Sistemi di controllo industriale

DnAzione D Azione At=3 Aritardata tIng. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 26

SFC: sintassi

Tipi di Azioni

Azione S/R non memorizzata

Azione A mAzione S/R nmemorizzata n R

Azione A A tn

Azione L

Azione A nt=5

Azione L mtemporizzata Am L

Azione A tt=5

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 27

SFC: sintassi

Strutture di collegamento

Scelta (o divergenza)

Si deve assicurare che le condizioni di scelta siano mutuamente esclusive

Esempio

7 8 9 10

Cond7:=C7z Cond8:=C8*(Not Cond7)z Cond9:=C9*(Not Cond8)*(Not Cond7)z Cond10:=C10*(Not Cond9)*(Not Cond8)*(Not Cond7)z

12 13 14 15

Convergenza

Più sequenze (di solito mutuamente esclusive) terminano nella stessa fase attraverso transizioni diverse

11

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 28

SFC: sintassi

Strutture di collegamento

Parallelismo

Transizione seguita da più fasi

Se la transizione è superata si attivano diverse sequenze che

evolverannoindipendentemente 7 8 9 10Sincronizzazione„ 11 12 13 14Più fasi seguono la stessa transizioneÎ Condizione necessaria per il superamentoÎ è che tutte gli stati finali siano attivi 15Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 29

SFC: sintassiStrutture di collegamento: erroriNo NoParallelismo errato Scelta errataNoNo Convergenza errataSincronizzazione errataIng. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 30

SFC: sintassiStrutture di collegamento: errori11 T12T12 T13 2 32 3 6 76 7 T68 T68T67 8Errore: scelta con sincronizzazione! Ambigua: parallelismo con convergenzaIng. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 31

SFC: sintassiStrutture di collegamentoMutua Esclusione tra Sequenze„ 3 10T34 T1011Sequenze da rendere4 11mutuamente esclusivead es. agiscono sullastessa parte di impianto8 17con azioni diverse9 18(T34)*(T1011)=0non basta!!Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC

3 10 T1011T34 4 11reerro8 179 18(T34)*(T1011)=0non basta!!!

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC

3 10T34 T1011Sincronizzazione4 11S Semaforo8 17Sblocco9 Il semaforo deve essere stato iniziale 18(in questo caso)

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC

La sequenza 2 non può andare oltrelo stato 12 finchéé la sequenza 1 nonfinch3 sequenza 2ha completato il controllo relativo allostato 4 104 Punto di sincronizzazioneT4-5 115 126 T12-13Non basta condizionare T12-- 13T12a T4-- 5 perchéé T4-- 5 può essere veraT4 perch T4 13sequenza 1 indipendentemente dall’’aver completatodallil controllo relativo allo stato 4

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi

Industriali SFC 35SFC: sintassiStrutture di collegamentoSincronizzazione di sequenze indipendenti„ 3 sequenza 2La sequenza 2 non può andare oltre 10lo stato 12 finchèè la sequenza 1 nonfinchha completato il controllo relativo allo4 stato 4T4-5 115 S Semaforo 126 T12-13Il semaforo non è uno stato iniziale 13sequenza 1 (in questo caso)Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 36SFC: sintassiStrutture specialiMacrostati„ per consentire una rappresentazione più sintetica è possibileÎ raggruppare pezzi di SFC in un macrostato che a tempo di esecuzionesarà esploso nei suoi componenti stato iniziale3 104 13 116 12 stato finaleIng. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 37SFC: sintassiStrutture specialiGerarchia di automi„ si possono definire relazioni di parentela tra SFCÎ un SFC figlio è un SFC autonomo che può essere controllato da unz SFC padreun SFC padre può

SFC: Ciclo di esecuzione

Inizializzazione

Ciclo di esecuzione di un controllo sequenziale:

• Lettura sensori
• Filtraggio e scalatura dei dati
• Funzioni combinatorie complesse
• Azioni (combinatorie) iniziali
• Funzioni combinatorie usate più volte
• Controllo sequenziale
• Verifica di coerenza delle uscite
• Azioni (combinatorie) finali
• Azioni combinatorie usate più volte
• Visualizzazioni e allarmi
• TcAttuazione comandi

È possibile anche la gestione di task non ciclici attivati da eventi esterni (interrupt) ed interni (risultati di azioni di controllo con output immediato).

