Sistemi di Supervisione e Controllo

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1 Sistemi di Supervisione e Controllo Argomento lezioni - I controllori a logica programmabile (PLC) Docente - Prof. Elio USAI eusai@diee.unica.it Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Università di Cagliari Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) /95

2 Riferimenti bibliografici A. Di Febbraro,, A. Giua Sistemi ad eventi discreti McGraw-Hill Libri Italia, 00 P. Chiacchio PLC ed automazione industriale McGraw-Hill Libri Italia, 996 P. Chiacchio,, F. Basile Tecnologie informatiche per l automazione McGraw-Hill,Milano, 004 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) /95

3 Sommario PLC Definizione PLC Caratteristiche PLC Struttura PLC Moduli PLC Linguaggi Sequential Functional Chart Esempio di programmazione Esempio: Impianto di pompaggio Ladder Diagram Traduzione da SFC a LD Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 3/95

4 PLC - Definizione Norma IEC 3 Sistema elettronico a funzionamento digitale, destinato all uso in ambito industriale, che utilizza una memoria programmabile per l archiviazione interna di istruzioni orientate all utilizzatore per l implementazione di funzioni specifiche, come quelle logiche, di sequenziamento, di temporizzazione, di conteggio e di calcolo aritmetico, e per controllare mediante ingressi ed uscite sia digitali che analogici, vari tipi di macchine e processi Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 4/95

5 PLC - Definizione Sistema elettronico Utilizzato in ambito industriale Memoria interna programmabile Implementabili logiche di sequenziamento, temporizzazione e calcolo Dotato di uscite digitali (ed analogiche) Sostituisce il vecchio armadio a relé Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 5/95

6 PLC - Caratteristiche Riconfigurabilità / Programmabilità Compattezza Modularità Low-cost Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 6/95

7 PLC - Struttura Configurazione minima Rack 9 Alimentatore Microprocessore Input/Output Terminale di programmazione Esecuzione compatta Modulo unico Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 7/95

8 PLC - Struttura Espansioni modulari Comunicazione Memoria di massa PID Coprocessore Servo-drive Encoder Interfaccia operatore Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 8/95

9 PLC - Moduli Processore Ciclo a copia massiva Ottimizza la comunicazione Operazioni sequenziali Lettura Input Elaborazione Gestione Scrittura Output Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 9/95

10 PLC - Moduli Processore Tempo di scansione Tempo necessario per completare un ciclo di operazioni, compresi I/O e gestione degli INTERRUPT Tempo di risposta Intervallo tra evento ed azione Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 0/95

11 PLC - Moduli Processore Sistema operativo Memoria Gestione del dispositivo, comprese procedure di watch-dog ed operative: programmazione, validazione (con uscite non attive), esecuzione ROM: risiede il SO RAM: dati corenti EPROM: risiede il programma Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) /95

12 PLC - Moduli I / O Realizzano l interfaccia tra processo e PLC garantendo il disaccoppiamento galvanico e/o funzionale Disaccoppiamento galvanico Trasformatori d isolamento Contatti a relè Optoisolatori Disaccoppiamento funzionale Voltage follower Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) /95

13 PLC - Moduli Digitali A relé Analogici I / O 0 4 V d.c V a.c. 50 Hz 0 4 V d.c V a.c. 50 Hz ± 5 V, ± 0 V, 0 0 V, 4 0 ma Per termocoppie e termistori Convertitore A/D (min. ) Convertitore D/A (più di ) Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 3/95

14 PLC - Moduli Teminale di programmazione Tastierina Consente di scrivere semplici programmi. Connessione mediante porta o cordless Tastiera & display Funzionalità da microcalcolatore integrato con interfaccia utente user-friendly Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 4/95

15 PLC - Moduli Alimentatore Potenza massima e nominale Dimensionare considerando possibilità di espansione Allarme spegnimento Ridondanza Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 5/95

16 PLC - Moduli Comunicazione Fieldbus RS 3C, RS 485 Ethernet Ottico I/O remoto Protocolli Acquisizione dati su impianti estesi Profibus, Fieldbus Fundation Device Net - CAN ModBus CSMA/CD (TCP-IP) Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 6/95

17 PLC - Moduli Coprocessore Utilizzato per elaborazioni dedicate di particolare complessità numerica Linguaggi Basic C Connessioni dirette con l esterno Memorie dedicate Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 7/95

18 PLC - Moduli Comando PID Consentono l implementazione di loop di controllo elementari con coordinamento delle azioni (set-point) Servo Specifici per il comando motore Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 8/95

19 PLC - Moduli Interfaccia Encoder Contatori dedicati ad alta velocità per la lettura di encoder incrementali e/o assoluti Operatore Display e connessione tastiera, sempre più sostituiti con connessione a PC Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 9/95

20 PLC - Moduli Back up Consentono il collegamento tra due PLC differenti operanti sullo stesso processo Riserva calda Riserva fredda Il PLC di riserva ha lo stato corrente del PLC principale sia I/O che elaborazione Il PLC di riserva si attiva solo in caso di guasto del PLC principale Sicurezza intrinseca Azione valida se concordanza o su 3 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 0/95

21 PLC - Linguaggi Portabilità Manutenzionabilità Il software deve essere facilmente riutilizzabile su macchine differenti Il software deve essere facilmente modificabile da terzi Linguaggi Standard Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) /95

