Prefazione X
Introduzione 1

PARTE I PROGRAMMAZIONE DEI DISPOSITIVI DI CONTROLLO 11

Capitolo 1 Variabili e tipi di variabili 13

Capitolo 2 Linguaggi di programmazione 18
2.1 Testo strutturato 18
2.2 Linguaggio a contatti 20
2.3 Diagramma a blocchi funzionali 27
2.4 Lista istruzioni 27

Capitolo 3 Unita' di organizzazione della programmazione 30
3.1 Le funzioni 31
3.2 I blocchi funzionali 34
3.3 I programmi 45
3.4 I compiti 47
3.5 Le risorse 47
3.6 La configurazione 48

Capitolo 4 Diagramma funzionale sequenziale 50
4.1 La fase 52
4.2 La transizione 53
4.3 Gli archi orientati 53
4.4 Le azioni 54
4.5 Regole di evoluzione 58
4.6 Strutture classiche di programmazione 60
4.7 Vantaggi del Sequential Functional Chart nel progetto del controllo 66
4.8 Esempi di programmazione in Sequential FunctionalChart 67
4.8.1 Il carrello automatico 68
4.8.2 Il sistema di irrigazione 70
4.8.3 Il trapano automatico 71
4.8.4 Il distributore automatico di bibite 73
4.8.5 L’accesso al parcheggio 75
4.8.6 Il carroponte a elettrocalamita 79
4.8.7 Il sistema semaforico 79

Capitolo 5 Esempi di programmazione 84
5.1 Controllo sistema di illuminazione 85
5.2 Sistema di nastri trasportatori 92
5.3 Sistema di nastri trasportatori e girello automatico 94

PARTE II DISPOSITIVI PER IL CONTROLLO 99

Capitolo 6 Requisiti di un dispositivo per il controllo 101

Capitolo 7 Controllori per applicazioni generiche 105
7.1 Controllori monolitici 105
7.2 Controllori con architettura a bus 107
7.3 Controllori basati su personal computer 110

Capitolo 8 Il controllore a logica programmabile 112
8.1 Cenni storici 112
8.2 PLC e sistema PLC 113
8.3 Il modulo processore 116
8.4 I moduli di ingresso/uscita 119
8.5 Il modulo alimentatore 121
8.6 L’armadio 121
8.7 Il terminale di programmazione 121
8.8 I moduli speciali 122
8.9 Classificazione dei PLC 123
8.10 Linguaggi di programmazione 124

Capitolo 9 Controllori specializzati 125
9.1 Controllori di macchine a controllo numerico 125
9.2 Regolatori PID industriali 127
9.3 Controllori per motori elettrici 128

PARTE III CONTROLLO DISTRIBUITO 131

Capitolo 10 Produzione integrata tramite elaboratori 133

Capitolo 11 Reti per l’automazione 137
11.1 Il modello OSI 137
11.1.1 La topologia 139
11.1.2 Il mezzo di trasmissione 140
11.1.3 Il metodo di accesso 141
11.2 Standard per i livelli OSI 142
11.3 Integrazione tra reti 143
11.4 Reti per l’automazione 144
11.5 Il protocollo MAP 146
11.6 Reti di campo 147
11.6.1 ASI 150
11.6.2 Seriplex 151
11.6.3 InterBus-S 151
11.6.4 Reti basate sul bus CAN (DeviceNet e SDS) 151
11.6.5 Foundation Fieldbus 152
11.6.6 Profibus 153

Capitolo 12 Sistemi per il controllo di supervisione e l’acquisizione dati 154
12.1 Base dati di processo 156
12.2 Modulo di comunicazione 157
12.3 Interfaccia uomo-macchina 158
12.4 Gestione allarmi 160
12.5 Gestione ricette 161
12.6 Tendenze e rapporti 161
12.7 Supporto alla manutenzione 161
12.8 Sistema esperto 162
12.9 Controllo statistico di processo 162
12.10 Linguaggi di programmazione 165
12.11 Architetture hardware 165
12.12 Considerazioni finali 167

Capitolo 13 Sistemi per l’esecuzione della produzione (MES) e sistemi di controllo distribuito (DCS) 169
13.1 I sistemi MES 169
13.2 I sistemi DCS 171

PARTE IV PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO 173

Capitolo 14 Sviluppo dei sistemi di controllo 175
14.1 Ciclo di sviluppo del software applicativo 175
14.2 Ciclo di sviluppo complessivo 177
14.3 Conduzione di un sistema automatizzato 180

Capitolo 15 Esempi di architetture di controllo 182
15.1 Criteri di scelta per un’architettura di controllo 182
15.2 Centralina di controllo di un motore a scoppio 183
15.3 Comando motori asincroni 184
15.4 Impianto per il trattamento di acque 185
15.5 Controllo di un robot industriale 186
15.6 Controllo di un robot per applicazioni spaziali 186
15.7 Cella presse robotizzata 187
15.8 Gestione di una galleria del vento 188
15.9 Controllo di un magazzino automatico 189

Capitolo 16 Metodologie per la progettazione del controllo logico/sequenziale 192
16.1 I sistemi a eventi discreti 194
16.2 Gli automi a stati come strumento di modello 198
16.3 Le reti di Petri come strumento di modello 203
16.4 Specifiche per il controllo supervisivo 210
16.5 Sintesi del supervisore 213
16.5.1 Progetto di un supervisore monolitico per un automa a stati finiti 213
16.5.2 Progetto di un supervisore per reti di Petri 216
16.6 Esempio di sintesi del supervisore 218
16.7 Problematiche di realizzazione del supervisore 225

Appendice A Traduzione del Sequential Functional Chart ed elementi innovativi 231
A.1 Equazioni booleane equivalenti 232
A.2 Algoritmo di evoluzione 233
A.3 Codifica dell’algoritmo di evoluzione 235
A.4 Esempi di traduzione di SFC in linguaggio a contatti 238
A.4.1 Il carrello automatico 238
A.4.2 Il sistema di irrigazione 240
A.4.3 Il trapano automatico 245
A.4.4 Il distributore automatico di bibite 247
A.4.5 L’accesso al parcheggio 249
A.4.6 Il carroponte a elettrocalamita 250
A.4.7 Il sistema semaforico 252
A.5 Le macroazioni 255

Appendice B Implementazione di supervisori 262
B.1 Algoritmo di evoluzione del supervisore 262
B.2 Codifica dell’algoritmo di evoluzione 264
B.2.1 Codifica di un supervisore modellato ad automi 264
B.2.2 Codifica di un supervisore modellato a rete di Petri 266