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PLC PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER CON RIFERIMENTO ALLE CPU SIEMENS ST – 200 ED AL SW STEP 7 MICRO/WIN 32.

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1 PLC PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER CON RIFERIMENTO ALLE CPU SIEMENS ST – 200 ED AL SW STEP 7 MICRO/WIN 32

2 DEFINIZONE SISTEMA ELETTRONICO A FUNZIONAMENTO DIGITALE DESTINATO ALLUSO IN AMBITO INDUSTRIALE, CHE UTILIZZA UNA MEMORIA PROGRAMMABILE PER LARCHIVIAZIONE INTERNA DI ISTRUZIONI ORIENTATE ALLUTILIZZATORE PER LIMPLEMENTAZIONE DI FUNZIONI SPECIFICHE, COME QUELLE LOGICHE, DI SEQUENZIAMENTO, DI TEMPORIZZAZIONE, DI CONTEGGIO E DI CALCOLO ARITMETICO, PER CONTROLLARE, MEDIANTE INGRESSI ED USCITE, SIA DIGITALI CHE ANALOGICI, VARI TIPI DI MACCHINE E PROCESSI

3 MICROSISTEMI DI NUOVA GENERAZIONE POSSIBILITA DI COMUNICARE LIBERAMENTE VIA RETE (12 Mbit/s) E DI COLLEGARSI ALLA RETE GSM DEI TELEFONI CELLULARI LA TECNOLOGIA GSM CONSENTE DI RICEVERE INFORMAZIONI DI STATO E ALLARMI DA TERMINALI MONITORATI ANCHE SFRUTTANDO MESSAGGI DI TESTO SMS. IL PLC E IN GRADO DI INTERPRETARE I COMANDI TESTUALI E PUO INVIARE INFORMAZIONI MODULARITA APERTA E MASSIMA FLESSIBILITA DELLAPPARECCHIATURA SPOSTAMENTO DELLINTERESSE DEI PRINCIPALI COSTRUTTORI VERSO I PLC DI PICCOLA TAGLIA POSSIBILITA DI DISPORRE DEL TELESERVICE CON DRASTICA RIDUZIONE DEI COSTI PER INTERVENTI DI MANUTENZIONE E DI MODIFICA NEI PROGRAMMI DI MACCHINE DISLOCATE IN OGNI PARTE DEL MONDO

4

5 Ciclo di scansione: modo di esecuzione del programma AGGIORNA LE USCITE LEGGE GLI INGRESSI ESEGUE IL PROGRAMMA ELABORA I MESSAGGI EFFETTUA AUTODIAGN.

6 AREA DI MEMORIA DELLE CPU ST RAM EEPROM MEMORIA DI PARAMETRI PROGRAMMA MEMORIA DI DATI NON VOLATILE MEMORIA DI PARAMETRI PROGRAMMA MEMORIA DI DATI NON VOLATILE MEMORIA DI DATI (Temporizzatori, contatori etc.)

7 SOFTWARE DI PROGRAMMAZIONE NORMATIVA IEC SCHEMI SEQUENZIALI FUNZIONALI (SFC) SCHEMI LADDER (LD) DIAGRAMMI A BLOCCHI FUNZIONALI (FBD) LISTA ISTRUZIONI (IL) TESTO STRUTTURATO (ST)

8 REGISTRI ED INDIRIZZI REGISTRI SPECIALI DI SISTEMA: sono interni alla CPU e mantengono traccia dei lavori dei processi interni alla CPU. Non sono direttamente accessibili dai moduli di I/O REGISTRI DI INPUT: stesse caratteristiche ma sono accessibili dai moduli di I/O. Es.: un registro di input a 16 bit riceve i dati da 16 terminali consecutivi REGISTRI DI OUTPUT: è accessibile dal modulo di output. Es.: un registro di output a 16 bit invia i dati a 16 terminali di output consecutivi. In questo caso il registro può controllare 16 uscite. Se nel bit vi è uno il corrispondente terminale verrà messo ad on

9 REGISTR0 DI INPUT ON OF ON OF ON T E R M. I N P U T REGISTRO DI INPUT REGISTRO DI INPUT 2

10 REGISTRO DI OUTPUT … … OF ON OF ON REGISTRI IN MEMORIA 16 9 COMANDO TRASFERIMENTO DATI REG.2 REG. DI OUTPUT OG REG 2 REG 31 REG

11 MEMORIA DI DATI ST REGISTRO DI IMMAGINE DEGLI INGRESSI (I) MEMORIA DI VARIABILI V REGISTRO DI IMMAGINE DELLE USCITE (Q) MERKER INTERNI (M) MERKER SPECIALI (SM) TEMPORIZZATORI (T) CONTATORI (C) INGRESSI ANALOGICI (AI) USCITE ANALOGICHE (AQ) ACCUMULATORI (AC) CONTATORI VELOCI (HC) AREA DI DATI OGGETTI DI DATI

