Ecco gli argomenti di oggi:
Il controllo centralizzato e distribuito.
Sistemi di I/O remoti PLC.
Sistemi di I/O distribuiti per PLC.
Esempio di sistema di I/O distribuiti Siemens e Allen Bradley.
Il controllo centralizzato e distribuito.
Quando parliamo di controllo distribuito, ci vengono subito in mente i sistemi DCS, i quali fino a qualche decennio fa erano largamente impiegati nell’automazione industriale, e permettevano un controllo dei processi appunto “distribuito”; in pratica l’impianto era suddiviso in parti e ognuna di queste era gestita da un controllore autonomo.
Con l’avvento dei plc e soprattutto dei moderni PAC, la distinzione tra sistemi DCS e PLC si è assottigliata, dato che ormai oggi anche i plc possono lavorare in architetture distribuite su larga scala, e le performance offerte da questi apparecchi ormai sono elevatissime.
Sistemi di I/O remoti PLC.
La necessita di espandere il numero di ingressi e uscite disponibili per i plc e soprattutto il poter portare le schede (moduli) di I/O più vicini alle apparecchiature in campo, ha reso la remotazione indispensabile.
Quando parliamo di I/O remoti sostanzialmente ci riferiamo a rack collegati a quello principale attraverso un bus dati, e sul quale vengono montati delle schede. Il sistema di I/O remoti non prevede moduli “intelligenti”, e tutto il lavoro di gestione dei punti e della diagnostica dei moduli avviene nell’unità principale.
Un esempio di sistema di I/O remoti è quello classico del PLC 5 Allen Bradley, al cui cestello principale si collegavano cestelli aggiuntivi all’interno del quadro d’automazione principale, o in quadri remoti.
Allo stesso modo, nei PLC Texas si aveva una porta per collegare rack remoti su cui venivano montati i moduli di ingresso e uscita.
La casa tedesca Siemens propone nei sistemi S7-300 la possibilità di collegare I/O remoti per mezzo del bus PROFIBUS, mentre ancora la Rockwell Automation offre le schede RIO per collegamento di ingressi e uscite distanti dall’unità principale.
Nella prossima immagine vediamo com’è architettato un generico sistema di I/O remoti.
Sistemi di I/O distribuiti per PLC.
A differenza dei sistemi di I/O remoti, nei sistemi di ingressi e uscite distribuiti, al plc vengono collegati dei moduli intelligenti; a questi moduli si collegano le schede di ingresso e uscita.
Il fatto che i moduli per connessioni distribuite siano definiti “intelligenti” non significa che gestiscano la logica del plc, diciamo che alcune funzioni che nel sistema di I/O remoto sono gestite dall’unità centrale, nel sistema distribuito sono prese in carico dai moduli di interfaccia. Queste funzioni riguardano la gestione del pooling dei punti, la diagnostica e la comunicazione con l’unità centrale che diventa così più efficiente.
I moderni sistemi di I/O distribuiti hanno il vantaggio di sfruttare reti più ad alto livello come la PROFINET e la CONTROLNET, aprendo il loro impiego ad applicazioni che qualche decennio fa non erano nemmeno immaginabili si pensi alla IIoT).
Nella prossima figura vediamo un generico sistema di I/O distribuiti.
Esempi di sistemi di I/O distribuiti Siemens e Allen Bradley.
Le principali case costruttrici di plc offrono sul mercato numerose soluzioni per portare gli I/O in remoto, e oggi ormai parliamo quasi solo di I/O distribuiti, visto che siamo nell’era degli oggetti “smart”.
Un esempio di sistema distribuito è l’architettura Siemens con PLC Simatic S7-1500 e periferia decentralizzata ET200SP, lo vediamo nella prossima figura.
Per quanto riguarda la Rockwell Automation, un esempio di sistema di IO distribuito è quello composto da una CPU collegata al sistema FLEX I/O, in questo caso il 5000; eccolo nella prossima immagine.
