INFORMATICA
INDUSTRIALE
Lezione 8: PLC
Controllori Logici Programmabili
Prof. Christian Forlani
[email protected]
Informatica Industriale
Logica Cablata
• E’ possibile realizzare un automatismo
con:
– componenti elettromeccanici (relè,
temporizzazioni)
– con componenti statici cioè elettronici (porte
logiche,memorie,contatori)
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Informatica Industriale
Reti Combinatorie
• I sistemi con logica cablata (statica o non)
sono reti il cui valore di una o più uscite ad
un certo istante sono funzione soltanto dei
valori degli ingressi allo stesso istante
Lezione 8
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Informatica Industriale
Logica Cablata Elettromeccanica:
Vantaggi e svantaggi
• Pro:
–
–
–
–
Affidabilità molto buona per impianti non complessi
Alimentazione non critica
Ottima immunità ai disturbi
Ricerca guasti e manutenzione molto semplice
• Contro:
– Ogni modifica del progetto comporta una modifica nei
cablaggi
– Tempo di vita relè relativamente basso
– Tempi di commutazione elevati
– Difficoltà nell’eseguire funzioni complesse
(calcoli,contatori,memorizzazioni)
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Informatica Industriale
Logica Cablata Statica:
Vantaggi e svantaggi
• Pro:
–
–
–
–
–
Affidabilità molto buona
Immuni all’usura
Dimensioni ridotte
Tempi di commutazione elevati
Capacità di eseguire funzioni complesse
• Contro:
– Ogni modifica del progetto comporta una sostituzione del
circuito stampato
– Alimentazione critica
– Manutenzione e ricerca guasti complessa
– Immunità al rumore non elevata
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Informatica Industriale
PLC
• Nascono con l’idea di risolvere i problemi di
scarsa flessibilità dei sistemi a logica cablata
• L’elaborazione avviene attraverso una serie di
comandi/istruzioni pre-memorizzati all’interno
dell’elaboratore stesso
• Cambiando la sequenza delle istruzioni è
possibile cambiare completamente l’intero
processo produttivo
LOGICA PROGRAMMATA
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Informatica Industriale
PLC
Controllori Logici Programmabili
• Ciascun sistema di automazione è costituito da
tre sezioni: ingresso,elaborazione e uscita
• Le sezioni di ingresso e uscita adattano il tipo
di segnali che provengono dall’impianto e
vanno verso gli attuatori
• L’elaborazione gestisce la sequenza di
operazioni che
Lezione 8
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Informatica Industriale
PLC
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Informatica Industriale
PLC
Nati per gestire controlli tra ingressi e uscite
puramente digitali mediante operazione
logiche programmate combinate all’utilizzo
di contatori,memorie e temporizzatori.
L’elevata diffusione ha portato
successivamente allo sviluppo di sistemi in
grado di gestire anche ingressi e uscite
analogiche (temperatura,posizionamento
assi motori,carrelli etc)
Lezione 8
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Informatica Industriale
PLC
• Il rapido sviluppo/complessità e l’elevata diffusione ha
fatto sorgere un problema:
l’interfaccia con l’operatore
• Per controllare infatti tutti i parametri del processo si è
reso necessario lo sviluppo di “pannelli operatore” che
allacciati direttamente al BUS del PLC consentono il
controllo dei parametri del processo
• Esistono anche interfacce RS232 per collegamento a PC
(supervisor o master di sistema)
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Informatica Industriale
Semplici Applicazione Domestiche
dei PLC
Controllo ascensori
– Configurazione pulsanti, sensori piani,
temporizzazioni e programmazioni
Controllo climatizzazione ambienti
– Configurazione sensori locali,temperature,cicli di
temporizzazioni,caldaia
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Informatica Industriale
Confronto PLC e Microprocessori
• Architettura identica
• Programmazione diversa
– Microprocessore utilizza linguaggio assembly
– PLC utilizza macro-istruzioni
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Informatica Industriale
Memoria PLC
•Diagnostica del sistema
•Controllo della scansione e della durata
del programma utente
•Caricamento programmi applicativi per
sistemi esterni al PLC
•Pilotaggio di eventuali periferiche
esterne collegata mediante interfaccia
di comunicazione (BUS)
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Informatica Industriale
Memoria PLC
•Dati necessari all’elaborazione
logica/aritmetica
•Risultati parziali di operazioni
complesse
•Contatori
•Temporizzatori
•Shift Register
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Informatica Industriale
Memoria PLC
Lezione 8
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Informatica Industriale
Memoria PLC
Zona di memoria che contiene
l’immagine statica di ciascun ingresso
utilizzata per computare lo stato di
ciascuna uscita
Zona di memoria che contiene
l’immagine statica di ciascun uscita
presente alla fine del ciclo
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Informatica Industriale
Aspetto PLC
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Informatica Industriale
PLC
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Informatica Industriale
Dati tecnici ingressi digitali
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Informatica Industriale
Dati Tecnici Uscite Digitali
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Informatica Industriale
Software PLC
• sono orientati ai problemi di automazione:
Linguaggi di tipo POL
(Problem Oriented Languages)
• Tipologia istruzioni:
– logica combinatoria (AND,OR,NOT)
– caricamento e trasferimento dei segnali di
processo
– Temporizzazione,conteggio e
memorizzazione
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Informatica Industriale
Software PLC
• Linguaggio KOP: schema a contatti
• Linguaggio AWL: Istruzioni mnemoniche
• Linguaggio FUP: Blocchi funzionali
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Informatica Industriale
Software PLC
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