Caratteristiche e Input/Output del PLC (Programmable Logic Controller)

Caratteristiche PLC

Il PLC (Programmable Logic Controller) è un dispositivo digitale industriale programmabile, specializzato nella gestione dei processi industriali. Esso esegue un programma ed elabora i segnali digitali ed analogici provenienti da sensori e diretti agli attuatori presenti in un impianto industriale.
Una delle principali caratteristiche è la sua robustezza, infatti normalmente è posto entro quadri elettrici in ambienti rumorosi, con molte interferenze elettriche, con temperature elevate o con grande umidità. In alcuni casi il PLC è in funzione 24 ore su 24, per 365 giorni all’anno, su impianti che non possono fermarsi mai.

Un altro dei vantaggi dei sistemi a logica programmabile rispetto a quelli a logica cablata è la flessibilità: nel caso in cui si voglia destinare il PLC ad un altro scopo è sufficiente modificare le istruzioni del programma, senza dover rifare nessun cablaggio di fili tra elementi logici e con il completo riutilizzo dell’hardware.

I/O dei PLC: flessibilità modulare per un controllo su misura

Un aspetto fondamentale dei PLC è la loro modularità. Questo significa che è possibile configurare il sistema in base alle specifiche esigenze del progetto, aggiungendo o rimuovendo moduli di I/O (Input/Output) per adattare il numero di ingressi e uscite alle necessità di controllo. La scelta del modello di PLC dipende dal numero di I/O richiesti: i PLC di piccole dimensioni (micro PLC) gestiscono un numero limitato di I/O, mentre modelli più grandi possono gestire migliaia di ingressi e uscite. Dimensioni, prezzo e capacità di calcolo variano di conseguenza.

Due tipologie di moduli I/O:

Ingressi/Uscite digitali: gestiscono segnali binari (on/off, 1/0, vero/falso) tipicamente utilizzati per sensori, pulsanti, interruttori e attuatori come relè, valvole solenoidi e lampade.
Ingressi/Uscite analogici: gestiscono segnali con valori variabili in un range continuo, come quelli provenienti da sensori di temperatura, pressione, livello o correnti.

Tipi di dati nei PLC:

Per la memorizzazione dei valori acquisiti dagli ingressi o inviati alle uscite, i PLC utilizzano diversi tipi di dati:

Bit: rappresenta il valore binario (0 o 1) e occupa la minima unità di memoria.
Byte: composto da 8 bit, può rappresentare valori interi da 0 a 255 o caratteri ASCII.
Word: formato da 16 bit, può memorizzare interi più grandi o valori analogici a bassa risoluzione.
Dword: composto da 32 bit, consente di memorizzare interi su ampia scala o valori analogici ad alta risoluzione.
Real: rappresenta numeri decimali con maggiore precisione rispetto agli interi.

La scelta del tipo di dato appropriato dipende dalla natura del segnale da elaborare e dalla risoluzione richiesta per il controllo del processo.

Vantaggi della modularità I/O:

Flessibilità: permette di adattare il PLC a diverse esigenze applicative senza dover cambiare l’intera unità di controllo.
Scalabilità: consente di aumentare o diminuire il numero di I/O in base alle future necessità, evitando investimenti iniziali eccessivi.
Manutenzione facilitata: in caso di malfunzionamento, è possibile sostituire solo il modulo I/O difettoso, riducendo i tempi di fermo macchina.
Riduzione dei costi: permette di ottimizzare l’acquisto del PLC scegliendo il modello con la taglia I/O adeguata alle specifiche esigenze.

Conclusione:

La modularità I/O rappresenta un punto di forza dei PLC, offrendo flessibilità, scalabilità, facilità di manutenzione e ottimizzazione dei costi. Questa caratteristica, unita alle altre potenzialità dei PLC, li rende una scelta ideale per il controllo di una vasta gamma di processi industriali.