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PLC PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

PLC PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER. CON RIFERIMENTO ALLE CPU SIEMENS ST – 200 ED AL SW STEP 7 MICRO/WIN 32. DEFINIZONE.

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  1. PLCPROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER CON RIFERIMENTO ALLE CPU SIEMENS ST – 200 ED AL SW STEP 7 MICRO/WIN 32

  2. DEFINIZONE • SISTEMA ELETTRONICO A FUNZIONAMENTO DIGITALE DESTINATO ALL’USO IN AMBITO INDUSTRIALE, CHE UTILIZZA UNA MEMORIA PROGRAMMABILE PER L’ARCHIVIAZIONE INTERNA DI ISTRUZIONI ORIENTATE ALL’UTILIZZATORE PER L’IMPLEMENTAZIONE DI FUNZIONI SPECIFICHE, COME QUELLE LOGICHE, DI SEQUENZIAMENTO, DI TEMPORIZZAZIONE, DI CONTEGGIO E DI CALCOLO ARITMETICO, PER CONTROLLARE, MEDIANTE INGRESSI ED USCITE, SIA DIGITALI CHE ANALOGICI, VARI TIPI DI MACCHINE E PROCESSI

  3. MICROSISTEMI DI NUOVA GENERAZIONE • POSSIBILITA’ DI COMUNICARE LIBERAMENTE VIA RETE (12 Mbit/s) E DI COLLEGARSI ALLA RETE GSM DEI TELEFONI CELLULARI • LA TECNOLOGIA GSM CONSENTE DI RICEVERE INFORMAZIONI DI STATO E ALLARMI DA TERMINALI MONITORATI ANCHE SFRUTTANDO MESSAGGI DI TESTO SMS. IL PLC E’ IN GRADO DI INTERPRETARE I COMANDI TESTUALI E PUO’ INVIARE INFORMAZIONI • MODULARITA’ APERTA E MASSIMA FLESSIBILITA’ DELL’APPARECCHIATURA • SPOSTAMENTO DELL’INTERESSE DEI PRINCIPALI COSTRUTTORI VERSO I PLC DI PICCOLA TAGLIA • POSSIBILITA’ DI DISPORRE DEL TELESERVICE CON DRASTICA RIDUZIONE DEI COSTI PER INTERVENTI DI MANUTENZIONE E DI MODIFICA NEI PROGRAMMI DI MACCHINE DISLOCATE IN OGNI PARTE DEL MONDO

  4. LEGGE GLI INGRESSI AGGIORNA LE USCITE EFFETTUA AUTODIAGN. ESEGUE IL PROGRAMMA ELABORA I MESSAGGI Ciclo di scansione: modo di esecuzione del programma

  5. PROGRAMMA PROGRAMMA MEMORIA DI PARAMETRI MEMORIA DI PARAMETRI MEMORIA DI DATI NON VOLATILE MEMORIA DI DATI NON VOLATILE MEMORIA DI DATI (Temporizzatori, contatori etc.) AREA DI MEMORIA DELLE CPU ST - 200 RAM EEPROM

  6. SOFTWARE DI PROGRAMMAZIONENORMATIVA IEC1131 - 3 - 1993 SCHEMI SEQUENZIALI FUNZIONALI (SFC) SCHEMI LADDER (LD) DIAGRAMMI A BLOCCHI FUNZIONALI (FBD) LISTA ISTRUZIONI (IL) TESTO STRUTTURATO (ST)

  7. REGISTRI ED INDIRIZZI • REGISTRI SPECIALI DI SISTEMA: sono interni alla CPU e mantengono traccia dei lavori dei processi interni alla CPU. Non sono direttamente accessibili dai moduli di I/O • REGISTRI DI INPUT: stesse caratteristiche ma sono accessibili dai moduli di I/O. Es.: un registro di input a 16 bit riceve i dati da 16 terminali consecutivi • REGISTRI DI OUTPUT: è accessibile dal modulo di output. Es.: un registro di output a 16 bit invia i dati a 16 terminali di output consecutivi. In questo caso il registro può controllare 16 uscite. Se nel bit vi è “uno” il corrispondente terminale verrà messo ad “on”

