I PLC sono controllori logici programmabili, o semplicemente controllori programmabili, che agiscono come microcomputer che aiutano a controllare i sistemi automatizzati. Sono parte dei computer industriali utilizzati in numerosi settori, tra cui produzione, agricoltura, alimentazione e medicina/assistenza sanitaria. L'obiettivo è controllare le macchine con il minor intervento umano possibile.
Il primo PLC fu inventato per la GM alla fine degli anni '60 da Dick Morley, un ingegnere meccanico che fondò la Modicon/Schneider Automation, Inc. Questo PLC segnò una svolta nel mondo dell'automazione.
Prima dell'invenzione del PLC, venivano utilizzati sistemi cablati che richiedevano un attento rifacimento dei cavi e la ricollocazione dei relè per soddisfare esigenze diverse. Ciò richiedeva molto tempo ed era soggetto a errori.
La GM aveva bisogno di un modo migliore per aumentare la produzione, ma non aveva le competenze necessarie. Aveva bisogno di un ingegnere che costruisse un sistema che soddisfacesse le sue esigenze, e Dick Morley, la cui azienda, la Bedford Associations, aveva fatto un'offerta per il progetto "Modicon", creò il PLC.
Dopo che la sua creazione si rivelò un successo, fondò Modicon e apprese rapidamente che i PLC rappresentavano una soluzione praticabile a molti dei problemi affrontati dalle aziende manifatturiere e industriali. I PLC divennero molto popolari.
Quando si utilizzano i PLC in ambienti industriali, sono progettati come dispositivi a stato solido con pochi componenti. Sono progettati per resistere a un uso eccessivo e a condizioni più difficili, dove c'è maggiore esposizione a freddo/refrigerazione, calore, umidità, polvere, ecc. Il PLC è molto popolare. I cinque componenti principali lavorano insieme all'interno del controllore programmabile e, se ne hai, ne riconoscerai la maggior parte con la conoscenza del funzionamento dei computer componenti.
- Unità centrale di elaborazione (CPU)- interpreta i dati, esegue programmi e trasmette output
- Interfaccia di comunicazione- riceve e trasmette dati di rete da PLC remoti
- Interfacce di input e output- ricevere e inviare dati da dispositivi esterni/remoti
- Memoria- memorizza i dati che la CPU deve eseguire
- Alimentazione elettrica- alimentatore che converte la tensione alternata in tensione continua
Un computer domestico o da lavoro solitamente funziona con Windows, MacOS o Linux, mentre un PLC solitamente utilizza OS-9 o VxWorks.
Un PLC può essere un blocco (una scatola singola) che si adatta a una piccola scatola. Un mattone può essere espanso. Esistono anche PLC modulari che si adattano a rack e consentono più moduli con funzioni diverse.
Quali sono le funzioni di un PLC?
L'uso più comune di un PLC è quello di agire come un relè. Spesso eseguirà cicli di scansione per leggere gli input, eseguire le azioni che gli input gli dicono di eseguire e quindi completare gli output.
Inizia con il monitoraggio degli input, dove il PLC analizza gli input dei dati e li trasferisce al microprocessore. Gli ingegneri programmano il microprocessore per riconoscere i criteri forniti nei dati e utilizzare quei valori per eseguire le modifiche specificate nel programma.
Una volta completate le fasi decisionali della programmazione logica, il PLC inizia a controllare interruttori, motori, relè e altri dispositivi che costituiscono le uscite del sistema.
Ad esempio, in un grande magazzino, le scatole vengono sigillate e gli indirizzi vengono codificati a barre prima di entrare in un nastro trasportatore. Lungo il percorso, uno scanner legge il codice a barre ed elabora i dati per determinare se il pacco viene spedito a livello nazionale o internazionale. Può quindi dirigere la scatola verso uno scivolo aperto e guidare il pacco verso un nastro trasportatore che continuerà verso le spedizioni internazionali.
Un altro esempio è qualcosa che sperimenti ogni giorno. Stai viaggiando lungo la strada e il semaforo davanti a te diventa rosso. Prima che tu possa fermarti, un camion dei pompieri ti si avvicina da dietro e il semaforo verde diventa veloce come il semaforo rosso. Questo è un PLC funzionante. Il PLC interagisce con un soccorritore tecnico che deve accendere immediatamente le luci. Oppure, quando un pedone si avvicina alla strada, il semaforo cambia per consentirgli di attraversare la strada. Questo è un altro esempio di PLC funzionante.
Suggerimenti per scegliere il PLC più adatto alle esigenze della tua azienda
Come si determina quale modello di PLC è più adatto alle proprie esigenze? Ecco alcuni fattori da considerare:
- Connettività- il tuo sistema ha il giusto numero di porte di ingresso e di uscita e il tipo di PLC che intendi installare è quello giusto?
- Capacità elettrica- devi assicurarti che il PLC scelto corrisponda alla tensione del tuo impianto elettrico.
- Considerazioni ambientali- quanto è calda o fredda l'area in cui si trova il PLC? Se sei coinvolto nella lavorazione alimentare e utilizzi apparecchiature a temperature estreme, assicurati che il PLC abbia un intervallo di tolleranza della temperatura compatibile.
- Compatibilità hardware- Il PLC deve essere compatibile con la meccanica e l'hardware del computer.
- Posizione- Anche la posizione geografica può influenzare la disponibilità di determinati modelli di controllori programmabili.
- Memoria- Hai abbastanza memoria (sia RAM che ROM) per far funzionare correttamente il PLC?Per un funzionamento fluido ed efficiente, devi avere abbastanza RAM e ROM per completare il processo.
Il tuo team di ingegneria e programmazione deve essere coinvolto. Sebbene il software di programmazione PLC sia in genere programmato in C, potrebbe non essere la preferenza del tuo team. Non è per tutti.
PLC e robotica vanno di pari passo per migliorare efficienza, sicurezza e velocità
L'uso della robotica nella produzione automatizzata è decollato. I robot devono essere programmati, il che, come puoi immaginare, può richiedere molto tempo.
La programmazione visuale lo rende molto semplice, ma utilizzando comandi drag-and-drop da un tablet. Il codice PLC è facile da modificare per soddisfare i diversi scopi del robot, rendendo il sistema robotico operativo in pochi minuti.
Interfaccia utente Kinseal
Adatto a un'ampia gamma di settori, disponibile in diverse dimensioni, ottimo per:
- Magazzini e edifici automatizzati
- Ricarica auto
- Industria chimica
- Produzione e confezionamento di alimenti e bevande
- Automazione generale
- Stampaggio a iniezione
- Macchine/scanner di ispezione
- Macchine utensili