PLC FUNZIONAMENTO. attuatori. Sensori PLC PROGRAMMA INPUT OUTPUT CPU MICROPROCESSOR E. Trasduttori CONSOLLE DI PROGRMMAZIONE MEMORIA CENTRALE

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1 PLC Il P.L.C. è un apparecchiatura elettronica: in grado di memorizzare dei programmi in grado di gestire dei comandi. simile al computer capace di comunicare con l ambiente esterno Trasduttori Sensori PLC attuatori FUNZIONAMENTO CONSOLLE DI PROGRMMAZIONE PROGRAMMA INPUT MEMORIA CENTRALE OUTPUT CPU MICROPROCESSOR E

2 Mediante dispositivo di programmazione viene caricato in memoria un programma. I segnali di Imput arrivano ai moduli di ingresso. La CPU del P.L.C. acquisisce i segnali in ingresso (INPUT ) provenienti dai trasduttori e sensori Questi segnali sono elaborati dalla CPU seguendo le istruzioni del programma I risultati dell elaborazione sono inviati alle memorie (per un successivo riutilizzo) o ai moduli di uscita. I segnali in uscita (OUTPUT) giungono agli attuatori che azionano i dispositivi. CPU Rappresenta il cervello della macchina e coordina tutte le attività del P.L.C. Le funzioni fondamentali svolte sono : - lettura nell esecuzione corretta, interpretazione dei codici ed abilitazione delle istruzioni contenute nella memoria utente. - abbandono delle sequenze di lettura del programma principale in caso di esecuzione di sottoprogrammi o di interruzioni ; - operazioni logiche su BIT e WORD ( parola ) ; - operazioni matematiche ; - autodiagnosi ; - generazioni di impulsi di sincronismo ( clock ) ; - esecuzione di conteggi e temporizzazioni. La CPU per funzionare necessita di una tensione continua e stabilizzata di pochi VOLT ( in genere 5V ) fornita dall alimentatore. Tra i più importanti dispositivi accessori dell unità centrale si ricordano : - selettore del modo operativo, dispositivo commutatore a più posizioni che serve a selezionare i diversi modi operativi del P.L.C., ad esempio : in programmazione ( PROG ) in esecuzione (RUN ). - circuiti di autodiagnosi ; - WATCH DOG ( cane da guardia ) circuito facente capo ad un relè che interviene se viene riscontrata una anomalia, il relè si disattiva automaticamente interrompendo l esecuzione del programma disabilitando le uscite e fornendo un segnale Memorie Le memorie sono essenzialmente di due tipi - NON VOLATILI, chiamate anche ROM, dove viene scritto il programma di sistema indispensabile al funzionamento del P.L.C. L aggettivo non volatile significa che la memoria non perde le informazioni in mancanza di tensione. - VOLATILI, chiamate anche RAM nel cui interno viene scritto e letto il programma utente. Volatile significa che la memoria perde le informazioni alla mancanza di tensione. Viene quindi dotato di una batteria a tampone ricaricabile, la quale mantiene le informazioni. Sono memorie di scrittura-lettura. Un altro tipo di memoria utilizzata per l archiviazione finale è la memoria EPROM, che offre i vantaggi di non poter essere cancellata ( se non con l esposizione a raggi ultravioletti ), di poter essere scritta come una RAM mediante un programmatore di EPROM e, di non aver bisogno di una batteria a tampone

3 alimentazione L alimentazione del P.L.C. deve essere fornita da un alimentatore ad avvolgimenti separati. L alimentatore può essere integrato nel P.L.C. stesso oppure esterno : nel caso sia interno, il P.L C. è alimentato direttamente dalla tensione di rete e, provvede autonomamente a fornire le tensioni per i circuiti interni e i moduli di comunicazione Sul lato a.c. è predisposto un fusibile di protezione. Nel caso sia esterno, deve essere dimensionato in modo da distribuire al P.L.C. le medesime tensioni. Dispositivi di programmazione Tre tipi : unità di programmazione portatile ( tastierino ) ; Unità di video-programmazione portatile ( VPU ) ; Unità di video-programmazione da tavolo ( PC ). compilare inviare Funzione : modificare controllare

