Cosa si può automatizzare con un plc? Quali sono le aree di applicazione dove questi controllori sono impiegati maggiormente? Benvenuto nella mia scuola online di programmazione PLC, in questa lezione scopriamo il mondo dei controllori logici programmabili analizzando alcuni scenari di produzione e logistica; scopriremo che questi apparecchi sono davvero versatili e possono essere utilizzati in moltissimi ambiti anche molto diversi tra loro.
Ecco gli argomenti di questa lezione:
Aree di applicazione del plc.
Il plc nel settore GAS e OIL.
Il plc nel settore Automotive.
Il plc nel settore Alimentare.
Il plc nella logistica e nella gestione magazzino.
Quando si pensa a un plc si immagina spesso una linea produttiva con macchinari più o meno grandi, sistemi di supervisione, controllo e raccolta dati, e operatori che lavorano interfacciandosi con le macchine attraverso gli schermi. In realtà ci sono molte situazioni dove i plc lavorano in modo quasi “invisibile”, sotto traccia e senza quasi l’intervento dell’uomo.
Il plc è una macchina che una volta programmata è in grado di funzionare da sola, e con le attuali tecnologie, ci sono unità che funzionano in ridondanza che assicurano la continuità delle operazioni anche in caso di guasto del sistema.
Nel corso dei miei quasi trent’anni di carriera come programmatore di plc ho visto diverse cose, e mi è capitato di trovare un plc anche dove non me lo sarei mai aspettato, per esempio per automatizzare due luci nel corridoio di un magazzino; dobbiamo dedurre che il plc fosse gia a disposizione gratuitamente, dato che il costo per questo tipo di applicazione è abbastanza alto rispetto all'utilizzo di apparecchiature appositamente vendute per assolvere il compito.
Aree di applicazione del plc.
Ci sono settori dove il plc è diffusissimo, e a seconda del tipo di lavorazione questi svolgeranno precisi compiti; quello che cambia da industria a industria sono soprattutto le apparecchiature impiegate nel campo, poiché chiaramente a variare sono anche le esigenze di misurazione e comando, nonché il grado di sicurezza e le condizioni di lavoro delle stesse. Per esempio se pensiamo all’automazione di una raffineria, questa sarà abbastanza diversa dall’automazione di una linea di produzione gelato; soprattutto in termini di grado di sicurezza la gelateria è sicuramente più “user friendly”.
Il plc può essere impiegato anche per automatizzare piccoli sistemi domestici, come l’irrigazione, l’illuminazione, oppure i sistemi anti intrusione; in questo caso però non parliamo più di automazione industriale quanto piuttosto di building automation e home automation; per questa lezione passiamo oltre e proseguiamo con l’industria quella “grande”.
Nella prossima immagine vediamo un elenco di settori dove il plc viene impiegato, tra i più grandi quelli dell’olio e del gas, il settore alimentare, il settore della movimentazione magazzini, l’industria automobilistica e quella del trattamento delle acque.
Come vediamo nell’immagine sopra, sono tantissime le linee produttive dove i controllori logici programmabili sono impiegati. Teniamo conto che questi hanno largo spazio anche nei processi di fabbricazione sia di parti singole che di macchine complesse, si pensi all’industria automobilistica. Ovunque ci sia qualcosa da movimentare e controllare il plc può assumere un ruolo fondamentale.
Il plc nel settore GAS e OIL.
Per quanto riguarda il settore gas and oil, i plc devono rispondere a criteri di sicurezza e criticità particolari, questo si traduce in alcune funzioni che gli stessi devono mettere a disposizione di default, per esempio per quanto riguarda la comunicazione tra le apparecchiature che deve essere assicurata anche in caso di guasto e la gestione degli ingressi e uscite. Per quanto riguarda quest’ultime, devono poter essere configurate per spegnere completamente i sistemi sottostanti in caso di perdita totale di comunicazione.
Così come i plc, anche i sistemi scada operanti in questa industria così importante seguono delle linee di implementazione ben precise, rispondenti alle esigenze di sicurezza e continuità del processo.
Il plc nel settore Automotive.
L’industria automobilistica è uno di quei settori dove l’automazione è spinta ai massimi livelli, per questo motivo i plc trovano largo utilizzo su molte delle linee di produzione nelle fabbriche di automobili e non solo; questi vengono spesso impiegati anche nell’automazione di altre zone della fabbrica stessa.
Con l’avvento dell’industria 4.0 infatti viene valorizzata l’integrazione tra le diverse aree produttive, di servizio e gestionali, nell’ottica di migliorare costantemente la produzione, la sicurezza e il risparmio di energia.
Tra le applicazioni dei controllori logici programmabili nel settore automobilistico abbiamo il controllo di robot e apparecchi di movimentazione, i sistemi di visione, apparecchiature di sicurezza e sensori.
I tipi di lavorazione messi in atto in questo tipo di industria sono molteplici, e tra questi troviamo la saldatura, la modellatura, la verniciatura e l’assemblaggio; tutte operazioni che possono essere controllate dai plc. In questo settore possiamo trovare sistemi configurati con un numero di ingressi e uscite che supera anche i mille.
Il plc nel settore Alimentare.
Per quanto riguarda il settore della produzione di semilavorati e prodotti finiti alimentari, il plc trova grosso impiego nelle linee di miscelazione di ingredienti liquidi e solidi, nello stoccaggio, nel trattamento termico (pastorizzazione e sterilizzazione), nella produzione di creme più o meno viscose come sughi, gelati, formaggi, prodotti da forno e tanto altro.
Il plc nella logistica e nella gestione magazzino.
Visione e stampa codici a barre, movimentazione automatica di carrelli e degli scomparti dei magazzini automatici, prelievo e deposito dei prodotti, sono solo alcune delle operazioni che il plc può controllare all’interno di un magazzino automatizzato.
Bene, siamo così arrivati al termine di questa lezione sui plc. Abbiamo visto che essi possono essere impiegati in molti processi anche molto diversi tra loro e che il tipo di industria in cui operano determina anche alcuni criteri da seguire in termini soprattutto di sicurezza.
Quello che risulta evidente è che al di la del tipo di plc che scegliamo, le competenze per poterne progettare i sistemi e programmarli variano parecchio, e in effetti il grosso del lavoro del programmatore non è tanto imparare le istruzioni per scrivere il software, tanto quello di comprendere ciò che il processo deve svolgere e tradurlo in un linguaggio comprensibile dal plc stesso.