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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Unidad 3

Los lenguajes de programación intentan estar relativamente próximos al lenguaje humano o natural, permitiendo a las personas comunicarse con máquinas para controlar su comportamiento físico y lógico.

Rutinas de control

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TABLA DE CONTENIDO

Lenguaje de programación ..................................................................................................... 3

Lenguajes de programación más utilizados .......................................................................... 4

Lenguajes de programación más utilizados en automatización industrial ............................ 5

GRAFCET ............................................................................................................................... 6

Elementos de programación ............................................................................................... 6

Principios básicos ............................................................................................................... 7

Clasificación de las secuencias .......................................................................................... 8

Lineales ............................................................................................................................... 9

Con direccionamiento ....................................................................................................... 10

Clasificación de las acciones ............................................................................................ 11

Ejemplo de un GRAFCET .................................................................................................... 13

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Lenguaje de programación

Figura 1. Lenguaje

Así como el lenguaje humano se basa en la capacidad de los seres humanos para comunicarse por medio de signos, un lenguaje de programación es un código formado por símbolos y palabras, usado por los programadores para comunicar instrucciones a un procesador y poder ejecutar un programa. Un lenguaje de programación permite a uno o más programadores:

1. Especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar una computadora. 2. Cómo estos datos deben ser almacenados o transmitidos. 3. Qué acciones debe tomar bajo una variada gama de circunstancias.

Todo esto, a través de un lenguaje que intenta estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural, tal como sucede con el lenguaje Léxico.

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Los procesadores usados en las computadoras son capaces de entender y actuar según lo indican programas escritos en un lenguaje fijo llamado lenguaje de máquina. Todo programa escrito en otro lenguaje puede ser ejecutado de dos maneras:

• Mediante un programa que va adaptando las instrucciones conforme son encontradas. A este proceso se lo llama interpretar y a los programas que lo hacen se los conoce como intérpretes.

• Traduciendo este programa, al programa equivalente escrito en lenguaje de máquina. A ese proceso se lo llama compilar y al programa traductor se le denomina compilador.

Lenguajes de programación más utilizados

Los lenguajes de programación más utilizados son:

Figura 2. Lenguajes de programación

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Estos lenguajes de programación son utilizados en la creación de programas para computador y diseño de aplicaciones web.

Lenguajes de programación más utilizados en automatización industrial

En el campo de la automatización, los equipos encargados del procesamiento y control, cuentan con una capacidad de procesamiento menor y son diseñados para labores especializadas. Por lo tanto son programados con lenguajes de bajo nivel, de estructuración básica y en algunos casos lenguajes gráficos especializados. Los tipos de lenguaje de programación más utilizados en la automatización son:

Figura 3. Lenguajes de programación utilizados en automatización

Grafcet

VHL

LadderDiagrama de

bloques

C

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En este curso revisaremos el lenguaje de programación para automatización GRAFCET

GRAFCET

El GRAFCET (GRAFica de Control de Etapas de Transición) es un diagrama funcional normalizado, que permite hacer un modelo del proceso a automatizar, contemplando entradas, acciones a realizar, y los procesos intermedios que provocan estas acciones.

Elementos de programación

Para programar un autómata en GRAFCET es necesario conocer cada uno de los

elementos propios de que consta. En la siguiente tabla se muestran los comunes.

Etapa inicial

Indica el comienzo del esquema GRAFCET y se activa al poner en RUN el autómata. Por lo general suele haber una sola etapa de este tipo.

Actuadores Etapa

Su activación lleva consigo una acción o una espera.

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Unión

Las uniones se utilizan para unir entre sí varias etapas.

Actuadores Direccionamiento

Indica la activación de una u otra etapa en función de la condición que se cumpla.

Proceso simultáneo

Muestra la activación o desactivación de varias etapas a la vez.

Actuadores Acciones asociadas

Acciones que se realizan al activarse la etapa a la que pertenecen.

Transición

Condición para desactivarse la etapa en curso y activarse la siguiente etapa, Se indica con un trazo perpendicular a una unión.

