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Montaggio del kit IEC 61131-3

Indice

Premessa

Dopo il mio primo blog Un kit programmabile IEC 61131-3, al quale rimando come punto di partenza, finalmente passo a qualcosa di più concreto. La realizzazione materiale di un prototipo è la fase del progetto che preferisco e che maggiormente attendo sia con curiosità, per vedere come fisicamente si presenterà l'oggetto, sia con una certa ansia perchè è il momento di scoprire se quanto ho stabilito nello schema funziona senza problemi.
In passato, fin da giovane studente, ho realizzato tanti filati, più o meno laboriosi, che ancora oggi in parte conservo. Quando ora li rivedo, mi chiedo come abbia fatto ad avere tutta quella pazienza e tempo per fare simili "lavorate". La spiegazione sta nell'inesauribile entusiasmo e passione, tipici degli hobbisti, nel costruire oggetti che poi facciano "qualcosa" di più o meno utile. Quando poi i risparmi del giovane studente lo permettevano, mi comperavo uno dei più famosi e storici KIT che, nel giro di poche ore, montavo con estrema attenzione. Scartare la confezione, dividere sul tavolo le varie tipologie di componenti, prendere lo stampato già pronto ed accendere il saldatore era, ovviamente, più facile e divertente che fare un filato.

Col passare degli anni, non potendo rimanere studente all'infinito, alcuni metodi ed approcci all'elettronica sono dovuti cambiare per forza di cose. I filati, sempre più rari, sono stati sostituiti dai circuiti stampati, ma l'entusiasmo di costruire una scheda è rimasto invariato. Nel realizzare questo KIT il pensiero mi è andato più volte indietro nel tempo e ho cercato il più possibile di ricreare un qualcosa che rievocasse quei momenti dove saldatore e tester erano praticamente gli unici attrezzi a disposizione per costruire un apparecchio elettronico.
A termine di questa premessa voglio segnalare che possono esserci alcune incongruenze tra il progetto aggiornato, disponibile nei vari links, ed alcune delle fotografie scattate durante la realizzazione del prototipo. Questo progetto nasce e si sviluppa contemporaneamente alla stesura dei blogs, per cui, strada facendo, mi sono accorto di alcuni errori che ho prontamente corretto nei files.

Presentazione del KIT

Prima di procedere alla realizzazione pratica del PLC didattico voglio presentare il mio KIT:

Tutti i componenti del KIT

Tutti i componenti del KIT

Come si vede i componenti non sono poi tanti, almeno per quello che dovrà essere in grado di fare la scheda. Sono infatti stato più essenziale possibile, in quanto lo scopo era quello di realizzare un PLC didattico ma che al tempo stesso potesse funzionare come un vero PLC. Per questo ho voluto fare un apparecchio completo di IO (8 ingressi + 8 uscite) per poter provare i programmi IEC connettendolo anche a qualcosa di reale (lampade, motorini, pulsanti ed altro). Conseguentemente le interfacce di IO hanno fatto lievitare questa quasi "manciata" di componenti, tanto che la precedente "foto di gruppo" è occupata, per ben oltre la metà, da quelli utilizzati per realizzare gli ingressi ed uscite digitali. A questo proposito voglio esprimere una mia opinione di progettista: l'interfacciamento al mondo esterno di una scheda per l'automazione è spesso la parte più ingombrante e brutta. Basta guardare nel centro della foto come è piccolo e bello il processore e quanto sono grossi e brutti i relè in alto a destra, i varistori (quelli blu), le morsettiere ed i connettori in alto. Anche buona parte dei componenti in basso (condensatori, leds, reti resistive e resistenze) ed alcuni integrati a sinistra, servono per le interfacce di ingresso ed uscita digitali.
Pur essendo questo un progetto didattico, mi preme sottolineare che nel realizzare una scheda per l'automazione industriale, il difficile è proprio fare questa parte di contorno ai circuiti logici di elaborazione. Il progetto di una scheda destinata al controllo di un'automazione non si esaurisce di certo con la stesura della parte digitale, spesso coincidente con un solo microprocessore single-chip. Questi componenti sofisticati, potenti e tecnologici vanno purtroppo "vestiti" da tutta una serie di componenti, generalmente passivi (resistenze, condensatori e bobine), per resistere alle "intemperie" presenti nell'ambiente circostante, quali i disturbi elettromagnetici generati da altri sistemi. Mi capita di frequente di trovare in giro sistemi di controllo realizzati con schede sulle quali sono presenti circuiti integrati fino al bordo limite della stessa e dove le connessioni sono praticamente dirette ai pins di questi. Purtroppo l'interfacciamento all'esterno della scheda è pesante, ingobrante e costoso ma è quello che distingue una demoboard da una scheda destinata all'automazione.
Come ho già evidenziato nel mio primo blog, in questo progetto ho voluto ottenere un compromesso ottimale tra la semplicità e una minima robustezza ai disturbi elettromagnetici. Tale progetto costituisce solo un pretesto per discutere di elettronica e di programmazione IEC e questo PLC in KIT deve essere considerato un oggetto ad uso esclusivamente didattico.

