Co to jest programowalna tablica logiczna?
Programowalna tablica logiczna (PLA) to urządzenie, które zapewnia logiczny poziom wyjściowy lub poziomy oparte na zestawie danych wejściowych. Będąc kombinacyjnym układem logicznym, programowalna tablica logiczna może być implementowana przy użyciu programowalnych urządzeń pamięci. Programowalna tablica logiczna jest prostą alternatywą dla korzystania z bramek i żmudnych uproszczeń równań logicznych.
Programowalny projekt logiki jest lepszą alternatywą dla rozwiązań realizowanych za pomocą bramki logicznej, ponieważ wadą tradycyjnego projektu logiki jest trudność w wprowadzaniu zmian w istniejącym projekcie. Później stało się oczywiste, że narzędzia programowe były bardziej praktyczne, biorąc pod uwagę wyzwania związane z aktualizacją funkcji i optymalizacją wydajności nowych produktów cyfrowych. Programowalna tablica logiczna jest podobna do układu pamięci z szyną adresową i szyną danych. Dla każdej kombinacji wejść istnieje poziom wyjściowy na poziomie logicznym dla tylu wyjść, ile potrzeba. Programowalna tablica logiczna, będąca programowalnym urządzeniem logicznym, zapewnia wiele praktycznych rozwiązań problemów automatyzacji.
Powszechnym zastosowaniem PLA jest implementacja tabeli prawdy, która zapewnia warunki oparte na kombinacjach danych wejściowych i wyjściowych opartych na tych danych wejściowych. Na przykład przy sterowaniu pompą wodną może istnieć kilka czujników wykrywających warunki pompowania. Jedno wejście oznacza, że zbiornik na wodę jest pełny, drugie wejście oznacza, że dostępna jest woda dopływająca, inne wejście to poziom logiczny, który wskazuje, czy silnik pompy jest zbyt gorący, a jeszcze inne wejście, jeśli silnik jest pod napięciem. Wskaźniki te są generowane przez oddzielne obwody czujników.
Typowe obwody czujników wykorzystują komparatory analogowe do generowania aktywnych wysokich lub aktywnych niskich poziomów logicznych dla programowalnej tablicy logicznej. Poziom logiczny „pełny zbiornik wody” może być wytworzony przez prosty przełącznik pływakowy. Przełącznik pływakowy może się otworzyć, gdy zbiornik jest pełny. W przypadku uszkodzenia pełnego obwodu zbiornika wody będzie miał tendencję do zgłaszania, że zbiornik jest pełny, nawet jeśli jest inaczej.
To, czy poziomy logiczne są aktywne wysokie czy aktywne niskie, zwykle wiąże się z kilkoma czynnikami. Przy stosowaniu rezystorów podwyższających poziom normalny zwykle ma przypisany aktywny stan wysoki, co oznacza, że rezystor podłączony do dodatniej linii zasilającej nie pobiera prądu przez większość czasu. Te uwagi są bardzo ważne w przypadku urządzeń, które mogą działać z ograniczoną mocą, takich jak urządzenia logiczne, które pobierają energię z systemów zewnętrznych. Na przykład słoneczne fotowoltaiczne sterowniki muszą zużywać minimalny prąd w celu przedłużonego działania, gdy napięcia akumulatora są niskie.
Programowalny sterownik logiczny (PLC) jest w stanie obsłużyć wymagania automatyzacji na podstawie wykrytych wejść i zaprogramowanych instrukcji. Wykorzystuje logikę opartą na ograniczonym zestawie instrukcji. Mikrokontrolery to mikroprocesory, które mają zdefiniowany zestaw instrukcji do obsługi akwizycji danych i kontroli nadzorczej.