Data aggiornamento: luglio 2025.
Cosa significa I/O del PLC? Perchè la definizione degli ingressi e delle uscite è fondamentale per chi deve programmare i sistemi d’automazione?
Benvenuto in questa lezione, oggi parliamo di una delle attività più importanti nella creazione dei software dei controllori logici programmabili: la definizione degli ingressi e delle uscite, in gergo chiamate I/O (Inputs e Outputs).
Quando si acquista un PLC, tra le principali variabili da considerare c’è il numero di I/O che il sistema può gestire. Questo è importante, perché è proprio attraverso gli ingressi e le uscite, che il controllore può svolgere le sue attività di gestione dell’impianto, e del processo automatico.
Vediamo cosa significa definire gli I/O, e quali tipi di ingressi e uscite si utilizzano.
1. Analisi dell’impianto e conteggio degli I/O.
L’analisi dell’impianto viene solitamente effettuata consultando lo schema P&ID, o del macchinario, ed eventualmente facendo riferimento allo schema elettrico, nel caso sia già disponibile. Per definire gli ingressi e le uscite si procede in questo modo:
1.1. Scelta delle apparecchiature: per svolgere il compito d’automazione si impiegano apparecchiature di tipo diverso. Ogni apparecchio avrà un certo numero di ingressi e uscite, questi segnali potranno essere digitali, analogici, oppure di rete.
Per esempio, una valvola automatica potrebbe necessitare di un’uscita per il comando, e due ingressi per i feedbacks di posizione (chiusa e aperta). In questo caso si tratta di segnali digitali.
1.2. Raggruppamento delle apparecchiature: raggruppando tutte le apparecchiature dello stesso tipo, si facilitano la definizione e il conteggio degli I/O. Per dieci valvole automatiche, per esempio, potremmo calcolare rapidamente dieci uscite digitali, e venti ingressi digitali.
Se avessimo anche quattro sonde di temperatura, conteremmo quattro ingressi analogici, mentre nel caso di valvole regolatrici, terremmo conto di un’uscita analogica per ognuna.
1.3. Conteggio dei moduli di I/O e raggruppamento segnali.
Con la lista degli ingressi e delle uscite si può configurare l’hardware del PLC, tenendo conto dei seguenti aspetti:
a) Il raggruppamento dei moduli: si può decidere di mettere tutti i moduli d’ingresso di fila, seguiti da quelli d’uscita; oppure alternare moduli di ingresso e uscita raggruppandoli per apparecchiatura. In certi casi i moduli vengono raggruppati in base alla zona fisica dell’impianto a cui sono collegati, o decentralizzati in cassette remote.
b) Gestione degli I/O a blocchi, attraverso l’utilizzo di apposite funzioni del software. Raggruppando segnali dello stesso tipo è possibile diminuire la quantità di codice scritto. Ciò si ottiene sfruttando le istruzioni di elaborazione logica di words, o di blocchi di memoria contigui.
c) Definizione di segnali di scorta per ampliamenti futuri. Seguendo le specifiche di legge e quelle del cliente, è sempre necessario prevedere dello spazio (fisico e logico) per eventuali aggiunte di parti di impianto.
1.4. Denominazione degli I/O per semplificare il loro utilizzo nel programma.
Una volta definiti ingressi e uscite, si provvede ad assegnare a ognuno di loro un nome significativo, per facilitare la stesura del programma PLC, così come l’eventuale consultazione in fase di debug, o di modifica.
Per esempio, nel caso di una valvola automatica, è più facile riferirsi ai sui segnali con nomi come “V100-out”, “V100-opened”, e “V100-closed”, piuttosto che con “%Q100.0”, “%I100.0” e “I101.0”.