Logica ladder e altre opzioni per la programmazione dei PLC

Il modo più comune di programmare i primi PLC era la cosiddetta programmazione con logica ladder. In pratica, uno schema ladder era un modo di rappresentare graficamente le funzioni di un PLC tipico e le azioni di controllo che questo avrebbe dovuto eseguire. Ad esempio, le linee di uno schema a logica ladder potevano indicare l'apertura o la chiusura di un interruttore, l'accensione o lo spegnimento di un motore o la messa in tensione di una spirale di un relè. Queste funzioni venivano rappresentate graficamente come i gradini di una scala, da cui deriva il nome di "logica ladder" (in inglese ladder significa scala).

Per molti anni questo è stato il metodo standard di programmare un PLC. Anche oggi la programmazione a logica ladder tende a essere il linguaggio più adottato negli Stati Uniti, forse grazie alla sua semplicità e al fatto che molti addetti nel settore dei controlli lo conoscono bene, soprattutto elettricisti e tecnici.

Oggi però altri linguaggi di programmazione per PLC sono entrati nello standard IEC 61131-3 (il 3 indica la terza parte dello standard pubblicato nel 2013). Questo standard definisce due tipi di linguaggi di programmazione di base: grafico e testuale.

Un tipico schema a logica ladder. (Schema di Nuno Nogueira, Wikimedia Commons)

Lo standard definisce cinque linguaggi:

• Schema ladder – Il linguaggio originale per la programmazione dei PLC. Offre una rappresentazione grafica degli elementi del circuito, come interruttori e motori.
• Diagramma a blocchi funzionali – Linguaggio di programmazione grafico. Le funzioni sono descritte come blocchi con collegamenti in entrata e in uscita.
• Grafico funzionale sequenziale – Anche questo è un linguaggio di programmazione grafico. Adatto per coordinare compiti lunghi in processi più brevi.
• Testo strutturato – Linguaggio di programmazione in formato di testo. Si basa su Pascal, un linguaggio di livello più alto, e può comunicare con altri linguaggi sulla base di elementi strutturali comuni.
• Listato di istruzioni – Linguaggio di programmazione in formato di testo di basso livello, simile al linguaggio assembly.

Il linguaggio di programmazione dipende in gran parte dal produttore del PLC. Il linguaggio più comune rimane la logica ladder, ma anche i grafici funzionali sequenziali trovano largo impiego. Inoltre, non tutti i PLC sono in grado di eseguire i diversi linguaggi IEC, a causa di memoria insufficiente o di velocità inadeguata del processore.

La tendenza naturale per molti ingegneri è attenersi a un linguaggio di programmazione che conoscono e sanno usare. Questo però dipende anche dall'azienda in cui verrà utilizzato il PLC e dal linguaggio di programmazione che ha adottato.