Un PLC (Programmable Logic Controller) è un computer specializzato per controllare macchinari e processi industriali. Si trova in fabbriche, impianti, ascensori, semafori, automatismi.
A che serve
Un PLC:
- Riceve segnali da sensori (interruttori, pressostati, termometri, fotocellule).
- Elabora la logica programmata.
- Comanda attuatori (motori, valvole, lampade, riscaldamenti).
Sostituisce la vecchia logica a relè e cavi, con un sistema flessibile, riprogrammabile, affidabile.
Componenti
- CPU: il cervello del PLC, esegue il programma.
- Memoria: contiene il programma e i dati.
- Moduli di ingresso (Input): ricevono i segnali dai sensori.
- Moduli di uscita (Output): inviano i comandi agli attuatori.
- Alimentatore: di solito a 24 V DC.
- Comunicazione: porte Ethernet, RS485, fieldbus per dialogare con altri PLC o con sistemi di supervisione.
I linguaggi di programmazione
La norma IEC 61131-3 definisce 5 linguaggi standard per PLC:
- Ladder Diagram (LD): schema a contatti (assomiglia ai vecchi schemi elettrici).
- Function Block Diagram (FBD): blocchi funzionali con ingressi e uscite.
- Structured Text (ST): simile al Pascal, testuale.
- Instruction List (IL): a basso livello (in disuso).
- Sequential Function Chart (SFC): per processi sequenziali.
Esempio Ladder
Per controllare un motore con un pulsante di marcia e uno di arresto:
START --+----+-- ARRESTO --+--( MOTORE )
| | |
| +-- MOTORE ----+ (autoritenuta)
Premendo START si avvia il motore; il contatto del motore tiene attiva l'alimentazione (autoritenuta); premendo ARRESTO si interrompe.
I campi applicativi
- Industria manifatturiera: linee di produzione automobili, alimentari, farmaceutico.
- Trasporti: ascensori, scale mobili, metropolitane.
- Edilizia: domotica, climatizzazione, illuminazione.
- Energia: centrali elettriche, parchi eolici e solari.
- Acqua: depurazione, pompaggio.
I marchi più diffusi
- Siemens (S7-1200, S7-1500): leader europeo.
- Allen Bradley (Rockwell): leader USA.
- Schneider Electric (Modicon).
- Mitsubishi e Omron: leader giapponesi.
Verso l'Industria 4.0
I PLC moderni sono connessi: dialogano con sistemi MES (Manufacturing Execution System), ERP aziendali, cloud. Sono al cuore della trasformazione digitale delle fabbriche (Industria 4.0).