SCOPRIAMO I MICRO PLC

I micro PLC per piccole automazioni

Benvenuto in questo articolo sui micro plc disponibili oggi per i sistemi d’automazione di piccole dimensioni. Oggi conosceremo questi splendidi apparecchi e soprattutto alcuni dei modelli in commercio oggi.

Novità automazione e plc
Ecco gli argomenti di oggi:
Come sono fatti i micro plc.
Quanto costano i micro plc.
Come si programmano i micro plc.
Come si collegano i micro plc ai sistemi d'automazione.
Espandibilità dei sistemi micro plc.
Campi di applicazione dei micro plc .
Principali modelli di micro plc in commercio oggi.

Inoltre in questo articolo presentiamo i seguenti modelli di micro plc:
Micro plc Kite Automation
Micro plc Lovato serie KINCO
Micro plc Mitsubishi serie ALPHA
Micro plc Omron serie ZEN
Micro plc Rockwell automation Micro870
Micro plc Schneider ZELIO
Micro plc LOGO!8
Micro plc Yaskawa VIPA CPU M13C

Cominciamo subito con definire il ruolo dei piccoli plc nel panorama dell’automazione industriale.

I micro PLC nell’automazione industriale.
Quando si parla di PLC nell’industria automatizzata quasi sempre ci si riferisce ad architetture di piccola, media e grande dimensione.
L’automatizzazione di macchine e di processi industriali, così come di intere linee di produzione, richiede apparecchi in grado di gestire da qualche decina di ingressi e uscite fino a qualche migliaio; in quest’ottica i sistemi considerati piccoli in genere hanno comunque una dimensione di tutto riguardo, anche in termini di costi.

Esiste oggi tutta una serie di settori d’applicazione dove invece le dimensioni dei plc in campo sono davvero piccole, in questo caso parliamo di micro plc, o micro controllori a logica programmabile. Questi apparecchi vengono utilizzati in piccolissime applicazioni non solo industriali ma anche domestiche, e alcuni di loro sono nascosti dietro funzioni che influiscono la nostra vita quotidiana, a volte anche nelle nostre abitazioni, pensiamo per esempio ai sistemi di irrigazione controllati proprio dai micro plc.

La tecnologia delle apparecchiature elettroniche oggi ha raggiunto livelli altissimi e la miniaturizzazione dei componenti ha permesso di ottenere oggetti sempre più piccoli, questo vale anche per i plc, tanto che oggi possiamo trovare ormai anche dei nano controllori.

Come sono fatti i micro plc.
La maggior parte dei micro plc è costituito da un modulo che si monta su guida din, oppure racchiuso in un contenitore plastico o metallico; possiamo vedere uno di questi plc micro nella prossima immagine.
Micro PLC Kite
I plc micro come quello raffigurato qui sopra hanno alcuni ingressi e uscite a bordo, e si possono acquistare scegliendo tra diverse opzioni per quanto riguarda la tensione di alimentazione e a seconda dei modelli anche il tipo di I/O, il tipo di uscite statiche a transistor oppure a relé, se avere il display oppure no; inoltre si può scegliere il tipo di bus con cui il sistema può essere interfacciato ed eventualmente espanso con appositi moduli di ingresso, uscita, e schede di comunicazione.

Questi plc dal punto di vista estetico si somigliano quasi tutti e probabilmente anche al loro interno, soprattutto per apparecchi di provenienza cinese, utilizzano le stesse circuiterie e forse gli stessi componenti. I micro plc in commercio oggi hanno praticamente tutti un display e dei tasti funzione che possono essere usati sia per la navigazione nei menù di configurazione che per la programmazione dei semplici programmi in diversi linguaggi.

