i compacte special concepute pentru monitorizarea i controlul unor parametri de proces. Cu ajutorul lor pot fi implementate diferite scheme de automatizare de complexitate medie. Iniial ele au fost concepute pentru implementarea unor funcii de control binar: functii logice combinationale i automate programabile (control secvenial). Ulterior s-au adugat funcii suplimentare de reglaj continuu i adaptiv, funcii de comunicaie i funcii de vizualizare i stocare a datelor culese. Astzi, prin caracterul lor robust, fiabil i autonom, reprezint cele mai utilizate componente inteligente de automatizare.Din punct de vedere constructiv un dispozitiv PLC se compune din:1. microsistem de calcul, de obicei implementat cu ajutorul unui microcontrolor1. set de interfete digitale i analogice, care conin circuite de adaptare pentru semnale industriale1. modul de alimentare electric1. opional: interfee de comunicaie serial (ex: RS232, RS485) i n reea (ex: CAN, Profibus)1. carcas de protecie2.1 Interfeele digitale de intrareAceste interfee permit conectarea unor semnale digitale generate de senzori, comutatoare sau ntreruptoare. Din punct de vedere al modului de conectare intrrile digitale pot fi de dou tipuri: 1. dren de curent (eng. Sink input), pentru senzori de tip NPN 1. surs de curent (eng. Source input), pentru senzori de tip PNPn cazul unei intrri de tip dren, n starea cuplat/nchis a senzorului, curentul circul dinspre intrare ctre senzor. Figura 2 prezint schema de principiu a unui senzor de tip NPN conectat la intrarea de tip Sink a unui PLC.X000S/S0VTTL24VPLCSINK InputSenzor NPNFigura 2 Schema de conectare a unui senzor NPN la o intrare de tip dren

n cazul unei intrri de tip surs, n starea cuplat/nchis senzorul genereaz un curent ce intr n dispozitivul PLC. Figura 3 prezint acest caz.X000S/S0VTTL24VPLCSenzor PNPSource InputFigura 3. Schema de conectare a unui senzor PNP la o intrare de tip surs

La PLC-ul FX3U intrrile pot fi configurate n bloc ca surs sau ca dren. Toi senzorii trebuie s fie de acelai tip. Un simplu comutator poate fi att senzor de tip surs ct i senzor de tip dren, deoarece curentul poate circula n ambele sensuri. La fel i unii senzori pot fi configurai s lucreze n unul din cele dou moduri. La un senzor activ, pe lng cele dou semnale care corespund terminalelor unui comutator, mai exist un semnal suplimentar folosit pentru alimentarea senzorului. La cuplarea unui senzor la un PLC se va studia manualul de utilizare al senzorului i mai ales schema indicat pentru cuplarea acestuia la o intrare de tip surs sau dren.n figura 4 s-a reprezentat schema de conectare a intrrilor dispozitivului PLC n cele dou cazuri. Se observ c modul de cuplare a intrrii S/S la 24V i respectiv la 0V determin configuraia de dren sau surs a intrrilor. De asemenea se observ c n cazul unei intrri dren un comutator simplu se leag ntre 0V i intrare, iar n cazul unei intrri de tip surs ntre 24V i intrare.

Figura 4. Schema de conectare a senzorilor la PLC

O

ATENTIE: CUPLAREA GREIT A SENZORILOR SAU A COMUTATOARELOR POATE DUCE LA ARDEREA CIRCUITELOR DE INTRARE