Unidad 1. Lenguajes de Programación para Autómatas Clase 1. Preparado por: Prof. Aída Pérez R. • Interrelación Hardware – software en un autómata • Representación de Sistemas de Control o Proposicionales o Algebraicas o Gráficas • Lenguajes de programación para PLC o Planos o diagramas de funciones o bloques lógicos o Listas de Instrucciones o Lógica de contactos (escalera) o Con GRAFCET o De texto estructurado o lenguajes de alto nivel A.P.R. Fuente: Balcells, Joseph y José Romeral. Autómatas programables. Proposicionales ◦ Descripciones literales Algebraicas ◦ Funciones Booleanas y aritméticas Gráficas: ◦ Esquemas de relés ◦ Diagramas lógicos ◦ Diagramas de flujos ◦ Técnicas GRAFCET A.P.R. A.P.R. A.P.R. Ejemplo. Diagrama de flujo de un sistema de posicionamiento hidráulico manual: A.P.R. Planos o diagramas de funciones o bloques lógicos Listas de Instrucciones Lógica de contactos (escalera) Con GRAFCET De texto estructurado o lenguajes de alto nivel A.P.R. El diagrama de funciones (function block diagram o FBD) es un lenguaje gráfico que permite programar elementos que aparecen como bloques para ser cableados entre sí de forma análoga al esquema de un circuito. EL FBD es adecuado para muchas aplicaciones que involucren el flujo de información o datos entre componentes de control. La cantidad y tipo de entradas y salidas de cada bloque dependerán del tipo que operación que realice dicho bloque. A.P.R. A.P.R. A.P.R. A.P.R. La lista de instrucciones es un lenguaje de bajo nivel tipo texto, similar al lenguaje ensamblador basado en una operación y un operando. Este lenguaje es adecuado para pequeñas aplicaciones y para optimizar partes de una aplicación. Las instrucciones son las órdenes lógicas elementales que el sistema debe obedecer. Suelen ocupar una línea de programa (dos en algunas instrucciones), y no pueden dividirse en instrucciones parciales. A.P.R. Las instrucciones se dividen en: Operación: Indica la instrucción que se ha de realizar Operando: Indica una constante o dirección con la que debe trabajar la operación. Si se trata de una dirección se puede manejar en modo bit, byte o palabra STR NOT X1 AND X2 STR NOT X6 AND X4 OR Y1 AND NOT X3 OUT Y1 OUT Y2 A.P.R A.P.R El lenguaje escalera (también conocido como KOP), o esquema de contactos, es un lenguaje combinacional destinado a usuarios con conocimientos en electricidad. Al programar en escalera se utilizan una combinación de contactos asociados a entradas o variables que al satisfacerse energizarán o desenergizarán una bobina, la cual puede estar asociada a una marca de memoria interna o a una salida física del autómata. A.P.R. Lógica de contactos (escalera) Por medio de la combinación de contactos es posible resolver problemas de automatización basándose en el uso de las funciones lógicas básicas NOT, AND y OR. Se conoce como RLO al resultado lógico de un operador. A.P.R A.P.R A.P.R. A.P.R. El GRAFCET es una técnica gráfica para el diseño de automatismos, basada en la ejecución de una o más secuencias, organizadas en etapas, acciones y transiciones. A partir del Grafcet diversos fabricantes de PLC lo implementan como lenguaje de programación. El Grafcet en los PLCs debe ir soportado con algún otro lenguaje de programación para describir las tareas a realizar. A.P.R A.P.R El gráfico o carta secuencial de funciones (SFC o Grafcet) es un lenguaje que proporciona una representación en forma de diagrama de las secuencias del programa. Soporta selecciones alternativas de secuencias y secuencias paralelas. Los elementos básicos del lenguaje son pasos y transiciones. Los pasos consisten de piezas de programa que son inhibidas hasta que se conoce una condición especificada por las transiciones. Como consecuencia de que las aplicaciones industriales funcionan en forma de pasos, el SFC es la forma lógica de especificar y programar el más alto nivel de un programa para PLC. A.P.R. A.P.R. A.P.R. El texto estructurado (structured text o ST) es un lenguaje de alto nivel estructurado por bloques que posee una sintaxis parecida al PASCAL. Puede ser empleado para realizar sentencias complejas que manejen variables con un amplio rango de datos, incluyendo valores analógicos y digitales. También se especifican los tipos de datos para el manejo de horas, fechas y temporizaciones. A.P.R. El lenguaje de texto estructurado resulta útil para la escritura de códigos de automatización donde se fórmulas manejen y cálculos aritméticos con algoritmos complejos, y para procesar grandes cantidades de datos de una o más variables. A.P.R. Fuente: Manual Simatic. SCL para SIMATIC S7-300/400 Programación de bloques. Siemens. A.P.R. Lámpara Switch PLC Cuando el interruptor se cierra la lámpara se enciende Cuando el interruptor se abre la lámpara se apaga Optocoupler Señal al CPU Fuente de poder X006 +5V Modulo de entrada X006 IR 0 CPU Direccion de IR para X006 Modulo de entrada CPU IR Memoria L X006 0 X006 X006 Modulo de entrada IR Memoria L X006 X006 CPU IR 0 Modulo de salida Y011 0 X006 Y011 OFF Modulo de entrada IR IR Memoria L X006 X006 CPU 1 Modulo de salida Y011 1 X006 Y011 Cerrado Activo ON Modulo de entrada IR IR Memoria L X006 X006 CPU 0 Modulo de salida Y011 0 X006 OFF Y011 Y012 Abierto X006 Cerrado Inactivo Y012 Activo 1 ON L1 L2 L3 M CB M CB M CB START M OL M 3 OL OL STOP M OL A.P.R. 1. 2. 3. 4. 5. Balcells, Joseph y José Romeral. Autómatas Programables. (1998). Edit. Alfaomega – Marcombo García, Julio. Automatización De Procesos Industriales Usando Autómatas Programables. Universidad de Carabobo. 2002. Valencia, Venezuela. Elementos básicos de programación de autómatas. Sistemas Automáticos. Curso 2008-2009. http://isa.uniovi.es/~sistemasautomaticos/Archivos/P2.Progra macion.pdf Diagramas de escalera para PLC. https://gecousb.com.ve/guias/GECO/Sistemas%20De%20Cont rol%20(PS-4313)/Material%20Te%C3%B3rico%20(PS-4313)/PS4313%20Diagramas%20de%20Escaleras.pdf Diagrama de contactos (Ladder). Instrumentación y Comunicaciones Industriales / FI-UNLP https://www.educacionurbana.com/apuntes/ladder.pdf