Il circuito stampato, a doppia-faccia, completa il materiale per la realizzazione del PLC didattico:

Il circuito stampato lato componenti

Il circuito stampato lato componenti

Il circuito stampato lato saldature

Il circuito stampato lato saldature

Ho sempre ritenuto che il circuto stampato sia uno degli elementi più importanti di un sistema elettronico. Un buon progetto a livello di schema può essere compromesso da un layout del circuito stampato poco curato. E' questo elemento spesso a fare la differenza di comportamento di una scheda a microprocessore nei confronti di interferenze elettromagnetiche provenienti, per esempio, da carichi induttivi (teleruttori, elettrovalvole, motori...) quando la loro alimentazione viene improvvisamente interrotta. Le extratensioni generate da questi dispositivi si propagano lungo tutto il cablaggio del quadro e, in particolare, la componente di "modo comune" (quella che si sovrappone su tutti i segnali con stessa polarità e con riferimento alla struttura metallica del quadro) entrando nei morsetti della scheda e passando sulle delicate piste interne, riesce a chiudere il suo percorso sulla parte metallica sottostante la scheda stessa. Questa "chiusura del giro" avviene anche in assenza di un'effettiva connessione elettrica a causa delle numerose capacità parassite presenti tra qualsiasi cavo, pista del PCB e parti metalliche varie. Per questo occorre rendere difficoltoso questo percorso predisponendo ostacoli in serie mediante isolamenti galvanici subito a ridosso dei morsetti, ma soprattutto vie di fuga preferenziali tra i morsetti della scheda e la stessa struttura metallica del riferimento del disturbo di "modo comune".
Nel PLC didattico ho attuato questa soluzione, a scopo di esempio, limitatamente agli ingressi digitali in quanto optoisolati e dotati del condensatore C5 di deviazione su una piazzola di fissaggio della scheda:

Zona degli ingressi digitali optoisolati

Zona degli ingressi digitali optoisolati

L'utilizzo degli optoisolatori OC1-OC8 introduce sul percorso degli ingressi un buon ostacolo serie al disturbo di "modo comune", ma le capacità parassite degli opto e delle piste sono ancora in grado di fornire una buona strada di accesso ai punti interni. I disturbi di cui sopra hanno tensioni e contenuti spettrali di frequenze elevate per cui non rimangono particolarmente "demotivati" dagli optoisolatori. L'aggiunta di una via di fuga preferenziale e parallela (di shunt) a monte degli opto, sul comune degli ingressi, fornisce un valido supporto al difficile compito degli opto. L'uso di un solo "deviatore" di disturbi (in questo caso un condensatore) posto sul comune degli ingressi può essere più che sufficiente. Normalmente i comuni, facendo percorsi più lunghi ed estesi, trasportano una buona percentuale dei disturbi EMI, per cui, per economia, può bastare uno shunt solo su tale connessione. Nel circuito stampato questa connessione è stata volutamente estesa da un pieno di rame per raccogliere capacitativamente disturbi anche dalle altre piste a monte degli optoisolatori. Ovviamente questo presuppone un fissaggio della piazzola della scheda ad un telaio metallico anche solo parallelo e vicino al fondo quadro oppure direttamente a questo. Tuttavia, visto che è per uso didattico, alla fine del montaggio non resisterò neanche io dal mettere questo PLC giocattolo su un bellissimo e pratico guscio di plastica isolato!!!
Molto importante, nelle parti relative all'isolamento galvanico, è la fisica separazione sul circuito stampato tra le parti a monte e a valle dell'isolamento. La scheda osservata in controluce deve mostrare una zona abbondante di assenza piste, altrimenti le capacità parassite tra queste rendono vano l'isolamento (almeno per le alte frequenze). Altra cosa molto importante è il piano di massa, ossia un'ampia zona di rame su una delle layers dello stampato per la massa (GND) di riferimento dei circuiti. In genere adotto un piano di massa nel lato componenti, come in questo caso, oppure nel lato saldature quando la componentistica è SMD. Questo pieno di massa costringe ad utilizzare, per le connessioni, l'altra superficie del PCB come se fosse un monofaccia, interrompendo il pieno di rame lo stretto essenziale per le connessioni "difficili".

Download

L'elenco dettagliato dei materiali del KIT, con i riferimenti di posizione, è nel seguente file:
EY-CPU_Elenco_Materiali.XLS
I files gerber relativi al circuito stampato sono nel seguente link:
EY-CPU_Gerber_rev02.zip
Per visualizzare i files gerber si può utilizzare (Menu: File->Import) questo tool liberamente scaricabile:
GC-Prevue

Il montaggio del KIT

Per il montaggio ho utilizzato un saldatore a stilo di media potenza termoregolato, con una punta media ed una più sottile. Infatti la scelta di non usare componenti SMD, per evitare l'uso di attrezzi più particolari, non mi è stata possibile solo per un paio di componenti. Si tratta della piccola induttanza L1 e del trasformatore T1 di segnale della porta Ethernet che sono componenti dove il "pressing" della tecnologia SMD si fa piuttosto sentire. Tuttavia il passo (1.27mm) del trasformatore consente agevolmente la saldatura con una punta conica sottile come si vede nelle successive immagini.

