Časovače

Časovač je název součástky v počítači, která umožňuje měřit časové úseky s ex-trémní přesností. Každý počítač jich může mít více. Často jsou časovače realizovány jako čítače u kterých je nastavena hodnota, která se postupně snižuje až k nule.

Když čítač/časovač dosáhne nulové hodnoty spustí rutinu přerušení. Pokud časo-vač měří zadaný časový úsek, může procesor zpracovávat jiné úlohy a v důsledku toho nedochází tak k zablokování procesoru jednou úlohou a zároveň dochází ke zvýšení výkonu. Existuje i speciální čekání, které pomocí instrukce vymezí výkon procesoru pouze pro jednu úlohu. Časovač může pracovat buď v periodickém nebo jednorázovém režimu. V periodickém režimu je rutina přerušení vykonávána pokaž-dé po uplynutí nastaveného času. V režimu jednorázovém je rutina vykonána pouze jednou. Časovače se dělí na tři základní odvětví - mechanické, elektromechanické a digitální, speciální kategorií jsou časovače softwarové.[9]

Mechanické časovače jsou nejjednodušší používané časovače. Fungují za použití hodinového strojku s pružinkou a kotvou. V levnější verzi těchto zařízení se používá aerodynamická brzda.[9]

Existují dva druhy elektromechanických časovačů - s elektromotorem a s bimeta-lovým páskem. Bimetalový pásek v časovači je tvořen ze dvou různých kovů s roz-dílnou tepelnou roztažností. Tento pásek je zahříván elektrickým proudem, po do-statečném zahřátí dojde k ohnutí a rozepnutí kontaktů čímž pásek začně chladnout.

Po vychladnutí se kontakty opět spojí a pásek je znovu ohříván a proces se opaku-je. Tento způsob je hojně využíván například v automobilech, nebo u elektrických jističů. Časovače s elektromotorem využívají střídavého proudu k uvedení vnitřního ozubeného kola do pohybu a tím pádem uvede do pohybu i vnitřní kotvu. Na kotvu jsou zapojeny elektrické kontakty, kterými je řízen proud vstupující do časovače.

Pro navrácení elektromotoru do původní pozice se používá takzvaná třecí spojka.

Tento typ časovačů se používá v domácích spotřebičích, jako například pračka nebo sušička.[9]

Nejpřesnějším typem časovače je digitální. Obsahuje elektronické hodiny fungu-jící pomocí krystalu o určité frekvenci v kombinaci s integrovaným obvodem. Tyto časovače jsou dnes nejčastěji implementovány v jednočipových počítačích pomocí software nebo pomocí programovatelných obvodů, které využívají booleovu alger-bru. U takovýchto časovačů vyžadujeme extrémně přesné měření času a pokročilé funkce, jako například nastavování spínaných intervalů nebo opakování pouze v ur-čité dny a časy. Vyrábější se, jak ve formě čipů do zařízení, tak například ve formě zásuvkového adaptéru[9]

V jazyce C je možné časovač neboli ”timer” používat po zahrnutí knihovny Sys-tem.Timers, nebo System.threading.Timer. Po vytvoření instance třídy Timer je nutné nastavit několik parametrů - čas běhu časovače, režim a kód, který se má vykonat po uplynutí časovače. Čas běhu se nastavuje pomocí přiřazení celočíselné hodnoty v milisekundách do proměnné timer.Interval. Část programu, která se má vykonat po uplynutí časového úseku se definuje přidáním jména metody do atribu-tu timer.Elapsed. Vlastní kód metody je vykonáván jednou nebo opakovaně podle nastavení atributu timer.AutoReset. Pokud je atribut nastaven na hodnotu ”true”

kód se bude vykonávat při každém přetečení časovače, v opačném případě je kód vykonán pouze jednou. Celý běh časovače se spustí přiřazením hodnoty ”true” do proměnné timer.Enabled a zavoláním metody timer.Start().[9][10]

3 IFC standalone box a systémy sudových čerpadel

Systémy sudových čerpadel od firmy ATN Hölzel GmbH jsou určeny pro nanášení lepidel, těsnících hmot a jiných hustých kapalin. Kapaliny jsou čerpány z nádob o obsahu 20 až 1000 litrů. Systém se skládá z řídcí jednotky s ovládacím pane-lem, jednoho nebo dvou RAM lisů (sudových čerpadel) s IFC ovládací jednotkou a pneumatické jednotky. IFC Standalone jenotka je zodpovědná za řizení přijímání a přeposílání dat kontrolního zařízení systému. Tato jednotka byla speciálně vyvi-nuta firmou ATN Hölzel GmbH pro řízení výše zmíněných systémů, její různé verze jsou použity ve většině produktů firmy. Dvě hlavní verze jednotky jsou:

• IFC Smart Pump Box, který obsahuje jednotku pro manuální ovládání a na-stavení připojených čidel a zařízení.

• IFC Smart Universal Box, který slouží pouze jako mezistanice mezi zářízením a sofistikovanějším řídícím zařízením jako například výše zmíněným IFC Smart Pump Box

Každá IFC jednotka obsahuje tři desky tištěných spojů, pro komunikaci s PLC, ří-zených mikroprocesorem. Tyto desky jsou IFC Heatpower board, IFC I/O board a Controll board. Komunikace probíhá pomocí CANopen a PROFINET sběrnico-vých protokolů. Firmware jednotky reaguje na data přijatá pomocí USB portu a celý je psaný v jazyce C.[22][23]

Obrázek 3.1: Lepící stanice, Zdroj: SLINTÁK, Stanislav. Specifikace technických vlastností IFC Standalone Vývojsoftwaru. Oppach, Německo, 2018.

Číslo Název Poznámka

1, 2 Ovládací / Řídící jednotka Řídící jednotka

3 RAM A 1. sudové čerpadlo

4 IFC - Skřín A Ovládací zařízení 1. sudového čerpadla

5 RAM B 2. sudové čerpadlo

6 IFC - Skříň B Ovládací zařízení 2. sudového čerpadla 9 Pneumatická jednotka

Tabulka 3.1: Složení lepící stanice, Zdroj: SLINTÁK, Stanislav. Specifikace technic-kých vlastností IFC Standalone Vývojsoftwaru. Oppach, Německo, 2018.

4 Regulace a komunikace mezi zařízeními

4.1 Regulace

Regulace v technice, znamená udržování určité veličiny na stanovené hodnotě, nebo hodnotách. Udržovaná veličina se nazývá ”Regulovaná veličina” a stanovená hodno-ta, kterou se snažíme udržet, se nazývá ”Referenční hodnota”. Regulace se objevuje v různých systémech, ve kterých dochází ke kontaktu s okolím. Může se objevo-vat v přírodě, ve společnosti, ale především v technice. Automatickou regulací nebo automatickým řízením se zabývá kybernetika.[12]

Hlavním principem regulace je měření regulované veličiny a její porovnávání s re-ferenční hodnotou. Jejich odchylka je užívána pro ovlivňování systému takovým způsobem, aby byla odchylka minimální, nebo při nejmenším v mezích stanovené tolerance. [12]