Quante volte siamo entrati nella filiale di una banca e prima di avvicinarci alla cabina di ingresso ci siamo svuotati le tasche di ogni oggetto? Questo è quello che accadeva negli anni addietro ma ancora oggi anche se le cose sono un pochino cambiate e, a seconda della tecnologia di sicurezza impiegata, l’ingresso in questi luoghi è controllato in diversi modi.
Noi in questa lezione ci occuperemo della classica cabina con due porte, che segnala al cliente se viene rilevato un oggetto metallico e lo invita a uscire per riprovare dopo essersi liberato del “presunto” pericolo.
Funzionamento del sistema da automatizzare.
Procedura di ingresso.
All’ingresso di una cabina c’è un pulsante per prenotarne l’apertura. Quando un cliente lo preme, se all’interno della cabina non c’è nessuno, questa si apre dal lato esterno.
Il cliente entra e un radar rileva la presenza di oggetti metallici all’interno della cabina: se niente viene rilevato, si chiude la porta esterna e si apre la porta dal lato interno per permettere al cliente di entrare in filiale, altrimenti egli viene avvisato mediante un messaggio vocale che lo invita a liberarsi del metallo. In questo caso la porta esterna riamane aperta per lasciare uscire la persona.
La porta esterna si chiude dopo 3 secondi che il cliente esce dalla cabina.
Se la cabina è aperta da un lato, non si può aprirla dall’altro.
Procedura di uscita.
Per uscire il cliente preme il pulsante vicino alla porta interna. Questa si apre e aspetta che la persona sia entrata nella cabina. Se questo non avviene, dopo qualche secondo la porta interna si chiude.
Con la persona all’interno della cabina, la porta interna si chiude e si apre quella esterna; poi si attende che la persona esca.
Una volta che la persona è uscita si richiude anche la porta esterna.
Definizione ingressi e uscite per il plc.
In quest’applicazione abbiamo:
1 ingresso digitale per il pulsante apertura porta dall’esterno.
1 ingresso digitale per il pulsante apertura porta dall’interno.
1 ingresso digitale per il rilevatore di presenza all’interno della cabina.
1 ingresso digitale per il rilevatore di metallo in cabina.
1 ingresso digitale che indica che la porta esterna è chiusa.
1 ingresso digitale che indica che la porta esterna è aperta.
1 ingresso digitale che indica che la porta interna è chiusa.
1 ingresso digitale che indica che la porta interna è aperta.
1 uscita digitale per l’apertura della porta esterna.
1 uscita digitale per la chiusura della della porta esterna.
1 uscita digitale per l’apertura della porta interna.
1 uscita digitale per la chiusura della della porta interna.
1 uscita digitale che attiva il riproduttore di messaggio vocale
Definizione delle variabili nel plc.
Ecco le variabili che saranno collegate al campo (ingressi e uscite):
in_puls_esterno : BOOL;
in_puls_interno : BOOL;
in_presenza : BOOL;
in_metallo : BOOL;
in_esterna_chiusa : BOOL;
in_esterna_aperta : BOOL;
in_interna_chiusa : BOOL;
in_interna_aperta : BOOL;
out_aprire_esterna : BOOL;
out_chiudere_esterna : BOOL;
out_aprire_interna : BOOL;
out_chiudere_interna : BOOL;
out_messaggio_vocale: BOOL;
Ecco la prima parte del software ladder del plc nella prossima immagine.
Con la pressione del pulsante esterno attiviamo la sequenza di entrata, ma solo se si rispettano alcune condizioni come che entrambe le porte siano chiuse, che non ci sia nessuno in cabina, e che non sia attiva la sequenza di uscita (quella che si attiva premendo il pulsante vicino alla porta interna).
All’avviamento della sequenza d’entrata si attiva il comando di aprire la porta esterna (le uscite vengono elaborate in fondo al ladder), e quando la porta si è aperta si memorizza lo stato di porta esterna aperta.
Dopo che la porta si è aperta si attende di rilevare la presenza della persona per chiuderla, tuttavia se viene rilevato il metallo la porta rimane aperta e sarà dato il messaggio di liberarsi dello stesso; vediamo la terza parte del programma nella prossima immagine.
Quando la porta esterna è chiusa si resetta la memoria di porta esterna aperta e si comanda l’apertura di quella interna: quando questa è aperta si attende l’uscita della persona e si resetta il comando di apertura della stessa.
Nella linea ladder 14, quando la persona è uscita, dopo due secondi si chiude anche la porta interna; in linea 15 la sequenza di entrata termina e si resettano alcune memorie.
Vediamo ora nella prossima immagine un time out che chiude la porta esterna se la si apre ma nessuno entra in cabina. Dopo che la porta si è chiusa si resetta anche la sequenza di entrata.
Nella prossima figura troviamo l’attivazione della sequenza di uscita dalla banca.
La sequenza di uscita si attiva con alcune condizioni, come il fatto che non ci sia nessuno nella cabina, che le porte siano entrambe chiuse, e che non sia attiva la sequenza di entrata.
Con la sequenza di uscita attivata si apre la porta interna, poi quando essa è aperta si attende che la persona entri. Si memorizza anche il fatto che la porta si sia aperta, questa memoria si resetta nella riga di programma 23.
Nel ramo di istruzioni 24 chiudiamo la porta interna due secondi dopo che abbiamo rilevato la persona nella cabina, e la logica prosegue come vediamo nella prossima immagine.
Una volta chiusa la porta interna si attendono due secondi e poi si apre quella esterna. Quando questa risulta aperta si attende che la persona esca e poi si richiude la porta.
Con la porta esterna chiusa la sequenza si resetta.
Nella prossima figura vediamo le istruzioni di time out della porta interna, anche questa si chiude se dopo che si è aperta non entra nessuno.
L’ultima linea che vediamo nella prossima immagine è il comando dell’uscita del messaggio vocale di “metallo rilevato”.
In figura sotto troviamo i comandi di apertura e chiusura porte, che arrivano sia dalla funzione di entrata che da quella di uscita. Notiamo i comandi di chiusura porte anche dai time out.
Ecco nella prossima immagine la schermata del sinottico HMI che ho costruito per simulare e testare il funzionamento della logica plc. Questa è stata catturata con la persona nella cabina che sta per entrare in filiale. Si vede che la porta esterna si è già richiusa e si sta aprendo la porta interna.
Nessun metallo è stato rilevato.
Ok, questo è il funzionamento di una porta di sicurezza con rilevatore di presenza e di metalli. Certamente nella realtà questi sistemi sono più sofisticati, però credo che in questa lezione abbiamo fatto un ottimo esercizio di programmazione plc in logica ladder.
Io vi do appuntamento alla prossima qui sul mio sito dedicato all’automazione industriale e sul relativo canale YouTube.
Ci vediamo!