Benvenuto in questo tutorial di programmazione per i PLC Omron delle famiglie CP, CJ/CS, oggi parliamo dell’organizzazione del programma, una delle fasi più importanti della progettazione di ogni sistema d’automazione.
I plc Omron si programmano con il software CX-Programmer, incluso nella suite CX-One, e all’interno del progetto possiamo scegliere tra i vari controllori, dal piccolo CP1L, al performante CJ2M, comprese tutte le unità disponibili in ogni famiglia di processori.
Indipendentemente dalla taglia di PLC scelto, è possibile organizzare il software in modo che sia più semplice da scrivere, da leggere e da provare.
Architettare il software per il plc.
Cosa significa architettare il software per il plc? Prima di tutto dobbiamo osservare l’impianto che vogliamo automatizzare ed eventualmente scomporlo in diverse aree, in questo modo possiamo creare dei pezzetti di software che si occupano ognuno di un compito specifico.
In CX-Programmer possiamo dividere il software in diverse sezioni, e se vogliamo possiamo anche includere nel progetto diversi programmi, per mantenere diverse versioni del software, pronte per essere utilizzate in caso di necessità.
Tornando alle sezioni, in un impianto di tipo alimentare potremmo per esempio avere una sezione per la produzione, una per la gestione generale dell’impianto, e una per la gestione dei lavaggi; più l’impianto è grande, più risulterà comodo avere pezzi di software separati e facilmente consultabili.
Nell’immagine che segue troviamo un programma chiamato “Programma_Impianto”, il quale contiene diverse sezioni tra le quali quelle per la gestione dei segnali analogici e della movimentazione valvole.
CX-Programmer ci mette a disposizione diversi linguaggi di programmazione per i PLC, a seconda del modello di controllore che utilizziamo, sicuramente il linguaggio Ladder LD ma anche quello SFC (blocchi di funzione sequenziali) e di testo strutturato ST.
La scelta del linguaggio dipende da diversi fattori come il tipo di funzione da realizzare, e in alcune situazioni si sceglie il linguaggio in base alla richiesta del cliente; in ogni caso possiamo anche optare per utilizzare linguaggi diversi nello stesso programma del controllore.
Funzioni utente predefinite: personalizzare il programma.
CX-Programmer ci offre la possibilità di creare delle funzioni riutilizzabili, per esempio per svolgere la stessa operazione diverse volte (con più chiamate all’interno del programma), senza dover riscrivere le stesse istruzioni; queste funzioni si chiamano FB (Function Block).
Omron mette a disposizione anche diverse librerie di funzione scaricabili, le funzioni possono essere costruite in linguaggio ladder oppure di testo strutturato, e sono definibili con i parametri necessari che vengono di volta in volta passati alla funzione, durante la chiamata alla stessa nel programma.
Le FB si possono esportare e riutilizzare in diversi programmi.
Nella prossima immagine vediamo una funzione utente chiamata “Gestione_Valvola” che controlla l’allarme dell’apparecchio, verificando lo stato dell’uscita e dei feedbacks di apertura e chiusura. Notiamo che nel programma “Sezione1” viene richiamata due volte la funzione personalizzata FB passando i parametri necessari a controllare due valvole, di nome V1 e V2.
A ogni richiamo della funzione personalizzata viene anche creata una zona di memoria chiamata “istanza” per permettere alla funzione di lavorare in maniera distinta per ogni richiamo.
La gestione delle variabili nei processori Omron.
Per poter rappresentare il processo da automatizzare e lavorare con il programma del PLC, è necessario definire le variabili del programma, le quali possono essere interne al processore, oppure collegate a punti I/O del campo (ingressi e uscite digitali e analogici).
Per esempio, un oggetto fisico come una valvola pneumatica potrà essere rappresentato nel programma come alcuni bit di dati: un booleano per l’uscita (attivazione), un booleano per il feedback di chiusura, uno per quello di apertura, e un ulteriore dato a bit per lo stato di allarme.
Per quanto riguarda valori di processo come temperature, pressioni, livelli e così via, avremo variabili di tipo numerico (intere o reali).
Nei processori Omron programmabili con CX-Programmer la memoria viene gestita con diverse aree, tra le quali quella W (memoria lavoro), quella D (memoria dati), e quella H che è ritentiva, la quale mantiene il suo contenuto anche allo spegnimento del PLC; la memoria CIO contiene la mappa degli ingressi e delle uscite.
CX-Programmer ci permette di creare dei simboli e associarli agli indirizzi di memoria, in modo da poterli richiamare più facilmente utilizzando nomi che per noi hanno un significato. Possiamo definire simboli globali, sono utilizzabili in comune in tutto il progetto, oppure locali, il cui valore è utilizzabile solamente all’interno del programma in cui sono dichiarati.
Nell’immagine che segue vediamo la schermata di editing dei simboli globali, dove ritroviamo quelli riguardanti la gestione delle valvole di cui abbiamo parlato in precedenza. Quando definiamo un simbolo scegliamo un nome, il tipo di dati, e l’indirizzo a cui corrisponderà; possiamo anche inserire un commento.