La serigrafia presente sul circuito stampato definisce le posizioni dei componenti in relazione ai riferimenti riportati nell'elenco materiali:

Posizioni componenti per l

Posizioni componenti per l'assemblaggio

Download

EY-CPU_Assemblaggio.pdf

Ho iniziato col montare i due componenti SMD ossia la bobina L1 ed il trasformatore T1. In particolare per il trasformatore ho fissato con precisione la posizione, centrata rispetto alle piazzole del circuito stampato, saldando due pins in diagonale agli estremi delle due file. Poi, verificato il corretto posizionamento, ho effettuato la saldatura di tutti i restanti pins:

Saldatura dei pins estremi

Saldatura dei pins estremi

Saldatura di tutti i pins

Saldatura di tutti i pins

Il trasformatore T1 saldato

Il trasformatore T1 saldato

Per la saldatura dell'induttanza L1 ho utilizzato un paio di pizzette per tenerla in posizione, facendo attenzione a non danneggiarne la superficie:

Saldatura della bobina L1

Saldatura della bobina L1

A questo punto ho continuato con la saldatura di tutti i componenti dando precedenza ai passivi più piccoli come le resistenze:

Saldatura delle resistenze singole

Saldatura delle resistenze singole

Ho tralasciato, per ora, il montaggio dei grossi condensatori elettrolitici, saldando i piccoli condensatori ceramici e al tantalio :

Aggiunta dei condensatori ceramici e al tantalio

Aggiunta dei condensatori ceramici e al tantalio

I leds previsti nel circuito saranno molto utili in fase di test del programma applicativo IEC. Assieme ai leds ho montato anche i pochi diodi presenti nel circuito:

Leds di segnalazione e montaggio dei pochi diodi

Leds di segnalazione e montaggio dei pochi diodi

Le reti resistive (quelle nere) sono molto vantaggiose in termini di spazio occupato e ne ho fatto abbondante uso. Ho anche montato i varistori ed i condensatori a disco alta tensione. A dire il vero poi mi sono pentito di aver montato quest'ultimi in questa fase perchè poi, maneggiando successivamente la scheda, tendono a piegarsi (mai raddrizzarli più volte ma solo alla fine!):

Reti resistive, condensatori a disco alta tensione e varistori

Reti resistive, condensatori a disco alta tensione e varistori

E' giunta l'ora dei circuiti integrati anche se, per quelli che prevedono lo zoccolo, attenderò il termine del montaggio per inserirli. Ho montato anche il pulsante, il deviatore e la bobina dell'alimentatore switching:

I circuiti integrati, gli zoccoli, gli interruttori e la bobina alimentatore

I circuiti integrati, gli zoccoli, gli interruttori e la bobina alimentatore

Il montaggio degli ingombranti connettori e morsettiere a vite comincia a dare alla scheda un aspetto più definito:

Morsettiere a vite e connettori vari

Morsettiere a vite e connettori vari

I relè occupano una parte notevole del circuito, ma come già detto vorrei poter collegare questa scheda anche a qualche lampada esterna. Ormai sono alla fine per cui decido di montare anche i condensatori elettrolitici:

Montaggio dei relè e dei condensatori elettrolitici

Montaggio dei relè e dei condensatori elettrolitici

E' arrivato il momento di infilare (con grande attenzione) il modulo processore. Ma prima di fare questo mi sono preoccupato di dare alimentazione alla scheda e di verificare almeno le corrette tensioni erogate dall'alimentatore (+5V e +3.3V):

Tutti i componenti sono finalmente montati

Tutti i componenti sono finalmente montati

La scheda montata vista di taglio

La scheda montata vista di taglio

Dopo il montaggio ho dato una pulita al lato saldature con alcool e spazzolino rigido per far sparire più magagne possibili lasciate dal saldatore. Non ho pitturato la scheda finita che appare nelle foto finali, ma semplicemente, essendo un fotografo improvvisato, ho avuto condizioni di illuminazione ambiente differenti tra la tarda serata in cui ho montato il mio KIT e la mattina successiva. Comunque: l'importante è che funzioni...

Il colpo di grazia

Come ho tecnicamente motivato poco sopra, non sono un patito delle scatole di plastica, ma la tentazione di dargli una forma migliore è stata grande. Ho preso un pezzo di profilo in plastica che avevo in giro e, armato di "segaccio", ne ho tagliato un pezzo lungo giusto (che fatica però andare diritti...).
L'effetto finale è sicuramente migliore:

Vista inclinata da sopra

Vista inclinata da sopra

Vista inclinata da sotto

Vista inclinata da sotto

Foto di gruppo finale

Tutti i partecipanti alla costruzione del PLC didattico

Tutti i partecipanti alla costruzione del PLC didattico

Al termine del duro lavoro convinco i miei "fidati collaboratori" a partecipare ad una foto di gruppo assieme alla nuova creatura. Al saldatore vanno i maggiori meriti per il suo instancabile lavoro che svolge, senza mai protestare, da più di 20 anni. Le pinzette hanno contribuito alla saldatura della piccola bobina SMD, mentre le pinze e tronchesine hanno piegato i terminali dei componenti e tagliato le parti in eccesso dopo la saldatura. Il multimetro ha confermato il funzionamento dell'alimentatore prima di inserire definitivamente il processore nello zoccolo. Infine non poteva mancare il "segaccio" il cui contributo è stato fondamentale per il taglio del guscio in plastica.

