Come scrivere una specifica di controllo — Decidere come si ferma e come riparte, prima della messa in servizio

Ultimo aggiornamento: 2026-09-24 / Categoria: Progettazione del controllo, PLC

La specifica di controllo decide, prima di scrivere il programma, come la macchina si ferma e come riparte, e lo fa concordare a tutti gli interessati. Questa guida è per il progettista del controllo di un costruttore di macchine che chiede al cliente cosa deve succedere in caso di anomalia e si sente rispondere solo «fermala».

Quando il robot si ferma per un'anomalia, il pezzo bloccato va rilasciato? Dopo lo sblocco dell'arresto di emergenza, da dove riparte la macchina? Se la specifica non lo dice, il programmatore decide sul momento, e le diverse supposizioni del cliente e del progettista meccanico emergono solo al collaudo. L'esempio è una macchina di trasferimento: un nastro trasportatore porta il pezzo in posizione fissa, il pezzo viene bloccato e un robot lo preleva.

1. Decidi la forma di ogni capitolo e non lasciare capitoli di solo testo

Per ogni capitolo decidi prima cosa stabilisce e in quale forma. Un capitolo scritto solo in prosa fa immaginare a ogni lettore un movimento diverso. I nomi dei capitoli cambiano da azienda ad azienda. La colonna «forma» dice con che cosa si scrive il capitolo.

CapitoloCosa stabilisceFormaConcordato con
Ambito e premesseFin dove arriva il tuo controllo. Chi realizza il programma del robot, il circuito di sicurezza e la comunicazione con il PC di gestione della produzione. Tempo cicloTesto e tabelleCliente, progettazione meccanica
Configurazione del sistemaDispositivi e comunicazione. Il master di ogni lineaCome si disegna uno schema di sistemaProgettazione elettrica, responsabili degli altri dispositivi
I/O e indirizziNomi dei segnali e indirizzi PLC. Se i segnali in direzione di arresto sono ON in condizione normaleCome costruire una mappa degli indirizzi PLCProgettazione elettrica
Modi di funzionamento e statiL'elenco dei modi e le condizioni per cambiarli. Come passano da uno all'altro gli stati di funzionamento (in marcia, fermo e così via)TabellaCliente (operatori, manutenzione)
FunzionamentoIl movimento di ogni fase e cosa attende prima di passare alla successivaCome disegnare un diagramma di flusso PLCProgettazione meccanica
Segnali con gli altri dispositiviL'ordine dell'handshake e i limiti dei tempi di attesa. Cosa fanno i segnali quando l'altro dispositivo si fermaCome disegnare un diagramma temporaleResponsabili degli altri dispositivi
Arresti e anomalieI tipi di arresto. Per ogni anomalia: come si ferma, cosa resta attivo e la procedura di ripristinoTabella dell'elenco anomalieCliente, responsabile della sicurezza
Comando manualeInterblocchi che restano attivi in manualeTabella delle condizioniProgettazione meccanica, cliente
Pagine video e pulpito di comandoL'elenco delle pagine video e come vengono segnalate le anomalie (lampada, cicalino, pagina video)Elenco delle pagine videoCliente
Registro delle modificheLe versioni e il motivo di ogni modifica. I punti ancora aperti e chi ne è responsabileTabellaTutti

I capitoli su configurazione, I/O, funzionamento e segnali con gli altri dispositivi mostrano le incongruenze una volta disegnati; le guide collegate dalla tabella dicono come. I capitoli liquidati più spesso con una frase sono modi, arresti e anomalie, e comando manuale. La sezione 2 qui sotto è ciò che quei capitoli stabiliscono.