12 REGISTRI DI IMMAGINE DI PROCESSO I/O MERKER INTERNI (flag) MERKER SPECIALI (di stato) TEMPORIZZATORI (contano gli incrementi di tempo) CONTATORI (contano ogni transizione da positiva a negativa) INGRESSI ED USCITE ANALOGICHE (convertono valori reali in valori digitali ACCUMULATORI (elementi di lettura/scrittura con funzioni di memoria CONTATORI VELOCI contano più velocemente di quanto il PLC possa leggere gli eventi ACCESSO ALLA MEMORIA DATI: per riferirsi ad un elemento nella memoria, occorre indirizzarlo. Laccesso è possibile con indirizzo in formato bit, byte, parole e doppia parole

13 Identificatori per laccesso alle varie aree della memoria della CPU ST - 222

14 Accesso ad un bit di dati nella memoria della CPU I 5. 2 Bit del byte, o bit 2 di 8 (da 0 a 7) Punto decimale, separa lindirizzo byte dal numero di bit Indirizzo byte: byte 5 (quinto byte) Identificazione di area (I = ingresso)

15 COSTRUZIONE DI UN INDIRIZZO NELLA FORMA BYTE.BIT I 5. 2 Larea di memoria precede lindirizzo del byte contenente il bit a cui si vuole accedere MSB LSB I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7

16 CAMPO DEGLI INDIRIZZI DELLE AREE DI MEMORIA DELLE CPU ST AREA DI MEMORIACPU212CPU214 INPUT OUTPUT MERKER INTERNI MERKER SPECIALI MEMORIA DI VARIABILI da I0.0 a I7.7 da Q0.0 a Q7.7 da M0.0 a M15.7 da V0.0 a V da SM0.0 a SM45.7 da I0.0 a I7.7 da Q0.0 a Q7.7 da M0.0 a M31.7 da SM0.0 a SM85.7 da V0.0 a V4095.7

17 Intervalli di valori di un byte, di una parola,di una doppia parola Grandezza dati Campo numeri interi senza segno B (byte o 8 bit) W (parola o 16 bit) D (doppia parola o 32 bit) Formato decimale da 0 a 255 da 0 a65535 Formato esadecimale da 0 a FF da 0 a FFFF da – a da a 7FFFFFFF I numeri reali o in virgola mobile sono rappresentati mediante numeri a 32 bit

18 Accesso allo stesso indirizzo in byte, parola e doppia parola VW100 VD100 VB101 V B 100 indirizzo del byte accesso ad un valore in formato byte Identificazione di area (memoria V) VB100 VB101VB100 V W 100 indirizzo del byte accesso ad un valore in formato parola Identificazione di area (memoria V) VB103VB102 V D 100 indirizzo del byte accesso ad un valore in formato di doppia parola Identificazione di area (memoria V) VB Byte più significativo LSBMSB LSB MSB

19 REGISTRO DI STATO SMB0 Descrizione Questo bit è sempre attivo Bit di stato SM0.0 SM0.1 SM0.2 SM0.3 SM0.4 Questo bit viene attivato per la durata di un ciclo se i dati a ritenzione sono andati persi. Può essere usato come M di errore Questo bit viene attivato per la durata di un ciclo se il modo operativo Run viene impostato da una condizione di accensione Questo bit viene è attivo solo nel primo ciclo di scansione. Viene usato per richiamare un sottoprogramma di inizializzazione Questo bit provoca un impulso che rimane attivo 30 secondi e, per altri 30 secondi, disattivo (impulso di un minuto)

20 REGISTRO DEI POTENZIOMETRI SMB28, SMB29 Memorizza il valore digitale che rappresenta la posizione del potenziometro 0 a bordo della CPU 222 SMB28 Memorizza il valore digitale che rappresenta la posizione del potenziometro 1 a bordo della CPU 224 SMB29 I valori derivati dai potenziometri analogici possono essere usati dal programma per aggiornare un temporizzatore, un valore di conteggio, un valore preimpostato o per impostare un valore limite. Si regolano con un piccolo giravite. I valori contenuti nel registro sono in formato byte; ne consegue che i valori dei potenziometri possono variare in un campo che parte da 0 ed arriva a 255

21 TIMER 1)

22 TIMER 2)

23 1.RICORRENDO AL SOLO TIMER CON RITARDO ALLINSERZIONE E POSSIBILE RICOSTRUIRE TUTTE LE FUNZIONI DI TEMPORIZZAZIONE QUALI: RITARDO ALLINSERZIONE DI UNAZIONE I0.0 T1 IN 9s T1 Q0.0 Q0.1 IN 9s Lampada 1 Lampada COM LNLN I0.0 Q0.0 I0.0 Q0.1 PLC

