Che cos’è, a cosa serve e come funziona un 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.
Altri aspetti rilevanti sono i ridotti tempi di manutenzione (grazie ad adeguati sistemi diagnostici), i limitati consumi di energia elettrica e il basso costo, che rendono i PLC economicamente vantaggiosi.
Il PLC è un oggetto hardware componibile, per cui la sua struttura viene adattata in base al processo da automatizzare. Durante la progettazione del sistema di controllo vengono scelte le schede adatte alle grandezze elettriche in gioco, che vengono quindi inserite sul rack del PLC.
L’evoluzione della tecnologia ha generato una notevole diversificazione di modelli, con capacità e velocità diverse in modo da coprire i vari segmenti di mercato. L’architettura dei modelli di fascia bassa è molto più semplice rispetto a quella dei modelli di fascia media o alta, ma la struttura base pu`o essere descritta mediante la seguente struttura.
Struttura PLC
Un PLC è composto da un alimentatore, dalla CPU, dalla memoria (contenente dati e programma), dalle schede di comunicazione e da un certo numero di schede di I/O, con un numero variabile di canali di ingresso e di uscita per la gestione di segnali sia di tipo digitale che analogico. Questi ultimi moduli sono collegati ai sistemi di rilevamento e di attuazione, che hanno lo scopo di generare entro la macchina automatica tutti i vari movimenti e operazioni richiesti.
Per i PLC di fascia media e alta sono inoltre disponibili moduli dedicati a particolari compiti di automazione, ad esempio contatori veloci, schede programmatori a cammes, moduli PID, moduli diagnostici, schede controllo assi. Il vantaggio nell’utilizzare tali schede è quello di avere il controllo di un’operazione o di un evento indipendentemente dal PLC, relegando quest’ultimo alla funzione di controllo e parametrizzazione.
La configurazione, la programmazione del PLC e il monitoraggio delle variabili durante l’esecuzione del programma avviene attraverso un’unità di programmazione, ciòe una periferica collegata al PLC tramite una linea di comunicazione seriale.
