NORMA CEI EN PLC: programmazione. PLC: programmazione. PLC: programmazione. Automazione Industriale 3. Automazione Industriale

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1 NORMA CEI EN Ing.Francesco M. Raimondi Lezioni del corso di Dipartimento di Ingegneria dell Automazione e dei Sistemi 1 La normativa IEC 1131 del 1993 ha standardizzato 5 linguaggi di programmazione, di cui 3 grafici e 2 testuali; La Normativa è stata successivamente aggiornata con l'uscita della "CEI EN " detta anche "CEI 65-40" Prima Edizione 1-giugno Il PLC per ottemperare ai suoi compiti deve essere programmato. La programmazione del PLC è effettuata normalmente con un PC sul quale un software specializzato permette di creare programmi da scaricare nella memoria della CPU del PLC. Questi software di programmazione possono leggere il programma direttamente dalla memoria della CPU, e visualizzare il programma sul PC. 3

2 PARTE 1 : INFORMAZIONI GENERALI; PARTE 2 : SPECIFICAZIONI E PROVE DELLE APPARECCHIATURE; PARTE 3: LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE; PARTE 4: RACCOMANDAZIONI PER L UTILIZZATORE; 4 PARTE 5: SPECIFICAZIONI DI SERVIZIO DI COMUNICAZIONE; PARTE 6: BUS DI CAMPO; PARTE 7: LOGICA FUZZY; PARTE 8: LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE, METODOLOGIE; 5 PARTE 1:INTRODUZIONE: CRITERI GENERALI,GLOSSARIO ESPLICATIVO DEI PRINCIPALI TERMINI TECNOLOGICI UTILIZZATI NEI FASCICOLI SEGUENTI; 6

3 PARTE 2 : SPECIFICAZIONI E PROVE DELLE APPARECCHIATURE: ELENCO DELLE CARATTERISTICHE ELETTRICHE, MECCANICHE ED AMBIENTALI CHE IL COSTRUTTORE DEVE DICHIARARE PER IL SISTEMA PLC FORNITO, COMPRENSIVO DELLE UNITA PERIFERICHE ASSOCIATE; CONDIZIONI DI TRASPORTO E IMMAGAZZINAMENTO; 7 PARTE 3: DEFINISCE I CINQUE LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE: 1 SEQUENTIAL FUNCTION CHART (SFC); 2 LADDER DIAGRAM (LD); 3 FUNCTION BLOCK DIAGRAMS (FBD); 4 STRUCTURED TEXT (IL); 5 INSTRUCTION LIST (ST); 8 PARTE 4: RACCOMANDAZIONI PER L UTILIZZATORE: FORNISCE LE LINEE GUIDA PER LA STESURA DI SPECIFICHE DEI REQUISITI IN BASE ALLE EFFETTIVE APPLICAZIONI CON PARTICOLARE RILEVANZA AGLI ASPETTI DI INSTALLAZIONE, COLLAUDO E MANUTENZIONE; 9

4 PARTE 5 E 6: SPECIFICAZIONI DI SERVIZIO E COMUNICAZIONE: SPECIFICA IL COMPORTAMENTO DI UN PLC QUANDO VIENE INTERFACCIATO CON ALTRE APPARECCHIATURE IN PRATICA FORNISCE UN MODELLO DI COMUNICAZIONE; 10 PARTE 7: LOGICA FUZZY: DEFINISCE UN LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE DI APPLICAZIONI DI CONTROLLO FUZZY, UTILIZZANDO UNA TECNICA IN BLOCCHI FUNZIONALI; 11 PARTE 8: FORNISCE AI PROGRAMMATORI LE LINEE GUIDA PER UNA CORRETTA APPLICAZIONE DEI LINGUAGGI DELLA PARTE 3 ANCHE AL FINE DI RENDERE TALI PROGRAMMI LEGGIBILI E MANUTENIBILI. 12

5 I LINGUAGGI PER LA PROGRAMMAZIONE DEI CONTROLLORI LOGICI PROGRAMMABILI (PLC) 13 Linguaggi grafici Ladder diagram(ld o KOP) detto Linguaggio a contatti - È il linguaggio più usato fino a pochi anni fa, in quanto era la trasposizione informatica dei circuiti elettrici usati dagli elettrotecnici. Sequential Function Charts (SFC) detto Diagramma funzionale sequenziale - Viene usato anche come strumento di specifica. Tale linguaggio permette di implementare facilmente una macchina (o automa) a stati finiti. Function Block Diagram (FBD o FUP) detto Diagramma a blocchi funzionali - Analogo ai diagrammi circuitali. 14 Linguaggi testuali Instruction List (IL o AWL) detto Lista di istruzioni - Linguaggio di basso livello molto simile all'assembler. Può essere facilmente ricavato dal Ladder. Structured Text (ST) detto Testo strutturato - Linguaggio di alto livello simile al C++. 15

