I sistemi di controllo per macchine e impianti possono essere principalmente del seguente tipo:
A) Con Logica Cablata
Tutte le funzioni di controllo sono realizzate con cablaggio elettrico dagli elementi di comando (es. pulsanti) agli elementi di controllo elettromeccanico (es. relè) fino agli attuatori (es. motori)Questo tipo di controllo si trova su impianti o macchine datati
Unità centrale PLCB) PLC di Controllo, con o senza Pannelli Operatore
Tutti gli elementi di comando e rilevamento (es. pulsanti, finecorsa) sono collegati a schede del PLC che ne acquisisce lo stato
Tutti gli elementi di uscita (es. relè di comando elettrovalvole) sono collegati alle schede del PLC che ne controlla lo stato
Il PLC viene programmato per ottenere il comportamento desiderato dal sistema, incluso il rispetto di interblocchi funzionali e di sicurezza
Eventuali pannelli operatore forniscono una interfaccia grafica di controllo per gli operatori
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C) PLC di Controllo eSistema di Supervisione SCADA
Un sistema SCADA si affianca ad un sistema di controllo tipicamente basato su PLC ed aggiunge molte funzionalità, tra cui:
visualizzazione grafica del processo, con la rappresentazione sulle pagine video dello stato di dispositivi (es. finecorsa, motori, valvole) e delle grandezze analogiche (es. livello, pressione, temperatura)
comando del processo (es. impostazione modo di funzionamento, avvio di sequenze, controllo manuale di dispositivi attuatori, ect.)
memorizzazione in archivi storici delle variabili di processo (risoluzione anche nell’ordine dei millisecondi) e degli allarmi
consultazione grafica dei trend storici delle variabili di processo
funzioni di ridondanza a vario livello, per scongiurare la perdita di dati
schedulazione di azioni di controllo
gestione di ricette di produzione
configurazione , generazione, stampa ed esportazione di report in forma tabellare
esportazione dei dati per elaborazioni con programmi di terze parti
espandibilità delle funzionalità con programmazione dedicata per l’implementazione di calcoli o altre logiche di controllo (es. per risparmio energetico)
supporto alla manutenzione dei dispositivi con moduli specifici (es. rilevamento delle ore di funzionamento, warning per manutenzione programmata, storico delle ...)
possibilità di interconnessione con altri sistemi di controllo o con sistemi di livello superiore (ERP, Business Intelligence, etc.)
molto altro ancora...Un sistema SCADA è costituito da uno o più Personal Computer, interconnessi in rete, su cui vengono installati uno o più pacchetti e licenze software.
Questi software vengono configurati e programmatiper ottenere le funzionalità desiderate
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PRO CONTRO
Non richiede competenze specifiche per manutenzione
Minore costo di realizzazione
Limitata possibilità di interblocchi funzionali, che può portare ad errori di manovra, disservizi ed incidenti
Scarsa interfaccia operatore, limitata a pulsanti e spie o a visualizzatori digitali di limitate capacità
Nessuna possibilità di modifica della logica di funzionamento senza modifiche di cablaggio e aggiunta di componenti nei quadri
Difficile diagnostica e ricerca guasti Nessuna tracciabilità delle informazioni
di funzionamento e di allarme Nessuna possibilità di trarre
informazioni utili dal sistema
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PRO CONTRO
Logica di funzionamento dell’impianto definita nel programma del PLC, per ridurre al minimo la possibilità di errori di manovra, disservizi ed incidenti
Conseguente notevole aumento della sicurezza
Visualizzazione e gestione dell’impianto con interfaccia grafica sinottica
Buona possibilità di diagnosi e ricerca guasti
Facilità di modifica o adeguamento della logica di funzionamento
Scarse possibilità di storicizzazione dei dati di processo e di allarme
Scarsa condivisione delle informazioni, che sono disponibili solo “localmente”
Poca interconnessione tra le varie parti dell’impianto
Costo elevato dei pannelli operatore
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PRO CONTRO
Migliore conduzione delle macchine e degli impianti grazie ad una visione di insieme dei processi produttivi
Archiviazione dei dati di processo e agevole consultazione in forma di trend grafici di immediata utilità
Archiviazione e consultazione degli allarmi
Gestione utenti con password per l’accesso selettivo alle funzioni operative e di consultazione
Ottimizzazione della diagnosi dell’impianto e della ricerca guasti grazie alla memorizzazione storica dei dati ed alla disponibilità di strumenti specifici in supporto alla manutenzione
Robustezza intrinseca del sistema, in quanto la macchina può continuare a funzionare grazie al controllo dato dal PLC anche in caso di avaria del sistema di Supervisione
Scalabilità del sistema, che nel tempo può essere espanso con nuove stazioni e funzionalità aggiuntive
Possibilità di interconnessione con sistemi di terze parti, per mezzo di driver e protocolli di comunicazione (es. Profibus, Ethernet, OPC...)
accesso da remoto per manutenzione e piccoli interventi
Costo più elevato
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Gli aspetti positivi offerti dall’impiego di un sistema SCADA sono molteplici, ma vorremmo soffermarci su due di essi.
Una macchina o un processo possono essere controllati in modo corretto e sicuro solo se tutte le informazioni necessarie vengono acquisite dal campo e proposte all’operatore in una forma chiara ed immediata e se un sistema automatico si occupa di gestire in modo autonomo tutte quelle funzioni che possono essere predeterminate. Quindi:
- meno errori- più sicurezza- interventi tempestivi per risolvere un fermo macchina
Solo avendo a disposizione i dati reali istantanei e storici di un processo si possono intraprendere azioni importanti quali:
- ottimizzare la produzione- ridurre gli sprechi- risparmiare energia
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