Este lenguaje de programación está basado en la descripción de lógicas utilizada por electricistas. Consiste en la representación del circuito lógico utilizando contactos y bobinas, en forma similar a cuando se utilizan relés. Los elementos básicos de programación son contactos (NA o NC, es decir, Normal Abiertos o Normal Cerrados, entendiéndose por normal la posición del contacto sin energizar) y bobinas. Las operaciones booleanas básicas suma y producto se arman conectando apropiadamente estos contactos.
A estos elementos básicos se les adiciona contadores, temporizadores y otras instrucciones adicionales. Veamos por ejemplo el siguiente programa que consta de una única línea
En esta línea, X1 y X3 son contactos NA, e Y6 es una bobina. La línea está conectada a una fuente de alimentación en sus extremos a y b. La bobina es siempre el último elemento de la línea, y se conecta a uno de los polos de esa fuente. Su activación se produce cuando se cierra el circuito entre a y b.
En el ejemplo, la bobina Y6 se energizará causando la activación de la salida Y6 real cuando se cierren los contactos X1 y X3, es decir cuando las entradas X1 y X3 lean un contacto cerrado en campo. Evidentemente, la conexión en serie de dos contactos equivale a la operación booleana suma (AND). En forma similar, la conexión en paralelo de dos contactos equivale a la operación booleana producto (OR).
Con esta misma base se construyen programas para aplicaciones realmente complejas.
Lenguajes de alto nivel
Además de utilizarse en módulos inteligentes, se emplean para escribir subrutinas en PLCs que utilizan otros lenguajes como la lógica en escalera. En muchos equipos se insertan caía lógica en escalera instrucciones denominadas “box” que, al activarse, ejecutan subrutinas escritas en lenguajes similares al C, Pascal o BASIC.
Con estas subrutinas pueden crearse modelos de control que no están preprogramados en el PLC. como pueden ser linealizaciones escalados. etc. Otra aplicación puede ser la simulación de fenómenos fisicos o químicos antes de la puesta en marcha definitiva de un sistema. En general, este tipo de lenguajes se utiliza para aplicaciones que requieren una capacidad intensiva de cálculo.
Programación estructurada
Los lenguajes descriptos son apropiados para la resolución de múltiples aplicaciones. Sin embargo, en la medida en que la programación requerida para una aplicación crece, puede resultar en programas engorrosos y de difícil mantenimiento.
Han surgido entonces varios métodos complementarios que tienen por objeto facilitar el diseño del programa de aplicación. Estos métodos se conocen como programación estructurada.
Según la definición del diccionario: “Una estructura es un conjunto de elementos solidarios entre sí, que integran una totalidad, de la cual son miembros y no partes. constituyendo un todo y no una suma. Los miembros se caracterizan por su independencia, su articulación en la forma total, y su solidaridad’.
Entonces, la programación estructurada consiste en la descomposición de un trabajo en varias tareas independientes, autocontenidas y fáciles de comprender. Cada una de estas tareas se diseña por separado, en alguno de los lenguajes descriptos. Un programa maestro define cuando se corre cada tarea, y controla el conjunto.
Prácticamente cada fabricante tiene una versión propia de lenguaje de programación estructurada.
Equipos de programación
Para la programación de PLCs se utilizan elementos auxiliares denominados Unidades de Programación o Programadores
Actualmente se encuentran dos tipos de programador:
Programador de mano: Se trata de una unidad portátil, con un pequeño teclado y un display alfanumérico de una o dos líneas. Se utilizan como único medio de programación de microPLCs, o como programador de mantenimiento para PLCs de mayor tamaño. Usualmente sirven para programar utilizando un lenguaje de mnemónicos, Para poder programar requieren estar conectados al PLC. Esta modalidad se conoce como “programación en línea” u “on-line”
Software para computadoras PC: La difusión de las PCs ha llevado a todos los proveedores a utilizarlas como plataforma para el diseño de Unidades de Programación. Típicamente constan de una computadora personal IBM compatible, con sistema operativo DOS, y un software de programación propio del proveedor del PLC. La PC se comunica con el PLC utilizando un protocolo de baja velocidad (9600 baudios), implementado en un port RS-232-C. Algunas funciones que pueden estar disponibles son:
¨ Configuración en línea (on-line) El PLC se programa desde la PC, mientras ambos están en comunicación. Es posible forzar a las variables de la memoria del PLC a tomar determinados valores, pudiendo probar así un programa de aplicación. Por ejemplo, se puede forzar una entrada discreta para que ésta aparezca cerrada, aún cuando el contacto en campo esté abierto.