4 Criteri di scelta FUNZIONALITA : funzioni che è tenuto a svolgere. Diversità, quantità e natura dei compiti di gestione.tipi dei segnali INPUT-OUTPUT, velocità nei tempi di esecuzione, ecc CARATTERE TECNOLOGICO. Compatibilità del controllore con il mondo esterno: valori di tensione; adattamento delle impedenze; disponibilità di accessori ( morsettiere, cablaggi, quadri ); potenze in gioco; possibilità di ampliamento. OPERATIVITA. Facilità di programmazione, la conduzione, la messa in funzione del P.L.C. ASPETTO ECONOMICO. Costo dell apparecchiatura,sua installazione, aggiornamento del personale addetto alla programmazione e di tutti gli altri fattori propri della conduzione di un processo automatico. Plc in commercio Costruttivamente i P.LC. vengono presentati in due versioni : monoblocco ; modulari ; Il monoblocco, quando la configurazione si presenta rigida e senza possibilità di modificazione, se non quelle relative ad un collegamento con altre unità monoblocco di espansione, che devono avere presentazioni simili alla precedente. Vengono classificati modulari i P.LC. costituiti da vari moduli aventi funzioni diverse a seconda delle esigenze specifiche ed espandibili con l aggiunta di altri RACK (MODULI). In base alla quantità di ingressi e di uscite che i P.L.C. possono controllare, vengono così classificati : - di gamma bassa, fino a 256 ingressi e uscite ; - di gamma media, tra 256 e 512 ingressi ed uscite ; - di gamma alta, più di 512 ingressi e uscite. Moduli di input I moduli o schede di ingresso ( moduli di input ) sono destinati all acquisizione dei segnali provenienti dal mondo esterno ( sensori, trasduttori, unità di comando, ecc...) rendendoli compatibili con la CPU. Possono essere del tipo ON OFF ( digitali ), cioè che il segnale può assumere solo due stati : 1 ( ON ) ; 0 ( off ), oppure del tipo analogico nel cui il segnale assume dei valori qualsiasi compresi tra un limite superiore e un limite inferiore. Il segnale allora viene tradotto da particolari convertitori del tipo analogico-digitale (A-D ) in segnale digitale, in quanto la CPU può comprendere segnali solo di questo tipo. I segnali provenienti dalle schede di ingresso, normalmente alimentate a 24V ed anche oltre, devono essere adottati alla tensione di funzionamento della CPU, in questo modo verrà riconosciuto il livello +5Vcome stato ON e, 0V come stato OFF.

5 Per evitare sbalzi o sovratensioni che potrebbero danneggiare i circuiti interni del P.L.C. o, quantomeno essere interpretati in modo diverso di logica di funzionamento, occorre disaccoppiare il segnale proveniente dall esterno con la logica interna mediante fotoaccoppiatore. Moduli di output Sono destinati ad attivare direttamente o indirettamente gli attuatori del sistema e, come gli ingressi, possono essere del tipo ON-OFF o analogici. Del primo tipo si distinguono successivamente uscite a relè, in cui la CPU provvede all eccitazione della bobina di un relè posizionato su un modulo, ed uscite a TRANSISTOR O TRIAC : in cui la CPU abilita l uscita del compenente usandolo come interruttore. La caratteristica principale delle schede a relè é il disaccoppiamento ( separazione GALVINICA ) tra la logica interna e il mondo esterno ; le schede con uscite a TRANSISTOR o a TRIAC necessitano invece di particolari circuiti per l isolamento GALVINICO. La scelta dell una o dell altra scheda è legata essenzialmente da fattori, quali : la velocità di risposta più alta nei semiconduttori, l isolamento GALVINICO, il costo, le dimensioni e il tipo di tensione applicato. Nel caso di uscite analogiche la scheda stessa contiene un convertitore digitale-analogico ( D-A ) per poter effettuare esattamente l opposto della scheda di ingresso. Ogni scheda è composta da un certo numero di uscite indipendenti, solitamente multiple di 2, facente capo a due morsettiere.