Unitatea centrala de prelucrarea datelor a unui PLC

Un controler logic programabil contine mai multe module, de la memorii la dispozitive de intrare/iesire, dar si module de comunicatie. De asemenea, sub comanda unui software de programare adecvat, insasi unitatea centrala de prelucrare a datelor dispune de un set de module logice aditionale, bazate in special pe temporizatoare si numaratoare.

Diversele componente utilizate in mod frecvent de majoritatea controlerelor logice programabile vor fi prezentate pe scurt in cele ce urmeaza, si anume:

- Unitatea centrala de prelucrare a datelor.

- Memoria.

- Modulele de intrare.

- Modulele de iesire.

- Modulele de comunicatie.

- Temporizatoarele si numaratoarele.

Unitatea centrala de prelucrare a datelor (CPU)

Unitatea centrala de prelucrare a datelor este componenta majora a arhitecturii unui PLC, fiind responsabila atat de rularea unui program stocat in memorie, cat si de coordonarea tuturor celorlalte componente.

In trecut, aceste functii erau indeplinite de catre microcontrolere pe 8 biti, care coordonau anumite resurse aditionale cum ar fi: comunicatii seriale, temporizatoare si numaratoare, in prezent folosindu-se din ce in ce mai mult microcontrolere pe 16 sau 32 biti. De remarcat faptul ca, pe langa capacitatea de calcul a unui microprocesor, un microcontroler are resurse specifice dedicate functiilor de comanda si de interactiune cu lumea reala, cum ar fi modulele de intrare/iesire, localizate in acelasi chip ca si microprocesorul.

Numarul de linii ale magistralei de date este asociat in mod frecvent cu latimea cuvantului folosit de CPU pentru operatii interne si permite clasificarea CPU-rilor in microprocesoare pe 8, 16, 32 sau 64 de biti. Aceasta presupune ca in cazul in care un microcontroler pe 64 de biti trebuie sa execute o operatie matematica, de exemplu o adunare cu un numar lung de 64 de biti, operatia va fi realizata intr-un singur pas. Pe de alta parte, daca se foloseste un microcontroler pe 8 biti, 8 adunari partiale sunt necesare pentru a solutiona problema.

Unitatea centrala de prelucrare a datelor este compusa din cateva subunitati. Cele mai importante subunitati sunt: unitatea aritmetica si logica (ALU=Arithmetic and Logic Unit, realizeaza calcule aritmetice si de logica Booleana), unitatea de control (responsabila pentru comanda efectiva a CPU la cele mai joase niveluri), interfata intrare/iesire (coordoneaza toate transferurile de date de la dispozitivele externe, inclusiv achizitia de instructiuni dinspre memoria centrala) si un set de registri si alte dispozitive ale memoriei.