Controllore logico programmabile: differenze tra le versioni

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[[File:Automate siemens codeur analyseur de trame.JPG|thumb|PLC]]

Il '''controllore logico programmabile''' ({{Inglese|Programmableprogrammable Logiclogic Controllercontroller}}, spesso in sigla, '''PLC''') è un [[computer]] per l'[[industria]] specializzato in origine nella gestione o [[controllo industriale|controllo dei processi industriali]].

Esegue un [[programma (informatica)|programma]] ed elabora i [[segnale digitale|segnali digitali]] ed [[segnale analogico|analogici]] provenienti da [[sensore|sensori]] e diretti agli [[attuatore|attuatori]] presenti in un impianto industriale, con la struttura del PLC che viene adattata in base al processo da [[automazione|automatizzare]]: durante la [[progettazione]] del [[sistema di controllo]], vengono scelte le schede adatte alle [[grandezze elettriche]] in gioco; le varie schede vengono quindi inserite sul [[Bus (informatica)|BUS]] o [[Rack (informatica)|rack]] del PLC. Il primo PLC è stato creato da [[Dick Morley]] nel 1968 con il marchio Modicon, successivamente di proprietà di [[Schneider Electric]].

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== Struttura ==

Un PLC è composto da un [[alimentatore elettrico|alimentatore]], dalla [[CPU]], da una o più [[Memoria (informatica)|memorie]] di tipo [[RAM]], [[Read-Only Memory|ROM]], [[EPROM]] o [[EEPROM]] e da un certo numero di schede di ingressi digitali e uscite digitali, che possono essere sia integrate nel PLC stesso (in questo caso si dicono ''on board'') oppure su moduli esterni (dette periferiche decentralizzate), collegati da un apposito [[Bus (informatica)|bus di comunicazione]]. Nel caso in cui sia necessario gestire segnali analogici, il PLC può ospitare delle schede di ingresso o di uscita analogiche, on board o esterne.

Se il PLC opera in rete con altri PLC, sono necessarie delle schede di comunicazione adatte al [[protocollo di rete]] già implementato sugli altri PLC.

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La [[CPU]] è il cervello del PLC. La CPU è una scheda complessa basata su una [[general purpose|logica programmabile]] con funzionalità base di memorizzazione e accesso ad I/O (input/output), nonché [[bootloader]], e con una zona di memoria a disposizione del programma utente, cioè del programma di automazione.

La [[memoria (informatica)|memoria]] utente è spesso esterna come ad esempio nel caso di memoria [[EPROM]]. Il vantaggio derivante dall'utilizzo di una memoria esterna èrisiede legatonella allapossibilità semplicitàdi trasferire agevolmente il programma di [[Programmazioneautomazione (informatica)|programmazione]]su oun nuovo dispositivo in caso di modificamalfunzionamento, nonché nella salvaguardia del codice programma in situazioni di inaccessibilità del dellodispositivo stessooriginario.<br />

La CPU durante il funzionamento a regime, colloquiacomunica con tutte le schede connesse sul BUS del PLC, trasferendo dati e [[istruzione (informatica)|comandi]] da e verso l'esterno (input e output).

Una delle caratteristiche peculiari di molte CPU è la capacità di poter gestire le modifiche del programma di gestione del processo durante il normale funzionamento. Questa possibilità è estremamente utile nel caso di impianti che devono essere sempre attivi, come ad esempio nel controllo di processo e nella produzione industriale in serie.

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=== Schede di uscita digitali ===

Le schede di uscita digitali sono utilizzateusate per i comandi di [[Attuatore|attuatori]] [[Digitale (informatica)|digitali]]. Ad esempio un [[relè]] è un attuatore digitale, in quanto può avere soltanto due stati stabili: diseccitato, o eccitato. Altro esempio di attuatore è una [[Valvola (idraulica)|valvola]] digitale a due stati: aperta, chiusa (elettrovalvola).

Anche nel caso di schede di uscita digitali, si possono gestire da un minimo di 4 ad un massimo di 64 uscite digitali differenti.