¨ Programación fuera de línea (off-line): Se desarrolla el programa de aplicación en la PC, sin que ésta esté conectada al PLC.
¨ Manejo de diversos lenguajes de programación: El software puede permitir el desarrollo de un programa de aplicación en un lenguaje (por ejemplo, lógicas en escalera), y traducirlo a otro lenguaje (como diagramas lógicos), permitiendo efectuar modificaciones en cualquiera de ambos lenguajes.
¨ Carga y descarga del programa de aplicación: El programa de aplicación residente en el PLC puede ser leído por la PC, para luego modificarlo. En forma inversa, un programa desarrollado off-line puede ser cargado en la CPU, luego de conectar la PC al PLC.
¨ Archivo de programas: Los programas de aplicación pueden ser almacenados en los medios magnéticos de la PC (disco rígido, disquetes, etc.), para facilitar su archivo.
¨ Documentación: Se puede imprimir un reporte que indique los módulos que componen el PLC, revisión de software y hardware, y el programa de aplicación implementado.
La difusión de computadoras IBM compatibles de pequeño tamaño, como las notebook (del inglés, cuaderno), permite contar con una unidad de programación tan poderosa como la descripta en un equipo chico, que puede ser trasladado fácilmente a la ubicación del PLC para tareas de mantenimiento.
Interfases con el operador
El objetivo original del PLC fue el reemplazo de paneles de relés, por lo que no se consideró necesario el desarrollo de una interfase al operador. Esta quedó a
cargo de un panel convencional, con indicadores luminosos, pulsadores y llaves.
La facilidad de comunicación de un PLC moderno y la baja de costos de computadoras hacen posible una combinación que ha despertado gran interés en los usuarios: la suma de PLCs y computadoras. Esta combinación se complementa con un tercer elemento: el software para control y adquisición de datos, que corre en la computadora. El interés por este tipo de software ha crecido en los últimos años en forma vertiginosa y hoy existen paquetes que permiten desde una simple adquisición de datos hasta complejas tareas de control, supervisión e integración con otros sistemas automatizados de una empresa. De esta forma, el PLC pasa de ser un sistema en si mismo, a ser un componente más de otros sistemas.
Otro mercado de desarrollo complementario al PLC y de gran crecimiento en la última década es el de las interfases al operador basadas en displays y paneles dedicados. Estos equipos permiten ingresos manuales de datos, modificación y monitoreo de lazos de control, emisión de mensajes al operador, etc. Van desde simples desarrollos basados en microprocesador hasta potentes computadoras integradas con el PLC, que permiten la integración de software para control basado en PC dentro del mismo.
La comunicación de estas interfases con el PLC puede ser a través de módulos insertados en su chasis (como el módulo inteligente ASCII), por medio de la conexión al bus de comunicaciones serie de los chasis remotos, o a través de las redes creadas con los módulos inteligentes de comunicaciones.
Los lenguajes descriptos son apropiados para la resolución de múltiples aplicaciones. Sin embargo, en la medida en que la programación requerida para una aplicación crece, puede resultar en programas engorrosos y de difícil mantenimiento.
Han surgido entonces varios métodos complementarios que tienen por objeto facilitar el diseño del programa de aplicación. Estos métodos se conocen como programación estructurada.
Según la definición del diccionario: “Una estructura es un conjunto de elementos solidarios entre sí, que integran una totalidad, de la cual son miembros y no partes. constituyendo un todo y no una suma. Los miembros se caracterizan por su independencia, su articulación en la forma total, y su solidaridad’.
Entonces, la programación estructurada consiste en la descomposición de un trabajo en varias tareas independientes, autocontenidas y fáciles de comprender. Cada una de estas tareas se diseña por separado, en alguno de los lenguajes descriptos. Un programa maestro define cuando se corre cada tarea, y controla el conjunto.
Prácticamente cada fabricante tiene una versión propia de lenguaje de programación estructurada.
