Il controllore logico programmabile (PLC, acronimo di Programmable Logic Controller) è un tipo di computer industriale progettato per gestire e controllare i processi industriali. Originariamente sviluppato per automatizzare i processi produttivi, il PLC esegue programmi specifici per elaborare segnali digitali e analogici provenienti dai sensori e inviarli agli attuatori all’interno di un impianto industriale.
La struttura del PLC può essere adattata in base alle esigenze del processo che deve essere automatizzato. Durante la progettazione del sistema di controllo, vengono selezionate le schede appropriate per le grandezze elettriche coinvolte e queste schede vengono montate su un BUS o un rack dedicato all’interno del PLC.
Il primo PLC fu ideato da Dick Morley nel 1968 e commercializzato con il marchio Modicon, ora parte di Schneider Electric.
Un esempio concreto di come un PLC viene utilizzato nella vita reale è nel controllo di una linea di produzione automatizzata in un impianto di confezionamento alimentare. Ecco come potrebbe funzionare:
Scenario: Linea di Produzione di Bottiglie
**1. Inserimento Bottiglie:
- Sensori: I sensori all’inizio della linea rilevano la presenza e la posizione delle bottiglie in arrivo.
- PLC: Il PLC riceve i segnali dai sensori e attiva i nastri trasportatori per spostare le bottiglie lungo la linea.
**2. Riempimento:
- Sensori di Livello: Sensori di livello nella macchina di riempimento monitorano la quantità di liquido in ogni bottiglia.
- PLC: Il PLC controlla la valvola di riempimento, regolando il flusso di liquido per garantire che ogni bottiglia venga riempita alla giusta quantità.
**3. Chiusura:
- Attuatori: Gli attuatori chiudono i tappi sulle bottiglie una volta che sono state riempite.
- PLC: Il PLC coordina l’azione degli attuatori basandosi sui segnali ricevuti dai sensori di riempimento e dalle fotocellule che confermano la posizione delle bottiglie.
**4. Etichettatura:
- Macchina di Etichettatura: Una macchina applica etichette alle bottiglie.
- PLC: Il PLC gestisce il sincronismo tra la macchina di etichettatura e il nastro trasportatore, assicurandosi che le etichette siano applicate correttamente su ogni bottiglia.
**5. Ispezione e Imballaggio:
- Sensori di Qualità: Sensori e telecamere ispezionano le bottiglie per rilevare difetti e verificare la corretta applicazione delle etichette.
- PLC: Il PLC gestisce il processo di ispezione e indirizza le bottiglie difettose verso una linea di scarto, mentre le bottiglie conformi vengono inviate all’area di imballaggio.
Funzione del PLC
Un Controllore Logico Programmabile (PLC) è un dispositivo hardware progettato per controllare processi industriali. Immagina un PLC come una scatola simile a un computer desktop, ma costruita per gestire circuiti elettrici e operazioni industriali. Solitamente, un PLC è racchiuso all’interno di un contenitore elettrico per proteggerlo dagli ambienti difficili in cui opera. Un PLC coordina e gestisce tutte queste operazioni automaticamente, rispondendo ai segnali dei sensori e inviando comandi agli attuatori e alle macchine lungo la linea di produzione. Questo consente un’efficienza maggiore, riduce gli errori umani e ottimizza la produttività dell’intero impianto. In molti ambiti il termine “PLC” può riferirsi anche all’intero sistema di controllo di un impianto industriale, poiché è collegato a sensori, motori, interruttori, valvole e altri componenti.
Dal loro debutto, i PLC sono evoluti molto negli anni: rimangono macchine robuste e orientate ai processi, ma stanno iniziando a incorporare caratteristiche tipiche degli ambienti di Tecnologia dell’Informazione (IT). Tra queste novità ci sono la connettività Ethernet per la raccolta dei dati, il monitoraggio dei sensori tramite tecnologie come IOLink, i protocolli MQTT che permettono connessioni basate su server e altro ancora.
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