6 FILOSOFIA ORIGINARIA LINGUAGGIO NATURALE PER TECNICI FASE NE ESPERTI DEL PROBLEMA E1.0 R0 UT ORIENTATO ALLA SPECIFICA RO APPLICAZIONE I TECNICI ERANO ABITUATI A RAGIONARE IN TERMINI DI RELAIS O PORTE LOGICHE LA SCELTA DEL LINGUAGGIO HA DETERMINATO IL SUCCESSO DEI PLC IN QUANTO, ALMENO PER ALCUNI LINGUAGGI, LA CONVERSIONE DEGLI SCHEMI A RELAIS SI PRESENTA MOLTO SEMPLIFICATA ED IMMEDIATA LO SCOPO È ELIMINARE L INTERMEDIAZIONE DELL ESPERTO INFORMATICO 16 LINGUAGGIO LADDER LE DUE BARRE LATERALI RAPPRESENTANO L'ALIMENTAZIONE ED I GRADINI DELLA SCALA RAPPRESENTANO UNA EQUAZIONE LOGICA. I PRIMI DUE GRADINI DELLA FIGURA REALIZZANO LA SEZIONE DI ACQUISIZIONE DEI SEGNALI IN INGRESSO SUI RELAIS R0, R1, R2 IL TERZO GRADINO REALIZZA L'EQUAZIONE LOGICA DI COMANDO DI UNA SPECIFICA USCITA (IN QUESTO CASO L AND). FASE E1.0 R0 NE UT RO 17 LA SIMBOLOGIA RIPETE IL SIGNIFICATO FISICO DEI COMPONENTI FASE INTERRUTTORI: CORRISPONDONO ALL INGRESSO DEL SISTEMA E1.0 R0 NEU TRO RELAIS R0 CIRCUITO DI USCITA CIRCUITO DI INGRESSO BOBINA: CIRCUITO DI INGRESSO DEI RELAIS OUT 4.0 IN 1.0 AC RELAIS R1 IN

7 La simbologia ripete il significato fisico dei componenti Contatto: Circuito di uscita dei relais Attivazione: Corrisponde all uscita del sistema Fase E1.0 R0 Neutro OUT 4.0 Relais R0 AC Relais R1 Circuito di Uscita Circuito di ingresso IN 1.0 IN FILOSOFIA ORIGINARIA LA SIMBOLOGIA RIPETE IL SIGNIFICATO FISICO DEI COMPONENTI SISTEMA COSTITUITO DA 2 INGRESSI INTERRUTTORE (E1.0) INTERRUTTORE (E1.1) 1 USCITA LAMPADA (A4.0) CIRCUITO DI USCITA CIRCUITO DI INGRESSO Relais R0 OUT 4.0 E 1.0 AC Relais R1 E FILOSOFIA ORIGINARIA LA SIMBOLOGIA RIPETE IL SIGNIFICATO FISICO DEI COMPONENTI SISTEMA COSTITUITO DA 2 INGRESSI INTERRUTTORE (E1.0) INTERRUTTORE (E1.1) 1 USCITA LAMPADA (A4.0) FASE E1.0 R0 NEUTR O 21

8 FUNCTIONAL BLOCK (FUP) E1.0 E1.1 A4.0 ( ) AND 1 E1.0 E1.1 & A4.0 1 OR E1.2 A4.1 ( ) 2 E1.1 E1.2 > = 1 A4.1 2 V+ E1.1 V- 22 Boolean Language (AWL) Struttura del programma U E 1.0 UN E 1.1 ISTRUZIONI LOGICHE = A ISTRUZIONI DI ESECUZIONE ON E 1.2 O E 1.1 ISTRUZIONI LOGICHE = A ISTRUZIONI DI ESECUZIONE LE ISTRUZIONI LOGICHE NON HANNO ALCUN EFFETTO SULLE USCITE: AGISCONO COME CONDIZIONI SULLE ISTRUZIONI DI ESECUZIONE SINTASSI CODICE OPERATIVO TIPO DI VARIABILE INDIRIZZO FISICO U E 1.0 UN E 1.1 = A 4.0 PLC: Linguaggio Siemens STEP5 23