Non dimentichiamoci che in quanto unità logiche programmabili questi apparecchi eseguono procedure e noi dobbiamo creare il software.
I display dei micro plc possono anche mostrare testi e variabili durante il funzionamento del programma, naturalmente le opzioni variano da apparecchio a apparecchio.
Nella prossima immagine vediamo un esempio di software per micro plc Siemens della serie LOGO!, la schermata è quella del tool di programmazione che la casa tedesca mette a disposizione per queste cpu: il LOGO!Soft Comfort.
Software Logo!Soft Comfort
Quanto costano i micro PLC.
Trattandosi spesso di sistemi modulari, il costo di un micro plc varia in base alla configurazione. Se prendiamo i prezzi approssimativi delle sole unità centrali ci sono apparecchi che costano settanta euro, per arrivare poi a plc di fascia più diffusa che hanno un prezzo di circa centoquaranta euro; i processori di fascia alta possono costare fino a duecento euro.

Più costosi dei plc sono le interfacce HMI (pannelli operatore) che spesso vengono offerti in abbinamento ai processori, per questi apparecchi parliamo di almeno centocinquanta euro.

Come si programmano i micro PLC.
Come accennato in precedenza la programmazione dei micro plc avviene sostanzialmente in due modi: attraverso un software dedicato oppure direttamente sull’apparecchio mediante i suoi tasti funzione. La prima opzione offre più semplicità nella stesura dei programmi con tutti i vantaggi che derivano dall’utilizzo del computer, compresi quelli di salvare i programmi, copiarli e inviarli a diversi controllori. In caso di necessità, come quando si rendesse necessario intervenire “al volo” su un plc in funzione, i tasti vicino al display sono una buona soluzione.

Per ciò che concerne i linguaggi di programmazione, i micro plc solitamente si possono programmare con due linguaggi: quello LD (ladder logic diagram) e quello a blocchi di funzione FBD (function block diagram). Il primo linguaggio è simile a uno schema elettrico ed è intuitivo per chi ha conoscenze in materia come per esempio i manutentori elettrici, il linguaggio a blocchi di funzione invece è più semplice da comprendere per chi non ha mai programmato un plc.

Nella prossima schermata troviamo anche un altro dei 5 linguaggi definiti nella IEC 61131-2, quello di testo strutturato.
I linguaggi di programmazione PLC

Come si collegano i micro PLC ai sistemi.

Come i cugini più grandi anche i micro plc si possono collegare ai bus di campo e alle reti mediante porte di comunicazione e diversi protocolli. Tra questi troviamo il modbus, il seriale RS232/485 e naturalmente le reti ethernet che rappresentano oggi l’opzione più appetibile.

Ultimamente si possono acquistare anche moduli di comunicazione più specifici e sofisticati come il KNX (Connex), il GPRS e altri moduli radio. L’accesso ai micro plc in certi casi è offerto anche da veri e propri server web a bordo degli stessi; con questa interfaccia si può accedere all’unità anche attraverso un normale browser.

I micro plc possono comunicare tranquillamente con altri micro plc e com’è ovvio, trattandosi di sistemi d’automazione a tutti gli effetti, essere accoppiati a sistemi di interfaccia HMI e SCADA per monitorare e controllare i processi.

Espandibilità dei sistemi micro plc.

Alcuni dei micro plc in commercio oggi si possono espandere esattamente come avviene con i plc più grandi, tuttavia la configurazione globale al massimo delle potenzialità risulta sempre ridotta rispetto agli altri sistemi. La possibilità di poter estendere questi apparecchi rende comunque più conveniente la loro scelta, così si può spendere solamente per quello che è davvero necessario ed eventualmente aggiungere oggetti qualora in futuro servissero.

Nella prossima immagine vediamo un sistema di micro plc con alcuni moduli di espansione offerto dalla Rockwell Automation con il marchio di plc Allen Bradley; il modello è Micro870.

PLC Allen Bradley Micro 870

Campi di applicazione dei micro PLC.

I sistemi d’automazione con micro plc possono essere impiegati per applicazioni di diverse tipologie, dalla piccola automazione domestica alle macchine industriali e piccole linee di processo.