22 PLC - Linguaggi Testuali A contatti Lista di istruzioni - simile all assembler Testo strutturato Ladder - simile agli schemi di armadi a relé Grafici Sequential Functional Chart - stato/transizione, parallelizzabilità, gerarchicamente superiore Functional Block Diagram - AND, OR, NAND, XOR,. Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) /95

23 Sequential Functional Chart Deriva dal GRAPHe de Coordination Etapes-Transitions (GRAPHCET) sviluppato in Francia negli anni Diventa standard IEC 848 nel 988 Incluso nello standard IEC 63-3 come S.F.C. Linguaggio di alto livello per la realizzazione di blocchi funzionali o di programmi, e non di funzioni Programmazione di algoritmi di controllo logico/sequenziale Semplificazione delle Reti di Petri Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 3/95

24 Sequential Functional Chart Fase Condizione invariante del sistema, modificabile solo all occorrenza di un evento che genera una transizione. Sono indicate con dei quadrati. Transizione Definisce il passaggio da una condizione invariante del sistema ad un altra sulla base dello stato corrente del sistema e dell occorrenza di un evento. Sono indicate con una barretta trasversale. Arco orientato Collegano tra loro le fasi e sono interrotti dalle transizioni. La freccia indicante l orientamento può essere omessa se implicitamente dall alto verso il basso. Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 4/95

25 Sequential Functional Chart nome Alla fase si associa un nome/numero che la identifica univocamente nome La fase iniziale si identifica con un doppio quadrato, o con un quadrato con due linee verticali nome La fase attiva si indica con un pallino nel quadrato Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 5/95

26 Sequential Functional Chart Alla fase è associata una variabile booleana X nome X X nome nome = = 0 fase fase attiva non attiva L insieme di tutte le variabili di fase definisce lo stato del grafo. Con la nomenclatura delle Reti di Petri il valore assunto dallo stato è definito marcatura { X : i =,,, N} {, 0} N M = K i Alla fase è associabile una variabile reale t nome rappresentante la durata dell ultima attivazione Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 6/95

27 Sequential Functional Chart nome azione Alla fase può essere associata una (o più) azione che viene eseguita se la fase è attiva Le caratteristiche dell azione possono essere specificate dal blocco azione () () (3) (4) () qualificatore dell azione () nome dell azione (3) variabile indicatrice di fine azione (4) corpo dell azione Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 7/95

28 Sequential Functional Chart Qualificatore N - azione normale, eseguita finché la fase è attiva, omissibile P - azione impulsiva, eseguita una volta sola all attivazione D - ritardata, eseguita dopo che la fase è rimasta attiva per τ L - limitata, eseguita finché la fase è attiva e per non più di τ S - memorizzata, eseguita anche se la fase viene disattivata R - cancellata, blocca l esecuzione di una fase memorizzata DS - ritardata e memorizzata SL - memorizzata e limitata Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 8/95

29 Sequential Functional Chart Corpo dell azione Definisce ciò che viene svolto durante l azione. Può essere definito con un linguaggio di programmazione, o con lo stesso SFC. Alla azione è associata una variabile booleana Y nome Y Y nome nome = = 0 azione azione attiva non attiva Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 9/95

30 Sequential Functional Chart T nome T nome cond Alla transizione si associa un nome/numero che la identifica univocamente Alla transizione è associata una condizione La transizione è abilitata se tutte le fasi a monte sono attive La transizione è superabile se è abilitata e la condizione associata è vera La assenza di una condizione significa che la condizione è sempre vera Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 30/95

31 Sequential Functional Chart T cond Tra due fasi collegate da un arco orientato deve esserci una transizione T Cond Due transizioni non possono essere collegate tra loro, deve esserci una fase interposta T Cond Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 3/95

32 Sequential Functional Chart Regole di evoluzione Se una transizione è superabile, essa viene superata (scatta) Quando una transizione scatta, tutte le fasi a monte vengono disattivate e tutte le fasi a valle diventano attive Se più più transizioni sono superabili nello stesso istante, esse scattano contemporaneamente Una fase instabile (una transizione a valle è superabile nell istante di attivazione della fase) viene comunque eseguita una volta Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 3/95

33 Sequential Functional Chart IF X X AND C = 0, X = T C ELSE X = X, X = X nella evoluzione X = X AND C IF ( X AND C ) ELSE END IF ( X AND C ) ELSE END X X X X = = 0 = = 0 nella evoluzione X 3 END IF = ( X AND C ) OR ( X AND C ) T C 3 T C Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 33/95

34 Sequential Functional Chart T C D,s A Y = IF X AND C X =, X = 0 ELSE X = X, X = X Y X AND ( C AND ( t s) ) END Y = X AND ( t s) Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 34/95

35 Sequential Functional Chart Scelta C AND C 0 T T C C 3 Percorsi alternativi IF X = IF C = X =, X =0, X 3 = X 3 ELSE IF C = X 3 =, X =0, X = X END IF END IF ELSE X = X, X = X, X 3 = X 3 END IF Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 35/95

36 Sequential Functional Chart Convergenza Percorsi diversi convergono verso la medesima fase T C T C Non necessaria la contemporaneità della convergenza verso la fase 3 3 IF X = AND C = X =0, X 3 = END IF IF X = AND C = X =0, X 3 = END IF Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 36/95

37 Sequential Functional Chart T C Salto di sequenza C AND C 3 Caso particolare di scelta e convergenza 0 T C 3 Se C 3 = si salta una parte del programma T 3 C 3 T 4 C 4 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 37/95

