PLC Siemens

Nel 2012 è stata completamente rinnovata la dotazione di PLC della scuola e passando dai prodotti Omron a quelli Siemens. I modelli in dotazione sono della serie intermedia S7-1200 e si utilizzano in abbinamento al pacchetto software TIA Portal installato nei PC.

L'S7-1200 è un PLC compatto¹⁾ - ma espandibile - per piccola automazione che integra:

• alimentatore (230V AC → 24 CC)
• CPU
• I/O digitali (14 in, 10 out)
• 2 ingressi analogici (0-10 Volt)
• porta PROFINET (Ethernet)
• I/O veloci (contatori, uscite a impulsi)
• slot per scheda SD
• ritenzione con supercap

I dati tecnici completi del modello in dotazione (CPU 1214C AC/DC/RLY) sono disponibili in questa pagina mentre il manuale tecnico completo (900 pagine in italiano) si può scaricare qui.

Lo schema di montaggio con alimentazione, ingressi e uscite è questo (estratto da pagina 764 1464 del manuale 2016):

Nello schema si individuano:

• in alto a sinistra i tre morsetti dell'alimentazione AC
• due morsetti (L+ e M) che permettono di alimentare sensori con la tensione 24V DC interna
• 14 ingressi digitali che assorbono corrente da un alimentazione DC²⁾
• in alto a destra la morsettiera dedicata ai due ingressi analogici
• in basso le 10 uscite digitali

Le sigle utilizzate nelle morsettiere rispecchiano il modo di indirizzare ingressi e uscite nei PLC Siemens; in particolare:

• gli ingressi sono individuati dalla lettera I e le uscite dalla Q
• ingressi e uscite sono indirizzati a byte; un primo numero indica un gruppo di 8 ingressi o uscite (nello schema indicati con le lettere a e b), e il secondo il singolo ingresso o la singola uscita (un numero da 0 a 7)
• M è il morsetto comune (la massa negli ingressi)

Un'ultima osservazione va fatta sulle uscite: il modello in dotazione dispone di uscite a relè invece che a transistor. Questa soluzione è più costosa e meno affidabile ma permette di avere dei “contatti puliti” in uscita (le uscite sono isolate e il contatto può essere usato con un'alimentazione AC o DC a piacere).

Nelle postazioni studente i PLC sono inscatolati a coppie. Questa soluzione è più sicura e più robusta perché i morsetti non sono accessibili. Uscite e ingressi, sia analogici che digitali, sono disponibili tramite opportuni connettori. Le uscite sono alimentate con un alimentatore esterno a 24V DC. In figura una scatola aperta:

Nelle esercitazioni in laboratorio utilizzeremo un simulatore degli ingressi. I PLC singoli sono dotati di una contattiera Siemens come quella in figura:

Nei PLC inscatolati la contattiera è separata e collegabile a uno o entrambi i PLC tramite due connettori CN1 e CN2.

I deviatori sono usati come interruttori e nella posizione in figura risultano scollegati (il PLC interpreterà questa posizione come uno 0 logico). Muovendoli verso l'alto si realizza il collegamento col terminale comune dove sono presenti 24V (il PLC interpreterà questa posizione come un 1 logico). Il collegamento interno è mostrato in figura:

Dalla scatola della contattiera esce un tubo corrugato con due terminali CN1 e CN2. I primi 9 contatti della fila alta fanno capo a CN1 e i successivi a CN2. Nella scatola con i due PLC è possibile collegare entrambi i terminali allo stesso PLC, per comandare tutti gli ingressi disponibili, o collegare CN1 e CN2 a due PLC doversi per comandare 8 ingressi per ognuno (il contatto 9 non risulta collegato nella scatola del PLC). Il terminale è cablato così:

Il simulatore Siemens o la contattiera, collegato all'alimentazione interna del PLC e ad otto ingressi digitali, permette di simulare il comportamento di sensori, pulsanti e altri ingressi usando i deviatori.

In tutti i PLC sono installate le Signal Board SB 1232 che forniscono un'uscita analogica a 12 bit.

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