Guida per principianti a PLCs: cosa devi sapere

Da bambini, molti di noi hanno imparato che esistevano sei macchine semplici che semplificavano molti dei compiti più impegnativi. Ora che siamo adulti, sappiamo che ci sono molte più leve, pulegge e cunei che ci semplificano la vita, e queste macchine sono tutt'altro che semplici.

Prendiamo ad esempio i macchinari utilizzati per produrre gli oggetti che usiamo nella vita di tutti i giorni. Progettiamo queste apparecchiature per creare disegni complessi in modo rapido e preciso. Per fare ciò, hanno bisogno di un componente chiamato PLC.

Per comprendere meglio il loro funzionamento, abbiamo creato una guida per principianti su PLCs e su ciò che è necessario sapere al riguardo.

Cos'è un controllore logico programmabile?

Gli PLC, o controllori logici programmabili (PLC), sono piccoli e potenti computer integrati nei sistemi di servoazionamento. I produttori programmano questi computer per inviare messaggi al resto della macchina, in particolare messaggi relativi alla funzione che la macchina deve svolgere.

Lo PLC comunica inoltre costantemente con l'encoder di feedback del sistema. Il computer acquisisce queste informazioni, le elabora e comunica alla macchina di regolare di conseguenza i suoi movimenti e la sua velocità. Senza il controllore PLC, le macchine non sarebbero in grado di muoversi con la stessa precisione.

Componenti di un PLC

Sebbene il controllore logico programmabile (PLC) costituisca un componente dell'intero sistema servoassistito, è a sua volta composto da più parti. Queste tre parti sono l'alimentatore, il processore centrale e i dispositivi di input e output.

Alimentatore

Questo è il componente più semplice. Come suggerisce il nome, l'alimentatore fornisce energia elettrica al controllore logico programmabile. Questo alimentatore fornisce energia elettrica sotto forma di corrente alternata (CA), che viene poi convertita in corrente continua (CC).

Unità di elaborazione centrale (CPU)

Questa è la parte centrale e più importante di qualsiasi PLC. È qui che i produttori possono inserire il programma che preferiscono nel sistema. Le CPU PLC tendono a utilizzare uno dei sei diversi linguaggi di programmazione:

• Diagrammi a scaletta
• Liste di istruzioni
• Testo strutturato
• Diagrammi a funzioni sequenziali
• Diagrammi a blocchi funzionali

Questa è anche la parte della macchina responsabile della risposta al feedback proveniente dall'encoder, dell'elaborazione dei dati e dell'emissione di nuovi comandi.

Dispositivo di input/output (I/O)

Affinché la CPU possa ricevere i dati necessari o inviare un comando che determini le azioni successive della macchina, è necessario un altro dispositivo. Questi dispositivi, denominati dispositivi di input/output (I/O), sono responsabili di questa funzione.

Sebbene i dispositivi I/O siano spesso collegati direttamente alla CPU, non è sempre necessario. In alcuni casi, l'I/O si trova in un'altra stanza o edificio rispetto al resto dell'unità, consentendogli di acquisire dati con maggiore facilità. Da qui, è comunque in grado di inviare i dati alla CPU in attesa.

Precursore di PLC: Relè

Per comprendere meglio i controllori logici programmabili (PLC), è utile capire cosa li ha preceduti: la scheda relè. Questi pannelli ingombranti erano costituiti da una serie di interruttori che i produttori dovevano impostare manualmente.

Sebbene efficaci a loro modo una volta impostati, questi dispositivi erano incredibilmente difficili da resettare quando i produttori dovevano modificarne la logica. Erano inoltre complessi, inefficienti e soggetti a arresti anomali.

Vantaggi di PLC rispetto ai relè

Considerati tutti gli svantaggi del sistema a relè, è facile immaginare come il passaggio a un sistema digitale possa offrire dei miglioramenti. E questi vantaggi principali sono aspetti essenziali da conoscere riguardo ai sistemi PLC.

Maggiore flessibilità

Come accennato, i sistemi a relè erano incredibilmente difficili da riprogrammare una volta impostati. Questo perché il sistema si basava su interruttori fisici.

A patto di avere familiarità con i linguaggi di programmazione appropriati, è possibile riprogrammare un'unità PLC con facilità. Ciò è particolarmente vero se il sistema utilizza un diagramma a contatti come linguaggio di programmazione. Questo sistema si basa visivamente su un sistema di relè, il che semplifica la transizione al sistema digitale.

È inoltre molto più facile espandere il sistema con altri componenti fisici o funzionalità digitali come i timer. Questo lo rende una buona scelta per le aziende che probabilmente si espanderanno in futuro.

Maggiore efficienza

Una delle sfide del sistema a relè era la sua complessità. C'erano più cavi e ogni singola fase di produzione richiedeva più tempo, come l'avvio e la scansione.

Il vantaggio del sistema PLC è che utilizza molti meno cavi e richiede una gestione fisica ridotta. Ciononostante, è in grado di svolgere le funzioni molto più rapidamente, riducendo i tempi complessivi di produzione.

Manutenzione ridotta

Le dimensioni ridotte implicano un minor numero di componenti meccanici. Ciò significa meno attrito e, di conseguenza, una minore usura dei componenti.

Questo sistema offre numerosi vantaggi per la vostra azienda. Innanzitutto, le macchine tendono a durare più a lungo e a subire meno fermi macchina. Ciò riduce i costi di manutenzione, nonché i costi relativi al flusso di lavoro e alla produttività aziendale.

Ingombro ridotto

Oltre ai vantaggi in termini di manutenzione, le dimensioni ridotte dell'area di lavoro sono anche un vantaggio in termini di spazio. Occupando meno spazio nell'area di produzione, si ha più spazio a disposizione per i macchinari e si riducono i rischi di inciampo per chi lavora nella zona.

Inoltre, come già accennato, il sistema PLCs può essere suddiviso in modo che i dispositivi di input e output possano essere collocati in una stanza diversa dall'unità di elaborazione centrale. Questo offre alle aziende maggiori opzioni per quanto riguarda la configurazione dei propri spazi di produzione.

Più rispettoso dell'ambiente

I sistemi a relè richiedono una grande quantità di elettricità. Questo comporta costi maggiori e aumenta l'impronta di carbonio dell'azienda. L'efficienza offerta da PLCs significa che consumano meno elettricità per svolgere le stesse funzioni, rendendoli un'opzione più ecologica.

L'ambiente in generale non è l'unico aspetto che PLCs migliora. I relè tendono a produrre più calore e rumore a causa dei loro componenti meccanici. Questo può rendere l'area di produzione un luogo molto meno piacevole, soprattutto d'estate. PLCs produce meno calore, per un impianto di produzione più fresco e confortevole.

PLCs sono tutt'altro che semplici macchine, ma migliorano notevolmente il modo in cui gestiamo compiti complessi. Ecco perché offriamo ricambi PLC usati in vendita per aiutarvi a mantenere i vostri sistemi online per tutte le attività cruciali che la vostra azienda deve svolgere.