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1 ORSO SE PL 1.12 PL e logiche a Relais: il linguaggio ladder. Riassumendo quello che già è stato descritto precedentemente, possiamo dire che: I Relè gestiscono sensori e attuatori binari Gli ingressi di una logica a relè sono contatti-equivalenti. Un ingresso, (es. sensore), deve avere come uscita un contatto pulito N o N. Sensore = traduce una grandezza fisica in una grandezza elettrica. Un sensore di temperatura con uscita 0-5V nel range T può essere utilizzato in una logica a relè? Un pulsante con uscita 0V quando non è premuto e 5V quando è premuto può essere utilizzato in una logica a relè? Le uscite di una logica a relè sono bobine-equivalenti. Un uscita (es. un attuatore) deve avere come ingresso una bobina. ttuatore = oggetto che traduce una grandezza elettrica in una fisica. Un forno che richiede in ingresso un segnale di riferimento di temperatura tra 1V (T=100 ) e 2V (T=200 ) può essere gestito da una logica a relè? Un ventilatore che si pilota con un segnale tra terra (O) e 24V(ON) può essere gestito da una logica a relè? Logiche di comando e segnalazione (relè) Gestione logiche di allarme: Segnalazione (lampade, sirene, ecc.) sulla base dell intervento di alcuni allarmi. llarmi a soglia. 1. Valore sotto soglia di attenzione: lampada spenta. 2. Valore sopra soglia di attenzione ma sotto soglia di allarme: lampada che lampeggia lenta. 3. Valore sopra soglia di allarme: lampada che lampeggia veloce. 4. Valore sopra soglia di allarme continuativamente da più di un tempo T: lampada accesa fissa. Tale condizione viene memorizzata. Tipologie di allarme con memorizzazione: llarme con memorizzazione: serve un reset generale. llarme con memorizzazione e riconoscimento: c è un comando di ripristino che sblocca l allarme (vince il ripristino). llarme con memorizzazione, riconoscimento e rientro: c è un comando di ripristino che sblocca l allarme (vince l allarme PG. 30

2 ORSO SE PL unzioni correlate alla gestione di allarmi. Riconoscimento del primo allarme intervenuto. Priorità e riconoscimento degli allarmi. Gestione logiche di comando: bilitazione comandi da locale in manuale. bilitazione comandi da remoto in manuale (es. pulpito). bilitazione comandi in automatico (es. da computer). Gestione logiche di movimentazione: rresto di motori a seguito di allarmi o azioni di pulsanti o sensori di presenza (finecorsa, cellule fotoelettriche). vvio di motori in presenza di abilitazione e in assenza di cause di arresto. Ed altro ancora. Gestione motori. Un motore può essere azionato: Localmente, a bassa velocità, per prova (cablaggi, blocchi, ecc.). Localmente, a velocità nominale, con comandi di marcia e arresto. a Pulpito, a velocità nominale, con comandi di marcia e arresto. In automatico da remoto, a velocità nominale, con comandi di marcia e arresto. Ed altro ancora. è un problema di coesistenza di modi (priorità, interblocchi, ecc.). I Linguaggi di programmazione dei PL Programmare un PL significa molto semplicemente trasferire in esso una sequenza di istruzioni (programma) in un linguaggio di programmazione opportunamente codificato tramite delle periferiche dedicate a questo scopo (unità di programmazione). Il compito del PL, sarà quello di determinare lo stato delle uscite, ad esso collegate, in funzione dello stato degli ingressi, secondo le relazioni stabilite dal programma che il PL esegue. PG. 31