38 Sequential Functional Chart T C T C 3 T 4 C 4 C 4 AND C 3 T 3 C 3 Ciclo di sequenza 0 REPEAT X = IF (X =) AND (C =) X 3 =, X =0 ELSE X = X END IF IF (X 3 =) AND (C 3 =) X =, X 3 =0 ELSE X 3 = X 3 END IF UNTIL (C 4 =) AND (X 3 =) Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 38/95

39 Sequential Functional Chart Paralellismo T C 3 IF (X =) AND (C =) X = X 3 = X =0 ELSE X = X END IF Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 39/95

40 Sequential Functional Chart Sincronizzazione T C 3 X 3 = ((X =) AND (X =)) AND (C =) Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 40/95

41 Sequential Functional Chart Sincronizzazione locale T C T 3 C 3 3 T 4 C 4 T C La fase non sarà disattivata finché la transizione T non sarà superata 3 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 4/95

42 Sequential Functional Chart Macrofase Macroazione È l esplicitazione di una fase a cui corrisponde un ingresso ed una uscita Consente l interazione/gerarchizzazione tra PLC Forzatura FORZARE X:{Y}; ovvero M(X):=Y Assegna al PLC X lo stato Y Sospensione Particolare forzatura allo stato nullo FORZARE X:{0}; ovvero M(X):=0 Bloccaggio FORZARE X:{*}; ovvero M(X):=X Vengono disabilitate tutte le transizioni Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 4/95

43 Esempio di programmazione Controllo di un carrello per la movimentazione di carichi Baia di carico Baia di scarico Un PLC installato sul carrello deve farlo muovere autonomamente per trasportare i colli dalla postazione di carico a quella di scarico. I colli sono posti sul/prelevati dal carrello con un muletto non connesso al PLC Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 43/95

44 Esempio di programmazione Il carrello è movimentato mediante un motore reversibile Il carrello è equipaggiato con i seguenti sensori: cella di carico sul pianale sensore di prossimità magnetico sul fondo sensori di prossimità magnetici frontale e posteriore Sul fronte baia è posta una chiodo magnetico Sul pavimento sono posizionati chiodi magnetici a metri Il PLC può essere acceso in qualunque stato del carrello Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 44/95

45 Esempio di programmazione Input Output F - cella di carico, F= se il carrello è caricato Si - sensore di prossimità sul fondo carrello Psn - sensore di prossimità sinistro (lato baia di carico) Pdx - sensore di prossimità destro (lato baia di carico) Dl - comando marcia dx, lenta Dv - comando marcia dn, veloce Sl - comando marcia sn, lenta Sv - comando marcia sn, veloce Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 45/95

46 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 46/95

47 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) Dl Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 47/95

48 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) Dl S i P dx Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 48/95

49 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) Dl S i 3 Dv P dx Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 49/95

50 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) Dl S i 3 Dv S i P dx 4 Dl P dx Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 50/95

51 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) NOT(F) &(t >τ) F &(t <τ) Dl Sl 6 S i 3 Dv S i P dx 4 Dl P dx Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 5/95

52 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) NOT(F) &(t >τ) F &(t <τ) Dl Sl 6 S i S i 3 Dv P sn S i P dx 4 Dl P dx Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 5/95

53 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) NOT(F) &(t >τ) F &(t <τ) Dl Sl 6 S i S i 3 Dv Sl 7 P sn S i S i P dx 4 Dl P sn P dx Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 53/95

54 Esempio di programmazione 0 F NOT(F) 5 NOT(F) &(t <τ) F &(t >τ) NOT(F) &(t >τ) F &(t <τ) Dl Sl 6 S i S i 3 Dv Sl 7 P sn S i S i P dx 4 Dl Sv 8 P sn P dx S i Sl 9 P dx Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 54/95

55 Test di programmazione Sviluppare il programma sequenziale per l avviamento ed il comando di un motore. Se il motore non si avvia entro il terzo tentativo, inibire il comando di avviamento e richiedere l intervento operatore Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 55/95

56 Test di programmazione Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 56/95

57 Esempio: Impianto di pompaggio ZSH 4 M ZSL 4 ZSH 0 ZSL 0 V 0 S LT 0 LSH 0 LSL 0 ZSH 0 ZSL 0 ZSH ZSL M V P PDT M FT ZSH ZSL M V ZSH 3 ZSL 3 M FT 4 V 4 ZSH 43 S LT 4 LSH 4 LSL 4 V 4 ZSH 4 ZSL 4 V 0 V 3 ZSL 43 ZSH 03 ZSL 03 V 03 ZSH ZSL M V P PDT M FT ZSH ZSL M V FQT 3 ZSH 5 ZSL 5 M V 43 V 6 ZSH 6 ZSL 6 M M V 5 LT 5 FT 6 FT 5 LSH 5 PLC S3 ZSL 5 V 5 ZSH 5 ZSL 5 ZSH 53 OLM ZSL 53 V 53 OLM DP/PA Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 57/95

58 Esempio: Impianto di pompaggio Rete di campo Sito basso (S): 7 ingressi digitali,5 ingressi analogici, Sito alto (S): uscite digitali. Bus di campo: Profibus DP 3 ingressi digitali, 4 uscite digitali Nei due siti: collegamenti con doppini intrecciati Collegamento dei due siti: fibra ottica, con conseguente conversione opto-elettronica. Controllo: unità master (PLC) situata nel sito basso. L unità master controlla tutti gli slaves (trasmettitori/ attuatori). Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 58/95

