Questo repository contiene un progetto universitario di automazione industriale sviluppato da Autorino Luigi e Apicella Francesco presso l'Università degli Studi di Salerno. Il sistema integra la logica di controllo sviluppata in ambiente Siemens TIA Portal con una simulazione tridimensionale interattiva in Factory I/O, offrendo un quadro completo del ciclo di vita dello sviluppo software per PLC.
Il progetto sfrutta la combinazione dei principali standard industriali per l'automazione e la simulazione:
- Siemens TIA Portal v17: Ambiente di sviluppo per la programmazione della logica del PLC e la configurazione hardware del sistema.
- Linguaggi di Programmazione PLC:
- LADDER (KOP): Utilizzato per la stesura e la gestione sequenziale della logica di controllo hardware e interblocchi.
- FBD (Linguaggio a blocchi di funzioni / FUP): Impiegato per la manipolazione dati e blocchi logici specifici.
- SFC (Sequential Function Chart / Grafcet): Utilizzato come modello matematico e logico preliminare per mappare gli stati e le transizioni di ogni singolo componente della scena. La documentazione manoscritta completa è allegata nel PDF.
- Factory I/O: Ambiente di simulazione industriale 3D per la modellazione fisica dell'impianto, dei sensori e degli attuatori in tempo real-time.
- Siemens HMI (Human-Machine Interface): Interfaccia operatore strutturata su due schermate principali per il monitoraggio e la diagnostica del sistema.
L'impianto è ingegnerizzato per gestire un flusso continuo di colli e smistarli dinamicamente in base alla proprietà cromatica identificata (Verde, Blu, Grigio).
Il ciclo operativo si articola nelle seguenti macro-fasi:
I pacchi transitano sul nastro di alimentazione primario dove un sensore ottico di colore legge la proprietà cromatica del pezzo. Successivamente, il pezzo raggiunge una pedana rotante controllata da fotocellule di presenza, che orienta e instrada il collo su una delle 3 linee dedicate in base al colore rilevato.
Ognuna delle tre linee indipendenti è equipaggiata con un manipolatore a 3 assi (Robot cartesiano). Quando il pezzo si posiziona nella stazione di lavorazione, il robot si attiva per simulare un ciclo di lavorazione meccanica sul pezzo specifico.
Le tre linee di lavorazione convergono verso una singola stazione di scarico comune. Un quarto robot a 3 assi presidia la zona di giunzione: il PLC gestisce l'alternanza di prelievo dai tre canali applicando una logica di priorità interna basata sul colore dei pezzi in attesa, prevenendo collisioni fisiche sui nastri e ottimizzando il throughput.
L'ultimo nastro comune trasporta i colli lavorati verso la sezione di scarico finale. Qui sono installati 3 pusher pneumatici (spingitori) che, interfacciati con i sensori di tracciamento, spingono selettivamente l'oggetto sullo scivolo corrispondente al proprio colore, depositandolo nel rispettivo cassone di stoccaggio finale (simulando lo smistamento riuscito).
Il pannello operatore (HMI) è stato strutturato su due schermate principali per consentire la supervisione dell'impianto in tempo reale:
| Schermata HMI | Funzionalità e Indicatori Monitorati |
|---|---|
| Dashboard di Monitoraggio |
|
| Statistiche e Produzione |
|
- 📁
/SFC Progetto.pdf: Documentazione tecnica esaustiva contenente le analisi preliminari cartacee e gli schemi SFC (Grafcet) dettagliati di ogni attuatore e sequenza logica dell'impianto. - 📁
/Progetto_esame.zap17: Progetto TIA Portal v17 archiviato nativamente, contenente la configurazione hardware del PLC, le tabelle delle variabili (Tag) e i blocchi di codice (OB, FC, FB) in Ladder e FBD. - 📁
/Scena_Progetto.factoryio: Scena 3D pronta per l'esecuzione con mappatura dei canali di I/O configurata per il driver S7-PLCSIM.
- Aprire Siemens TIA Portal e ripristinare il file di progetto (Menu Project -> Retrieve... selezionando il file
.zap17). - Avviare S7-PLCSIM (il simulatore di PLC) e caricare la configurazione hardware e il software nel PLC virtuale, portandolo in stato di RUN.
- Aprire la scena su Factory I/O.
- Accedere alla configurazione dei Driver (File -> Drivers), selezionare Siemens S7-PLCSIM e cliccare su Connect (apparirà una spunta verde).
- Avviare la simulazione cliccando sul tasto Play in Factory I/O.