Era l'inizio degli anni Novanta quando, complice la diffusione dei personal computer, furono effettuati i primi tentativi concreti di utilizzare la tecnologia pc standard anche all'interno degli ambienti automatizzati. Si trattò di una scelta per molti versi rivoluzionaria, poiché segnava una svolta rispetto ai controlli diffusi sino a quel periodo e basati esclusivamente su dispositivi specializzati. Oltre alla logica a relè, infatti, sino a quel momento l'alternativa vedeva competere le schede elettroniche customizzate e dedicate con i plc di mercato, specializzati per le singole attività di gestione e controllo. Simili scelte comportavano anche l'utilizzo di software dedicati e specifici, limitati da una scarsa portabilità e dal fatto di richiedere un'estrema specializzazione degli operatori. Tutte caratteristiche in contrasto con le esigenze di un mercato alla continua ricerca di soluzioni sempre più flessibili ed economiche. In questo ambiente chiuso, che guardava con una certa diffidenza all'impiego di soluzioni nate per gli uffici, l'ingresso di soluzioni basate su pc trovò non pochi ostacoli, dovuti anche alle caratteristiche di limitata affidabilità di simili macchine. La 'pc-based automation', però, ha continuato a crescere, complice la possibilità di sfruttare software di controllo aperti, utilizzabili su qualunque tipologia di hardware, purché dotata di una sufficiente potenza di calcolo. All'affermazione dei pc in ambito industriale hanno contribuito numerosi fattori, primo fra tutti il cosiddetto 'e-manufacturing', ovvero la gestione integrata del ciclo produttivo, a cui si è progressivamente aggiunta la web automation. Anche i costruttori, nel frattempo, hanno rivisto la propria strategia, immettendo sul mercato i cosiddetti pc industriali. Apparecchiature che, pur condividendo l'architettura hardware e la semplicità di utilizzo tipica delle soluzioni Office, vengono progettate per operare all'interno di un ambiente produttivo, tipicamente aggressivo e in grado di danneggiare rapidamente un'apparecchiatura di tipo comune.
Innamorati del plc
Malgrado i progressi compiuti dai pc industriali, il plc rimane il sistema di controllo più utilizzato nell'ambito dell'automazione industriale. Una posizione conquistata, nel tempo, grazie alle doti di affidabilità, robustezza, modularità e compattezza che lo contraddistinguono. Simili caratteristiche, infatti, sono imprescindibili in qualunque processo industriale. E, per tale ragione, gli utenti finali tendono ancora a prediligere i plc anche a costo di una minor flessibilità. Simili risultati sono frutto del fatto che, nel proprio funzionamento, un plc esegue la scansione ciclica del programma. Questo significa che, in funzione del valore degli ingressi, viene calcolato il valore delle uscite, a sua volta depositato in un'area di memoria specifica, dove rimane finché non è stata effettuata la scansione di tutti gli ingressi. I risultati acquisiti ad una certa istruzione sono comunque resi immediatamente disponibili all'interno del plc per la prossima stazione. Si ottiene così la garanzia che la cpu esegua la scansione ordinata di tutti gli indirizzi. Inoltre, la scansione termina solo quando si giunge alla fine delle memorie o del programma. È così possibile conoscere a priori il tempo richiesto per eseguire l'intera scansione, prevenendo anche il rischio di cicli senza fine.
Pc o plc?
Alla luce di simili caratteristiche, risulta tutt'altro che semplice orientarsi fra pc e plc. I primi, nella loro versione industriale, godono il vantaggio di possedere una serie di caratteristiche molto simili a quelle degli altri computer utilizzati all'interno di un'azienda. Questo significa ridurre le scorte a magazzino e disporre sempre di personale in grado di intervenire in caso di problemi. Il tutto arricchito da eccellenti caratteristiche di flessibilità e scalabilità. Le strutture sono state studiate per semplificare gli interventi in caso di guasto, consentendo una rapida ripartenza a fronte di qualunque problema, anche in caso di configurazioni personalizzate.
Malgrado questi vantaggi i pc, rispetto ai plc, la mancanza di una caratteristica fondamentale: le prestazioni real-time. Un plc, infatti, può essere programmato per svolgere determinate funzioni in istanti specifici e ben definiti, cosa impossibile per un comune pc. Quest'ultimo, inoltre, soffre il rischio di una maggiore instabilità. È un problema inaccettabile quando l'hardware è chiamato a gestire un processo produttivo. Il tutto senza dimenticare che, malgrado la crescente velocità delle cpu, un pc può ricevere gli ingressi solo in serie, mentre un plc è in grado di accettarli anche in parallelo. Sul mercato, nel frattempo, si stanno affermando anche i cosiddetti soft plc, ovvero pc che, grazie all'utilizzo di software specifici, sono in grado di emulare le prestazioni tipiche dei plc, pur con i vantaggi tipici dei pc.
Il meglio di ognuno
Accanto a queste soluzioni, ormai mature, nell'ultimo decennio alcuni fornitori si sono proposti con una soluzione del tutto originale, i pac, che si posizionano a cavallo tra i pc e i plc, cercano di coniugare i pregi di compattezza, robustezza e determinismo dei plc con la potenza di calcolo, la personalizzazione, la facilità d'uso e d'interfacciamento tipici dei pc. Uno studio di Arc Advisory Group ha identificato le caratteristiche distintive di simili dispositivi: disponibilità di una piattaforma di sviluppo comune a tutte le tecnologie implementate; capacità di operare in differenti ambiti dell'automazione, dal controllo Pid all'azionamento di motori; disponibilità di strumenti software in grado di scaricare più applicazioni su una singola piattaforma; capacità di accedere ad architetture modulari e aperte; utilizzo di linguaggi di programmazione, interfacce di rete e database standardizzati.