24 2. RITARDO ALLA DISINSERZIONE DI UNAZIONE I0.0 T1 IN 9s T1 Q0.0 Q0.1 IN 9s MOTORE ON POMPA ON +24 COM LNLN I0.0 Q0.0 I0.0 Q0.1 I s K1K2 S AVVIO DEL MOTORE 2.AVVIO DEL TIMER DOPO ARRESTO DEL MOTORE 3.AVVIO DELLA POMPA PLC Q0.1

25 ATTIVAZIONE DI UNUSCITA PER UN CERTO INTERVALLO Le due uscite si attivano contemporaneamente e successivamente una di esse va ad off dopo uno specifico intervallo di tempo I0.0 T1 IN 9s T1 Q0.0 Q0.1 IN I s COM LNLN I0.0 Q0.0 I0.0 Q0.1 K1 K2 S0 PLC

26 ESEMPI DI PROGRAMMAZIONE AND – OR - NOT

27 TON T32 RISOLUZIONE 1ms

28 TON T32 esempio 1

29 esempio 2

30 esempio 3

31 TON T34 RISOLUZIONE 10ms

32 FINE della I^ parte

33 CONTATORI I0.0 I0.2 I0.1 C1 C avanti C indietro Reset FUNZIONE DI BASE IN C1 conteggio 4 set Reset I0.0 I0.1 CONTATORE IN UN PROCESSO INDUSTRIALE Q0.1 C1

34 CONTATORI SOMMA DEI CONTEGGI DI DUE CONTATORI DISTINTI IN C1 conteggio 10 set Reset I0.0 I0.7 Q0.1 C2 I0.1 IN C2 conteggio 12 set Reset I0.0 I0.7 I0.2 I0.0 C1 B A I0.1 I0.2 LINDICATORE LUMINOSO (Q0.0) SI ATTIVA QUANDO 10 PEZZI DEL PRODOTTO A E 12 PEZZI DEL PRODOTTO B SONO PASSATI SU UN NASTRO. GLI INGRESSI DI CONTEGGIO SONO DISPOSITIVI DI PROSSIMITA

35 SEGNALAZIONE DEI PEZZI TOTALI SU UN NASTRO I0.0 I0.7 C1 C avanti C indietro Reset I0.1 I SET I0.1 I0.2

36 AVVIO DI UN TIMER DOPO UNOPERAZIONE DI CONTEGGIO IN C1 conteggio 10 set Reset I0.0 I0.7 Q0.1 T1 30s C1 EN Conta il passaggio di 10 pezzi Avvia il timer dopo aver contato 10 pezzi Operazione di verniciatura (30s)

37 ABBINAMENTI CONTATORI E TIMER INTERDIZIONE DEL CONTATORE IN FASE DI AVVIO DEL PROCESSO CONTEGGIO DEI PEZZI PASSATI IN UNA LINEA DI PRODUZIONE IN UN MINUTO IN C1 conteggio 10 set Reset I0.0 T1 30s T1 EN I0.7 I0.1 Avvia il timer ad inizio ciclo Inizia a contare dopo 30s IN C1 conteggio 100 set Reset I0.0 T1 60s I0.0 EN I0.7 I0.1 Avvia il timer ad inizio ciclo Inizia a contare da inizio ciclo per 60s T1

38 CONTA IN AVANTI

39 CONTA INDIETRO 1)

40 CONTA INDIETRO 2)

41 CONTA IN AVANTI / INDIETRO

42 CONTATORE IN AVANTI

43 CONTATORE AVANTI INDIETRO

44 CONTATORE INDIETRO

45 MODELLO DIDATTICO

46 FINE della II^ parte

47 Corrispondenza contatti NA/NC e stato dellinformazione binaria NA azionato NA a riposo NC a riposo NC azionato CONTATTOSTATO CONTATTOSTATO PER IL PLC Azionato NA NC A riposo 0 Azionato

48 Affidabilità - Sicurezza - Disponibilità I.Capacità di realizzare una funzione richiesta in determinate condizioni di impiego e per un periodo di tempo definito II.Capacità di evitare la comparsa di anomalie e di ridurne gli effetti qualora si presentassero. Un sistema viene definito a sicurezza totale se la comparsa di anomalie non produce mai una situazione pericolosa III.Capacità a svolgere una funzione richiesta in un momento determinato e per un preciso intervallo di tempo (combinazione di affidabilità e logistica di manutenzione)

