L’automazione di molti processi elettromeccanici, come il movimento di macchinari su una catena di montaggio, avviene attraverso l’uso di piccoli computer chiamati controllori logici programmabili (PLC). Un PLC contiene un microprocessore programmabile che viene programmato utilizzando un linguaggio informatico specializzato. In genere, il programma per il processo automatizzato viene scritto su un computer e quindi scaricato direttamente sul controllore logico programmabile tramite una connessione via cavo. Il programma è memorizzato nel controllore logico programmabile in memoria non volatile.
Ingressi e uscite
I controllori logici programmabili in genere contengono un numero variabile di porte di ingresso/uscita (I/O) e di solito utilizzano il calcolo del set di istruzioni ridotto (RISC), che consiste in istruzioni semplificate che hanno lo scopo di consentire un’esecuzione più rapida. I PLC sono progettati per l’uso in tempo reale e spesso devono resistere ad ambienti di fabbrica difficili, come vibrazioni eccessive e alti livelli di rumore. Il circuito del controller logico programmabile monitora lo stato di più ingressi del sensore, che controllano gli attuatori di uscita come avviatori motore, solenoidi, luci, display e valvole.
Vantaggi
Questo tipo di controller ha dato un contributo significativo all’automazione di fabbrica. I sistemi di automazione precedenti dovevano utilizzare migliaia di singoli relè, timer e sequenziatori, che dovevano essere sostituiti o ricablati ogni volta che il processo automatizzato doveva cambiare. In molti casi, un controller logico programmabile consente di sostituire tutti i relè e i timer all’interno di un sistema di fabbrica con un singolo controller. I moderni PLC offrono un’ampia gamma di funzionalità, tra cui controllo relè di base, controllo del movimento, controllo di processo e reti complesse. Possono anche essere utilizzati in un sistema di controllo distribuito (DCS).
interfacce
Esistono diversi tipi di interfacce che vengono utilizzate quando le persone devono interagire con i controllori logici programmabili per configurarli o lavorare con essi. L’interfaccia potrebbe essere configurata con semplici luci o interruttori oppure potrebbe includere un display di testo. Un sistema più complesso potrebbe utilizzare un’interfaccia basata su Internet su un computer che esegue un sistema di controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA).
History
I PLC sono stati inizialmente creati per servire l’industria automobilistica. Il primo progetto di controllore logico programmabile è stato sviluppato nel 1968 per General Motors per sostituire i sistemi di relè cablati con controllori elettronici. I PLC sono rimasti ampiamente utilizzati all’inizio del 21° secolo nei settori manifatturieri come l’industria automobilistica.