  8. ON 1 T ON 2 E ON 3 R OF 4 M. ON 5 0 0 0 1 1 0 1 1 1 ON 6 I 7 OF N REGISTRO DI INPUT 1 OF 8 P U OF 1 T ON 2 1 1 1 0 ON 3 REGISTRO DI INPUT 2 ON 4 REGISTR0 DI INPUT

  9. … 8 OF REG 1 1 0 1 1 0 1 0 1 9 OF 0 1 1 1 0 0 0 0 REG 2 10 OF 0 0 0 0 0 1 1 REG 3 1 11 OF 12 ON 13 ON 14 ON 0 0 1 1 1 0 0 0 OG 2 15 ON 16 16 OF 9 17 ON COMANDO TRASFERIMENTO DATI REG.2 REG. DI OUTPUT … REGISTRO DI OUTPUT REGISTRI IN MEMORIA

  10. MEMORIA DI VARIABILI V TEMPORIZZATORI (T) REGISTRO DI IMMAGINE DEGLI INGRESSI (I) CONTATORI (C) INGRESSI ANALOGICI (AI) REGISTRO DI IMMAGINE DELLE USCITE (Q) USCITE ANALOGICHE (AQ) MERKER INTERNI (M) ACCUMULATORI (AC) MERKER SPECIALI (SM) CONTATORI VELOCI (HC) MEMORIA DI DATI ST - 200 OGGETTI DI DATI AREA DI DATI

  11. REGISTRI DI IMMAGINE DI PROCESSO I/O • MERKER INTERNI (flag) • MERKER SPECIALI (di stato) • TEMPORIZZATORI (contano gli incrementi di tempo) • CONTATORI (contano ogni transizione da positiva a negativa) • INGRESSI ED USCITE ANALOGICHE (convertono valori reali in valori digitali • ACCUMULATORI (elementi di lettura/scrittura con funzioni di memoria • CONTATORI VELOCI contano più velocemente di quanto il PLC possa leggere gli eventi • ACCESSO ALLA MEMORIA DATI: per riferirsi ad un elemento nella memoria, occorre “indirizzarlo”. L’accesso è possibile con indirizzo in formato bit, byte, parole e doppia parole

  12. Identificatori per l’accesso alle varie aree della memoria della CPU ST - 222

  13. I 5 . 2 Bit del byte, o bit 2 di 8 (da 0 a 7) Punto decimale, separa l’indirizzo byte dal numero di bit Indirizzo byte: byte 5 (quinto byte) Identificazione di area (I = ingresso) Accesso ad un bit di dati nella memoria della CPU

  14. MSB LSB 7 6 5 4 3 2 1 0 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 COSTRUZIONE DI UN INDIRIZZO NELLA FORMA BYTE.BIT I 5 . 2 L’area di memoria precede l’indirizzo del byte contenente il bit a cui si vuole accedere

  15. AREA DI MEMORIA CPU212 CPU214 da I0.0 a I7.7 INPUT da I0.0 a I7.7 OUTPUT da Q0.0 a Q7.7 da Q0.0 a Q7.7 MERKER INTERNI da M0.0 a M15.7 da M0.0 a M31.7 MERKER SPECIALI da SM0.0 a SM45.7 da SM0.0 a SM85.7 MEMORIA DI VARIABILI da V0.0 a V1023.7 da V0.0 a V4095.7 CAMPO DEGLI INDIRIZZI DELLE AREE DI MEMORIADELLE CPU ST - 200

  16. Intervalli di valori di un byte, di una parola,di una doppia parola Campo numeri interi senza segno Grandezza dati Formato decimale Formato esadecimale B (byte o 8 bit) da 0 a 255 da 0 a FF W (parola o 16 bit) da 0 a65535 da 0 a FFFF D (doppia parola o 32 bit) da – 2147783648 a +2147483647 da 80000000 a 7FFFFFFF I numeri reali o in virgola mobile sono rappresentati mediante numeri a 32 bit