A titolo d’esempio riportiamo di seguito alcune applicazioni che vengono spesso automatizzate con questi apparecchi, alcune di queste potrebbero sorprendervi!

Apparecchi di segnalazione e controllo traffico.

Lavaggio automatico per automobili.

Gestione di ascensori e montacarichi.

Automazione di porte, accessi e parcheggi.

Movimentazione e gestione nastri trasportatori.

Gestione di giostre e montagne russe.

Principali modelli di micro PLC in commercio oggi.

Concludiamo questo articolo con una carrellata di micro PLC in vendita oggi che possiamo acquistare anche online. Alcuni di questi sono di costruttori molto conosciuti come Siemens, Rockwell Automation, Mitsubishi e Schneider Electric, altri sono meno diffusi; ce ne sono ancora tantissimi tra cui scegliere che non abbiamo inserito in questa lista.

Micro PLC Kite

Micro PLC KITE

8 ingressi digitali e 4 uscite a relé da 10A. Permette 512 blocchi di funzione e comunica in Modbus RS232-485. L’apparecchio viene alimentato a 24Vdc.

Micro PLC Lovato

Micro PLC Lovato Kinco

Questo modello della serie KINCO viene alimentato a 100..240Vac, offre sei ingressi digitali e quattro uscite a relé da 8A. Il sistema è espandibile con altri moduli.

Micro PLC Mitsubishi

Micro PLC Mitsubishi Alpha

Questo apparecchio della seria ALPHA è alimentato a 24Vdc. Offre una memoria per 200 blocchi, sei ingressi e quattro uscite digitali di tipo relay. Anche questo plc è espandibile.

Micro PLC Omron

Micro PLC Omron serie ZEN

Il controllore della serie ZEN ha l’alimentazione con opzioni per alternata da 100 a 240V oppure 24 Vdc. Questo plc è espandibile e offre i soliti sei ingressi digitali e le quattro uscite a relé. L’unità utilizza una schedina di memoria per una semplice gestione del trasferimento dei programmi, e offre funzioni di password per la protezione dei dati.

Micro PLC Allen Bradley Micro 870

Micro PLC Allen Bradley Micro 870

Il sistema Micro870 dell’Allen Bradley rappresenta la linea di plc micro più potente della casa americana. Questo plc è progettato in effetti per macchine e processi anche di grandi dimensioni, grazie alla modularità e la varietà dei moduli di espansione offerti. L’unità centrale è alimentata a 24V continui e possiede ben 14 ingressi digitali e 10 uscite relay.

Micro PLC Schneider Electric ZELIO

Micro PLC Schneider Electric ZELIO

Il piccolo della serie Zelio della casa francese offre, come del resto anche molti altri sistemi micro, la programmazione logica a ladder. Il programma può contenere fino a 240 linee di programma ladder oppure 500 blocchi di funzione FBD. L’apparecchio offre otto ingressi digitali e quattro uscite a relé.

Micro PLC Logo! Siemens

Micro PLC Logo! Siemens

Questo plc è molto conosciuto, del resto è prodotto dalla casa produttrice di controllori più famosa al mondo. L’unità è disponibile con varie opzioni sia per quanto riguarda il tipo di uscite che le porte di comunicazione; anche la tensione di alimentazione può essere scelta in fase d’ordine. Da notare il web server integrato per accesso facilitato e la possibilità di programmazione attraverso il software dedicato Logo!Soft Comfort che permette anche di simulare i programmi.

Micro PLC Yaskawa VIPA

Micro PLC Yaskawa VIPA

L’ultimo apparecchio che vi presentiamo oggi è un plc della multinazionale giapponese Yaskawa. Il processore VIPA CPU M13C è moderno ed espandibile che può lavorare su rete Controlnet. Ha il web server integrato e un canale Ethernet. Offre sedici ingressi e dodici uscite digitali con led di stato a bordo, inoltre sono presenti due ingressi analogici 0-10V a 12 bit.

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