Corso di Automazione industriale

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1 Corso di Automazione industriale Lezione 3 PLC - Ladder niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 1

2 Idea base Il Ladder è un linguaggio a contatti: tra i due montanti si costituiscono le linee (rung) composte da diversi elementi Questo linguaggio nasce dall implementazione in logica cablata: attraverso il passaggio di elettricità (definita attraverso delle condizioni degli input) dal montante di sinistra verso quello di destra avviene il settaggio degli output del controllo niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 2

3 Regole base 1.La corrente può fluire soltanto da sinistra verso destra 2.I rung vengono esplorati dal PLC dal primo in alto all ultimo in basso. Di conseguenza l ordine dei rung è rilevante. 3.La sincronizzazione delle variabili del programma con ingressi e uscite avviene in questo modo: 1.Lettura ingressi 2.Esecuzione di tutti i rung 3.Aggiornamento uscite 4.Riavvio operazioni niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 3

4 Elementi del linguaggio Ladder Contatto VarIn Il contatto è un elemento che porta continuità sul lato destro. Esso è associato ad una variabile (in questo caso VarIn). Normalmente questo elemento è connesso al montante sinistro. niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 4

5 Elementi del linguaggio Ladder Contatti normalmente aperti normalmente chiusi Normalmente aperto VarIn Normalmente chiuso VarIn Il contatto normalmente aperto porta continuità sul lato destro se il valore di VarIn è 1. Nella sua versione normalmente chiusa porta continuità se VarIn assume valore 0. niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 5

6 Elementi del linguaggio Ladder Contatti a riconoscimento di fronte Fronte positivo Fronte negativo VarIn VarIn P N Il contatto porta continuità a destra solo per il ciclo in cui è presente un passaggio di fronte di VarIn (da 0 a 1 per i contatti P, da 1 a 0 per i contatti N) niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 6

7 Elementi del linguaggio Ladder Bobina VarOut La bobina è l elemento terminale di un istruzione. Normalmente questo elemento è connesso al montante destro e abilita VarOut in caso di continuità sul pin sinistro dello stesso. niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 7

8 Esempio Esempio contatti + bobine = Aҧ = A + B A A B = A B A B N.B.: in generale trascuriamo nella parte teorica la dichiarazione delle variabili, che invece, viene mostrata nei progetti d esempio. niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 8

9 Elementi del linguaggio Ladder Bobine latch - unlatch Bobina latch VarOut L Bobina unlatch VarOut La bobina latch attiva VarOut se c è continuità alla sua sinistra e lo mantiene attivato anche se viene a mancare (si disabilita solo se una bobina unlatch comanda VarOut) N.B.: In Automation Studio si chiamano Set - Reset niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 9

10 Esempio Esempio contatti + bobine latch - unlatch Sviluppare un software che simuli il comportamento di un flip-flop set-reset S R S R 0 0 old L S R niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 10

11 Elementi del linguaggio Ladder Temporizzatore T NomeTemp Durata Il temporizzatore è un elemento che esegue una verifica di durata a partire dall istante in cui vi è continuità sull ingresso sinistro. Al raggiungimento del valore Durata, NomeTemp viene settata ad 1. In caso di mancanza di continuità a sinistra il timer viene resettato (e NomeTemp settato a 0) niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 11

12 Elementi del linguaggio Ladder Temporizzatore a ritenuta Bobina reset TR NomeTemp Durata NomeTemp RES Il temporizzatore a ritenuta è analogo al temporizzatore normale. L unica differenza è che, in caso di mancata continuità a sinistra, l accumulatore non viene resettato ma mantenuto fisso al valora raggiunto in precedenza. Il reset di questo temporizzatore è fatto attraverso la bobina a destra niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 12

13 Esempio Esempio temporizzatori Sviluppare un software che attivi l elettrovalvola se il sensore troppo-pieno S resta attivo per più di 10 s e la mantiene attivata per 30 s Soluzione 1 Ragioniamo sulla soluzione: se S resta alto per più di 40 s Cosa succede? S T TimerON 10 T TimerOFF 30 L niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 13

14 Esempio Esempio temporizzatori Sviluppare un software che attivi l elettrovalvola se il sensore troppo-pieno S resta attivo per più di 10 s e la mantiene attivata per 30 s Soluzione 2 In questo caso: Se S resta alto, dopo 30 s di attivazione si disabilita e riparte il conteggio di TimerON S T TimerOFF 30 T TimerON 10 L niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 14

15 Elementi del linguaggio Ladder Contatori Contatore Contatore a ritenuta C NomeCont FrontiDaCont CR NomeCont FrontiDaCont Il contatore è l elemento che consente di contare i fronti di salita dell ingresso fino al raggiungimento di FrontiDaCont, dopo di che viene attivata l uscita. Per quello a ritenuta (valgono le proprietà definite per il temporizzatore a ritenuta, compreso il reset) niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 15

16 Elementi del linguaggio Ladder Contatori a decremento Contatore a decremento Contatore a decremento a ritenuta CD NomeCont FrontiDaCont CDR NomeCont FrontiDaCont Il contatore a decremento inizia a contare da FrontiDaCont fino a raggiungere 0; al raggiungimento del valore 0 attiva l uscita. N.B.: in alcuni framework esistono anche contatori -D niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 16

17 Esempio Esempio contatori Sviluppare un software che avvisa il passaggio del decimo cliente, utilizzando una fotocellula sull ingresso Fin C Cont10 10 Decimo L niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 17

18 Istruzioni di controllo del flusso Salto ad etichetta Si spiega meglio con un esempio A C Then JMP if(a) { } else { = B; = C; Then LBL B EndIf JMP } EndIf LBL niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 18

19 Istruzioni di controllo del flusso Salto a subroutine Label JSR Label SBR Subroutine Label JSR RET N.B.: in Automation Studio non è presente questo tipo di salti niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 19

20 Istruzioni aritmetico - logiche Operazioni aritmetiche / logiche Se al blocco giunge corrente le variabili Operando1 e Operando2 vengono sommate e il risultato viene posto nella variabile Risultato ADD Operando1 Operando2 Risultato Oltre ad ADD esistono: SB, ML, DIV, AND, OR, ecc N.B.: Alcuni PLC consentono di trattare solo numeri interi, altri anche numeri reali, il tipo è definito nel file.var niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 20

21 Istruzioni di comparazione Operazioni di confronto Se al blocco giunge corrente le variabili Operando1 e Operando2 vengono confrontate, se Operando1 > Operando2 allora si abilita la continuità a destra GRT Operando1 Operando2 Oltre ad GRT esistono: EQ, NEQ, GEQ, LEQ, LES, ecc niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 21

22 Esempio Operazioni «non booleane» Sviluppare un software che, ricevendo in ingresso un segnale analogico a 10 bit (0 1024), scali il segnale con offset 512 e gain 10/512 e alzi un flag di allarme se la misura, in modulo, supera il valore 5. niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 22

23 Istruzioni aggiuntive Istruzioni / blocchi aggiuntivi MOVE Setta il valore di una variabile non booleana ADR Restituisce l indirizzo di una variabile SIZEOF Restituisce la dimensione di una variabile in byte PID Consente di integrare un controllore modulante PID niversità degli Studi di Bergamo, Automazione Industriale, A.A. 2016/2017, A. L. Cologni 23