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Principios básicos Para realizar el programa correspondiente a un ciclo de trabajo en lenguaje GRAFCET, se deberán tener en cuenta los siguientes principios básicos:

• Se descompone el proceso en etapas que serán activadas una tras otra. • A cada etapa se le asocia una o varias acciones que sólo serán efectivas cuando

la etapa esté activa. • Una etapa se activa cuando se cumple la condición de transición. • El cumplimiento de una condición de transición implica la activación de la etapa

siguiente y la desactivación de la etapa precedente. • Nunca puede haber dos etapas o condiciones consecutivas, siempre deben ir

colocadas de forma alterna.

Clasificación de las secuencias

En un GRAFCET podemos encontrarnos con tres tipos de secuencias:

• Lineales • Con direccionamientos o alternativa • Simultáneas

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Lineales

En las secuencias lineales el ciclo lo componen una sucesión lineal de etapas como se refleja en el siguiente GRAFCET de ejemplo:

Figura 4. GRAFCET lineal

El programa irá activando cada una de las etapas y desactivando la anterior conforme se vayan cumpliendo cada una de las condiciones. Las acciones se realizarán en función de la etapa activa a la que están asociadas. Por ejemplo, con la etapa 1 activa tras arrancar el programa, al cumplirse la "Condición 1", se activará la etapa 2, se desactivará la 1, y se realizará la "Acción 1".

1

2

3

4

Acción 1

Acción 2

Acción 3 Acción 4

Condición 1

Condición 2

Condición 3

Condición 4

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Con direccionamiento

En un GRAFCET con direccionamiento el ciclo puede variar en función de la condición que se cumpla. En el siguiente ejemplo a partir de la etapa inicial se pueden seguir tres ciclos diferentes dependiendo de cual de las tres condiciones (1, 2 ó 3) se cumpla, (sólo una de ellas puede cumplirse mientras la etapa 1 esté activa):

Figura 5. GRAFCET con direccionamiento

Simultáneas En las secuencias simultáneas varios ciclos pueden estar funcionando a la vez por activación simultánea de etapas. En el siguiente ejemplo, cuando se cumple la condición 1 las etapas 2, 3 y 4 se activan simultáneamente:

Figura 6. GRAFCET simultáneo

1

2 Acción 1 2 Acción 2 3 Acción 3

Condición 1

Condición 4

Condición 2

Condición 5

Condición 3

Condición 6

1

2 Acción 1 3 Acción 2 4 Acción 3

Condición 1

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Clasificación de las acciones

En un GRAFCET nos podemos encontrar con alguna o varias de las acciones asociadas a una etapa que se describen seguidamente. Acciones asociadas a varias etapas Una misma acción puede estar asociada a etapas distintas. Así en el siguiente ejemplo la acción A se realiza cuando está activa la etapa 21 ó la 23 (función O):

Figura 7. Acciones asociadas a varias etapas

21

22

23

Acción B

Acción A

Acción A

Condición Y

Condición Z

Condición X

Acción C

> 1

21

23 A

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Acciones condicionadas La ejecución de la acción se produce cuando además de encontrarse activa la etapa a la que está asociada, se debe verificar una condición lógica suplementaria (función Y):

Figura 8. Acciones condicionadas

Acciones temporizadas o retardadas Es un caso particular de las acciones condicionadas que se encuentran en multitud de aplicaciones. En este caso, el tiempo interviene como una condición lógica más. En el siguiente ejemplo la acción A se realizará durante 10 segundos:

Figura 9. Acciones temporizadas o retardadas

10 Acción A

&

a

10 A

a

10 Acción A

T1

T1=10 s

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Ejemplo de un GRAFCET

A continuación veremos el GRAFCET de un sistema que informe de manera auditiva a los operarios de una empresa, la llegada de un camión cargado.

0

1

2

Encender alarma

Detectar llegada de camión

Trascurren 10 segundos

No se detecta camión

Apagar alarma

Se enciende alarma

Se activa sensor detector de

camión cargado