59 Esempio: Impianto di pompaggio L utilizzo delle pompe deve tener conto dei livelli nei serbatoi e dei consumi nei vari periodi dell anno e nelle varie fasce orarie Le pompe devono essere avviate preferibilmente in orari in cui il costo dell energia è inferiore Le procedure di avviamento delle pompe devono tener conto dello stato dell impianto Le pompe devono avere, in media, lo stesso numero di ore di marcia Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 59/95

60 Esempio: Impianto di pompaggio Sequential Functional Chart Main T5 = T Gennaio OR Febbraio OR Marzo OR Dicembre Aprile OR Maggio OR T Giugno OR Settembre OR T3 Luglio T4 Ottobre OR Novembre Agosto FORZARE SFC FORZARE SFC FORZARE SFC :{0} 3 :{00} 4 3:{300} 5 FORZARE SFC 4:{00} Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 60/95

61 Esempio: Impianto di pompaggio Sequential Functional Chart Routine 0 [tε( :00 7:00)OR LSL4 OR LSL5] AND T0 (NOT LSL0) AND[( NOT LSH5 AND LSH4)OR (NOT LSH4) OR (NOT LSH5)] T (NOT LSH5) AND LSH4 AND ZSL 53 AND( NOT ZSH 53) T3 (NOT LSH4) AND LSH5 AND ZSL43 AND(NOT ZSH 43) T35 (NOT LSH4)AND(NOTLSH5)AND ZSL43 AND ZSL53 AND (NOT ZSH43) AND (NOT ZSH 53) 30 T ZSL 4 T3 ZSH 4 T5 ZSH 5 T6 ZSL 5 T4 ZSH 4 T5 ZSL 4 T7 ZSL 5 T8 ZSH 5 T36 ZSH 4 T37 ZSL 4 T39 ZSH 5 T40 ZSL 5 3 CHIUDI V4 4 APRI V5 APRI V4 3 CHIUDI V5 3 APRI V4 3 APRI V5 T7 = T4 ZSL 4 T7 ZSH 5 T6 ZSH 4 T9 ZSL 5 T38 ZSH 4 T4 ZSH T8 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T30 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T4 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH T9 Pd AND [Pu=Min (Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T3 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T33 Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T43 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T48 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) 7 M 9 M 6 M 8 M 35 M 40 M T0 8 M3 LSH5 OR LSL0 T 0 M4 LSH5 OR LSL0 T3 7 M3 LSH4 OR LSL0 T34 9 M4 LSH4 OR LSL0 T44 36 LSH4 AND (NOT LSH5) T45 LSH5 AND (NOT LSH4) T46 CHIUDI V4 37 CHIUDI V5 38 NOT LSH4 AND(NOT T49 LSH5) 4 LSH4 AND (NOT LSH5) CHIUDI V4 T50 4 LSH5 AND (NOT LSH4) CHIUDI V5 T5 43 (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) T47 (LSH5ANDLSH4) OR LSL0 T5 (LSH5ANDLSH4) OR LSL0 39 M3 44 M4 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 6/95

62 Esempio: Impianto di pompaggio Sequential Functional Chart Routine 00 [tε( :00 7:00)OR LSL4 OR LSL5] AND T00 (NOT LSL0) AND[( NOT LSH5 AND LSH4)OR (NOT LSH4) OR (NOT LSH5)] 0 T0 LSH4 AND (NOT LSH5) AND ZSL53 AND(NOT ZSH 53) T0 (NOT LSH4) AND LSH5 AND ZSL43 AND(NOT ZSH 43) T35 (NOT LSH4 AND NOT) LSH5 AND ZSL43 AND ZSL53 AND(NOT ZSH 43) AND (NOT ZSH53) ZSH 5 ZSL 5 T03 T04 T06 T07 ZSL 4 ZSH 4 T9 ZSH 4 T0 ZSL 4 T ZSL 5 T3 ZSH 5 T36 ZSH 4 T37 ZSL 4 T39 ZSH 5 T40 ZSL 5 03 APRI V5 04 CHIUDI V4 8 APRI V4 9 CHIUDI V5 33 APRI V4 34 APRI V5 T05 ZSH 5 T08 ZSL 4 T ZSH 4 T4 ZSL 5 T38 ZSH 4 T4 ZSH 5 T79 = T09 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T5 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T4 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH T0 Pd AND Pd T6 Pd AND Pd T43 Pd AND Pd 07 M 08 M M 3 M 37 M 4 M LSH4 AND LSH5 AND T T T3 (NOT LSH5) (NOT LSH4) (NOT LSH4) LSH4 AND LSH5 AND AND (NOT T5 T6 T7 (NOT LSH5) (NOT LSH4) LSH5) (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) LSH4 AND LSH5 AND T7 T8 T9 NOT LSH5 NOT LSH4 NOT LSH4 AND NOT LSH5 LSH4 AND LSH5 AND T3 T3 T33 NOT LSH5 NOT LSH4 NOT LSH4 AND NOT LSH5 LSH4 AND LSH5 AND T44 T45 T46 (NOT LSH5) (NOT LSH4) (NOT LSH4) LSH4 AND LSH5 AND AND (NOT T48 T49 T50 (NOT LSH5) (NOT LSH4) LSH5) (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) 09 CHIUDI V4 0 CHIUDI V5 3 CHIUDI V4 4 CHIUDI V5 5 4 CHIUDI V4 5 CHIUDI V5 6 8 CHIUDI V4 9 CHIUDI V CHIUDI V4 39 CHIUDI V CHIUDI V4 44 CHIUDI V5 45 T4 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T8 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T30 (LSH5ANDLSH4) OR LSL0 T34 (LSH5ANDLSH4) OR LSL0 T47 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T5 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 M3 6 M4 7 M3 3 M4 4 M3 46 M4 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 6/95