Conclusione

Finisce qui questa parte, sperando di non aver annoiato nessuno con l'eccessiva estensione verticale del blog causata dalle fotografie. Ora si tratta di far girare qualche programma IEC61131-3 sulla scheda, ma prima di programmarla occorrerà definire alcune questioni software di non poco conto. Mi riferisco allo sviluppo del Real Time System (abbreviato in RTS) che è quel programma eseguibile che la farà funzionare come PLC in stretto contatto con l'ambiente di sviluppo CoDeSys. Di questo e di alcune operazioni di servizio relative al sistema operativo real-time della scheda, necessarie dopo il montaggio hardware, me ne occuperò nel prossimo blog.

Download

http://www.electroyou.it/users/files/AOX/EY-CPU_Schema.pdf
http://www.electroyou.it/users/files/AOX/EY-CPU_Elenco_Materiali.xls
http://www.electroyou.it/users/files/AOX/EY-CPU_Gerber_rev02.zip
http://www.electroyou.it/users/files/AOX/EY-CPU_Assemblaggio.pdf
http://www.electroyou.it/users/files/AOX/fileperblog.zip

L'utente "libero0000" ha costruito il suo PLC

Il provvidenziale intervento di libero0000 ha permesso di risolvere il primo problema che ha colpito duramente il mio progetto. Sapevo che i relè di questi tempi sono introvabili, ma con una certa leggerezza ho utilizzato nel progetto un relè che già conoscevo da tempo e che avevo adottato in passato. Purtoppo nel rimediare i materiali per i primi esemplari mi sono trovato subito "in buca" con le solite marche che avevo in testa e, errore del progettista testardo, non ho guardato oltre il mio naso. Così libero0000 mi ha segnalato che pure Finder produceva tale relè e ne ha pure comperati su Ebay un numero sufficiente a coprire i primi KITS. Cosa ancora più bella è che questi relè hanno pure l'opzione di essere montati su zoccolo, il che da un'ulteriore possibilità alla scheda. Approfittando di tale suggerimento ho poi verificato che tale relè è disponibile a volontà e in stock, alla faccia delle 47 settimane di consegna di quelli che ho usato io nel mio KIT e che avevo già nel cassetto. Ora libero000 è impaziente di cominciare a programmarlo con CoDeSys, ma deve ancora per un po' usarlo come fermacarte sulla scrivania, un'altro dei possibili utilizzi del PLC didattico.
Ecco le foto che libero0000 mi ha inviato sul montaggio del suo KIT:

Il PLC  didattico realizzato da libero0000

Il PLC didattico realizzato da libero0000


Anche "claudio7311" ha montato il suo PLC

Voglio presentare un nuovo nato del mio progetto, pronto per ricevere la prima "scossa". Sono sicuro che la volontà, impegno ed entusiasmo di claudio7311 saranno ripagati dal funzionamento al primo colpo del suo KIT. Così potrà iniziare subito a programmarlo e a preparare il suo piccolo, ma importante, corso per i ragazzi della scuola media. Il suo scopo didattico è veramente al limite di ogni possibilità dell'insegnamento, ma se avrà dubbi e difficoltà io sono sempre pronto a sostenerlo, aiutarlo e magari ad ascoltarlo in mezzo ai banchi. Così mi faccio pure un giro dalle sue parti, visto che lì ho dei bei ricordi degli anni dell'università e un po' meno del militare...
Questo è il PLC in KIT realizzato da claudio7311:

Il PLC  didattico realizzato da claudio7311

Il PLC didattico realizzato da claudio7311

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Commenti e note

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di ,

Veramente un ottimo lavoro di assemblaggio descritto ed illustrato nel modo migliore. Bravo!

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di ,

Saro lieto di poter pubblicare al più presto anche una foto del terzo esemplare. L'esperimento di provare a trasferiere un po' di automazione a ragazzi delle medie è piuttosto estremo ma confido nelle tue capacità oltre che a quelle dei ragazzi. Ho un figlio in terza media che su tante cose è più sveglio di me...

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di ,

Ciao AOX sarei anche io interessato al montaggio del tuo kit col primo scopo di approfondire le conoscenze dello standard Codesys per poi trasferirle ad un gruppo di ragazzi delle scuole medie del mio comune. Per prima cosa vedro' di racimolare un display in Can e qualche I/O cosi' da poter trasformare il Kit in un ottimo banco di studio, un'altra idea da sviluppare con i ragazzi sarebbe una bella stazione metereologica alla quale collegarsi saltuariamente via web e scaricare i dati immagazzinati.....vedremo se sara' nelle nostre possibilita'!!!

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di ,

sul Can ho un po' di esperienza e possiamo venrici incontro...

