Controllino, un PLC Open Source

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Controllino è un dispositivo logico programmabile open-source (PLC) costruito intorno ai microcontrollori ATmega328 e ATmega2560. E’ stato recentemente finanziato su Kickstarter per permettere ai Makers di progettare e controllare numerose applicazioni dell’Internet delle cose (IoT), industriali e domotiche. In particolare, offre la possibilità di implementare vari sistemi in molte situazioni quali droni ed elettrodomestici. Il PLC Arduino-compatibile è certificato CE, ed è stato progettato dal team SG-Tronic; attualmente lo si trova sul mercato con tre modelli: Mini, Maxi e Mega.

Introduzione

Il PLC è il componente base nel mondo dell’automazione industriale grazie alla sua robustezza. Con il tempo è entrato anche nell’uso domestico, come per esempio nei quadri elettrici a valle di interruttori magnetotermici. Le caratteristiche principali ne permettono l’utilizzo in ambienti rumorosi con molte interferenze elettriche e temperature elevate. Principalmente, un PLC si compone di un alimentatore e memorie RAM, EPROM e altri tipi, oltre che da un certo numero di I/O digitali/analogici. Per permettere l'interfacciamento in rete, è dotato di una porta ethernet ed eventuali schede di controllo.  Arduino è una scheda elettronica programmabile, il cui funzionamento ruota attorno ad un microcontrollore. E' indirizzata per applicazioni generali con la possibilità di implementare una interfaccia hardware esterna, in grado di trasferire segnali da sensori e attuatori, e un software appropriato che ne permette la facile programmazione.
Controllino è considerato come l’unione del PLC e Arduino, la robustezza del primo mixato con la facilità di programmazione del secondo.
I PLC Controllino di dimensioni minime dell’ordine di 36 mm x 90 mm x 60 mm (versione Mini), sono dotati di interfaccia SPI che ne permette l’utilizzo per vari scopi applicativi. Tutti i pin hanno la protezione ad alta tensione 4 kV ESD con un collegamento diretto ad un numero di schede commerciali come Arduino (Figura 1).

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Figura 1: Il modulo Controllino Mini (a sinistra) collegato con la scheda Arduino (a destra)

Caratteristiche tecniche e modelli

Le principali caratteristiche possono essere riassunte nella tabella 1, 2 e 3 dove riportiamo i dati tecnici come da data sheet. I vari modelli si differenziano principalmente per le uscite relè e il numero di ingressi e uscite. Nelle figure 2, 3 e 4 sono visualizzati i moduli Controllino presenti in commercio. Il Controllino ha un montaggio su guida DIN EN50022 35mm, facilmente programmabile per uso industriale secondo la normativa EN 61010-2-201. E' progettato per offrire una massima compatibilità ma nello stesso tempo può essere programmato da zero attraverso l'interfaccia IDE. Inoltre, è possibile utilizzare il Controllino come una piattaforma completa Arduino.

 

Parametro Descrizione
Tipo Mini
Uscita PWM 3
Orologio in tempo reale Si
Uscita rele max 6 (230V, 6A)
Processore Atmega328
Frequenza di ripetizione (Hz) 16 MHz
Min. Temperatura ambiente 0 °C
Tensione di esercizio 12 VDC, 24 VDC
Ingressi digitali max 8
Max. Temperatura Ambiente 55 °C
Ingressi max. 8
Interfacce SPI, USB 2.0 presa B
Interfacce I/O 8

Tabella 1: Dati tecnici del modello Mini 100-000-00

Parametro Descrizione
Tipo Mega
Uscite a transistor max. 24
Uscita PWM 15
Orologio in tempo reale Si
Numero max ingressi analogici 16
Uscita rele max 16 (230V, 6A)
Processore Atmega2560
Frequenza di ripetizione (Hz) 16 MHz
Min. Temperatura ambiente 0 °C
Tensione di esercizio 12 VDC, 24 VDC
Ingressi digitali max 21
Max. Temperatura Ambiente 55 °C
Ingressi max. 21
Interfacce I2C, RS-232, RS-232, RS-485, SPI, USB 2.0 presa B, Ethernet
Interfacce I/O 21

Tabella 1: Dati tecnici del modello Mega 100-200-00

Parametro Descrizione
Tipo Maxi
Uscita PWM 12
Orologio in tempo reale Si
Uscita rele max 10 (230V, 6A)
Processore Atmega2560
Frequenza di ripetizione (Hz) 16 MHz
Min. Temperatura ambiente 0 °C
Tensione di esercizio 12 VDC, 24 VDC
Ingressi digitali max 12
Max. Temperatura Ambiente 55 °C
Ingressi max. 12
Interfacce I2C, SPI, USB 2.0 presa B
Interfacce I/O 12

Tabella 1: Dati tecnici del modello Maxi 100-100-00

L’hardware PLC ne consente l’utilizzo con molti software open source. 
Il Mega Controllino è il modello di punta con il microcontrollore ATmega2560 con una velocità di clock di 16 MHz. Dispone di un’ampia dotazione di interfacce, quali 2 porte RS232, 1 porta RS485, bus I2C e SPI, e un buon numero di uscite digitali e analogiche per il collegamento di hardware esterno.
 Questo prodotto si concentra sul linguaggio di programmazione open-source Arduino (Figura 5) con un ambiente di sviluppo integrato (IDE). 
Il Controllino è semplice da usare, ha una forma piramidale in modo che tutte le connessioni di input e output siano visualizzabili direttamente in primo piano.

figura2

Figura 2: Visuale del modulo Mini. E' visibile la sola USB e di lato la connessione per la scheda compatibile Arduino.

 

figura4

Figura 3: Visuale del modulo Mega. E' visibile oltre alla USB anche la porta Ethernet e di lato le connessioni (4) per la scheda compatibile.

 

figura3

Figura 4: Visuale del modulo Maxi. E' visibile oltre alla USB anche la porta Ethernet e di lato le connessioni (2) per la scheda compatibile.

 

figura5

Figura 5: Sketch Arduino

Le versioni Mini, Maxi e Mega sono dotate di un RTC interno, solo le ultime due versioni dispongono, invece, di una porta Ethernet. Il dispositivo può lavorare fino a 2000 metri sopra il livello del mare, a temperature fino a 55 °C, con una umidità relativa massima dell’80% per temperature fino a 31 °C. Ogni modulo Controllino offre la selezione automatica del range della tensione di ingresso, consentendo l’utilizzo di un ingresso analogico e digitale nel range di 12 V o 24 V. Inoltre, la tensione di alimentazione principale oscilla fino a ± 10% di quella nominale.

I moduli Controllino Mini, Mega e Maxi sono disponibili a catalogo CONRAD con spedizione in 24 H.

3 Comments

  1. Maurizio Maurizio 12 febbraio 2016
  2. GabryDuino GabryDuino 29 febbraio 2016
  3. testato 1 marzo 2016

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