  17. V B 100 MSB LSB 0 7 indirizzo del byte VB100 VB100 accesso ad un valore in formato byte Identificazione di area (memoria V) Byte più significativo Byte più significativo LSB MSB V W 100 8 7 15 0 VB100 VB101 indirizzo del byte VW100 accesso ad un valore in formato parola Byte più significativo Identificazione di area (memoria V) MSB LSB 31 24 23 16 15 8 7 0 VD100 VB100 VB101 VB102 VB103 V D 100 indirizzo del byte accesso ad un valore in formato di doppia parola Identificazione di area (memoria V) Accesso allo stesso indirizzo in byte , parola e doppia parola

  18. REGISTRO DI STATO SMB0 Bit di stato Descrizione SM0.0 Questo bit è sempre attivo Questo bit viene è attivo solo nel primo ciclo di scansione. Viene usato per richiamare un sottoprogramma di inizializzazione SM0.1 Questo bit viene attivato per la durata di un ciclo se i dati a ritenzione sono andati persi. Può essere usato come M di errore SM0.2 Questo bit viene attivato per la durata di un ciclo se il modo operativo Run viene impostato da una condizione di accensione SM0.3 Questo bit provoca un impulso che rimane attivo 30 secondi e, per altri 30 secondi, disattivo (impulso di un minuto) SM0.4

  19. REGISTRO DEI POTENZIOMETRI SMB28, SMB29 Memorizza il valore digitale che rappresenta la posizione del potenziometro 0 a bordo della CPU 222 SMB28 Memorizza il valore digitale che rappresenta la posizione del potenziometro 1 a bordo della CPU 224 SMB29 I valori derivati dai potenziometri analogici possono essere usati dal programma per aggiornare un temporizzatore, un valore di conteggio, un valore preimpostato o per impostare un valore limite. Si regolano con un piccolo giravite. I valori contenuti nel registro sono in formato byte; ne consegue che i valori dei potenziometri possono variare in un campo che parte da 0 ed arriva a 255

  20. TIMER 1)

  21. TIMER 2)

  22. L N Q0.0 I0.0 Lampada 1 T1 I0.0 +24 COM IN IN I0.0 Q0.0 9s 9s I0.0 Q0.1 T1 PLC Lampada 2 Q0.1 RICORRENDO AL SOLO TIMER CON RITARDO ALL’INSERZIONE E’ POSSIBILE RICOSTRUIRE TUTTE LE FUNZIONI DI TEMPORIZZAZIONE QUALI: RITARDO ALL’INSERZIONE DI UN’AZIONE

  23. L N Q0.0 I0.0 MOTORE ON 1 T1 K1 K2 I0.0 +24 COM IN 2 IN I0.0 Q0.0 S0 25 s 9s 9s I0.0 Q0.1 I0.0 T1 PLC 3 POMPA ON Q0.1 Q0.1 • AVVIO DEL MOTORE • AVVIO DEL TIMER DOPO ARRESTO DEL MOTORE • AVVIO DELLA POMPA 2. RITARDO ALLA DISINSERZIONE DI UN’AZIONE

  24. I0.0 Q0.0 1 L N T1 I0.0 IN 2 IN K2 K1 25 s 9s +24 COM I0.0 T1 I0.0 Q0.0 3 S0 I0.0 Q0.1 Q0.1 PLC ATTIVAZIONE DI UN’USCITA PER UN CERTO INTERVALLOLe due uscite si attivano contemporaneamente e successivamente una di esse va ad off dopo uno specifico intervallo di tempo

  25. ESEMPI DI PROGRAMMAZIONE AND – OR - NOT

  26. TON T32 RISOLUZIONE 1ms

  27. TON T32 esempio 1

  28. esempio 2

  29. esempio 3

  30. TON T34 RISOLUZIONE 10ms

  31. FINE della I^ parte

  32. CONTATORI CONTATORE IN UN PROCESSO INDUSTRIALE FUNZIONE DI BASE C1 C1 I0.0 I0.0 conteggio C avanti I0.2 4 set C indietro I0.1 IN Reset I0.1 Reset C1 Q0.1

