Suggerimenti sulla programmazione dei PLC: comprendere i tag prodotti e consumati

Indipendentemente da quanto tempo si lavori con i controllori logici programmabili (PLC)—che sia solo da un anno o da due decenni—arriverà il momento in cui ci si imbatterà in qualcosa di nuovo o non familiare. Potreste ricordare di aver imparato metodi diversi quando avete iniziato a lavorare con i PLC, oppure potreste semplicemente essere alla ricerca di un modo più semplice per fare qualcosa. Un concetto importante da comprendere è come assegnare nomi o “tag” a dispositivi o indirizzi specifici all’interno di un sistema PLC. Esistono vari tipi di tag e in questo articolo ci concentreremo su due categorie specifiche: tag prodotti e tag consumati. Spiegheremo cosa sono questi tag, a cosa servono e come configurarli in modo semplice e comprensibile.

 

Figura 1. I grandi impianti industriali possono utilizzare più sistemi di controllo che richiedono a più controllori di comunicare tra loro. Immagine utilizzata per gentile concessione di Adobe Stock

 

Cosa sono i tag prodotti e consumati?

Prima di iniziare, immaginiamo uno scenario in cui si dispone di un sistema di controllo complesso che richiede la distribuzione dei dati tra più controllori. Come si realizza tutto ciò? Potreste chiedervi perché non utilizzare semplicemente comandi di lettura/scrittura per questa attività. Sebbene sia certamente un’opzione, i tag prodotti e consumati offrono un modo più efficiente per trasferire i dati a intervalli periodici regolari (RPI), con una dipendenza minima dalla logica ladder. Questo approccio semplifica il processo eliminando la necessità di eventi specifici o di logiche complesse per facilitare la condivisione dei dati. Dedichiamo quindi un momento a definire chiaramente cosa sono i tag prodotti e consumati e come funzionano all’interno di un sistema di controllo.

Nello scenario descritto sopra, il sistema comprenderebbe almeno due controllori, o più, che comunicano tra loro, molto probabilmente tramite una rete Ethernet o lo stesso chassis. Per questi dati, un controllore deve trasmettere (produrre) il tag destinato a essere disponibile per l’utilizzo da parte degli altri controllori. Gli altri controllori devono poter ricevere simultaneamente (consumare) i dati prodotti. Questi tag possono inviare e ricevere dati senza logica ladder e trasferire dati se la connessione di rete a ciascun PLC è valida. Si noti che non è necessario che un solo PLC produca i tag: in realtà, ogni PLC del sistema può essere produttore e consumatore; tuttavia, per un corretto funzionamento, è necessario rispettare alcune considerazioni.

 

Considerazioni speciali quando si lavora con tag prodotti e consumati

Affinché due controllori possano condividere tag prodotti o consumati, entrambi devono trovarsi nello stesso backplane o essere collegati alla stessa rete di controllo, come ControlNet o EtherNet/IP. Sebbene i tag prodotti e consumati possano essere instradati tra due reti, Rockwell Automation non supporta questa configurazione. Quando si lavora con tag prodotti e consumati in un sistema di controllo, è importante attenersi a linee guida specifiche. Questi tag devono avere ambito controller e corrispondere nei tipi di dati, compresi eventuali attributi definiti dall’utente come l’RPI.

Inoltre, le dimensioni dei tag prodotti e consumati standard non devono superare i 500 byte e questi tag possono essere creati solo quando il controllore è offline. Per fornire informazioni sullo stato della connessione con un tag prodotto, gli utenti devono definire un tipo di dati personalizzato che inizi con un tipo CONNECTION_STATUS, seguito da altri membri dati pertinenti.