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di ,

L'interfaccia CAN l'ho messa perchè già prevista nel micro e bastava un integrato driver da un paio di Euro (almeno nei cataloghi). Inoltre l'ambiente di sviluppo prevede già il protocollo CANopen e quindi basta solo caricare il file descrittivo .EDS dello slave per gestirne l'IO. Per fare delle prove didattiche, già dal prossimo blog, ho messo degli ingressi ed uscite locali ma non è escluso che successivamente si possa anche fare qualche esempio CANopen. Ho esperienza maggiore sui bus RS485 rispetto a CAN, ma può essere l'occasione per migliorarla apprendendo anche da chi usa CAN. Io ho solo fatto prove con un modulo 16+8 IO preso già fatto da una ditta tedesca, ma mi piacerebbe trovare una strada semplice anche per farne di interfacce CANopen, visto che CoDeSys le integra in modo semplice e diretto.

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di ,

salve a tutti sono nuovo di questo blog , l'ho scoperto solo ieri e mi sembra davvero interessante . Il kit presentato da AOX mi sembra essere un modo per lanciarsi nel mondo dell'automazione senza rinunciare a nulla. Il fatto di poter utilizzare un sistema di programmazione di tipo commerciale fa' del kit un vero banco di studio che potrebbe essere presentato ai ragazzi delle scuole per rendere il proprio sapere un po' piu' attuale visto che ai miei tempi non si andava oltre la giunzione NPN. Il progetto sarebbe ancora piu' interessante se assieme al micro e alla sua programmazione si potesse fare un accenno al come interfacciare dell'I/O su rete Can e proporre un visualizzatore su seriale. lo so' si chiede sempre l'impossibile pero' a volte l'unione di idee ....fa grandi cose..Ciao

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di ,

Ti ringrazio Aox, per la fiducia che mi ha dato. Per i relè ho avuto molta fortuna a trovarli su ebay germania ad un prezzo irrisorio per 20 pezzi. Un solo consiglio, non fate come me che piego i piedini a 90° all'interno per far tenere i componenti e nel tagliare l'eccesso incido le piste, la scheda è perfetta è la mano che non è buona. Chiedo scusa a tutti per le foto non eccelse.

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di ,

Non conosco se hai un riferimento non privato per la tua richiesta. Fammi eventualmente sapere la risposta che sono curioso. Comunque se il tuo interesse è di costruirti un PLC come quello che vedi sappi che io ho ancora completi di tutto (tranne guscio) N.3 kit già divisi nelle bustine e che posso dartene uno in cambio solo della tua volontà di arrivare in fondo come sta facendo libero0000. Approfitto della tua conoscenza di Rabbit: so che qualche anno fa avevano fatto una scheda demo con un loro micro sulla quale avevano implementato l'IEC61131 con il tool ISAgraph. Ma non capisco però che fine abbia fatto tale progetto cose visto che i link sembrano tutti "secchi". Sai qualcosa in merito? Questa è l'unica cosa che penso gli assomigli. Comunque non ho dubbi sulla soluzione Beck+CoDeSys.

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di ,

Grazie AOX della risposta, ho scritto all'International Sales Beck IPC (in inglese) chiedendo un sample, per poter costruire (e finalmente usare) questo bel PLC costruito attorno ad un potentissimo microcontrollore che a quanto apprendo ha anche una dotazione I/O di tutto rispetto. L'alternativa per me sarebbe stata un RABBIT 6000 che però per progetti del genere è molto più difficile da implementare, ancora un grazie e un complimenti! F

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di ,

Mi ricollego a quanto detto nel mio ultimo commento, qui sotto, dove evidenziavo che Beck è prevalentemente rivolta al mercato industriale. Sul sito vendono solo delle demoboard, non proprio economiche, ma la cui realizzazione e finitura denotano questo approccio professionale ed industriale. Io opero nel settore dell'automazione e quando tempo fa, li ho trovati, vedendone le potenzialità, ho cominciato subito a lavorarci sopra, partendo anche dalle loro demoboard. Come i circa 4000 clienti Beck, non ho avuto alcun problema ad avere, tramite il distributore Italiano, sia i campioni che forniture di serie. Quando poi mi sono imbattuto in EY ho pensato, con il mio primo blog "Elettronica nell'automazione industriale", di descrivere questa mia esperienza lavorativa, pensando di segnalare ad altri una cosa particolare ed interessante. Solo a quel punto poi ho deciso anche di proseguire con un esempio pratico di utilizzo. Così è venuto fuori, inaspettatamente e come per gioco, l'unico PLC (nel vero senso del termine e cioè programmabile IEC61131-3) completamente in scatola di montaggio. Quello che oggi io pubblico su EY è anche il frutto di un lungo, complesso e costoso percorso che ho fatto in precedenza, ma questo mio progetto permette ad altri di scavalcare, a piedi pari, tutto quanto è stato necessario per passare da un processore Beck ad un PLC funzionate, in questo caso pure fatto da una manciata di componenti montabili a mano e pronto alla programmazione IEC61131-3, soprattutto azzerando qualsiasi investimento software e di sviluppo. A questo punto il mio personale esperimento di vedere se riesco (e non è detta, ma per me è comunque una bella prova) a fare costruire ad altre persone un PLC da zero (vedi libero0000) e poi a farglielo anche programmare, mi ha fatto anche capire che l'unico limite è il reperimento on-line del processore a un pezzo singolo e da privato. Sono convinto che, se mi sarà data l'opportunità di terminare questo mio esperimento, si troverà una soluzione anche a questo. Io sono aperto a tutto e a tutti e non credo sia un grosso ostacolo trovare il modo di avere campioni on-line del processore o al limite anche l'intero kit. D'altra parte sarebbe un peccato abbandonare al suo destino l'unico (almeno così mi risulta) PLC didattico in scatola di montaggio che nasce dallo schema hardware e termina con la programmazione IEC61131-3. Se così non fosse possibile sarò comunque soddisfatto di aver scritto qualche cosa su degli argomenti anch'io.

