Benvenuto in questo tutorial di programmazione per i PLC Allen Bradley della serie Micro, oggi parliamo dell’organizzazione del programma, una delle fasi più importanti della progettazione di ogni sistema d’automazione.
I plc Micro della Rokcwell Automation si programmano con il software CCW (Connected Components Workbench), e all’interno dell progetto possiamo scegliere tra i vari controllori, dal più piccolo Micro810, al più performante Micro870.
Indipendentemente dalla taglia di controllore scelto, è possibile organizzare il sofware 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 dobbiamo osservare l’impianto che dobbiamo automatizzare ed eventualmente scomporlo in diverse aree, in questo modo possiamo creare dei pezzetti di software che si occupano ognuno di un compito specifico.
Per esempio in un impianto di tipo alimentare, potremmo avere un programma (POU) che gestisce il dosaggio degli ingredienti nel miscelatore, un programma per il trattamento termico del prodotto, e un altro ancora per il lavaggio dei serbatoi e delle tubazioni. Più l’impianto è grande, più risulterà comodo avere programmi separati e facilmente consultabili.
CCW ci mette a disposizione tre linguaggi di programmazione per i PLC della serie Micro: il linguaggio ladder (LD), quello di testo strutturato (ST), e quello a blocchi di funzione (FBD). 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.
Nella prossima immagine vediamo due finestre di programmazione in linguaggio ladder, la prima si riferisce al programma che gestisce un ipotetico “ciclo macchina”, e la seconda più a destra contiene il programma per la gestione delle scalature dei valori analogici del PLC.
Funzioni utente predefinite UDF e UDFB: personalizzare il programma.
CCW 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 UDF e UDFB.
Le funzioni UDF, a fronte di un minor consumo di memoria, permettono di eseguire operazioni su variabili non di tipo vettore, inoltre non memorizzano lo stato delle variabili al loro interno, per cui sono adatte per compiti più semplici.
Quando invece è necessario lavorare con vettori di variabili, oppure fare più chiamate della funzione contemporaneamente, allora possiamo optare per le UDFB, più potenti ma più dispendiose di memoria.
Le UDFB permettono di gestire funzionalità molti più complesse e offrono una maggiore flessibilità nella scelta dei tipi di istruzione PLC che possono contenere.
Nella prossima immagine troviamo due funzioni utente chiamate “Scalatura_Analogico” e “Gestione_Valvola”.
Nella figura che segue vediamo che nel programma principale di gestione macchina c’è il richiamo a una funzione da noi definita chiamata “Funzione_Confronto_Valore”. La funzione in questo caso è molto semplice, ma se immaginiamo di doverla eseguire molte volte, questa soluzione sicuramente facilita il compito.
La gestione delle variabili nei processori Micro Allen Bradley in CCW.
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 Allen Bradley programmabili con CCW possiamo definire diversi tipi di variabile (comprese quelle di tipo stringa), e anche dichiarare delle costanti e dei vettori di dati.
Nella prossima immagine vediamo la finestra di dichiarazione delle variabili globali, le quali sono utilizzabili in comune in tutti i programmi, diversamente dalle variabili locali, il cui valore è utilizzabile solamente all’interno del programma in cui sono dichiarate.
Nella stessa figura troviamo la dichiarazione di due vettori (uno contiene variabili intere e uno di tipo reale), nonché la definizione di due costanti numeriche, le quali potranno essere richiamate nel programma del PLC.