 

Requisiti per i tag di sicurezza

Per chi utilizza PLC GuardLogix, è possibile impiegare tag di sicurezza prodotti e consumati, ma si applicano requisiti più rigorosi. Il limite dimensionale è ridotto a 128 byte e le informazioni sullo stato della connessione sono obbligatorie. Come per i tag standard, gli utenti devono creare un tipo di dati definito dall’utente che inizi con un tipo CONNECTION_STATUS, seguito da dati aggiuntivi. È importante notare che il campo “Class” deve essere impostato su “Safety” e che i tag di sicurezza possono essere modificati solo quando non si trovano in uno stato di sicurezza protetto. Inoltre, i controllori di sicurezza Compact GuardLogix 5380 e GuardLogix 5580 possono produrre tag di sicurezza solo tramite unicast, mentre possono consumare tag di sicurezza tramite unicast o multicast.

 

Configurazione dei tag prodotti e consumati

 

Per configurare correttamente i tag prodotti e consumati, assicuratevi che tutti i dati pertinenti siano coerenti tra i PLC. Suppongo che abbiate già stabilito una connessione di rete, quindi possiamo procedere con la configurazione del tag produttore. Per un tag produttore, è necessario crearlo quando il PLC è offline e nella logica ladder del PLC che produrrà il tag. In RSLogix 5000, fate clic con il pulsante destro del mouse sui tag del controllore e selezionate “New Tag”. In questo modo potrete creare un nuovo tag, specificarne il nome e aggiungere una descrizione. Tenete presente che il nome del tag distingue tra maiuscole e minuscole e deve essere utilizzato esattamente come digitato in un passaggio successivo. Selezionate “Produced” dal menu a discesa “Type”.

 

Figura 2. Passaggi per configurare un tag prodotto da distribuire ad altri PLC. Immagine utilizzata per gentile concessione dell’autore.

 

Dopo aver selezionato l’opzione “produced”, la finestra di dialogo della connessione diventerà attiva. Fate clic sul pulsante della connessione: verrà visualizzato un nuovo menu. Questo menu consente di impostare il numero massimo di “consumatori” autorizzati ad accedere al tag. Dopo aver selezionato il numero appropriato di consumatori, premete “OK” per completare la creazione del tag. Dopo aver creato il tag, assicuratevi di scaricarlo nel PLC.

 

Figura 3. Configurazione del numero massimo di consumatori per un tag prodotto. Immagine utilizzata per gentile concessione dell’autore.

 

Per configurare un tag consumato, è essenziale assicurarsi che tutti i passaggi vengano eseguiti mentre il PLC è offline. Iniziate creando un nuovo tag del controllore. Dopo aver assegnato un nome al tag, selezionate “consumed” dal menu a discesa del tipo. Successivamente, fate clic sul pulsante della connessione: verrà visualizzato un nuovo menu.

 

Figura 4. Configurazione di un tag consumato. Immagine utilizzata per gentile concessione dell’autore.

 

Noterete che in questo menu sono disponibili altre opzioni. Nel “menu a discesa del produttore”, scegliete il PLC che fornirà il tag prodotto creato in precedenza. Per il nome remoto, assicuratevi di copiare esattamente il nome del tag prodotto così come è stato digitato durante la creazione del tag. L’ultimo passaggio consiste nel selezionare il valore dell’RPI (Requested Packet Interval). Questa impostazione determina la frequenza con cui verrà trasferito il pacchetto di dati, consentendo di ricevere dati specifici. Dopo aver completato questi passaggi, premete OK per terminare la creazione del tag consumato e scaricatelo nel PLC.

Quando si considera il trasferimento dei dati tra PLC, l’utilizzo di tag prodotti e consumati rappresenta un metodo altamente efficiente per la comunicazione tra PLC sulla stessa rete, eliminando la necessità di logica aggiuntiva. Tuttavia, è fondamentale assicurarsi che i tag prodotti e consumati siano configurati correttamente, poiché eventuali discrepanze nei parametri dati richiesti possono causare errori di trasferimento. Il corretto allineamento delle definizioni e delle configurazioni dei tag è essenziale per comunicare con successo tramite i tag prodotti e consumati.