Quando ci si avvicina per la prima volta a qualcosa di nuovo, come nel caso di chi inizia a programmare i PLC, spesso ci si chiede se le difficoltà che si anno nell’apprendimento risiedono nelle capacità individuali di ognuno, o se per caso non possano essere i tool che utilizziamo per imparare a essere poco “amichevoli”; bene nel caso della programmazione dei controllori d’automazione, ci sono alcune considerazioni che possiamo fare.
Innanzi tutto sottolineo che una cosa è programmare un PLC, altra cosa è capire cosa questo deve fare per automatizzare i processi. La seconda definizione implica la conoscenza degli impianti e delle procedure, che arriva con l’esperienza e con le specifiche dettate sia dai clienti che da chi conosce bene il settore in cui si opera. In questo articolo parliamo della programmazione plc intesa come azioni per creare i programmi e utilizzarlo, assumendo che sappiamo bene che cosa fargli eseguire.
Le apparecchiature semplici del passato e quelle moderne.
Quando ho iniziato a programmare plc, ho iniziato con il plc Texas, le unità 545 che nel lontano 1992 venivano programmate con il software TI-505, il quale funziona in ambiente DOS.
Naturalmente a quei tempi avevamo già Windows 95, pertanto lo facevamo funzionare con la finestra di emulazione DOS.
Il plc in questione si programmava utilizzando i tasti funzione del computer, per inserire i contatti e le istruzioni ladder ma anche semplicemente per collegare le linee dei rami; in pratica si era costretti a disegnare interamente la rete di istruzioni, tracciando anche le linee per i contatti in parallelo!
Non si utilizzava il mouse e il ladder era l’unico linguaggio disponibile.
Bene, a distanza di anni posso dirvi che con quel PLC programmavamo velocissimi e sembravamo dei dattilografi; cosa voglio dire con questo? Intendo dire che quando ti applichi e svolgi ripetutamente delle azioni, queste a un certo punto diventano automatiche e le difficoltà si dissolvono.
Certo, se dovessimo confrontare l’ambiente di sviluppo TI-505 con il TIA Portal o lo Studio5000 ci faremmo una bella risata, tuttavia gli impianti che sono stati equipaggiati con quei vecchi PLC sono ancora funzionanti e li troviamo in fabbriche che nemmeno vi immaginereste; a indicare che si lavora bene anche con oggetti semplici e che non richiedono un pc della Nasa per essere programmati.
Gli ambienti di sviluppo per PLC.
Assodato che l’abitudine rende le cose più facili, l’unica cosa che possiamo considerare per capire quanto sia facile imparare a programmare un plc è aprire il suo tool di sviluppo e provare a programmare qualcosa che abbiamo già fatto; in pratica dobbiamo cercare di valutare quanto l’ambiente di programmazione sia intuitivo, e quanto facile risulti svolgere in esso alcune azioni.
A titolo d’esempio citiamo la configurazione dell’hardware, la definizione delle variabili, la creazione dei programmi, l’inserimento delle istruzioni, la copia di parti di programma, e il caricamento del software sull’unità centrale.
Sembrano cose scontate, ma ho visto ambienti di sviluppo, soprattutto dedicati a PLC di taglia piccola e poco diffusi, che più che software di programmazione sembrano dei rompicapo, con menu poco chiari e help in linea altrettanto confusi e scarni.
Un’altra variabile da tenere in considerazione e che può fare la differenza nella facilità di utilizzo di un plc è la possibilità di simulare le unità, infatti se questa funzione non è disponibile, o dobbiamo acquistare anche l’hardware con conseguente dispendio economico, oppure dobbiamo “sperare” che ciò che stiamo facendo poi funzioni davvero.
Dato che per definizione i software non funzionano, sarebbe auspicabile sistemarli il più possibile prima del commissioning, onde evitare perdite di tempo e grattacapi presso i clienti.
I feedback degli utenti sugli ambienti di sviluppo e sulle apparecchiature.
A influenzare quanto un PLC sia facile da programmare sicuramente conta la sua diffusione, poiché più persone utilizzano l’apparecchio, più feedback arriveranno da parte degli utilizzatori alle aziende fornitrici; le aziende serie svolgono interviste per capire come migliorare non solo le apparecchiature ma anche gli ambienti di sviluppo.
Oltre a quanto sopra, i plc diffusi possono contare su una rete di forum e “luoghi” dove altri programmatori hanno già risolto i problemi che potremmo incontrare, questo a volte può salvarci da certe situazioni dalle quali non sapremmo come uscire.
Un altro aspetto da considerare è ciò che accade quando vengono messe sul mercato delle nuove linee di apparecchiature, infatti le cose per i programmatori possono complicarsi, almeno per il primo periodo; pensiamo al passaggio dallo Step7 al TIA Portal Siemens, oppure dall’RSLogix allo Studio500 di Rockwell Automation.
Non è sempre detto che l’innovazione porti giovamento immediato, a volte si trascina anche dei “mal di denti”; per esempio quando una nuova suite di programmazione ti costringe a cambiare computer o sistema operativo, oppure quando devi passare da un ambiente che richiedeva poche decine di Megabyte di hard disk a diversi Gigabyte di spazio occupato.
A volte l’installazione di certi software “ingordi” di risorse può portare inconvenienti, anche in termini di compatibilità con i software già installati sui computers.