63 Esempio: Impianto di pompaggio Sequential Functional Chart Routine 3 SEQUENTIAL FUNCTIONAL CHART 3 (SFC 3) 300 [ore :00 OR LSL4 OR LSL5] AND T300 (NOT LSL0) AND[( NOT LSH5 AND LSH4)OR (NOT LSH4) OR (NOT LSH5)] 30 T30 (NOT LSH5) AND LSH4 AND ZSL 53 AND (NOT ZSH 53) T33 (NOT LSH4) AND LSH5 AND ZSL43 AND(NOT ZSH 43) T35 (NOT LSH4)AND(NOTLSH5)AND ZSL43 AND ZSL53 AND (NOT ZSH43) AND (NOT ZSH 53) T30 ZSL 4 T303 ZSH 4 T305 ZSH 5 T306 ZSL 5 T34 ZSH 4 T35 ZSL 4 T37 ZSL 5 T38 ZSH 5 T36 ZSH 4 T37 ZSL 4 T39 ZSH 5 T330 ZSL CHIUDI V4 304 APRI V5 3 APRI V4 33 CHIUDI V5 3 APRI V4 3 APRI V5 T304 ZSL 4 T307 ZSH 5 T36 ZSH 4 T39 ZSL 5 T38 ZSH 4 T33 ZSH T308 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T30 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T33 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH T309 Pd AND [Pu=Min (Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T3 Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T3 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T33 Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T333 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T338 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) 307 M 309 M 36 M 38 M 35 M 330 M T30 (ORE 3:30) OR LSH5 OR LSL0 308 M3 T3 (ORE 3:30) OR LSH5 OR LSL0 30 M4 T3 (ORE 3:30) OR LSH4 OR LSL0 37 M3 T34 (ORE 3:30) OR LSH4 (NOT LSH4) OR LSL0 LSH4 AND LSH5 AND LSH4 AND LSH5 AND (NOT LSH4) AND T334 T335 T336 AND T339 T340 T34 (NOT LSH5) (NOT LSH4) (NOT LSH5) (NOT LSH4) (NOT LSH5) 39 (NOT LSH5) M4 36 CHIUDI V4 37 CHIUDI V CHIUDI V4 33 CHIUDI V5 333 T337 (ORE 3:30) OR (LSH4 AND LSH5) OR LSL0 39 M3 T34 (ORE 3:30) OR (LSH4 AND LSH5) OR LSL0 334 M4 T343 [tε( :00 7:00)OR LSL4 OR LSL5] AND (NOT LSL0) AND[( NOT LSH5 AND LSH4)OR (NOT LSH4) OR (NOT LSH5)] 335 T395 = T344 LSH4 AND (NOT LSH5) AND ZSL53 AND(NOT ZSH 53) T36 (NOT LSH4) AND LSH5 AND ZSL43 AND(NOT ZSH 43) T378 (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) AND ZSL43 AND ZSL53 AND (NOT ZSH 43) AND (NOT ZSH53) T345 ZSH 5 T346 ZSL 5 T348 ZSL 4 T349 ZSH 4 T36 ZSH 4 T363 ZSL 4 T365 ZSL 5 T366 ZSH 5 T379 ZSH 4 T380 ZSL 4 T38 ZSH 5 T383 ZSL APRI V5 338 CHIUDI V4 35 APRI V4 353 CHIUDI V5 367 APRI V4 368 APRI V5 T347 ZSH 5 T350 ZSL 4 T364 ZSH 4 T367 ZSL 5 T38 ZSH 4 T384 ZSH T35 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T368 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T385 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH T35 Pd AND Pd T369 Pd AND Pd T386 Pd AND Pd 34 M 346 M 356 M 36 M 37 M 376 M T353 LSH4 AND (NOT LSH5) T354 LSH5 AND (NOT LSH4) T355 (NOT LSH4) AND (NOT T357 LSH5) LSH4 AND (NOT LSH5) T358 LSH5 AND (NOT LSH4) T359 (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) T370 LSH4 AND (NOT LSH5) T37 LSH5 AND (NOT LSH4) T37 (NOT LSH4) AND (NOT T374 LSH5) LSH4 AND (NOT LSH5) T375 LSH5 AND (NOT LSH4) T376 (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) T387 LSH4 AND (NOT LSH5) T388 LSH5 AND (NOT LSH4) T389 (NOT LSH4) AND (NOT T39 LSH5) LSH4 AND (NOT LSH5) T39 LSH5 AND (NOT LSH4) T393 (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) 34 CHIUDI V4 343 CHIUDI V CHIUDI V4 348 CHIUDI V CHIUDI V4 358 CHIUDI V CHIUDI V4 363 CHIUDI V CHIUDI V4 373 CHIUDI V CHIUDI V4 378 CHIUDI V5 379 T356 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T360 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T373 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T377 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T390 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 T394 LSH5 AND LSH4 OR LSL0 345 M3 350 M4 360 M3 365 M4 375 M3 380 M4 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 63/95

