scarica il pdf: Elementi di base di programmazione del plc
Definizioni secondo lo standard IEC 1131.
Il PLC (Programmable Logic Controller) è un sistema elettronico a funzionamento digitale, destinato all’uso in ambito industriale, che utilizza una memoria programmabile per l’archiviazione interna di istruzioni orientate all’utilizzazione per l’implementazione di funzioni specifiche, come quelle logiche, di sequenziamento, di temporizzazione, di conteggio e di calcolo aritmetico, e per controllare, mediante ingressi ed uscite sia digitali che analogici, vari tipi di macchine e processi.
Si definisce Sistema PLC:
la configurazione realizzata dall’utilizzatore, formata da un PLC e dalle periferiche associate, necessaria al sistema automatizzato previsto.
Adesso che sappiamo che cos’è un PLC, per poter programmare correttamente questa apparecchiatura, vediamo di fissare alcuni punti di fondamentale importanza:
- A meno che non si adottino configurazioni particolari, specificamente progettate allo scopo dalle ditte costruttrici stesse, il PLC non è, e non può essere utilizzato come un’apparecchiatura di sicurezza.
Di fatto, ancora oggi, per la quasi totalità degli utenti, il circuito di emergenza che viene usato per fermare istantaneamente l’impianto deve essere cablato a relè (hardwired). Il circuito di emergenza deve pertanto essere realizzato mediante una serie di contatti normalmente chiusi (NC) che agiscono sulla bobina di un relè ausiliario, il cui contatto normalmente aperto (NA) è cablato sulla bobina del teleruttore i cui contatti principali, a loro volta, agiscono direttamente a interrompere il circuito di potenza del motore o altro attuatore atto a fermare il processo dell’impianto. Questa filosofia di pensiero trova fondamento sul fatto che statisticamente il 99% dei guasti in un sistema PLC avviene nei moduli I/O, si provi a pensare se i contatti del relè o il triac del modulo d’uscita del PLC fallisce in chiusura e non risponde all’emergenza. Bisogna quindi differenziare tra fermata funzionale, che agisce secondo una sequenza di operazioni programmate, e fermata d’emergenza che effettua un intervento immediato.
- Nell’automazione di un impianto o di un processo produttivo, il sistema PLC deve essere a conoscenza di tutto ciò che avviene al di fuori di esso, nell’ambito dell’impianto stesso.
Tutte le funzioni e le sequenze d’automazione dell’impianto devono essere realizzate all’interno del PLC, è controproducente pensare che una qualsiasi funzione possa essere realizzata “hardwired” al di fuori del PLC stesso senza che esso ne sia a conoscenza. Ciò va a discapito prima di tutto della diagnostica dell’impianto, senza contare che se la stessa funzione viene realizzata due volte, una in software e l’altra hardwired è molto probabile che queste due realizzazioni possano agire una a contrasto dell’altra.
- La programmazione del software del PLC non è indipendente da come i contatti dell’impianto vengono presentati ai moduli d’ingresso del PLC stesso.
La trasposizione di un circuito cablato in software si può fare solo se i tutti i segnali vengono portati al modulo d’ingresso del PLC in logica positiva, cioè se tutti i contatti hardware sono NA, segnale alto in chiusura del contatto. Ciò vale a dire che non si può realizzare il programma software del PLC senza tener conto dell’hardware, facciamo un esempio. Quali di questi tre programmi di PLC software in KOP realizza la logica OR?

Nella realizzazione del programma software del PLC per ottenere la funzione voluta, dobbiamo pensare che i contatti hardware S1 e S2 sono attivi quando sono azionati altrimenti sono a riposo. Pertanto un contatto NA a riposo porta un segnale “basso” o zero, mentre se attivo cioè azionato porta un segnale “alto” o uno, logica positiva. Allo stesso modo dobbiamo pensare al contatto NC che se è a riposo porta un segnale “alto” uno, mentre se è attivo cioè azionato porta un segnale “basso” o zero, logica negativa. Date queste premesse e considerando le rappresentazioni dell’hardware mostrate nelle figure (A), (B), (C) possiamo motivare l’affermazione precedente, cioè che ognuno dei tre programmi rappresenta la funzione OR ognuno associato ovviamente alla propria configurazione hardware. Pertanto la lampada H1 viene accesa solo se uno dei due contatti hardware S1 o S2 o entrambi vengono azionati.

S1              S2             H1
riposo 0    riposo 0   spenta 0
riposo 0    attivo 1    accesa 1
attivo 1    riposo 0    accesa 1
attivo 1    attivo 1    accesa 1
Seguendo lo stesso ragionamento per le altre due configurazioni hardware associate ognuna al proprio software, si ottiene la stessa tabella della verità, con i contatti hardware attivo e a riposo. Ancora due parole per quanto riguarda l’uscita del PLC Q0.1. Questa volta facciamo l’esempio della porta AND, con riferimento allo schema hardware di figura (A) progettiamo il seguente software:
   I0.1        I0.2                    Q0.1
|----| |--------| |--------------------( )
         1            1                          1
Il risultato di Q0.1 sarà alto o “uno” solo quando tutte le uscite di ognuno dei contatti è alto o “uno”.

Edited by fpvaccaro - 5/3/2014, 13:26