Che cos’è, a cosa serve e linguaggi di programmazione per un PLC
Definizione
Un PLC (Controllore Logico Programmabile) è un sistema elettronico a funzionamento digitale, destinato all’uso in ambito industriale, che utilizza una memoria programmabile per l’archiviazione interna di istruzioni orientate all’utilizzazione per l’implementazione di funzioni specifiche, come quelle logiche, di sequenziamento, di temporizzazione, di conteggio e di calcolo aritmetico, e per controllare, mediante ingressi e uscite sia digitali che analogici, vari tipi di macchine e processi.
È fra i più sfruttati in quest’ambito perché può lavorare in condizioni anche non favorevoli, pertanto è usuale utilizzarli ininterrottamente anche a temperature elevate.
Essendo un elaboratore a tutti gli effetti, è suddiviso in due parti, un software, in cui vengono caricati i programmi con le relative azioni, e un hardware, che comprende CPU, cavi e periferiche di comunicazione tra PLC.
Il suo compito principale è quello di ricevere in ingresso i valori dei sensori e, in base alla logica e alle azioni che devono svolgere le stazioni, comandare quest’ultime a compiere determinati movimenti tramite dei segnali d’uscita indirizzati.
La struttura interna del PLC è suddivisa in tre parti:
- unità centrale, cioè la parte che organizza le attività del controllore;
- unità ingressi/uscite (I/O) che consente il collegamento tra l’unità centrale ed il sistema da controllare;
- unità di programmazione che consente l’interfaccia uomo/macchina; questo dispositivo consente di scrivere il programma nella memoria del PLC.
Il programma di funzionamento del PLC può risiedere tendenzialmente in due parti della memoria, una esterna o una interna. La prima, solitamente una scheda SD, permette di caricare il programma salvato su di essa, dando maggiore flessibilità nel caricamento di diversi programmi. Per un PLC che ha sempre un unico compito da svolgere costantemente nel tempo, si carica il programma invece in quella interna, che può essere retentiva, ovvero può salvare in modo permanente il valore dei byte in quello spazio di memoria. Se si decide di indicare una porzione di memoria come non retentiva, ad ogni spegnimento o interruzione di corrente il computer resetta quei valori, “dimenticandosi” di com’era posizionata la macchina prima dell’interruzione.
Tipi di linguaggio
Nella programmazione di un PLC è possibile utilizzare diversi linguaggi, sia grafici che testuali, fornendo la possibilità di scelta anche in base al tipo di esperienza di programmazione dell’operatore.
I linguaggi grafici sono più intuitivi e facili da debuggare e i più importanti sono due:
- Ladder Diagram (LD) o più comunemente diagramma a contatti, dove le istruzioni sono assimilabili a un circuito elettrico e si basa sull’utilizzo di porte logiche quali:
- Porta AND
- Porta OR
- Porta NOT
- Sequential Function Chart (SEC), in cui i rettangoli del diagramma di programmazione rappresentano gli stati e sono affiancati dalle possibili azioni che possono svolgere in determinanti momenti. Per passare da uno stato all’altro si usano le Transizioni, cioè Condizioni Booleane. Inoltre, sono presenti Cicli, Scelte e Salti.
Infine, i linguaggi testuali invece sono quelli che più si possono correlare al mondo della programmazione, prendendo spunti da Assembly o C. Tra questi rientra il linguaggio da me utilizzato per scrivere il codice, ovvero l’Instruction List (IL). Questa tipologia si avvicina molto all’ideologia dell’assembly, al fine di essere rapido, basilare e mirato. Ogni software per compilare il codice che andrà caricato in un PLC ha una sintassi specifica.