SFC: esempi

Esempio: isola di foratura con 3 postazioni

I pezzi devono essere caricati, lavorati, controllati ed espulsi dalla linea di lavoro. Se la lavorazione è difettosa il...

sistema si blocca con il tastatore„ in alto per consentire l’espulsione manuale del pezzo difettoso

Un comando consente la rotazione di 120° della giostra„ lavorazionecaricamento tastatoreevacuazione

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 40

SFC: esempi

Esempio: isola di foratura

1 Attesatutto O.K Misura ed

2 3 4

Lavorazione

Caricamento espulsione

Tutti fermi Rotazione

5 giostra

Fine rotazione

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 41

SFC: esempi

Esempio: isola di foratura

1 tutto O.K.

2 caric. avanticaricato

3 caric. indiet.sezione caricamento

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 42

SFC: esempi

Esempio: isola di foratura

1 tutto O.K.serraggio

4 serratoforatura

5 forato

6 risalitarisalito

7 sbloccosezione lavorazione

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 43

SFC: esempi

Esempio: isola di foratura

1 tutto O.K. misura

8 non o.k.o.k. risalita risalita

9 12

tastat. tastat.

tastatore su tast. su

espuls.

10

espuls.13espulso man.esp.11 indietrosezione misura ed espulsione

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 44

SFC: esempi

Esempio: accesso al parcheggio

Barriera di ingresso formata da due barre indipendenti per„ permettere l’ingresso selettivo di auto e moto

Barre si richiudono con meccanismo a mollaÎ

Gettoniera accetta monete da 1€ e 2€

Auto pagano 2€ mentre motocicli pagano 1€Î

Celle di carico A e B per segnalare la presenza di auto o moto„ S DA B

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 45

SFC: esempi

Esempio: accesso al parcheggio

Si hanno a disposizione i seguenti segnali d’ingresso di tipo„ digitale

A, presenza di veicolo su placca AÎ

B, presenza di veicolo su placca BÎ

m1, passaggio moneta da 1 euroÎ

m2, passaggio moneta da 2 euroÎ

Sc, barra sinistra chiusaÎ

Dc, barra destra chiusaÎ

Si hanno a disposizione i seguenti segnali di comando, di tipo„ digitale

S,

apri (e mantieni aperta) la barra di sinistra

apri (e mantieni aperta) la barra di destra

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 46

SFC: esempi

Esempio: accesso al parcheggio

Motoveicolo attiva solo il sensore A – Paga 1€ (anche 2€ vanno bene!!!)

Si apre la barra di sinistra

Auto attiva entrambi i sensori A e B – Paga 2€ (1 moneta da 2€ oppure 2 monete da 1€ il cui inserimento è separato da almeno 1 secondo di attesa)

Si aprono entrambe le barre

Le barriere si chiudono quando non vi è più la presenza del veicolo sulle placche

Si assuma che, se un veicolo si appoggia prima sulla placca A, deve occupare anche la placca B entro 1 sec perché sia considerato auto

Le barre devono essere entrambe chiuse prima che si possa trattare un altro cliente

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 47

SFC: esempi

Esempio: accesso al parcheggio

Motociclo

Auto

2€1€+1€F1A*Sc*Dc F2 B*(f2.T<1sec)F2.T>=1sec F5F3 m1m1+m2 F6m2 F6.T>=1secF4 S F7 m1+m2Not(A) F8 S DNot(A)*Not(B)

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 48

SFC: esempi

Esempio: il carroponte a elettrocalamita

Si deve trasportare materiale dalla zona dal magazzino al„ pianale di carico tramite una elettrocalamita

Inizialmente l’elettrocalamita è in alto a sinistra e così deve riportarsi aÎ fine ciclo

Deve essere evitato uno scontro con il piano di caricoÎea Aex S DE Beb cs cy cd

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 49

SFC: esempi

Esempi: il carroponte ad elettrocalamita

I segnali digitali in ingresso sono„ ea, presenza elettrocalamita in altoÎ eb, presenza elettrocalamita in bassoÎ ex, presenza elettrocalamita ad altezza xÎ cs, presenza carrello a sinistraÎ cd, presenza carrello a destraÎ cy, presenza carrello nella posizione yÎ Start, comando di

partenza cicloÎI comandi digitali disponibili sono:

• D, carrello va a destraÎ
• S, carrello va a sinistraÎ
• B, fai scendere l’elettrocalamitaÎ
• A, fai salire l’elettrocalamitaÎ
• E, attiva l’elettrocalamita (500ms tempo minimo per l’aggancio)Î

Ing. Luca Gentili – Controllo dei Processi Industriali SFC 50SFC: esempiEsempi: il carroponte a elettrocalamitaf1start f2 Geb f3 EF3.T>=500msf4 E f5 D f7 Acy eaf6 f81 f9 Dcd f10 Gex f111 1f14f12 S Acs e