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Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica Lenguajes de programación y el estándar IEC 61131 Ing. Jorge Sofrony

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Departamento  de  Ingeniería  Mecánica  y  Mecatrónica  

Lenguajes  de  programación  y  el  estándar  IEC  61131  

Ing.  Jorge  Sofrony  

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Contenido  

•  Introducción  •  El  estándar  IEC  61131  •  Lenguajes  de  programación  – Lenguajes  gráficos  – Lenguajes  literales  

•  Entornos  de  programación  •  Ejemplos  •  AcBvidades  

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Introducción  

La  norma  internacional  acerca  de  los  lenguajes  de  programación  en  

autómatas  programables  

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•  Es  importante  conocer  las  opciones  y  herramientas  que  un  desarrollador  Bene  a  su  disposición  

•  Dependiendo  del  Bpo  de  proceso,  y  la  ruBna  que  se  desea  implementar,  se  debe  seleccionar  la  mejor  opcion  de  programación  

•   Es  importante  resaltar  que  los  PLC  Benen  recursos  limitados,  y  muchas  veces  estos  no  cuentan  con  todas  las  opciones  de  programación  

Introducción  

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La  norma  IEC  61131    •  La  norma  IEC  61131  agrupa  a  los  PLC  y  sus  periféricos  de  la  siguiente  forma:  

1.  Equipos  de  programación  y  depuración  2.  Equipos  de  ensayo  3.  Las  interfaces  humano  maquina  (HMI)  

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Finalidad  de  la  norma  •  La  norma  Bene  como  objeBvos:  

1.  Definir  e  idenBficar  las  caracterísBcas  principales  que  se  refieren  a  la  selección  y  aplicación  de  los  PLC  y  sus  periféricos  

2.  Especificar  los  requisitos  mínimos  para  las  caracterísBcas  funcionales,  las  condiciones  de  servicio,  los  aspectos  construcBvos,  y  la  seguridad  aplicables  a  los  PLC  y  sus  periféricos  

3.  Definir  los  lenguajes  de  programación  de  uso  más  corriente,  las  reglas  de  sintaxis  y  semánBcas,  y  el  juego  de  instrucciones  fundamentales    de  los  equipos  

4.  Dar  al  usuario  información  de  carácter  general  y  directrices  de  aplicación  

5.  Definir  las  comunicaciones  entre  los  PLC    y  otros  sistemas  

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Lenguajes  de  programación  

Definición  y  componentes  de  los  lenguajes  de  programación  

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Lenguajes  de  programación  •  La  norma  IEC  reglamenta  los  lenguajes  de  programación    y    su  uso    

•  La  norma  se  divide  en  terminos  de  la  operaBvidad  de  los  lenguajes  de  programación  

•  La  división  realizada  es:  

1.  Elementos  generales  de  un  lenguaje  de  programación  2.  Lenguajes  de  programación  

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Elementos  generales  de  un  lenguaje  de  programación    •  Existen  elementos  que  se  comparten  transversalmente  sin  importar  la  plataforma  

•  Los  Bpos  de  datos,  su  definicion,  la  arquitectura  de  comunicación,  entre  otros,  hacen  parte  de  los  elementos  consBtuBvos  de  todos  los  lenguajes  

Lenguajes  de  programación  

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Elementos  generales  de  un  lenguaje  de  programación  •  Tipo  de  datos  y  variables  

–  Datos  elementales:  Definen  la  representación  de  las  variables,  e.g.    booleanos,  enteros,  reales,  byte,  palabra  

–  Datos  derivados:  Son  datos  creados  directamente  por  el  usuario,  e.g.    

TYPE  STR10  :  STRING[10]:=  ´ABCD´:  END_TYPE  –  Datos  genéricos:    Del  Bpo  ANY  –  Variables:  Asignadas  a  direcciones  de  hardware  E/S,  memoria  y  datos;  pueden  ser  locales  o  globales,  haciendo  la  programación  independiente  del  hardware  a  usar.  