64 Esempio: Impianto di pompaggio Sequential Functional Chart Routine 4 T0 (NOT LSH5) AND LSH4 AND ZSL 53 AND (NOT ZSH 53) 00 [(ore:00)or LSL4 OR LSL5] AND T00 (NOT LSL0) AND[( NOT LSH5 AND LSH4)OR (NOT LSH4) OR (NOT LSH5)] 0 T0 (NOT LSH4) AND LSH5 AND ZSL43 AND(NOT ZSH 43) T03 (NOT LSH4)AND(NOTLSH5)AND ZSL43 AND ZSL53 AND (NOT ZSH43) AND (NOT ZSH 53) T04 ZSL 4 T05 ZSH 4 T07 ZSL 5 T08 ZSL 5 T5 ZSH 4 T6 ZSL 4 T8 ZSL 5 T9 ZSH 5 T6 ZSH 4 T7 ZSL 4 T9 ZSH 5 T30 ZSL 5 05 CHIUDI V4 06 APRI V5 3 APRI V4 4 CHIUDI V5 APRI V4 3 APRI V5 T86 = T06 ZSL 4 T09 ZSH 5 T7 ZSH 4 T0 ZSL 5 T8 ZSH 4 T3 ZSH T0 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T3 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH T Pd AND [Pu=Min (Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T3 Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T4 Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T33 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T38 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) 09 M 0 M 8 M 0 M 6 M 3 M T (ORE 0:00) OR LSL0 M3 T4 (ORE 0:00) OR LSL0 M4 T3 ORE 0:00 OR LSL0 9 M3 T5 0RE 0:00 OR LSL0 (NOT LSH4) LSH4 AND LSH5 AND LSH4 AND LSH5 AND (NOT LSH4) AND T34 T35 T36 AND T39 T40 T4 (NOT LSH5) (NOT LSH4) (NOT LSH5) (NOT LSH5) (NOT LSH4) (NOT LSH5) M4 7 CHIUDI V4 8 CHIUDI V5 9 3 CHIUDI V4 33 CHIUDI V5 34 T37 (ORE 0:00) OR LSL0 T4 (ORE 0:00) OR LSL0 30 M3 35 M4 T43 [tε( 3:00 7:00)OR LSL4 OR LSL5] AND (NOT LSL0) AND[( NOT LSH5 AND LSH4)OR (NOT LSH4) OR (NOT LSH5)] 36 T44 (NOT LSH5) AND LSH4 AND ZSL 53 AND (NOT ZSH 53) T56 (NOT LSH4) AND LSH5 AND ZSL43 AND(NOT ZSH 43) T68 (NOT LSH4)AND(NOTLSH5)AND ZSL43 AND ZSL53 AND (NOT ZSH43) AND (NOT ZSH 53) T45 ZSL 4 T46 ZSH 4 T48 ZSL 5 T49 ZSH 5 T57 ZSH 4 T58 ZSL 4 T60 ZSL 5 T6 ZSH 5 T69 ZSH 4 T70 ZSL 4 T7 ZSH 5 T73 ZSL 5 38 CHIUDI V4 39 APRI V5 47 APRI V4 48 CHIUDI V5 56 APRI V4 57 APRI V5 T47 ZSL 4 T50 ZSL 5 T59 ZSH 4 T6 ZSL 5 T7 ZSH 4 T74 ZSH T5 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T63 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH3 T75 ZSH0 AND ZSL03 AND ZSH0 AND ZSH T5 Pd AND [Pu=Min (Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T54 Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T64 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T66 Pd AND [Pu=(MinPu AND Pu)] OR (NOT Pd) T76 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) T8 Pd AND [Pu=Min(Pu AND Pu)] OR (NOT Pd) 4 M 44 M 5 M 53 M 60 M 65 M T53 LSH5 OR LSL0 43 M3 T55 LSH5 OR LSL0 45 M4 T65 LSH4 OR LSL0 5 M3 T67 LSH4 OR LSL0 54 M4 (NOT LSH4) LSH4 AND LSH5 AND LSH4 AND LSH5 AND (NOT LSH4) T77 T78 T79 AND T8 T83 T84 (NOT LSH5) (NOT LSH4) (NOT LSH5) (NOT LSH4) AND (NOT LSH5) (NOT LSH5) 6 CHIUDI V4 6 CHIUDI V CHIUDI V4 67 CHIUDI V5 68 T80 (LSH4 AND LSH5) OR LSL0 T85 LSH4 AND LSH5 OR LSL0 64 M3 69 M4 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 64/95

65 Esempio: Impianto di pompaggio Non considerati Input di emergenza Reset operatore Segnalazioni Blocchi Memorizzazione dati storici Ottimizzazione dinamica o real-time Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 65/95

66 Ladder diagram Ladder Diagram (LD): è un metodo di programmazione simbolico basato su una simbologia di contatti e bobine molto vicina ai vecchi diagrammi funzionali delle logiche elettromeccaniche utilizzate fino agli anni ottanta Disponibile per la programmazione di praticamente tutti i PLC utilizzati in ambito industriale Utilizzabile anche da tecnici che, avendo acquisito esperienza nella manutenzione degli armadi con logiche a relè, non hanno proceduto ad un adeguato aggiornamento professionale Può essere di difficile codifica/decodifica qualora il programma da realizzare/realizzato sia complesso Richiede una particolare competenza ed esperienza da parte dello sviluppatore della logica di controllo Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 66/95

67 Elementi fondamentali: La scala Ladder diagram 3 Costituisce lo schema entro il quale sviluppare il programma. Ogni istruzione logica viene inserita in un rung (linea orizzontale) che viene letto da sinistra verso destra. La sequenza delle istruzioni viene letta dall alto verso il basso. Non sono ammesse inversioni di percorso Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 67/95