  33. SOMMA DEI CONTEGGI DI DUE CONTATORI DISTINTI CONTATORI L’INDICATORE LUMINOSO (Q0.0) SI ATTIVA QUANDO 10 PEZZI DEL PRODOTTO A E 12 PEZZI DEL PRODOTTO B SONO PASSATI SU UN NASTRO. GLI INGRESSI DI CONTEGGIO SONO DISPOSITIVI DI PROSSIMITA’ I0.1 I0.0 C1 conteggio 10 set I0.7 IN Reset I0.2 I0.0 I0.1 C2 conteggio A 12 set I0.7 IN Reset I0.0 C2 C1 B I0.2 Q0.1

  34. I0.2 I0.1 C1 I0.0 I0.1 C avanti I0.2 I0.0 C indietro 100 SET I0.7 Reset SEGNALAZIONE DEI PEZZI TOTALI SU UN NASTRO

  35. AVVIO DI UN TIMER DOPO UN’OPERAZIONE DI CONTEGGIO I0.0 C1 conteggio Conta il passaggio di 10 pezzi 10 set I0.7 IN Reset C1 T1 Avvia il timer dopo aver contato 10 pezzi EN 30s C1 T1 Operazione di verniciatura (30s) Q0.1

  36. ABBINAMENTI CONTATORI E TIMER CONTEGGIO DEI PEZZI PASSATI IN UNA LINEA DI PRODUZIONE IN UN MINUTO INTERDIZIONE DEL CONTATORE IN FASE DI AVVIO DEL PROCESSO I0.0 I0.0 T1 T1 EN EN Avvia il timer ad inizio ciclo Avvia il timer ad inizio ciclo 30s 60s C1 C1 T1 I0.0 T1 I0.1 I0.1 conteggio conteggio 10 set 100 set I0.7 I0.7 IN IN Reset Reset Inizia a contare dopo 30s Inizia a contare da inizio ciclo per 60s

  37. CONTA IN AVANTI

  38. CONTA INDIETRO 1)

  39. CONTA INDIETRO 2)

  40. CONTA IN AVANTI / INDIETRO

  41. CONTATORE IN AVANTI

  42. CONTATORE AVANTI INDIETRO

  43. CONTATORE INDIETRO

  44. MODELLO DIDATTICO

  45. FINE della II^ parte

  46. NA a riposo NC a riposo NC azionato NA azionato CONTATTO STATO CONTATTO STATO PER IL PLC A riposo NA 0 Azionato 1 A riposo 1 NC Azionato 0 Corrispondenza contatti NA/NC e stato dell’informazione binaria

  47. Affidabilità - Sicurezza - Disponibilità • Capacità di realizzare una funzione richiesta in determinate condizioni di impiego e per un periodo di tempo definito • Capacità di evitare la comparsa di anomalie e di ridurne gli effetti qualora si presentassero. Un sistema viene definito a sicurezza totale se la comparsa di anomalie non produce mai una situazione pericolosa • Capacità a svolgere una funzione richiesta in un momento determinato e per un preciso intervallo di tempo (combinazione di affidabilità e logistica di manutenzione)

  48. In un comando di azionamento, un guasto attivo provoca l’inserimento errato dell’azionamento stesso In un circuito di allarme, un guasto passivo impedisce la segnalazione di una situazione di pericolo (blocco della procedura di allarme) Guasti interni ad un sistema di comando • passivo, se si traduce in un circuito di uscita aperto (non viene inviato alcun ordine agli attuatori) • attivo, se si traduce in un circuito di uscita chiuso

  49. Anomalie di funzionamento • Relè – 90 casi su 100 - circuito aperto (circuito di comando fuori tensione) • Transistor – 50 casi su 100 – circuito aperto o circuito chiuso • Eventuali dispositivi esterni contro guasti attivi e passivi • Controllo, tramite gli ingressi, della corretta esecuzione degli ordini richiesti dal programma: le uscite vengono controllate dal programma mediante una retroazione sugli ingressi

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