49 Guasti interni ad un sistema di comando -passivo, se si traduce in un circuito di uscita aperto (non viene inviato alcun ordine agli attuatori) -attivo, se si traduce in un circuito di uscita chiuso In un comando di azionamento, un guasto attivo provoca linserimento errato dellazionamento stesso In un circuito di allarme, un guasto passivo impedisce la segnalazione di una situazione di pericolo (blocco della procedura di allarme)

50 Anomalie di funzionamento Relè – 90 casi su circuito aperto (circuito di comando fuori tensione) Transistor – 50 casi su 100 – circuito aperto o circuito chiuso Eventuali dispositivi esterni contro guasti attivi e passivi Controllo, tramite gli ingressi, della corretta esecuzione degli ordini richiesti dal programma: le uscite vengono controllate dal programma mediante una retroazione sugli ingressi

51 AVVIAMENTO DIRETTO DI UN MOTORE SCHEMA FUNZIONALESCHEMA DI POTENZA W1 V1 U1 K1 M 3 ac RT L1 L2 L3 N S1 K1 S1

52 LOGICA CON PLC L1 L2 L3 N W1 V1 U1 K1 M 3 ac RT +24V I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 COM Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q04 S1 PLC SCHEMA DI POTENZA

53 MARCIA E ARRESTO CON AUTORITENUTA K1 S1 S2K1 W1 V1 U1 K1 M 3 ac RT L1 L2 L3 N S2 S1 SCHEMA FUNZIONALESCHEMA DI POTENZA

54 LOGICA CON PLC W1 V1 U1 K1 M 3 ac RT +24V I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 COM Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q04 S1 L1 L2 L3 N S2 PLC

55 MARCIA AVANTI – INDIETRO CON INTERBLOCCO ELETTRICO SCHEMA FUNZIONALESCHEMA DI POTENZA

56 LOGICA CON PLC K1 220V 0V STOP START A TERMICA +24V I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 COM Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 K2 Q04 PLC START I SCHEMA ELETTRICO

57 III^ PARTE ESERCIZIO 1) - CONVERTI IN KOP I SEGUENTI SCHEMI A RELE (marcia ad impulsi) KM STOP START KM IMPULSI KA STOP START KM IMPULSI KM K1 DIAGRAMMA ELEMENTARE – A - DIAGRAMMA ELEMENTARE – B -

58 ESERCIZIO 2) Costruisci uno schema ladder per la seguente sequenza: 1.Quando il selettore S1 si chiude, la bobina K1 viene attivata; 2.Dopo lattivazione della bobina K1, il selettore S2 può attivare la bobina K2; 3.quando la bobina K2 viene alimentata, la bobina K3 va ad off

59 ESERCIZIO 3): costruisci una lista di comandi associati alla sequenza dello schema ladder in figura K1 K4 K3 K2 K1 S1 S3 S2 K1 K3 S4 FC1 FC2

60 ESERCIZIO 3): un pezzo viene posizionato su un nastro. Il pezzo viene automaticamente trasportato lungo il nastro. A metà del nastro il pezzo passa attraverso due sponde di verniciatura. Lo spray è in funzione fintanto che il pezzo si trova tra le due sponde; nel frattempo il nastro non si ferma. Quando il pezzo raggiunge la fine del nastro, il nastro si arresta ed il pezzo è rimosso. Due sensori rilevano la presenza e la rimozione del pezzo NASTRO TUNNEL VERNICIATURA IL CICLO INIZIA QUI IL CICLO FINISCE QUI SENSORE DI POSIZIONE INIZIO VERNICIATURA

61 CICLO AUTOMATICO AVANTI – INDIETRO CON PAUSA PROGRAMMABILE PRIMA DELLINVERSIONE K1A TR2 K1M K1A K2A TR4 K2M K2A PREDISP. PAUSA PAUSA Rot. DX INDIETRO PREDISP. PAUSA PAUSA Rot. SX AVANTI K1MTR1 S0 S1 S2 K2M TR1 K1M TR4 TR2K2MTR3 TR2 K2M K1M TR4 K2A

62 FASE PRELIMINARE PER LA COMPILAZIONE DEL PROGRAMMA

63 PROGRAMMA (1)

64 PROGRAMMA (2)

65 AVVIAMENTO STELLA TRIANGOLO L1 L2 L3 W1 V1 U1 V2 U2 W2 K1 K3 K2 M 3 ac F1 RT

66 SCHEMA LOGICO DI COMANDO A RELE K1 K2K3 H1H2 H3 K1 RT S1 S2K1 T1 K1 K2 K3 T1 K3K2 AVVIOAUTORITENUTA STELLA TIMER TRIANGOLOFERMO STELLA TRIANGOLO

67 COLLEGAMENTI ELETTRICI AL PLC K1 220V 0V STOP START TERMICA +24V I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 COM Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 K2K3 Q04 PLC

68 PROGRAMMA

69 PROGRAMMA: variante con timer di ritardo


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