2. Modi, arresti, ripristino e manuale: dai loro un nome e stabiliscili in tabelle

  1. Traccia per prima cosa il confine del tuo controllo Il programma del robot lo scrive il responsabile del robot, e a togliere la potenza è il circuito di sicurezza. Il PLC legge lo stato del circuito di sicurezza e si occupa del riordino e della procedura di ripristino (Ripristino dopo emergenza: diagramma di flusso (esempio)). Fuori dal confine non scrivere il contenuto: solo chi decide e i segnali scambiati al confine.
  2. Metti modi di funzionamento e stati in tabelle separate Il modo dice chi può muovere cosa; lo stato è la condizione di funzionamento dell'intera macchina. Messi in un unico elenco, nessuno sa dire cosa si può comandare mentre la macchina è in arresto per anomalia in modo automatico. Scrivi i cambi di modo con lo stato come condizione e consenti il passaggio da automatico a manuale solo in attesa di avvio o in arresto per anomalia.
  3. Stabilisci i tipi di arresto e dai loro un nome Il «fermala» del cliente comprende diversi modi di fermarsi: l'arresto a fine ciclo, che ferma a fine fase; la pausa, che ferma sul posto e poi riprende; l'arresto per anomalia, che attende un reset; l'arresto di emergenza, che toglie la potenza. Se l'arresto di emergenza è di categoria 0 (potenza tolta subito) o 1 (decelera, poi toglie) si decide con il responsabile della sicurezza.
  4. Ricava le anomalie di timeout dalle attese del diagramma di flusso Assegna a ogni attesa un numero di secondi e ogni timeout corrisponde uno a uno a un movimento. Le attese di una persona, e quelle in cui semplicemente non arrivano pezzi da monte, non hanno limite. Le anomalie che possono verificarsi in qualsiasi fase, come un allarme del servo o la pressione dell'aria, si rilevano per dispositivo, separatamente dalle attese.
  5. Dividi il ripristino in tre: rimuovere la causa, reset, avvio La macchina non deve mai muoversi con un reset. Il reset cancella solo la segnalazione e abilita l'avvio; i pezzi rimasti a metà ciclo vengono rimossi e si esegue la Ricerca di zero: diagramma di flusso (esempio). Riprendere dal punto in cui si è fermata è ammesso solo per le anomalie in cui la presenza del pezzo in ogni posizione è univoca (E01 ed E02 nell'esempio).
  6. Scrivi cosa fanno i segnali dell'altro dispositivo in caso di anomalia e di mancanza di alimentazione I segnali in direzione di arresto si ricevono come «normale = ON». Se ricevi «anomalia = ON», una mancanza di alimentazione o un cavo interrotto vengono letti come «nessuna anomalia». L'ordine dell'handshake e i limiti dei tempi di attesa si concordano con la controparte su un Come disegnare un diagramma temporale (sezione 4 dell'Handshake: diagramma temporale (esempio)).
  7. Metti in tabella le condizioni per il movimento manuale Separa gli interblocchi che restano attivi in manuale dalle condizioni che il manuale esclude. Poiché il manuale serve a ripristinare dopo le anomalie, «non aprire né chiudere il bloccaggio mentre il robot è nella zona di interferenza» resta attivo anche in manuale. Da pagina video si possono escludere solo gli interblocchi che esistono per le funzioni del PLC; le porte di protezione e gli arresti di emergenza che proteggono le persone stanno nel circuito di sicurezza e non si possono escludere.

3. Esempio: l'elenco anomalie di una macchina di trasferimento dice anche cosa resta attivo

Una riga dell'elenco anomalie contiene la condizione di rilevamento, come si ferma, cosa resta attivo e la procedura di ripristino. La macchina di trasferimento dell'esempio funziona in questo ordine.

Il robot è dedicato a questa macchina e arriva subito quando riceve la richiesta di prelievo. I secondi delle condizioni di rilevamento sono i tempi di movimento più un margine: circa 5 s per il nastro, circa 0,5 s per il bloccaggio, circa 5 s per il prelievo del robot. La tabella è un estratto dell'elenco anomalie.

AnomaliaCondizione di rilevamentoCome si fermaProcedura di ripristino
E01 Pezzo non arrivatoIl sensore di posizione è ancora OFF 8 s dopo l'avvio del nastroArresto per anomalia. Il nastro si ferma dove si trovaControlla i pezzi sul nastro ed elimina l'inceppamento → reset → avvio (il trasferimento viene ripetuto)
E02 Bloccaggio non chiusoIl sensore di fine corsa chiuso è ancora OFF 1,5 s dopo il comando di chiusura del bloccaggioArresto per anomalia. Il comando del bloccaggio resta invariatoControlla l'orientamento del pezzo → apri e chiudi il bloccaggio in manuale e verifica il fine corsa chiuso → reset → avvio (il bloccaggio viene ripetuto)
E03 Prelievo del robot non completatoPrelievo completato non è arrivato 10 s dopo il passaggio a ON della richiesta di prelievoArresto per anomalia. La richiesta di prelievo resta ON. Il comando del bloccaggio resta invariatoVerifica l'anomalia lato robot → se la mano afferra il pezzo e il bloccaggio è chiuso, apri la mano → riporta il robot in posizione di ritiro.
Rimuovi il pezzo rimasto nell'attrezzatura o nella mano → togli la richiesta di prelievo → reset → ricerca di zero → avvio
E04 Anomalia servo dell'asse nastroL'uscita di guasto del servoazionamento (ON in condizione normale) è passata a OFFArresto per anomalia. Servo OFFRimuovi la causa → resetta l'allarme del servo → reset → ricerca di zero → avvio
E05 Arresto di emergenzaIl monitoraggio del relè di sicurezza (ON in condizione normale) è passato a OFFArresto di emergenza (il circuito di sicurezza toglie la potenza; il PLC disattiva le uscite di movimento e le autoritenute)Sblocca l'arresto di emergenza → reset → ricerca di zero → avvio

