Programmare con i nuovi PLC S7 1200 e 1500

Giovanni Pirraglia

• Publisher: Hoepli
• Year: 2015
• ISBN:
  9788820371265
• Topic: Technology & Engineering
• Subtopic: Electrical Engineering & Telecommunications
• Index: Technology & Engineering

Il volume, al momento l'unico in italiano sui PLC S7-1200 e S7-1500, presenta le principali caratteristiche dei due PLC Siemens attualmente in produzione. Nel testo viene prima analizzato l'aspetto hardware e poi, in modo più dettagliato, ma con un linguaggio tecnico sempre accessibile, il software di gestione. La teoria è sviluppata in modo semplice e corredata di esempi che rendono più facile la comprensione. Le tracce degli esercizi sono definibili affini all'impianto. Successivamente vengono esposte e sviluppate, sempre con esempi, le principali tecniche di programmazione avanzata. L'opera è divisa in moduli e al termine di ognuno sono proposti un buon numero di domande ed esercizi molto utili per la revisione e il consolidamento dell'argomento sviluppato. Sono presenti anche numerose fi gure che illustrano l'utilizzo e le funzioni del software TIA Portal.

MODULO A

I PLC S7-1200 e S7-1500

PREREQUISITI:

Saper risolvere semplici circuiti elettrici

Saper disegnare circuiti elettrici

Saper risolvere semplici espressioni matematiche

Saper utilizzare un personal computer

OBIETTIVI:

Saper riconoscere un sistema con controllo a logica programmabile

Saper realizzare semplici progetti in linguaggio ladder

U.D. N.1 IL CONTROLLORE A LOGICA PROGRAMMATA

A.1.1 INTRODUZIONE

Il controllore logico programmabile o “programmable logic controller” (PLC) è un computer utilizzato nella gestione dei processi industriali. Il PLC esegue un programma elaborando i segnali digitali ed analogici provenienti da sensori e diretti agli attuatori presenti in un impianto industriale e, grazie alla diminuzioni dei costi, è entrato anche nell’uso domestico. L’installazione di un PLC nel quadro elettrico di un’abitazione, infatti, permette di gestire in modo automatico i sistemi e gli impianti installati, come riscaldamento, antifurto, irrigazione, LAN, luci, ecc.

Diamo adesso la definizione secondo lo standard europeo.

-PLC (Programmable Logic Controller): Sistema elettronico a funzionamento digitale, destinato all’uso in ambito industriale, che utilizza una memoria programmabile per l’archiviazione interna di istruzioni orientate all’utilizzazione per l’implementazione di funzioni specifiche, come quelle logiche, di sequenziamento, di temporizzazione, di conteggio e di calcolo aritmetico, e per controllare, mediante ingressi ed uscite sia digitali che analogici, vari tipi di macchine e processi.

-Sistema PLC: Configurazione realizzata dall’utilizzatore, formata da un PLC e dalle periferiche associate, necessaria al sistema automatizzato previsto.

Un PLC è un oggetto hardware componibile, la cui caratteristica principale è la sua estrema robustezza; infatti normalmente il PLC è posto in quadri elettrici con molte interferenze elettriche, con temperature elevate o con grande umidità. Il PLC è in funzione 24 ore su 24, per 365 giorni all’anno, su impianti che non possono essere arrestati mai.

Uso del PLC – Naturalmente ci si chiede dove sia possibile trarre vantaggio dall’utilizzo del PLC: sicuramente in tutte quelle applicazioni dove sono richiesti più di 10 I/O, dove si deve garantire un prodotto affidabile, dove si devono prevedere espansioni e modifiche nella logica di controllo delle apparecchiature industriali.

Le applicazioni tipiche dei PLC sono:

macchine utensili

macchine per lo stampaggio o imballaggio

macchine per il confezionamento

robot / montaggio

regolazione processi continui

macchine tessili

sistemi di movimentazione/trasporto

controllo accessi

La struttura del PLC viene adattata in base al processo da 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 o rack del PLC.

I PLC nel tempo hanno sostituito i sistemi a logica cablata, in quanto presentano dei vantaggi che determinano maggiore automazione nei processi industriali. Quindi l’avvento dei PLC ha portato grandi miglioramenti nei sistemi di automazione industriale, con l’introduzione di molteplici e potenti funzioni.

Essi permettono infatti di realizzare le operazioni logico-combinatorie tipiche dei relè, ma soprattutto sono in grado di fornire prestazioni molto simili a quelle dei moderni sistemi a microprocessore.

Analizziamo ora nei particolari i vantaggi dell’uso del PLC.

Logica Programmata – Mentre la logica cablata è un sistema in cui le funzioni decisionali si ottengono collegando fisicamente più componenti, pulsanti, sensori, relè, contattori, difficilmente modificabili, in quanto ciò comporterebbe il cambiamento di intere aree di cablaggio, la logica programmata presenta il vantaggio dell’espandibilità (apparecchiatura costituta da elementi modulari componibili, che da una configurazione base minima si amplia aggiungendo nuovi moduli), affidabilità (è completamente statico e realizzato con componenti integrati), flessibilità (è possibile fare modifiche o rifacimenti al funzionamento del processo senza rimozione del cablaggio, ma basta semplicemente modificare il programma), manutenibilità (sono rese più facili le operazioni di diagnostica e ricerca guasti, con possibilità di visualizzazione su terminale video e/o stampa su carta), ec...