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di ,

Ciao, studio ingegneria elettronica al politecnico di milano, anzitutto congratulazioni vivissime per la guida che è utile e interessante. Sono molto interessato al microcontrollore Beck SC24 , di cui fino ad ora ingoravo l'esistenza, per cui mi chiedevo: la Beck distribuisce samples? O dove posso acquistare online i suoi prodotti? Controllando sul sito non si capisce bene (mentre su microchip.com, ti.com, atmel.com e freescale.com è più semplice..)

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di ,

Ciao Aox, anche io sono nel mondo del lavoro, effettuo riparazione di macchine per saldatura e ogni tanto mi è capitato di mettere mano su plc, solo che la mia conoscenza è unicamente sul ladder, (plc gefanuc). Io sono un tipo che mi piace imparare e leggendo il tuo articolo, mi è venuta curiosità verso il CoDeSys e lo standard IEC61131-3. Per quello che riguarda le schede, secondo me è sbagliato che ci rimetti, almeno le spese vive devi fartele ripagare, se vuoi una te l'acquisto io, senza nessun Tuo obbligo di impegno e garanzia, anche smontata, senza pezzi ho una buona manualità sia nel ripararle che nel montarle le schede. Avrei altre 1000 domande, sulla stabilità del chip, ma prima di farlo installo il CoDeSys poi te le presento per non fare 1000 post. grazie stefano

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di ,

Penso che anche con me Admin deve aver grande pazienza, ma purtoppo le mie spiegazioni sono complemento essenziale del blog. Il tuo dubbio è più che lecito: hai la dote delle domande giuste. Lo scopo principale dei miei articoli era solo quello di dare una traccia, secondo la mia esperienza del tutto personale, a chi ancora studia a scuola ma anche anche a chi, come me, è già nel mondo del lavoro, su come sia possibile affrontare un'automazione industriale che non utilizzi necessariamente un PLC commerciale oppure un microcontrollore dedicato in C e che possa essere adattata a casi specifici e reali. Come forse noterai nei miei articoli, anche se parlo di kit e studenti, c'è una certa insistenza su argomenti, che a mio avviso contano tantissimo nel mondo reale dell'industria e che nel mondo della scuola e in una demoboard non vengono neanche lontanamente sfiorati. Un giorno che tali studenti, come è capitato a me, usciranno da scuola, penseranno che fare una scheda a microcontrollore per una vera macchina sia facile e scontato. Ciò che dico mi è spesso confermato dal trovare in giro, in macchine reali, schede con l'aspetto delle demoboard (probabilmente perchè l'approccio si è fermato a quel punto) oppure schede che impazziscono al primo sbadiglio di un teleruttore, oppure piazzole e piste del PCB che si stracciano alla prima stretta di un morsetto. Inoltre il mio progetto è pretesto per fornire informazioni riguardo la programmazione IEC61131-3 che è lo standard mondiale dell'automazione. Questo linguaggio è punto di riferimento per l'industria e lo si trova anche in tutti i veri PLC. Voglio sottolineare che le schede Arduino e Cubloc sono validissimi strumenti (magari ci fossero stati quando ero a scuola: avrei fatto di tutto per averle). Il mio è un approccio industriale e verso il mondo del lavoro, che spero serva, anche solo per una riga dei miei articoli, a qualcuno che ancora studia. Ti confermo che Beck non ha la politica commerciale di Cubloc, perchè rivolta al mondo dell'industria, dello standard (sono Tedeschi) e delle produzioni di serie ma penso che un giorno sia questo il mondo che dovrà affrontare chi ora studia. Con il mio kit non voglio assolutamente fare concorrenza a nessuno di questi bellissimi sistemi di sviluppo, ma se a qualcuno piace seguirmi, ho dato la mia disponibilità a inviare gratis 3 kits (non vado in rovina per questo) e se poi alla fine vediamo che ce ne servono altri mi posso organizzare meglio, visto che ho accesso, a volontà, ai fornitori diretti di tutti i componenti del kit. A me fa piacere anche solo il fatto di aver dato la possibilità a qualcuno di fare una piccola esperienza di programmazione IEC. Ho intenzione verso il 4°/5° blog di pubblicare un programma template CoDeSys con il quale si potrà comunque scrivere e provare la programmazione, ripeto standard mondiale, utilizzando un'interfaccia grafica di simulazione software del mio PLC reale (fotografato) come averlo davanti agli occhi. Per quanto riguarda l'interfaccia operatore, se lo metti in rete, puoi crearti graficamente tutte le interfacce che vuoi ed accedere da qualsiasi parte del mondo.

