La programmazione PLC collega un computer a un macchinario industriale per automatizzarlo in base a determinati comandi.

Al giorno d’oggi, infatti, l’automazione degli impianti industriali è fondamentale e indispensabile per una gestione corretta dei macchinari e un flusso più semplice di lavorazioni, anche fisicamente molto pesanti, che un tempo venivano svolte dagli operatori.

All’interno di Gruppo PrAm, con sede a Montecchio Emilia (RE), ad esempio, troverai un servizio di programmazione PLC gestito da programmatori esperti nei principali linguaggi.
Operiamo anche presso i vostri stabilimenti per sviluppare software, effettuare collaudi e la messa in marcia di impianti industriali.
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Programmazione PLC, il suo funzionamento

PLC acronimo Programmable Logic Controller, è un dispositivo a logica programmabile, o più semplicemente un computer industriale, che, in base al programma impostato dall’operatore, s’interfaccia direttamente con i macchinari.

Questo tipo di dispositivi è particolarmente robusto e affidabile. Il suo compito è di evitare il fermo impianto il più a lungo possibile; non a caso può restare in funzione anche 24 ore al giorno o in condizioni critiche a causa di vibrazioni, umidità, sbalzi termici eccessivi o disturbi elettromagnetici.

Nello specifico, come funziona il PLC? 

Il PLC dialoga direttamente con i circuiti elettrici del macchinario attraverso dei dispositivi di ingresso, gli input, e dei dispositivi di uscita, gli output.

Da Input a Output nel PLC

PLC e impianto industriale comunicano tra loro grazie agli input e agli output.
Attraverso gli input il PLC riceve dei segnali, che possono essere sia analogici sia digitali, li elabora attraverso il suo microprocessore interno (CPU) e, in base alle istruzioni del programma, aziona determinati output.

Ad esempio, sempre in ottica di automazione degli impianti industriali, il PLC può accendere o spegnere un macchinario se questo raggiunge una determinata velocità o temperatura, oppure aprire e chiudere delle valvole, etc.

Hardware e Software del PLC

Immaginati il PLC come un computer che utilizza una memoria interna per archiviare le istruzioni di automazione dei macchinari.
L’hardware è composto da un telaio, chiamato armadio o rack, che ha al suo interno determinati posti scheda tra i quali il più importante: il microprocessore, cioè il software.

Gli altri elementi dell’hardware del PLC sono, come abbiamo già visto, i dispositivi di input e output, e la memoria interna.

Le Specifiche del Software PLC

Abbiamo visto che il microprocessore è il cuore che permette l’intero funzionamento, e che deve eseguire, in tempi brevissimi, una sequenza di operazioni chiamate Instructions Set.
Quali sono, più nel dettaglio le specifiche del software, o meglio, le sue Instructions Set?

Le istruzioni più comuni che svolge sono:

• Confrontare dati
• Eseguire calcoli matematici
• Manipolare stringhe e dati alfanumerici
• Controllare variabili di processo
• Gestire le comunicazioni
• Predisporre le unità di misura

Tutte queste Instructions Set sono gestite attraverso due file di memoria che coordinano i comandi di input e output: il file di immagine degli ingressi e il file di immagine delle uscite.

A questi due si integra il file di sistema che, come in tutti i software, è un’area della memoria allocata per il corretto funzionamento del software stesso e non modificabile dal programmatore PLC.

I linguaggi di Programmazione del PLC

La programmazione del PLC è normata dallo standard IEC 1131-3 che definisce e gestisce delle linee guida relative al controllo logico all’interno dell’automazione dei processi industriali.

In questa norma sono previsti 5 linguaggi di programmazione differenti che si dividono in grafici e testuali.

I linguaggi grafici si presentano sotto forma di schemi elettrici o blocchi. Il primo, nonché il più usato tra i vari linguaggi, è lo Schema a contatti (LD) funzionante proprio come un grafico elettrico, gli altri che funzionano a blocchi, sono lo Schema a Blocchi di Funzione (FBD) e lo Schema Funzionale in Sequenza (SRF).

I linguaggi testuali, invece, sono un tipo di programmazione PLC più complicata perché sono veri e propri linguaggi di programmazione di derivazione informatica.

Tra questi: Instruction List (IL) che ha una struttura a lista per la risoluzione di problemi semplici ed è direttamente interpretata dal PLC, mentre per i quesiti più complessi si utilizza il linguaggio chiamato Structured Text (ST) il più completo nelle azioni di automazione.

Come si Programmano i PLC

I terminali sono elementi fondamentali per la programmazione del PLC e sono una parte esterna che collega attraverso una porta di comunicazione. Solitamente sono dei PC con software specifici per l’inserimento delle sequenze logiche che possono essere create anche off-line.

Creato l’intero codice, il passo successivo è fare l’upload sul PLC.

Le Modalità Operative

Un generico PLC può trovarsi in tre modalità operative:

• Modalità esecuzione (Run): si eseguono i programmi utente pre-caricati, si aggiornano input e output e si attivano i macchinari;
• Modalità validazione: si eseguono i programmi, ma l’aggiornamento delle uscite è disabilitato (questa modalità test che serve a verificare se il codice è corretto);
• Modalità programmazione (Stop): questa è la modalità utilizzata per caricare il codice nella memoria del PLC, che quindi è spento, tutti gli output sono disattivati e i macchinari fermi. Quando si attiva un alert o un errore nel macchinario, il PLC entra in questa modalità, a tutela anche dell’incolumità degli operatori.

La programmazione per PLC è uno dei tanti servizi per l’industria che operiamo il Gruppo PrAm, scoprili tutti nella nostra pagina servizi.

Il Programmatore PLC

La programmazione non finisce nel completamento della sequenza per l’automazione, ma comprende un’attenzione particolare verso la sicurezza di cose e persone, la protezione e limitazione degli errori, l’efficienza nell’uso delle macchine stesse.

Ecco perché il programmatore, prima ancora di sviluppare il suo linguaggio, deve conoscere quali macchinari saranno poi agganciati al PLC.

Cosa fa il Programmatore PLC?

Tra i compiti principali di un programmatore PLC ritroviamo la progettazione, lo sviluppo e il relativo collaudo dei software per l’automazione dei macchinari industriali. Detta più semplicemente, il programmatore PLC crea e installa il programma sul macchinario e lo testa avviando la macchina.

Generalmente il programmatore segue questo flusso di lavoro:

• Studiare i requisiti del programma su cui dovrà lavorare;
• Creare e definire le caratteristiche tecniche del progetto;
• Disegnare gli schemi elettrici di bordo macchina comprensivi dei quadri elettrici per l’automazione;
• Disegnare gli schemi d’interazione tra input e output e componenti elettrici ed elettromeccanici;
• Strutturare le sequenze logiche del programma;
• Progettare i diagrammi di flusso logico;
• Scrivere il programma.

Tra i suoi compiti possono rientrare anche le configurazioni delle interfacce di controllo, la scrittura della manualistica tecnica, la programmazione dell’aggiornamento del software, l’assistenza tecnica e l’eventuale formazione dei futuri operatori che utilizzeranno il macchinario.

 

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