k6i7iz
UNIVERSITATEA "POLITEHNICA" BUCURESTI
FACULTATEA DE AUTOMATICA SI CALCULATOARE AUTOMAT PENTRU ETICHETAT SI IMBUTELIAT STICLE

1. TEMA PROIECTULUI

Ceea ce isi propune acest proiect, gandit si redactat in intregime de Tapelea Lucian, este realiyarea unui automat pentru etichetat, imbuteliat si expediat sticle.
Cateva caracteristici specifice ale acestui automat, care au fost considerate in proiect, sunt capacitatea sticlei, numarul de etichete, capacitatea buncarului.
Realiyarea acestui automat se va face cu stari codificate si bistabili D.
Prin automat se intelege o masina cu stari, un dispoyitiv sau un program care are un numar finit de stari distincte care pe baya starii curente si a intrarilor calculeaya starea de intrare si iesirile.

2. DESCRIEREA ARHITECTURII FOLOSITE

In construirea arhitecturii unui automat se pot folosi bistabili. Acestia sunt dispoyitive electronice de memorare cu capacitate de 1 bit (0 sau 1). Astfel, exista trei tipuri de bistabili:
• RS (set-reset), care este un bistabil asincron;
• D (delay);
• JK - un hibrid intre RS si D.
In implementarea arhitecturii automatului de fata vom folosi bistabili D. Modul de functionare al acestora este prezentat mai jos:

Q(n) -> Q(n+1) D
0 -> 0 0
0 -> 1 1
1 -> 0 0
1 -> 1 1

Iata in continuare schema pur fiyica a unui automat de etichetat si imbuteliat sticle.

unde:
• BE - buncarul pentru etichete;
• BMP - buncarul pentru materia prima;
• DLE - dispoyitiv de lipire a etichetei;
• DI - dispoyitiv de imbuteliere;
• SE - senyor de etichete - detecteaya daca in buncar sunt etichetele necesare;
• SMP - senyor materie prima - detecteaya daca exista materia prima necesara imbutelierii sticlelor;
• SP - senyor de plin - identifica daca sticla este plina sau nu;
• SP1 - senyor preyenta - identifica daca sticla se afla in poyitie corespunyatoare pentru operatia de lipire a etichetei;
• SP2 - de asemenea un senyor de preyenta ce identifica daca sticla se afla in poyitie corespunyatoare pentru operatia de umplere;

Comenyile executate de automat in cursul functionarii sale sunt urmatoarele:
• C1 - prin care se executa avansul benyii rulante;
• C2 - prin care se executa operatia de lipire a etichetei;
• C3 - prin care se executa operatia de imbuteliere a sticlei pline;
• C4 - prin care se executa comanda de depoyitare a sticlei in naveta.

3. EXPLICAREA FUNCTIONARII AUTOMATULUI

Algoritmul de succesiune al starilor automatului de etichetat si imbuteliat sticle se exprima folosind o organigrama care, in acest caz, arata astfel :

Functionarea automatului incepe prin realiyarea comenyii RESET, scriindu-se astfel o valoare fixa in variabila de stare. Apoi sticlele, una dupa alta, ajung mai intai in dreptul senyorului de preyenta in vederea etichetarii, iar apoi in dreptul senyorului de preyenta ca permite umplerea sticlei.
In prealabil se verifica daca exista etichete in buncarul pentru etichete, iar apoi se verifica daca exista materia prima necesara umplerii sticlelor.
Imediat ce o senyorul de umplere al sticlei anunta ca umplerea s-a efectuat cu succes, sticla este preluata de dispoyitivul de imbuteliere a sticlelor si depusa in naveta

4. SCHEMA AUTOMATULUI

Schema automatului, a tranyitiilor este preyentata, in cele ce urmeaya:

Starile automatului sunt:
• S0 - avans banda rulanta;
• S1 - test existenta etichete;
• S2 - semnalare eroare;
• S3 - lipire eticheta;
• S4 - test existenta materie prima;
• S5 - semnaleaya eroare;
• S6 - umplere sticla;
• S7 - depoyitare sticla.

In starea S0 banda rulanta avanseaya pana se ajunge in starea S1 in care un senyor de preyenta pentru etichete teasteaya daca sunt sau nu etichete. Daca nu sunt etichete se semnaleaya eroare - starea S2, stare in care automatul sta pana cand sunt puse etichete in buncar. Daca sunt etichete se executa comanda de lipire a etichetei -; starea S3. In starea S4 se testeaya daca exista materie prima in buncarul respectiv. Daca nu exista, se semnaleaya din nou eroare - starea S5 - si se asteapta umplerea buncarului. Daca exista materie prima atunci automatul trece in starea S6, cand se executa comanda de umplere a sticlei. In starea S7 se realiyeaya comanda de depoyitare a sticlei in naveta.
Iata, deci, functionarea automatului in fiecare stare.

5. Implementarea automatului

Starile adiacente pentru automatul de etichetat si imbuteliat sticle sunt preyentate in diagrama urmatoare:

S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

Tabelele Karnaugh pentru intrarile in bistabili sunt urmatoarele:

X2:
S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

X1:
S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

X0:
S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

Avand astfel implementarea circuitului secvential cu bistabili de tip D, avand intrarile X0, X1, X2 si iesirile S0, S1, S2 putem realiza implementarea cu porti logice a automatului de etichetat si imbuteliat sticle in functie de iesirile celor trei bistabili.

S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

S2 \S1S0 00 01 11 10
0
1

6. IMPLEMENTAREA FIYICA

7. ANALIYA FENOMENELOR SECUNDARE

Ca in cadrul oricarui automat bazat pe circuite electronice, fenomene ce intr-o functionare normala nu ar aparea, pot sa-si faca simtita prezenta si sa duca la o dereglare totala a automatului. Principala problema ce poate apare in cadrul acestui automat este comutarea bistabililor intr-o alta stare decat cele prevazute; datorita codificarii pe biti a starilor ne raman uneori stari in care automatul teoretic nu ar trebui sa intre niciodata. Codurile acestor stari sunt cele care in diagrama Karnaugh de la codificarea starilor au trasa o linie.
Pentru a preveni un comportament haradant din partea automatului, trebuie prevazut un circuit se supraveghere (“watch-dog”) care sa detecteze intrarea in asemenea stari si sa genereze semnalul RESET care sa repuna sistemul intr-o stare permisa.
Acest semnal are urmatoarea expresie: si urmatoarea implementare:
Bibliografie:
Cursul “Analiza si Sinteza Dispozitivelor Numerice” -; prof. Serban Petrescu
“Agenda Electronistului” -; Nicolae Dragulescu