3 ORSO SE PL IL PL può essere programmato a svolgere una certa sequenza di operazioni, più o meno complessa, sulla base dell insieme delle funzioni elementari da esso eseguibili (operazioni logiche, conteggi, comparazioni, temporizzazioni, ecc.), in altre parole sulla base del SET di istruzioni di cui è dotato. Tramite questo set di istruzioni, appartenenti ad un determinato linguaggio di programmazione, l utente imposta la soluzione del problema sotto forma di programma, cioè di una lista di istruzioni appartenenti al set base del linguaggio. È del tutto ovvio capire, a questo punto, che disponendo di linguaggi di programmazione con un set base di istruzioni diverso, la soluzione dello stesso problema dipenderà dalle possibilità offerte dai diversi linguaggi. Una volta che si sono acquisite le tecniche fondamentali di programmazione, non è comunque pensabile di passare da un linguaggio di programmazione di un PL ad un altro in maniera immediata ed automatica. Sarà sempre necessario avere una buona conoscenza del linguaggio di programmazione e quindi delle possibilità che questo offre, per poter sfruttare appieno le potenzialità del PL stesso. Molti PL ancora oggi posseggono un solo specifico linguaggio di programmazione. iò è del tutto comprensibile ed accettabile se si pensa ad un PL appartenente alla cosiddetta fascia bassa, di prestazioni limitate, in grado di gestire un numero limitato di punti di I/O. on il crescere della potenza del PL, l unicità del linguaggio di programmazione diventa un limite non più accettabile. Visto che il PL deve operare in un contesto di automazione industriale, la sua capacità di espressione funzionale deve essere omogenea con le esigenze di automazione industriale. asti pensare che i più elementari problemi da risolvere nell ambito dell automazione industriale sono del tipo: se il tal contatto è chiuso e contemporaneamente quell altro contatto è aperto, allora attiva la tal uscita. PG. 32

4 ORSO SE PL I linguaggi attualmente in uso si possono considerare appartenenti a due categorie ben precise, cioè quella dei linguaggi grafici e quella dei linguaggi letterali. La differenza fra questi due tipi consiste essenzialmente nella modalità di rappresentazione visiva delle combinazioni logiche che costituiscono le varie sequenze in cui è suddiviso un programma: in quelli grafici si fa uso di simboli grafici mentre in quelli letterali si fa uso di codici letterali mnemonici cui è attribuita una determinata funzione. È da precisare che vi sono due scuole di pensiero, quella americana e quella tedesca. Per la scuola americana, i linguaggi per PL sono: Ladder diagram o linguaggio a contatti o linguaggio a relè od, ancora, schema a contatti; oolean Mnemonics, o linguaggio booleano; unctional lock, o linguaggio a blocchi funzionali o diagramma funzionale o schema funzionale; HLL (High Level Language) o linguaggio ad alto livello. Per linguaggio ad alto livello si intendono quelli dei calcolatori, che potrebbero essere usati anche dai PL. Per ora l unico esempio degno di nota è il SI. lla scuola americana appartengono costruttori come la llen-radley, la Gould Electronics, la Texas Instruments, la Reliance, la Westinghouse. Nell ambito della scuola tedesca, la primogenitura spetta alla Siemens che ha sviluppato un suo linguaggio di programmazione che prevede tre forme di rappresentazione di un programma: KOP Il classico linguaggio a contatti, il ladder diagram degli americani; UP (o S) efinito anche come schema logico o schema funzionale o functional blocks; WL efinito anche come lista d istruzioni, si potrebbe chiamarlo anche linguaggio simbolico, in quanto fa uso di particolari simboli, parzialmente mnemonici, per descrivere le istruzioni e quindi le funzioni desiderate. PG. 33

5 ORSO SE PL La notazione tedesca per indicare i tre tipi di linguaggi fondamentali in uso per i PL si va diffondendo sempre di più, grazie anche ad altri costruttori, come la Klöckner-Moeller, che hanno apportato innovazioni significative nei loro prodotti. Vediamo di seguito alcuni dettagli del linguaggio LER (KOP): - LER (o KOP) E = OR = NOT () = N E E Ruotando a sinistra di 90 uno schema a relè si ottiene Qualcosa che assomiglia ad una sequenza di istruzioni (Programma). Nello schema a relè tutti i segmenti sono eseguiti contemporaneamente. [ E Nei programmi PL le istruzioni vengono eseguite in sequenza Programma 1 [ [ E Programma 2 PG. 34

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