Tesina di Automazione - Il PLC

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Sistemi ed Automazione Industriale – Il PLC

Descrizione del PLC:

I controlli programmabili vengono indicati von la sigle PLC (Programmable, Logic, Control). Sono stati ideati per sostituire la logica dei relè. LE operazioni che possono essere svolte da un PLC sono:
· Operazioni Matematiche.
· Memorizzazione dei dati.
· Visualizzazione dei dati.
· Trasferimento dei Dati.
Il PLC può essere definito come un sistema elettronico che consente di realizzare l’elaborazione e sistema di controllo in modo flessibile sistemi industriali. Il mezzo con il quale le funzioni di controllo possono essere prelevate sono i programmi, ovvero la lista delle istruzioni compilate dall’utente. Il PLC è composto da 2 parti:
· Parti Materiali (Hardware): sono l’insieme materiale di circuiti e di apparecchiature necessarie a fornire le varie funzioni.
· Parti Immateriali (Software): sono l’insieme immateriale delle istruzioni che formano il programma in base alle esigenze.

Confronto del PLC con un comando elettro meccanico.

Comando elettromeccanico:
· Le funzioni del comando sono determinate da collegamenti in serie e in parallelo, all’interno di un quadro elettrico.
· Il funzionamento del sistema è dato da schemi elettrici funzionali.
· Per effettuare le modifiche c’è un grosso dispendio di tempo e di denaro.
· Il costo di messa in servizio è rilevante.

Comando realizzato mediante PLC:
· Le funzioni che deve svolgere l’unitÃ* di governo sono determinate da un programma.
· Il programma i può compilare in vari linguaggi :
· (KOP (Ladder), AWL (Listato)).il programma si può trasferire alla memoria mediante una tastiera.
· Il PLc rimane lo stesso qualunque sia la sua funzione.
· Non richiede costi elevati.

Elementi Costruttivi del PLC:

L’Hardware è costituito da 3 elementi fondamentali:

1) UnitÃ* Centrale: è la parte che organizza tutte le attivitÃ* del controllore.
2) UnitÃ* Ingressi-Uscite: Consentono di collegare l’unitÃ* centrale con il sistema da controllare.
3) UnitÃ* di Programmazione: consente di scrivere il programma nell’apposita memoria del PLC.

A volte la presenza di periferiche consentono l’ampliamento delle prestazioni del controllore, e periferiche sono:

1) Simulatori: servono a facilitare la messa a punto del programma.
2) Stampanti: Servono per avere i programmi scritti.
3) Dispositivi di Memorizzazione di Massa: servono a conservare i programmi sviluppati.

Elementi del PLC:

· Scheda Processore (CPU)
· Memorie
· Alimentatore

Scheda Processore (CPU):
La scheda processore è denominata CPU (Central, Process, Unit), è la parte più importante del PLC, in quando servendosi di un microprocessore, consente l’organizzazione e la coordinazione di tutte le attivitÃ* del comando. Legge i segnali di ingresso da pulsanti finecorsa e sensori. Se si verificassero delle variazioni del segnale, la CPU interviene elaborando dati secondo la logica programmata dall’utente e genera gli opportuni segnali di uscita.
La CPU svolge le sue funzioni mediante una logica sequenziale che prende il nome di scansione. La CPU legge i dati di ingresso e aggiorna le uscite. Il tempo che passa tra la variazione degli ingressi alla variazione delle uscite è detto tempo di risposta, e il tempo che passa per acquisire i dati elaborati e mandarli alle uscite è detto tempo di scansione. Quest’ultimo è compreso tra 5 e 40 Msec.




Memorie:
Le memorie del PLC si possono distinguere in base al loro impiego in:
· Memorie di Sistema.
· Memorie di Programma.
· Memorie Dati.

La Memoria di Sistema:
Serve a conservare tutti i dati che servono al funzionamento della CPU e costituiscono il sistema operativo del PLC. Queste memorie vengono realizzate dal costruttore mediante la ROM che serve ad evitare l’involontaria cancellazione.

La Memorie di Programma:
Serve a registrare tutte le istruzioni che il PLC deve svolgere. Per svolgere tale funzione deve essere accessibile all’utente a questo scopo vengono utilizzate memorie come la RAM (Random, Access, Memory) che può essere scritta e corretta, mentre l’EPROM serve ad evitare l’accidentale cancellazione.

La Memoria Dati:
LA memoria dati si divide in memoria di ingresso e in memoria di uscita. Nella prima viene memorizzato lo stato dei sensori di campo da controllare, nella seconda il processore scrive, ad ogni scansione, lo stato delle uscite che deve essere trasmesso all’esterno.

Alimentatore:
Serve ad alimentare il PLC trasformando la corrente continua in corrente alternata abbassandone l’intensitÃ*, perché il microprocessore necessita di una tensione di alimentazione di pochi Volt (in genere 5).

Poiché un controllore programmabile opera solo su grandezze digitali, qualora sia necessario acquisire grandezze variabili bisogna ricorrere alle Schede di Ingresso Analogiche che traducono il segnale variabile in un segnale digitale comprensibile dalla CPU. Le Schede di Uscita Analogiche hanno un funzionamento esattamente contrario delle schede di ingresso. Il PLC invia un segnale ad un convertitore digitale analogico.