I Controllori a Logica Programmabile (Programmable Logic Controller) sono dispositivi elettronici progettati per il controllo e l’attuazione di macchinari ed impianti industriali.

In passato i macchinari automatici venivano realizzati utilizzando soltanto componenti elettromeccanici (relay, timer, etc.) ma tale approccio aveva lo svantaggio di richiedere onerosi interventi sui cablaggi elettrici ogni volta che si rendeva necessaria anche solo una piccola modifica alla logica di funzionamento del macchinario.

Con l’invenzione dei PLC la logica di funzionamento si è spostata dal livello dei cablaggi elettromeccanici al livello degli algoritmi software, che possono essere modificati in modo molto veloce ed economico e permettono quindi di realizzare macchine automatiche più elaborate e in grado di evolvere nel tempo.

I PLC sono caratterizzati da un elevato grado di robustezza ed affidabilità e sono quindi adatti a lavorare negli ambienti industriali.

Ai PLC vengono demandate funzioni molto critiche sia in termini di produttività (continuità operativa dei processi) sia in termini di sicurezza (protezione degli operatori, monitoraggio dei parametri di processo, etc.); per questo motivo è molto importante scegliere i PLC per la qualità che offrono e non per il prezzo.

COME FUNZIONA UN PLC

L’architettura di un PLC può essere riassunta in:

• input
• CPU
• output

Ad ogni ciclo di esecuzione (spesso dell’ordine di alcuni millisecondi) la CPU legge i sensori collegati agli ingressi (input), li elabora secondo la logica con cui è stata programmata ed imposta conseguentemente le uscite (output).

PRINCIPALI TIPOLOGIE

Al giorno d’oggi esistono principalmente due tipologie di PLC: hard PLC e soft PLC.

I primi sono dispositivi elettronici sviluppati per eseguire soltanto una logica PLC mentre i secondi sono dei PC industriali dotati di un sistema operativo (tipicamente Windows o Linux) in grado di eseguire oltre alla logica PLC anche altre funzioni avanzate (comunicazione verso server aziendali, interfaccia operatore, etc.)

COME SI PROGRAMMANO

La quasi totalità dei PLC attualmente presenti in commercio sono programmabili secondo uno standard internazionale denominato IEC 61131-3 e sviluppato da IEC (International Electrotechnical Commission).

Lo standard IEC 61131-3 prevede 5 linguaggi di programmazione per i PLC:

• diagrammi Ladder (LD), un linguaggio grafico che utilizza simboli elettrotecnici
• diagrammi Function block (FBD), un linguaggio grafico che utilizza blocchi funzionali
• testo strutturato (ST), un linguaggio testuale molto simile ai linguaggi per sviluppo software (C, Pascal, etc.)
• Instruction list (IL), linguaggio testuale di basso livello
• diagramma a funzioni sequenziali (SFC), un linguaggio grafico per l’organizzazione di sequenze da eseguire in parallelo

Nel panorama industriale sono presenti numerose marche di PLC; per la maggior parte delle applicazioni di automazione industriale utilizziamo PLC di marca Beckhoff, azienda tedesca che realizza prodotti con ottime prestazioni e con un livello tecnologico molto avanzato.

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