68 Elementi fondamentali: i contatti Ladder diagram I u=i I u=not(i) (NO) (NC) Rappresenta l elemento logico elementare e con essi vengono rappresentati gli argomenti della operazione logica definita dal rung Se la variabile logica associata è vera (I=), il valore può essere alto (u=) (contatto normalmente aperto), oppure basso (u=0) (contatto normalmente chiuso). Rappresenta solo lo stato logico della variabile e non lo stato fisico di un relè eventualmente associato Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 68/95

69 Elementi fondamentali: i contatti Ladder diagram I P u k = (I k ==) AND (I k- ==0) I N u k = (I k ==0) AND (I k- ==) Possono essere individuati dei contatti particolari che rappresentano la transizione della variabile associata Il contatto a fronte di salita (P) ha una uscita alta (u=) se tra due esecuzioni successive la variabile associata (I) passa da falsa a vera. Viceversa il contatto a fronte di discesa (N) sente le transizioni da vero a falso della variabile I. Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 69/95

70 Elementi fondamentali: Le bobine Ladder diagram X X=risultato del rung X X=NOT(risultato del rung) Rappresenta il risultato della operazione logica definita dal rung Alla bobina è associata una variabile logica (X) che può essere sia una variabile interna che una variabile di uscita (comando) Se l operazione logica definita dal rung è vera, il valore della variabile logica associata può essere alto (X=) (bobina semplice), oppure basso (X=0) (bobina negata). Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 70/95

71 Ladder diagram Elementi fondamentali: Le bobine X S Una volta assegnato X= il valore viene mantenuto X R Se il risultato dell operazione del rung a monte è vero la variabile viene azzerata X=0 Sono disponibili bobine che memorizzano il valore della variabile associata anche quando il risultato dell operazione logica definita dal rung a monte cambia di valore tra due cicli successivi La bobina di Set (Latch) assegna il valore alto alla variabile e lo mantiene fino a che non viene alimentata la corrispondente bobina di Reset (Unlatch). Se il PLC viene disalimentato le variabili X vengono comunque riazzerate Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 7/95

72 Ladder diagram Elementi fondamentali: Le bobine con funzioni speciali X P X N A fronte di salita: X sarà vera se l operazione del rung passa da falsa a vera tra due cicli successivi A fronte di discesa: X sarà vera se l operazione del rung passa da vera a falsa tra due cicli successivi X M X SM X RM A ritenuta: il valore di X verrà mantenuto anche in caso di disalimentazione del PLC Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 7/95

73 Ladder diagram I I X E importante la sequenza dei rung X I 3 U U= I AND (NOT(I )) AND I 3 X I 3 U U= X AND I 3 I I X Se X non è stato assegnato con memorizzazione da qualche rung successivo in un ciclo precedente X è falso e quindi U=0 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 73/95

74 Ladder diagram I I U I 4 I 3 U Le uscite vengono assegnate solo al termine di ciascun ciclo Valore ingressi Caso a) I = I = I 3 = I 4 = I 4 I 3 U U= I 4 AND I 3 = I I U Caso b) U= I AND (NOT I ) = 0 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 74/95

75 Ladder diagram I I X I I 3 X Scelta IF I = THEN IF I 3 = THEN X = END IF ELSE IF I = THEN X = END IF END IF I I X I I X Parallelismo IF I =0 AND I = THEN X = X = END IF Il rung è eliminabile Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 75/95

76 Ladder diagram I I X X Ritenuta: la variabile X diventa vera non appena la variabile I diventa vera e il comando I è basso, e rimane tale fino a che il comando I è basso. I I X t t Esempio di avviamento macchina: I : pulsante marcia I : pulsante arresto X : bobina di alimentazione t Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 76/95

77 Elementi addizionali: i temporizzatori Ladder diagram Permettono la temporizzazione della sequenza di operazioni e l introduzione di ritardi T t La variabile logica T diventa vera se l operazione logica definita dal rung a monte si mantiene vera per un numero di cicli pari a t centesimi di secondo Appena l operazione logica diventa falsa la variabile T diventa falsa T R t T R Nei temporizzatori con ritenuta il temporizzatore interno viene azzerato solo con una bobina di reset. La variabile T diventa vera se l operazione logica del rung a monte è stata vera per un numero di cicli, anche non consecutivi, pari a 0.0 s Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 77/95

78 Elementi addizionali: i temporizzatori Ladder diagram I t I I T 50 I t T R 00 T t I T T R T t R-T t Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 78/95

79 Ladder diagram Elementi addizionali: i contatori ad incremento Permettono la comandare delle azioni sulla base del numero di eventi verificatisi C n C R La variabile logica C diventa vera se l operazione logica definita dal rung a monte ha subito una transizione da falso a vero almeno n volte nei cicli precedenti Nei contatori il conteggio viene azzerato solo con una bobina di reset. Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 79/95

80 Elementi addizionali: i contatori Ladder diagram I I C U t I t I C 3 C t 3 I C C R U t R-T t Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 80/95

81 Ladder diagram Elementi per il controllo del programma: il salto I a JMP Se la condizione I è vera le istruzioni dei rung e 3 vengono saltate. Se la condizione I è falsa dopo le istruzioni dei rung e 3 vengono comunque eseguite quelle dei rang successivi al a LBL Nei casi semplici l istruzione di salto può essere evitata utilizzando la struttura della scelta Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 8/95