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di ,

Aox, mi hai fatto capire perfettamente la differenza, non so se posso continuare a postare domande o se l'admin mi silura, mi hai fatto sorgere un dubbio in questo caso per uso hobbistico il beck non diventa difficile da gestire? O con pochi componenti può diventare flessibile come un cubloc o un'arduino; anche perchè vedendo la potenza del beck; si ipotizza con solo il beck si possa gestire sia macchina che interfaccia operatore. sbaglio? ciao

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di ,

Prima di risponderti ho dovuto riguardare i prodotti Cubolog in quanto li avevo analizzati molto tempo fa. Hanno una bella gamma di prodotti e dei prezzi interessanti ma i numeri in termini di specifiche sono piuttosto differenti. Memoria programma Cublog 80-200Kbytes, Beck 8Mbytes. Ram Cublog 3-110Kbytes, Beck 8Mbytes. Inoltre Beck ha un file system FAT16/32 con nomi lunghi attivo sul disco interno da 8MBytes e sul disco aggiuntivo esterno USB (e quindi per esempio 8GBytes come nella chiavetta corta che vedi nella foto finale). Il processore Beck è un 16bits CISC a 96MHz contro un 8bits RISC a circa 18MHz. Inoltre il Beck ha di serie l'interfaccia CANopen e l'Ethernet. Quest'ultima è supportata da una grande quantità di protocolli Internet con lo stack TCP/IP che permettono le Email, FTP e la funzione Web-server con la quale entri da remoto nella macchina come se questa fosse un sito Web, vedendo e cambiando i valori in pagine create graficamente. Il Beck ha un sistema operativo vero e proprio tipo DOS multitasking e terminale TELNET. Non da poco è che il PLC della Cublog ha un software di programmazione PLC solo ladder suo specifico e piuttosto elementare, mentre Beck usa CoDeSys molto più evoluto, usato da 250 produttori mondiali di PLC, PC industriali e schede varie, programmabile con i 5 linguaggi standard secondo la IEC61131-3 più un sesto. I prezzi del Cublog mi sembrano inferiori ma l'ordine di grandezza è quello e ti garantisco che la differenza ne vale la pena. Considera che nel costo Beck è compresa anche la licenza CoDeSys, irrinunciabile. Le schede demo del Cublog mi sembrano piuttosto demoboard per essere usate realmente, oltre che costose, e qui la mia soddisfazione per il lavoro fatto è grande. Tuttavia Beck ha un approccio commerciale molto diverso, più industriale e tedesco mentre Cublog ha puntato molto più sulla vendita on-line di un solo pezzo e alla rivista dell'hobbysta. Ma se i problemi sono solo questi si possono risolvere facilmente perchè dove non arriva il tedesco ci pensiamo noi che siamo Italiani.

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di ,

Ciao Aox, ancora grazie per la risposta e per la delucidazione, hai ragione, fare troppi pcb senza ancora un riscontro dal pubblico o di durata prodotto sarebbe inutile, una domanda tecnica, secondo Te quali sono le differenze fra i chip da Te utilizzati della Beck e i cubloc? grazie ciao

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Domanda da 1000 punti. Quando ho deciso di "buttarmi" di getto in questo progetto l'ho fatto inizialmente per puro desiderio di parlare anch'io di una mia esperienza specifica, visto che, come ho detto nel mio precedente commento, c'è una parte nascosta in me che vorrebbe essere insegnante. Così ho colto l'occasione che mi ha offerto EY, che ho scoperto per caso, ignorante che ci fossero queste opportunità. Poi dopo iniziato, nel giro di poco, mi sono reso conto che questa domanda sarebbe prima o poi arrivata. Premetto che il progetto hardware e software è pubblico, completo e funzionante (spero...) e chiunque è libero di farne tutto quello vuole in autonomia da me. I materiali sono tutti a stock sui cataloghi tranne lo stampato ed il processore. Riguardo i cataloghi ovviamente i prezzi sono da catalogo. Per fare un esempio un relè sul Mouser costa circa 2.5E quando il suo prezzo nei canali di distribuzione ufficiali è di 0.6E. Ma per chi deve fare un pezzo potrebbe ancora andare bene. Riguardo lo stampato ne ho fatti 5 (il 6° era extra). Ho già provato la scheda, in preparazione del prossimo blog, e mi sono accorto di un errorino tra l'integrato I2C delle uscite (che ho usato per la prima volta e mi sono fregato!) e l'ULN2803 che ha richiesto un pull-up che si monta comunque facile e pulito nel lato saldature (ho la foto). Quindi ho fatto bene per ora a non fare ulteriori stampati (i files dei links sono già corretti dopo il debug) e conviene ancora lasciar maturare il progetto prima di rifare le pellicole del PCB. Riguardo il processore ne ho 5 pezzi, come per tutto il materiale completo del kit, dei quali l'unico montato è quello che vedi. Questo componente è tranquillamente prodotto in Germania e distribuito, in tempi rapidi, in Italia ma non in negozio, al privato e a singolo pezzo. Io ho già una certa scorta del modello BGA a 177 pins, impossibile in un kit da montare a mano, ma della versione dip32, usata nel kit, posso prendere seriamente in considerazione l'acquisto dei 100pz che permette di rendere il prezzo migliore. Sono infatti fermamente intenzionato ad adottare anche questa versione per quanto riguarda la mia attività, poichè per schede da fare al volo, anche per me, è più pratico del BGA che invece richiede impianti e macchinari complessi per il montaggio ed è più rivolto alla produzione di serie. Detto questo, per il momento, in una fase ancora così prematura e di sviluppo, penso che la cosa più saggia sia di continuare il mio percorso, mostrarvi cosa può fare la scheda e raccogliere sensazioni ed interesse da parte vostra. Inoltre, visto che è un esperimento, per ora metterei a disposizione totalmente gratuita 3 dei kits rimanenti (tanto che me ne faccio, ma uno lasciatemelo di scorta) a chi veramente crede in ciò che propongo e abbia tutta la passione ed il minimo di basi per arrivare fino in fondo. Poi, quando l'esperimento sarà concluso e maturato sarà molto più semplice fare delle scelte in merito. Penso che, se la cosa piace, un sistema lo troviamo anche dopo i primi 3 kits.

