3.1 Generalità
Il presente capitolo affronta brevemente le varie modalità di
programmazione dei PLC soffermandosi poi sulla più usata, che
tra l'altro è quella che ricalca in forma grafica gli schemi
elettrici.
3.2 Modi di programmazione
La norma di riferimento sulla programmazione dei PLC, come già
indicato nella premessa dedicata alle normative, è la IEC
1131-3, che riassume un po' tutte le modalità di programmazione.
Di tutti i linguaggi di programmazione si può fare una prima macro-distinzione in due grandi categorie :
3.3 Linguaggi di programmazione testuali
Questi modi di programmazione sono quelli più "ostici" per chi si approccia al mondo PLC dal settore elettrotecnico.
Tali sistemi di programmazione sono di provenienza prettamente
elettronica e/o informatica e quindi costituiscono dei veri linguaggi
di programmazione con enormi possibilità di sviluppare le
necessità del progetto.
Lista Istruzioni - IL - Instruction List
Questo modo di programmazione è praticamente il linguaggio
macchina, ossia un linguaggio che usa direttamente le istruzioni del
microprocessore.
Tale sistema oltre che poco intuitivo e poco pratico, in quanto no ha
alcuna rappresentazione grafica e richiede molto tempo al programmatore
per la ricerca di errori nel programma o guasti all'impianto
controllato.
Alcuni PLC non permettono l'uso di questo sistema, mentre con altri e
indispensabile per sfruttare appieno le potenzialità del PLC.
Testo Strutturato (ST)
Questo è un linguaggio di programmazione ad alto livello, come lo sono il Pascal, il Basic, il linguaggio C++, ecc.
Talvolta è indispensabile determinate applicazioni e/o reti di comunicazione
3.4 Linguaggi di programmazione Grafici
Tuttaltro mondo è quello dei linguaggi di programmazione
grafici, che si presentano al programmatore come veri e propri schemi
elettrici o schemi a blocchi.
Schema a contatti - LD - Ladder Diagram
Questo è il linguaggio di programmazione più usato, in quanto è analogo ad uno schema elettrico funzionale.
Ladder significa letteralmente "scala a pioli", dato che esteticamente
lo schema ricorda appunto una scala; nel mondo anglosassone ogni ramo
orizzontale viene chiamato rung, ossia piolo.
Nel paragrafo seguente verrà ampiamente approfondito.
Schema Blocchi di Funzione - FBD - Funcion Block Diagram
E' un linguaggio a "porte logiche" che permette di disegnare uno schema classico dell'elettronica digitale
E' molto usato nei sistemi di controllo dei grossi impianti di processo (centrali termoelettriche, impianti chimici, ecc).
Schema Funzionale in Seguenza - SFC - Sequential Funcion Chart
E' un linguaggio sviluppato in Francia con il nome di "Linguaggio Grafcet".
Rappresenta il funzionamento per passi di un processo automatico in
modo del tutto similare ad un Flow-chart, ma dove ogni blocco
rappresenta uno stato del processo di lavorazione della macchina.
3.5 Lo Schema Funzionale Europeo
Nelle norme del gruppo EN 61082 riguardanti la documentazione degli
impianti elettrici, il termine "schema funzionale" non esiste.
Il termine schema funzionale è comunque ampiamente consolidato,
e consente di distinguere chiaramente lo schema di comando (tipicamente
un circuito FELV), dallo schema di potenza (tipicamente a 230/400Vac).
In esso si trovano i contatti e tutti i relé che compongono la
parte elettrica, cosicché talvolta nel gergo viene chiamato
anche "Schema degli ausiliari".
| Precisazione. Il più simile al termine nella norma EN 61082-2/5 è il termine Circuit Diagram, che indica un disegno nel quale può essere trascritto sia lo schema di comando, sia lo schema di potenza. Per completezza, nella norma si trova anche il termine logic-function diagram, ma esso indica uno schema a porte logiche, ad uso abituale nell'elettronica digitale, che corrisponde appunto al linguaggio FBD. |
Lo schema funzionale, in ogni caso, è un disegno che si sviluppa
con i rami disposti in senso verticale, e nel quale si trova nella
parte alta la sorgente di alimentazione dei circuiti ausiliari, e nella
parte bassa il conduttore "comune" (detto anche di ritorno o anche
neutro nel caso di circuiti a 230V).
3.6 Lo Schema Funzionale Americano
Negli Stati Uniti lo schema di comando di una macchina viene tracciato
in per linee orizzontali, e da sinistra verso destra come nella
scrittura ordinaria.
In pratica è come se si ruotasse lo schema Europeo di 90°.
In tale schema si parte da sinistra con l'alimentazione e passando per
i vari contatti si arriva alla bobina del relé nella parte
destra.
| Per fare questi disegni, anzichè fogli, si usavano talvolta dei lunghi rotoli da consultare in senso longitudinale, come era uso farsi nel medioevo. |
Questo modo di fare gli schemi di comando è stato di grandissimo
aiuto per l'invenzione del PLC, infatti i software nei PC, non fanno
altro che riproporre sullo schermo lo schema elettrico, mentre al loro
interno in realtà lo traducono in una sequenza di istruzioni.
Per il tecnico "elettrico" statunitense, quindi, questa nuova
tecnologia e stata praticamente indolore, in quanto si è
ritrovato ad usare i soliti simboli, i soliti schemi, ma nello schermo
del computer, con l'ovvio vantaggio di poterli modificare a piacimento
senza spostare alcun filo.