Nella colonna «come si ferma» di E02 ed E03 c'è anche cosa resta attivo. Aprire il bloccaggio su E02 nasconderebbe dove si è inceppato il pezzo. Se E03 mantiene o toglie la richiesta di prelievo dipende da cosa fa il robot quando la richiesta cade, quindi si decide con il responsabile del robot. Se la macchina si ferma a metà del passaggio, il bloccaggio non si apre finché il robot è dentro (punto 7 della sezione 2), quindi è la mano ad aprirsi.

I nomi delle anomalie si usano tali e quali nei testi delle pagine video e nei commenti del programma, così al collaudo nessuno chiede se «pezzo mancante» sullo schermo è la stessa cosa di «pezzo non arrivato» nella specifica.

4. Parti dalla configurazione; scrivi le condizioni del manuale dopo l'elenco anomalie

  1. Ambito e configurazione del sistema Stabilisci l'ambito del tuo controllo e metti dispositivi e comunicazione in uno Come si disegna uno schema di sistema.
  2. I/O e indirizzi Per ogni dispositivo dello schema, assegna segnali e indirizzi nella Come costruire una mappa degli indirizzi PLC. Ricevi i segnali in direzione di arresto come ON in condizione normale. Per l'arresto di emergenza ricevi il monitoraggio del relè di sicurezza e il contatto di monitoraggio del pulsante (NC); il contatto di arresto vero e proprio va nel circuito di sicurezza.
  3. Funzionamento normale e passaggio con gli altri dispositivi È il momento in cui la sequenza delle fasi va in un Come disegnare un diagramma di flusso PLC e l'ordine con gli altri dispositivi in un diagramma temporale.
  4. Dai un nome ai tipi di arresto e agli stati di funzionamento La colonna «come si ferma» dell'elenco anomalie si riempie con questi nomi.
  5. Costruisci l'elenco anomalie dalle attese del diagramma di flusso Per ogni attesa stabilisci i secondi, come si ferma, cosa resta attivo e il ripristino. Le anomalie che possono verificarsi in qualsiasi fase le aggiungi per dispositivo.
  6. Cambi di modo e condizioni per il comando manuale Scritti dopo l'elenco anomalie, sfuggono meno condizioni, perché il comando manuale è ciò che ripristina dopo le anomalie.
  7. Lettura congiunta ed elenco dei punti aperti Riunisci le persone della colonna «concordato con» e leggete la specifica insieme. I punti non risolti sul momento vanno nell'elenco con un responsabile e una scadenza.

5. Sfuggono facilmente: lo stato subito dopo l'accensione, come si premono i pulsanti, come si tolgono i pezzi, le registrazioni

6. Ogni riga dell'elenco anomalie diventa una voce della prova di collaudo

Una riga dell'elenco anomalie è una voce della prova di collaudo. Per E01, trattieni a mano un pezzo appena prima della posizione fissa. Il nastro si ferma dopo 8 s? Sullo schermo compare «Pezzo non arrivato»? La procedura scritta riporta la macchina in funzione? Numera le righe, usa i numeri nel verbale di prova e scrivi i criteri di accettazione nella specifica, altrimenti si discuterà per una parola diversa sullo schermo.

Anche le modifiche concordate a voce al collaudo ricevono una nuova versione della specifica e un motivo nel registro delle modifiche. Senza, si finisce a «tu hai detto, io ho detto», e la discussione sui costi aggiuntivi si inasprisce.

Strumenti per i diagrammi di ogni capitolo

I capitoli con diagrammi di una specifica di controllo si possono disegnare con gli editor di questo sito ed esportare in SVG o Markdown da incollare nel documento. I quattro editor leggono e scrivono lo stesso formato JSON.

  • System Diagram Editor — Il capitolo della configurazione del sistema. Dispositivi, comunicazione e il master di ogni linea.
  • Address Map Editor — Il capitolo I/O e indirizzi. Assegna segnali e indirizzi PLC a ogni dispositivo dello schema.
  • Timing Chart Editor — Il capitolo dei segnali con gli altri dispositivi. L'ordine del passaggio e quale segnale provoca quale.
  • Flowchart Editor — Il capitolo del funzionamento. La sequenza delle fasi e le attese; le anomalie di timeout si ricavano dalle attese disegnate qui.

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