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PLC Siemens

I PLC in dotazione all'ITT Pascal

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.

Simatic S7-1200

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.

Ingressi e uscite

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

collegamento di ingressi, uscite e alimentazione del PLC

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).

Postazioni PLC

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:

scatola PLC

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

simulatore degli ingressi per PLC

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

contattiera esterna

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:

collegamento interno contattiera

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:

terminale CN1

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.

Glossario

nome/sigla significato
TIA Portal Totally Integrated Automation Portal, ambiente per l'automazione di Siemens
Simatic linea di prodotti per l'automazione Siemens
Step 7 ambiente di programmazione per PLC Siemens
KOP Kontactplan, linguaggio grafico a contatti (ladder diagram)
FUP Funktionsplan, linguaggio grafico basato sull'algebra booleana
SCL structured control language linguaggio simile al pascal
SFC sequential function chart, è il GRAFCET e va tradotto in uno degli altri linguaggi
merker marker (segno, flag)
rung segmento, tratto orizzontale nel ladder (può avere diramazioni)
HMI Human Machine Interface
SCADA Supervisory Control And Data Acquisition
PROFINET standard industriale per la comunicazione di rete tramite Ethernet
campo/periferia ciò che è esterno al PLC
indirizzamento identificare ingressi e uscite in un programma

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1)
le soluzioni di fascia più alta, come l'S7-400 di Siemens, sono modulari cioè prevedono CPU, alimentazione, I/O, ecc. separate in diversi moduli installati in una rack e collegati da un BUS
2)
normalmente il positivo è sul campo e il negativo è il comune degli ingressi, che assorbono corrente, ma è possibile invertire il funzionamento, cioè erogare corrente, collegando il comune al + dell'alimentazione DC
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plc_siemens.txt · Ultima modifica: 2021/09/06 14:37 da admin

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