Lenguajes  de  programación  

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Elementos  generales  de  un  lenguaje  de  programación  Modelo  de  sofware  

 

Lenguajes  de  programación  

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Lenguajes  de  programación  •  La  norma  IEC  divide  los  lenguajes  de  programacion  según  Bpo  y  naturaleza:  1.  Lenguajes  de  programación  

•  Lista  de  Instrucciones(IL)  •  Texto  estructurado(ST)  •  Diagramas  de  escalera  (LD)  •  Diagramas  de  bloques  funcionales  (FBD)  

2.  Naturaleza  del  lenguaje  •  Grafico  •  Literal  

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LENGUAJES  GRÁFICOS  Una  aproximación  a  los  lenguajes  de  Bpo  grafico  

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Los  lenguajes  gráficos  •  Los  elementos  de  un  lenguaje  grafico  se  representan  mediante  caracteres  ISO/CEI646  ó  elementos  gráficos/semigráficos.  

•  La  interconexino  de  variso  elementos  gráficos  una  red  –  Toda  red  debe  contar  con  un  formato  de  idenBficación  –  Toda  red  Bene  reglas  de  evaluación  y  puede  tener  vías  de  realimentación  

–  Toda  red  puede  ejecutar  saltos  y  retornos,    que  a  su  vez  pueden  ser  además  condicionales  o  incondicionales.  

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•  Dentro  de  sus  caracterísBcas  principales  se  encuentra:  –  El  uso  de  barras  de  alimentación  –  Elementos  de  enlace  y  estados  (i.e.  flujo  de  energía)    –  Permite  el  uso  de  contactos,  bobinas  y  bloques  funcionales  

–  Evalúa  las  redes  en  orden:  de  arriba  abajo  y  de  izquierda  a  derecha  

Los  lenguajes  gráficos  Lenguaje  de  Escalera  LADDER  

 

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Esquema  básico  de  la  programación:  

Los  lenguajes  gráficos  Lenguaje  de  Escalera  LADDER  

 

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•  El  diagrama  de  escalera  es  uno  de  los  más  usados  en  la  industria  debido  a  su:  –   Simplicidad  – Soportado  – Disponibilidad  – Legado  

Los  lenguajes  gráficos  Lenguaje  de  Escalera  LADDER  

 

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•  Es  un  lenguaje  de  alto  nivel  que  permite  resumir  funciones  básicas  en  bloques  

•  El  usuario  solo  se  preocupa  por  una  programación  funcional  de  su  ruBna    

•  Es  ideal  para  usuarios  que  no  tengan  habilidades  avanzadas  en  programación  y  para  procesos  de  baja  complejidad  

Los  lenguajes  gráficos  Diagrama  de  Bloques  Funcionales  (FBD)  

 

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Diagrama  de  una  función  lógica  en  la  representación  FBD  (Inclusive  OR)  

Los  lenguajes  gráficos  Diagrama  de  Bloques  Funcionales  (FBD)  

 

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•  Es  una  representación  coherente  con  la  norma  ICE  617-­‐12  

•  No  es  posible  conectar  directamente  las  salidas  de  dos  bloques  funcionales;  es  necesario  usar  el  bloque  “OR”  

•  Cada  red  se  evalúa  secuencialmente  

Los  lenguajes  gráficos  Diagrama  de  Bloques  Funcionales  (FBD)  

 

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LENGUAJES  LITERALES  Una  aproximación  a  los  lenguajes  de  Bpo  línea  de  programación  

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•  De  muy  bajo  nivel  •  Requiere  gran  conocimiento  de  la  plataforma  de  hardware  y  de  su  arquitectura  

•  En  algunos  aplicaBvos  de  programación  se  genera  a  parBr  de  otro  Bpo  de  lenguaje  

Los  lenguajes  leterales  Lista  de  Instrucciones  

 

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•  Implementación  de  alto  nivel  en  lenguaje  de  programación  

•  Cumple  con  la  norma  IEC  61131  

•  De  fácil  comprensión  e  implementación  

Los  lenguajes  leterales  Lista  de  Instrucciones  

 

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•  Represente   la   función   lógica   XOR   en   al   menos   2   lenguajes  disBntos  

 Sugerencia:  Intente  uno  de  Bpo  grafico,  uno  de  Bpo  literal  

A   B   A(XOR)B  

0   0   0  

0   1   1  

1   0   1  

1   1   0  

Ejercicio    

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