Equipos de programación
Para la programación de PLCs se utilizan elementos auxiliares denominados Unidades de Programación o Programadores
Actualmente se encuentran dos tipos de programador:
Programador de mano: Se trata de una unidad portátil, con un pequeño teclado y un display alfanumérico de una o dos líneas. Se utilizan como único medio de programación de microPLCs, o como programador de mantenimiento para PLCs de mayor tamaño. Usualmente sirven para programar utilizando un lenguaje de mnemónicos, Para poder programar requieren estar conectados al PLC. Esta modalidad se conoce como “programación en línea” u “on-line”
Software para computadoras PC: La difusión de las PCs ha llevado a todos los proveedores a utilizarlas como plataforma para el diseño de Unidades de Programación. Típicamente constan de una computadora personal IBM compatible, con sistema operativo DOS, y un software de programación propio del proveedor del PLC. La PC se comunica con el PLC utilizando un protocolo de baja velocidad (9600 baudios), implementado en un port RS-232-C. Algunas funciones que pueden estar disponibles son:
¨ Configuración en línea (on-line) El PLC se programa desde la PC, mientras ambos están en comunicación. Es posible forzar a las variables de la memoria del PLC a tomar determinados valores, pudiendo probar así un programa de aplicación. Por ejemplo, se puede forzar una entrada discreta para que ésta aparezca cerrada, aún cuando el contacto en campo esté abierto.
¨ Programación fuera de línea (off-line): Se desarrolla el programa de aplicación en la PC, sin que ésta esté conectada al PLC.
¨ Manejo de diversos lenguajes de programación: El software puede permitir el desarrollo de un programa de aplicación en un lenguaje (por ejemplo, lógicas en escalera), y traducirlo a otro lenguaje (como diagramas lógicos), permitiendo efectuar modificaciones en cualquiera de ambos lenguajes.
¨ Carga y descarga del programa de aplicación: El programa de aplicación residente en el PLC puede ser leído por la PC, para luego modificarlo. En forma inversa, un programa desarrollado off-line puede ser cargado en la CPU, luego de conectar la PC al PLC.
¨ Archivo de programas: Los programas de aplicación pueden ser almacenados en los medios magnéticos de la PC (disco rígido, disquetes, etc.), para facilitar su archivo.
¨ Documentación: Se puede imprimir un reporte que indique los módulos que componen el PLC, revisión de software y hardware, y el programa de aplicación implementado.
La difusión de computadoras IBM compatibles de pequeño tamaño, como las notebook (del inglés, cuaderno), permite contar con una unidad de programación tan poderosa como la descripta en un equipo chico, que puede ser trasladado fácilmente a la ubicación del PLC para tareas de mantenimiento.
Interfases con el operador
El objetivo original del PLC fue el reemplazo de paneles de relés, por lo que no se consideró necesario el desarrollo de una interfase al operador. Esta quedó a
cargo de un panel convencional, con indicadores luminosos, pulsadores y llaves.
La facilidad de comunicación de un PLC moderno y la baja de costos de computadoras hacen posible una combinación que ha despertado gran interés en los usuarios: la suma de PLCs y computadoras. Esta combinación se complementa con un tercer elemento: el software para control y adquisición de datos, que corre en la computadora. El interés por este tipo de software ha crecido en los últimos años en forma vertiginosa y hoy existen paquetes que permiten desde una simple adquisición de datos hasta complejas tareas de control, supervisión e integración con otros sistemas automatizados de una empresa. De esta forma, el PLC pasa de ser un sistema en si mismo, a ser un componente más de otros sistemas.
Otro mercado de desarrollo complementario al PLC y de gran crecimiento en la última década es el de las interfases al operador basadas en displays y paneles dedicados. Estos equipos permiten ingresos manuales de datos, modificación y monitoreo de lazos de control, emisión de mensajes al operador, etc. Van desde simples desarrollos basados en microprocesador hasta potentes computadoras integradas con el PLC, que permiten la integración de software para control basado en PC dentro del mismo.
La comunicación de estas interfases con el PLC puede ser a través de módulos insertados en su chasis (como el módulo inteligente ASCII), por medio de la conexión al bus de comunicaciones serie de los chasis remotos, o a través de las redes creadas con los módulos inteligentes de comunicaciones.
Muchas gracias por la información.
ResponderBorrarSaludos cordiales desde logicbus.com.
gracias, muy buena información,
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