Benvenuto in questo tutorial, oggi scopriremo insieme le istruzioni elementari a bit che possiamo utilizzare con i PLC della serie Micro Allen Bradley (Rockwell Automation). Tra questi controllori abbiamo il piccolo Micro810 che rappresenta il modello entry-level, mentre il più grande si chiama Micro870.
Se vogliamo provare le istruzioni nel simulatore Micro800 Simulator che CCW ci mette a disposizione, allora possiamo scegliere come processore il Micro850 (LC50).
Qualunque sia il tipo di programma che vogliamo sviluppare per il PLC, difficilmente potremmo fare a meno di utilizzare le istruzioni elementari logiche a bit, quelle che funzionano con la logica booleana, e ci permettono di lavorare con stati dell’impianto di tipo discreto (zero / uno).
Uno stato 0/1 può per esempio rappresentare un utenza avviata, oppure in allarme, o ancora un memoria di qualcosa che il nostro programma ha eseguito; questo tipo di dato si chiama appunto bool (booleano).
Le istruzioni semplici che il linguaggio ladder ci mette a disposizione in CCW (Connected Components Workbench), per lavorare con i bit, sono poi quelle che ritroviamo in qualunque altro PLC di qualsiasi produttore (Siemens, Schneider, Omron e così via).
Tra queste istruzioni abbiamo il contatto e il contatto negato, chiamati anche contatto aperto o contatto chiuso, la bobina, la bobina negata, il latch (set) e l’unlatch (reset); queste ultime servono a gestire bobine a ritenzione.
Nella prossima immagine vediamo una rete ladder costituita da alcuni contatti e da alcune bobine di diverso tipo.
Nella figura sopra abbiamo quattro rung (rami di programma) in linguaggio ladder, analizziamo ora le istruzioni che sono contenute in questi rami, partendo dal primo.
Nella parte sinistra abbiamo quelle che si chiamano istruzioni di ingresso (da non confondere con ingressi del plc), queste si chiamano “di ingresso” perché sono messe sulla sinistra del ramo e costituiscono i test che facciamo, in questo caso su delle variabili di tipo bit.
Sulla parte destra del ramo abbiamo invece le istruzioni di uscita, anche in questo caso non è detto che queste istruzioni lavorino su un’uscita del PLC, piuttosto si chiamano così perché contengono l’azione che vogliamo siano eseguite a fronte del risultato del test del ramo.
Nella prima riga ladder quindi abbiamo un test con 3 istruzioni a bit, di cui due contatti aperti e uno chiuso; abbiamo poi una bobina di tipo normale, come funziona questo ramo?
Il primo contatto aperto testa la variabile che rappresenta il pulsante di start (o comando) in questo caso di una valvola chiamata V1; questo contatto si chiuderà quando la variabile assume valore 1.
Il valore uno può arrivare dal campo, oppure dall’interno del programma stesso, quello che ci interessa imparare è che quando la variabile assume valore 1 allora il contatto restituisce “vero”.
Alla destra del contatto di cui abbiamo appena parlato abbiamo un altro contatto, questa volta negato (sbarretta obliqua al suo interno). Questo funziona al contrario, per cui “lascia passare” quando il valore della variabile del pulsante di stop della valvola V1 è a zero.
La bobina di uscita “Uscita_V1” si attiverà quindi quando si attiva il pulsante di start e non quello di stop della valvola; notiamo che insieme al nome della variabile, sulla bobina è indicato l’indirizzo fisico dell’uscita del PLC, in questo caso D0.0, che identifica la prima uscita integrata nel PLC Micro850.
Come vediamo nell’immagine sopra, nel primo ramo abbiamo anche un parallelo con un contatto aperto, questo contatto valuta il valore della bobina di uscita della valvola. Con questo parallelo, una volta attivata la bobina per mezzo del pulsante di start, essa si auto-ritiene, ovvero rimane accesa poiché il contatto in parallelo la mantiene attiva; per spegnerla è necessario premere il pulsante di stop (quello assegnato al contatto negato o chiuso).
Il primo ramo di questo programma mostra il classico “Marcia / Arresto” eseguito in ladder nel PLC.
Nella seconda linea di programma abbiamo un contatto aperto che comanda una bobina di tipo ritentivo, identificata con la lettera “S” al suo interno, che significa “SET”. Nel mondo Allen Bradley il SET si chiama anche LATCH.
Quando il valore della variabile puls_str_M1 è a 1, il contatto restituisce “VERO” e la bobina viene comandata; per spegnere la bobina è necessario utilizzare un’altra bobina di tipo RESET (UNLATCH).
Come vediamo nella figura che segue, il reset è attuato da un altro pulsante, quello di stop motore, e comanda la stessa variabile relativa all’uscita del motore, ma con un’istruzione di tipo “R”.
Nell’ultima linea di programma abbiamo un contatto aperto che comanda una bobina negata, in questo caso se NON è attivo l’allarme di pressione, la bobina di uscita del motore si accende; quando si attiva l’allarme, il contatto aperto restituisce “VERO”, e la bobina nega lo stato del ramo spegnendosi.
Come abbiamo visto, i semplici contatti chiusi, aperti, e le bobine, sono elementi di base della programmazione PLC che ci permettono di lavorare facilmente con valutazione di stati e comandi discreti.
Naturalmente queste istruzioni esistono anche negli altri linguaggi per questi controllori, quello che cambia è solo il modo di scriverli.