=== Schede di ingresso analogiche ===

Questo tipo di schede di ingresso permettono il controllo di grandezze elettriche il cui valore può variare all'interno di un intervallo; si distinguono due casi: variazione della tensione e variazione della corrente. Ad esempio sono disponibili schede di ingresso analogiche in corrente, con un intervallo variabile tra 4 [[milli (prefisso)|m]][[ampere|A]] e 20 mA. Molti produttori di PLC rendono disponibili schede con ingressi [[Analogico|analogici]] per sonde di temperatura (sia [[Termoresistenza|Pt100]] che [[Termocoppia|termocoppie]] T, J, K, ecc). Queste schede sono disponibili con varie risoluzioni (8-12-14-16 [[Bit (informatica)|bit]]) e con 1 o più ingressi separati galvanicamente disponibili in morsettiera o sul [[Connettore elettrico|connettore]] frontale.

=== Schede di uscita analogiche ===

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=== Schede speciali ===

Molti PLC, oltre le consuete schede di ingresso/uscita, analogiche/digitali, ha a catalogo moduli dedicati a particolari compiti di automazione. Il vantaggio nell'utilizzareuso di tali schede è quello di avere il controllo di un'operazione/evento indipendentemente dal ciclo del PLC, relegando il PCM alla funzione di controllo/parametrizzazione. L'offerta è veramente vasta e ogni produttore propone a catalogo le più svariate soluzioni, fra cui si segnala:

==== Schede di conteggio veloce ====

SonoChiamate comunemente schede conta impulsi, sono in grado di accogliere il segnale di un sensore di conteggio e direzione (up/down ossia incremento/decremento) più un canale di azzeramento, sia in single ended (ossia a livelli di tensione 0÷24 V) che in differenziale (normalmente secondo lo standard RS-422); normalmente è possibile programmarle in modo che scatenino un evento (per esempio alzando un'uscita) al raggiungimento di un dato conteggio o se il conteggio è compreso fra una finestra di valori. Su tali schede sono normalmente disponibili un numero limitato di uscite programmabili.

==== Schede programmatori a camme ====

Compito di tali schede è emulare una o più camme meccaniche; accettano in ingresso un segnale proveniente da un [[Trasduttore di posizione angolare|encoder]] ed è possibile, se la posizione è entro determinate finestre, avviare un evento tramite un'uscita digitale programmabile.

==== Schede [[Controllori PID|PID]] (Proporzionale Integrale Derivativo) ====

Spesso nel campo industriale è necessario controllare una variabile del processo (per esempio la potenza applicata su un elemento riscaldante), rilevando una variabile da esso dipendente (per esempio la temperatura di un ambiente). Se il processo è particolarmente critico è necessario eseguire il controllo in modo accurato, tramite moduli dedicati.<br />

In passato, prima dell'avvento dei controllori logici programmabili (PLC), esistevano moduli hardware, in qualche caso realizzati con tecnologie ibride meccaniche, pneumatiche, elettromeccaniche, in grado di svolgere la regolazione sommando le tre azioni proporzionale, integrativa e derivativa, ma al giorno d'oggi sono realizzati dalle stesse case produttrici dei PLC, non solo come blocchetti aggiuntivi hardware, ma anche come blocchi software a cui è sufficiente passare i corretti parametri.

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==== Schede safety ====

Sono utilizzateadoperate per tutti i segnali e le sequenze il cui controllo deve rispettare normative di sicurezza.

Utilizzate con CPU safety

Sono utilizzate per tutti i segnali e le sequenze il cui controllo deve rispettare normative di sicurezza.

== Funzionamento ==

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== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

* {{FOLDOC|Programmable Logic Controller|Programmable Logic Controller}}

* {{cita web|http://www.plcforum.it/|PLC Forum - Il forum di riferimento italiano su PLC ed automazione}}

* {{cita web |1=http://www.automationforum.it/portalenew/ |2=Automationforum - Portale per l'automazione industriale con risorse per il programmatore di applicazioni MES, SCADA, HMI, PLC bus di campo per l'industria. |urlmorto=sì |accesso=8 febbraio 2012 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110717043442/http://www.automationforum.it/portalenew/ |dataarchivio=17 luglio 2011 }}