82 Ladder diagram Elementi per il controllo del programma: il salto I >> a Il costrutto può essere differente in funzione del PLC utilizzato 3 4 a: Il collegamento tra condizione di salto e rung a cui arrivare è realizzato inserendo l etichetta di salto prima del rung destinazione I >a > >> a U La funzione di salto può essere utilizzata anche per spezzare una istruzione troppo lunga che non è possibile scrivere in un unico rung Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 8/95

83 Ladder diagram Elementi per il controllo del programma: il salto I A JSR Se la condizione I è vera vengono eseguite le istruzioni definite dalla subroutine A, al termine della quale si ritorna al rung successivo a quello in cui è avvenuto il salto. 50 A SBR La stessa subroutine può essere utilizzata in diversi punti del programma 5 70 RET Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 83/95

84 Ladder diagram Elementi per il controllo del programma: il Master Control Relay I MCR 70 MCR Se la condizione I è vera vengono eseguite le istruzioni comprese tra le due bobine MCR. Se la condizione I è falsa le istruzioni tra le due bobine MCR non vengono eseguite e tutte le bobine corrispondenti vengono poste a zero, se non ritenute Analoga struttura ha il Zone Control Last State (ZCL), in cui però le bobine interne al blocco, qualora non eseguito, vengono mantenute nell ultima condizione Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 84/95

85 Ladder diagram Istruzioni speciali: svolgono funzioni logiche, matematiche, di gestione della memoria, e della comunicazione dati Istruzione Oper- Oper-.. Oper-n Esempi Nell esempio la funzione Istruzione è eseguita utilizzando gli argomenti Oper- ed Oper-,, Oper-n ADD: somma MUL: moltiplicazione AND: moltiplicazione binaria bit a bit OR: somma binaria bit a bit NEQ: confronto per diseguaglianza PID: realizzazione di un controllo PID SEND: invio di dati ad un altro PLC in rete GET: acquisizione di dati ad un altro PLC in rete RSD: shift di una word a destra, di un bit Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 85/95

86 Traduzione da SFC a LD Un Sequential Functional Chart può essere convertito in un Ladder Diagram per permetterne l implementazione su macchine che non lo supportano come linguaggio di programmazione Procedura di traduzione standard ed automatica Algoritmo di evoluzione senza ricerca di stabilità Mancanza di ottimizzazione del codice Tempo di esecuzione non molto aumentato Occupazione della memoria EPROM molto aumentata Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 86/95

87 Traduzione da SFC a LD Algoritmi di evoluzione con ricerca di stabilità: supera tutte le transizioni a cui è associata una condizione vera T C Ciclo k C = T C L azione eventualmente associata alla fase non viene eseguita T C = T C = 3 3 T 4 C 3 T 4 C 3 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 87/95

88 Traduzione da SFC a LD Algoritmi di evoluzione senza ricerca di stabilità: esegue tutte le azioni associate alle fasi intermedie anche quando le transizioni hanno la condizione vera T C Ciclo k T C Ciclo k+ T C C = T C = T C = T C = T 4 C 3 T 4 C 3 T 4 C 3 Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 88/95

89 Traduzione da SFC a LD Algoritmi di evoluzione senza ricerca di stabilità Lettura ingressi SI ciclo NO Inizializzazione fasi Determinazione transizioni superabili Determinazione nuova condizione Aggiornamento uscite Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 89/95

90 Traduzione da SFC a LD Lettura ingressi Elaborazione Test, verifiche, e gestione SO Scrittura uscite Gli algoritmi di evoluzione senza ricerca di stabilità rispecchiano il ciclo di funzionamento a copia massiva degli ingressi e delle uscite tipico dei PLC Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 90/95

91 Traduzione da SFC a LD Inizializzazione: deve essere eseguita una sola volta alla accensione del PLC X a JMP nome X 3 n- n- n Prima inizializzazione delle fasi Ultima inizializzazione delle fasi a LBL S Azioni JMP Definisce tutte le condizioni iniziali delle fasi che devono essere attive al primo avviamento Può corrispondere alla fase iniziale Una volta terminata l inizializzazione si salta direttamente alla definizione delle azioni: (scrittura uscite) Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 9/95

92 Traduzione da SFC a LD Valutazione delle transizioni: si definiscono le transizioni che vengono superate F F C Tr n+ n+ F 3 C Tr n+3 Terza valutazione delle transizioni Tr 3 C m Ultima valutazione delle transizioni Tr C La valutazione delle transizioni dipende dallo stato delle fasi nel ciclo precedente e dai valori degli ingressi nel ciclo corrente Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 9/95

93 Traduzione da SFC a LD Aggiornamento delle stato: si definiscono le fasi attive m+ Tr F R F R F 3 S Tr C m+ Tr F 3 R 3 Tr C p Ultimo aggiornamento delle fasi Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 93/95

94 Traduzione da SFC a LD Esecuzione delle azioni: si definiscono le uscite sulla base delle fasi attive Azioni p+ LBL F p+ Tr C p+3 F Y N A Y = q Ultima definizione delle azioni Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 94/95

95 Traduzione da SFC a LD Esecuzione delle azioni: si definiscono le uscite sulla base delle fasi attive Azioni p+ LBL p+ F p+3 F T Y Tr C D,s A Y = T 00 q Ultima definizione delle azioni I temporizzatori, o i contatori, possono essere utilizzati per definire i qualificatori dell azione Sistemi di supervisione e controllo - I controllori a logica programmabile (PLC) 95/95