Ein programmierbares Logikarray (PLA) ist ein Gerät, das einen logischen Ausgangspegel oder -pegel basierend auf einem Satz von Eingängen bereitstellt. Da es sich um eine kombinatorische Logikschaltung handelt, kann das programmierbare Logikarray unter Verwendung von programmierbaren Speichervorrichtungen implementiert werden. Das programmierbare Logikarray ist eine einfache Alternative zur Verwendung von Gattern und mühsamen Vereinfachungen von Logikgleichungen.
Der programmierbare Logikentwurf ist eine bessere Alternative zu Lösungen mit Logikgatterimplementierung, da ein Nachteil des herkömmlichen Logikentwurfs die Schwierigkeit ist, Änderungen am bestehenden Entwurf vorzunehmen. Später stellte sich heraus, dass Softwaretools angesichts der Herausforderungen bei der Aktualisierung von Funktionen und der Leistungsoptimierung neuer digitaler Produkte praktischer waren. Das programmierbare Logikarray ähnelt einem Speicherchip mit einem Adressbus und einem Datenbus. Für jede Kombination von Eingängen gibt es einen Logikpegelausgang für beliebig viele Ausgänge. Das programmierbare Logik-Array bietet als programmierbare Logikvorrichtung viele praktische Lösungen für Automatisierungsherausforderungen.
Die übliche Anwendung einer PLA besteht darin, eine Wahrheitstabelle zu implementieren, die Bedingungen basierend auf Kombinationen von Eingaben und Ausgaben basierend auf diesen Eingaben bereitstellt. Zum Beispiel kann es bei der Steuerung einer Wasserpumpe mehrere Sensoren geben, die die Pumpbedingungen erfassen. Ein Eingang ist ein Indikator dafür, dass der Wassertank voll ist, ein anderer Eingang ist ein Indikator, wenn Wasser ankommt, ein anderer Eingang ist ein Logikpegel, der anzeigt, ob der Motor der Pumpe zu heiß ist, und noch ein weiterer Eingang ist ein Indikator, wenn der Motor wird bestromt. Diese Indikatoren werden von separaten Sensorkreisen erzeugt.
Typische Sensorschaltungen verwenden analoge Komparatoren, um aktive Hoch- oder Aktiv-Niedrig-Logikpegel für das programmierbare Logikarray zu erzeugen. Ein logischer Pegel „Wassertank voll“ kann durch einen einfachen Schwimmerschalter erzeugt werden. Bei vollem Tank kann ein Schwimmerschalter öffnen. Wenn der Wassertank-Vollkreislauf defekt ist, wird er tendenziell melden, dass der Tank voll ist, auch wenn dies nicht der Fall ist.
Ob logische Pegel aktiv hoch oder aktiv niedrig sind, hängt normalerweise von mehreren Faktoren ab. Bei der Verwendung von Pull-Up-Widerständen wird dem Normalpegel tendenziell der aktive High-Zustand zugewiesen, was bedeutet, dass der an die positive Versorgungsleitung angeschlossene Widerstand die meiste Zeit keinen Strom zieht. Diese Überlegungen sind sehr wichtig für Geräte, die mit begrenzter Leistung betrieben werden können, wie z. B. Logikgeräte, die Energie aus externen Systemen entnehmen. Zum Beispiel müssen Solar-Photovoltaik-Regler für einen längeren Betrieb minimalen Strom verbrauchen, wenn die Batteriespannungen zur Neige gehen.
Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist in der Lage, Automatisierungsanforderungen basierend auf erfassten Eingängen und programmierten Anweisungen zu erfüllen. Es verwendet eine Logik, die auf einem begrenzten Befehlssatz basiert. Mikrocontroller sind Mikroprozessoren, die über einen definierten Befehlssatz verfügen, um die Datenerfassung und die Überwachungssteuerung zu handhaben.