In che mondo sta programmando il PLC?

Nel mondo della produzione, ci sono i computer, e poi c'è l'automazione del computer.

Sebbene tu possa pensare di sapere tutto ciò che c'è da sapere sui computer, non hai nemmeno scalfito la superficie dell'uso dei computer per automatizzare le cose finché non hai usato un controllore programmabile, noto nel settore dell'automazione semplicemente come “PLC”. Un PLC non è altro che un computer con un processore, tranne per il fatto che l'architettura è creata in un modo che è focalizzato sull'interazione con il mondo esterno. Ottiene informazioni dal mondo esterno attraverso input: sensori digitali e analogici, relè e altri gadget assortiti. Interagisce con il mondo reale attraverso le uscite: motori, valvole, nastri trasportatori, attuatori e molto altro.

Tra tutti gli ingressi e le uscite c'è il PLC, il cuore della bestia e il cervello dietro l'intera operazione. La programmazione PLC prende le decisioni in base agli input del mondo reale e quindi interagisce immediatamente con il mondo reale attraverso gli output, il tutto in frazioni di secondo. Questi sono essenzialmente robot.

Da dove proveniva la programmazione dell'automazione del computer

Prima dei sistemi informatici, le apparecchiature di produzione erano tutte controllate manualmente. Ciò significa che una persona premerebbe i pulsanti per controllare direttamente i dispositivi. Ad esempio, un operatore potrebbe premere un pulsante per spostare un nastro trasportatore fino a quando una bottiglia è sotto un beccuccio. Quindi premono un altro pulsante per aprire la valvola e riempire la bottiglia, quindi premere nuovamente il pulsante del trasportatore. Questa era la fase dell'automazione che inizialmente sostituiva (e in alcuni casi salvava) le mani umane.

L'evoluzione della programmazione PLC deriva da come questi “Manuale” i sistemi di controllo erano cablati. In molti casi, ce n'erano alcuni “intelligenza” considerato nel cablaggio elettrico al fine di salvaguardare la macchina. Gli schemi includevano pulsanti di input e relè di contatto in uscita che assomigliavano alle seguenti nelle stampe.

Quelli sono relè di contatto - uno è chiamato “normalmente aperto” e l'altro “normalmente chiuso”, nel senso che si chiudeva il circuito elettrico quando attivato e l'altro lo apriva. I relè potrebbero essere attivati ​​da qualsiasi cosa: un pulsante, un finecorsa colpito da un oggetto, ecc. Sul lato di uscita del cablaggio, gli elettricisti userebbero il seguente segnale per rappresentare una bobina di uscita che potrebbe accendersi su un motore o altro dispositivo.

Con l'avvento non solo di processori per computer, ma anche di sensori avanzati come sensori di prossimità e di livello a infrarossi, molti di questi “Manuale” processi in cui un essere umano doveva ancora prendere decisioni, ha iniziato a essere sostituito con la programmazione dell'automazione del computer all'interno di queste unità di elaborazione ad alta velocità chiamate PLC.

Quindi, cosa rende un PLC diverso da un normale computer? I PLC sono progettati per funzionare rapidamente e interagire rapidamente con il mondo esterno. Se guardate la prima immagine in questo articolo di un sistema PLC Allen-Bradley, potreste essere sorpresi di apprendere che solo il modulo molto a sinistra è il computer reale. La maggior parte del “cremagliera” include vari moduli che interagiscono con sensori o dispositivi di input, e quindi altri moduli per controllare anche i dispositivi di output.

Poiché questi sistemi venivano utilizzati per sostituire i sistemi che prima erano cablati e gestiti da elettricisti, il controllo “linguaggio” doveva essere qualcosa che quegli elettricisti potevano capire. Ecco come “logica ladder” sono nato.

La programmazione automatizzata del computer utilizza la logica ladder

Mentre questo potrebbe cambiare a un certo punto nel prossimo futuro, fino ad ora questi PLC utilizzavano varie versioni di “logica ladder.” La logica ladder è un linguaggio di programmazione che assomiglia molto a quei vecchi schemi elettrici ea quei simboli elettrici, ma è disposto all'interno del processore in modo sequenziale “programma” che controlla tutto.

Questa programmazione PLC sembra uno schema elettrico, ma questi sono solo simboli usati per rappresentare una funzione. I relè di ingresso stanno esaminando alcuni sensori nel mondo reale, i simboli di uscita stanno accendendo o spegnendo un dispositivo reale e qualsiasi casella nel mezzo rappresenta vari calcoli matematici o altro “funzioni”, proprio come avresti in qualsiasi altro software per computer.

Sono disposti su “pioli” nel programma - e tutti i rami vengono analizzati quasi contemporaneamente. Se si pensa a come i programmatori di computer sono abituati a scrivere programmi sequenziali in cui lo script viene elaborato una riga alla volta, può essere necessario un po 'di tempo per abituarsi a scrivere un programma in cui tutto sta accadendo tutto in una volta.

Ma se consideri quanto velocemente un automatizzato “robot” deve rispondere a qualsiasi cambiamento nel mondo reale, è possibile capire perché questo tempo di scansione veloce è fondamentale.

Quando si tratta delle elevate esigenze del settore manifatturiero ad alta tecnologia oggi, è possibile capire perché questi computer programmabili ad alta velocità sono il fulcro di ciò che dà a qualsiasi produttore un vantaggio competitivo.

L'automazione di qualsiasi processo implica la comprensione del processo, la comprensione del meccanismo, e quindi il pensiero come un programmatore di computer in modo da poter dire esattamente a PLC come fare ciò che 2 o 3 esseri umani hanno dovuto fare a mano in precedenza.

Ancora meglio, una volta che usi un computer per fare queste cose, puoi anche prendere misure istantanee, condurre test e raccogliere dati in modo che le informazioni siano immediatamente disponibili in un database o su un display basato sul web.

Hai mai avuto la possibilità di interagire con sistemi automatici controllati dal PLC? Sei un programmatore PLC? Condividi i tuoi pensieri ed esperienze su questa tecnologia nella sezione commenti qui sotto.

Credito immagine: Sistemart, Elmschrat, Nuno Nogueira

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