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Ciao a tutti, è il mio primo post in questo sito, che volevo dire nulla di più che sono rimasto impressionato dal lavoro di AOX, una nota negativa... solo 6 pcb penso che avresti fatto meglio a farne qualcuno in più :) . Come funziona per acquistarne 1 per poter seguire la programmazione con qualcosa in mano? grazie ciao

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Non avevo dubbi, il mio commento voleva scherzosamente insinuare che oltre ad essere il tuo mestiere, ci metti una grande passione !!

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Admin: il tuo apprezzamento è una grande soddisfazione per me, ma anche una grande responsabilità perchè significa che non devo deludere te e i lettori nel futuro. A prima vista questi blogs, sembra vogliano insegnare qualcosa a qualcuno, ma ti garantisco che chi sta imparando da questa esperienza ed occasione che mi da EY, sono proprio io. Riuscire nel mio intento in 4/5 puntate, in uno spazio contenuto per quanto generoso, a progettare costruire ed usare un PLC, è una vera palestra per me e per la mio modo di esprimermi e presentare, che spesso lascia a desideare. Dal prossimo blog dovrò parlare di software e questo mi ha già spinto a ricercare un metodo che mi permetta di farlo in modo semplice e compatto. Sono sempre stato molto aperto e disponibile a svuotare il sacco su ciò che penso di aver capito e su quello che mi appassiona e per questo mi sarebbe piaciuto insegnare anche se ho scelto una strada diversa dove le priorità sono altre e chi ti ascolta sono pochi (magari se rinasco...). Rusty: i complimenti da uno come te sono sempre ben accetti. Per quanto riguarda il PCB ne ho fatti 6pz in Cina in una decina di giorni da una ditta con buona tecnologia (piste 3mils e fori laser da 4mils), che mi sta anche facendo risparmiare non solo nei campioni ma anche in produzione. Per questo ho pensato sia più corretto, nei confronti di tanti altrettanto bravi fornitori italiani, che comunque utilizzo, che ti risponda in un post privato. Orlando: il tuo commento della precedente puntata è stato fonte di energia per questo nuovo blog. Sono contento di sapere che sei tra i miei principali sostenitori e le tue parole continueranno ad essermi di grande aiuto in questo "lavoraccio". Elettrodomus: non hai tutti i torti. Tuttavia voglio dirti che per me hobby e lavoro sono indistinguibili. Buona parte del mio tempo lavorativo lo utilizzo per studiare e mettere a punto metodi di lavoro e cose che più mi piace fare a fondo perduto e quindi per hobby. Questi metodi e cose, grazie alla loro genericità, poi spesso riesco a riversarle sul lavoro vero proprio. In questo modo alimento e finanzio il mio hobby ed il giro si ripete. A proposito, in quanto ad espressività (che come ho detto in me è carente) e capacità di spiegare con facilità cose difficili ho molto da imparare da te Elettrodomus.

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Bravo, sembra quasi che fai questo di mestiere! :)

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Complimenti.Avevo intuìto da subito una tua grande passione e capacità:un capolavoro.Per raggiungere questo livello di qualità occorrono anni di lavoro.Un saluto,Orlando.

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Complimenti, mi accodo ad Admin, sembra una scheda uscita da una catena di montaggio. Perfetta. Dove hai ordinato il PCB? E quanto ti è venuto a costare? Suppongo un centinaio di euro :)

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Molto bello tutto: il progetto, le immagini perfette, le parole che raccontano la costruzione. Sono onorato che chi ha passione e capacità, presenti il frutto del suo lavoro in questo spazio. Mi auguro che tra i lettori ci sia anche chi, oltre ad apprezzare la qualità del progetto e gli obiettivi che si pone, decida di seguirti nella sua realizzazione concreta.

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