Chiaramente dopo un periodo di assestamento iniziale si prende confidenza con i nuovi ambienti e tutto diventa più semplice.
Micro plc e plc “veri”.
La definizione di plc “veri” la utilizzo per indicare i plc dalla taglia piccola in su, dove per “piccola” in genere si identifica una linea di controllori che permette comunque di gestire parecchie decine di I/O.
Questi plc si differenziano dai micro plc come il LOGO! della Siemens, il Kinco della Lovato, l’Alpha della Mitsubishi, il Micro810 dell’Allen Bradley (Rockwell Automation), e tanti altri.
Gli ambienti di programmazione dei micro PLC generalmente sono meno user friendly degli altri, a questo proposito vorrei però spezzare una lancia a favore del piccolo della casa tedesca, il LOGO!, visto che tra tutti i plc di questo calibro è quello con l’ambiente di programmazione che a me è risultato più intuitivo.
In poche ore sono riuscito a sviluppare con esso diversi tipi di programma sia in ladder che in linguaggio FBD (che non avevo mai utilizzato massicciamente), nonché a capire come impiegare l’hardware e mettere in comunicazione diverse CPU; mica male vero?
Se confrontiamo questo ambiente chiamato Logo!Soft Comfort con quello di sviluppo del cuginetto della Schneider per il modello Zelio, mentre nel primo i menu di scelta istruzione utilizzano i testi per trovare le stesse, nel secondo abbiamo un menu di tipo grafico molto variopinto, dove alcune istruzioni difficilmente riusciamo a distinguerle. Quando poi si passa il mouse su una di esse appare la descrizione ma questo necessita di un’azione in più.
Certo, dopo aver fatto un po’ di pratica sapremo a memoria dove si trova ogni istruzione, tuttavia a mio parere il sistema del software per il LOGO! è più intuitivo: è la mia opinione, poi ognuno trae le proprie conclusioni dalle proprie esperienze, e non sono poche le occasioni dove possiamo anche ricrederci!
Sempre rimanendo in tema di PLC che più che plc sono relé programmabili, il software di programmazione Rockwell chiamato CCW e che permette di lavorare con la serie micro come il modello Micro810, richiede diversi Gigabyte di installazione, dato che lo stesso è concepito per programmare molte apparecchiature della casa americana.
Da questo punto di vista lo trovo scomodo, soprattutto se lo si installa solo per programmare un micro plc. L’ambiente di sviluppo lo trovo abbastanza amichevole, a conferma del fatto che le due aziende più conosciute al mondo nel settore, lavorano curando anche questi aspetti.
Tra i plc più grandi, sicuramente TIA Portal e Studio5000 sono tra gli ambienti di sviluppo a mio modo di vedere migliori, sottolineo però che anche questi ormai seguono la tendenza di mettere insieme tutto lo scibile che riguarda le loro apparecchiature; ne consegue che in termini di processo d’installazione e richiesta di risorse ormai questi software sono “fuori controllo”.
Potremmo dire :“eh ma tanto oggi abbiamo computer moderni e performanti”, certo, ma quando devi lavorare con sette o otto ambienti diversi, tra i quali alcuni che funzionano ancora in MS-DOS, altri su Windows 7, e altri ancora che nemmeno si lasciano installare se non hai Windows 11, capite bene che per uno che si occupa d’automazione la cosa può diventare noiosa, tra virtual machines e conflitti che possono nascere tra le diverse suite.
Il buon RSLogix della Rockwell, assimilabile al classico Step7 della Siemens, sono ancora oggi due ambienti di programmazione sobri e funzionali, con poche pretese di risorse e semplicità di utilizzo, anche perché le CPU con cui lavorano come i PLC-5 e le linee S7-300 e S7-400 sono apparecchiature più semplici.
Ricordiamoci sempre che nell’industria i cambi generazionali delle apparecchiature non sono così veloci come in altri settori, ci sono plc che hanno cinquant’anni che stanno ancora lavorando egregiamente nelle fabbriche; certamente non li si può abbandonare dall'oggi al domani.
Il mestiere di programmatore di PLC contempla la progettazione di nuove applicazioni tanto quanto la modifica di quelle esistenti, create anche molti anni prima.
La suite di programmazione TIA PORTAL permette di programmare PLC Siemens e sistemi di supervisione HMI; inoltre è utilizzabile per configurare apparecchiature.
Step7 rappresenta una pietra miliare della programmazione dei plc Siemens S7-300 e S7-400.
La programmazione dei PLC Allen Bradley della serie CompactLogix e ControlLogix avviene anche con RSLOGIX 5000.
RSLOGIX 5 è l'ambiente di programmazione per PLC Allen Bradley di vecchia generazione come il PLC-5.
Concludendo, esiste un plc più semplice da imparare degli altri? Io mi sento di consigliare di iniziare con i plc più diffusi come il Simatic S7-1200, oppure il 1500, o ancora con un ControlLogix, oppure un CompactLogix; se vi capita tra le mani un’ unità PLC-5 provatela con il suo software RSLogix e vedrete quanto è semplice.
Se invece volete provare un micro PLC vi consiglio sicuramente il LOGO! della Siemens, e sul mio sito troverete anche diverse lezioni che lo riguardano.
Se utilizzate altri plc e vi trovate bene, potete scrivermi e dirmi cosa ne pensate, del resto non si finisce mai di imparare. Io vi do appuntamento alla prossima e vi auguro buon lavoro, ci vediamo presto!