INSTITUTO TECNOLOGICO DE HERMOSILLO
MATERIA: TEMAS INTEGRALES TRABAJO: RESUMEN DE CAPÍTULO 9 y 10 DEL LIBRO PLC“Programmable Controllers Theory and implemmentation” L.A. Bryan CARRERA: INGENIERIA MECANICA MAESTRO: CERON FRANCO AURELIANO ALUMNOS: JOSE RAFAEL ARMENTA CORONEL CARLOS ALBERTO MENDOZA LEYVA FECHA DE ENTREGA: 27 MARZO
Capítulo 9 INTRODUCCIÓN A LAS LENGUAS DE PROGRAMACIÓN Como PLC han desarrollado y ampliado, lenguajes de programación se han desarrollado con ellos. Los lenguajes de programación permiten al usuario introducir un programa de control en un PLC utilizando una sintaxis establecida. Lenguas avanzadas de hoy tienen nuevas instrucciones más versátiles, que inician las actividades del programa de control. Estas nuevas instrucciones proporcionan más potencia de cálculo para las operaciones individuales realizadas por la propia instrucción. Por ejemplo, los PLC puede ahora transferir bloques de datos desde una ubicación de memoria a otra, mientras que, al mismo tiempo, la realización de una operación aritmética lógica o en otro bloque. Como resultado de estas nuevas, instrucciones expandidas, los programas de control ahora pueden manejar los datos más fácilmente. TIPOS DE IDIOMAS PLC Los tres tipos de lenguajes de programación utilizados en los PLC son:
Escalera
Booleano
Grafcet
ESCALERA: El controlador programable fue desarrollado para facilidad de programación usando símbolos y expresiones de escalera de relés existentes para representar la lógica del programa necesaria para controlar la máquina o proceso. El lenguaje de programación resultante, que utiliza estos símbolos de escalera de relés básicos originales, se le dio el nombre de lenguaje de contactos. Figura 9.1 ilustra un circuito de lógica de escalera de relé y la representación lenguaje de contactos PLC del mismo circuito
La evolución del lenguaje de contactos original ha convertido programación de escalera en un conjunto de instrucciones más potente. Las nuevas funciones se han agregado a las operaciones básicas del relé, el temporizador, y contador El término función se utiliza para describir las instrucciones que, como su nombre lo indica, realizan una función de datos en que se, manejar y transferir datos dentro del controlador programable. Estas instrucciones todavía se basan en los principios simples de la lógica de relé básico, aunque permiten operaciones complejas de implementar y realizar. BOLEANO: Algunos fabricantes de PLC usan el lenguaje de Boole, también llamados mnemónicos booleanas, para programar un controlador. El lenguaje booleano utiliza sintaxis álgebra de Boole (véase el Capítulo 3) para introducir y explicar la lógica de control. Es decir, se utiliza el AND, OR y NOT funciones lógicas para implementar los circuitos de control en el programa de control. El lenguaje booleano es principalmente sólo una forma de entrar en el programa de control en un PLC, en lugar de un lenguaje de instrucciones orientadas real. Cuando aparece en el monitor de programación, el lenguaje Booleana suele considerarse como un circuito de escalera en lugar de como los comandos booleanas que definen la instrucción. GRAFCET: Grafcet (Graphe Fonctionnel de Commande Étape Transición) es un lenguaje gráfico simbólico, que se originó en Francia, que representa el programa de control como pasos o etapas en la máquina o proceso. De hecho, la traducción en Inglés de Grafcet significa "diagramas de funciones de transición de pasos".,
Grafcet es la base de los diagramas de funciones secuenciales de la norma IEC 1131 (SFC), que permiten a varios idiomas PLC para ser utilizados en uno programa de control.
DIAGRAMA EN FORMATO DE ESCALERA El lenguaje de diagrama de contactos es un conjunto de instrucciones simbólico que se utiliza para crear programas PLC. Los símbolos de instrucciones escalera se pueden formatear para obtener la lógica de control deseado, que se introduce a continuación en la memoria. Dado que este tipo de conjunto de instrucciones consta de símbolos de contacto, que también se conoce como contacto simbología. Un conocimiento profundo de la programación de diagrama de contactos, incluyendo bloques funcionales, es muy beneficioso, incluso cuando se utiliza un PLC con IEC 1131 capacidades del lenguaje de programación. Debido a que los esquemas de control son fáciles de usar e implementar, proporcionan una poderosa herramienta de programación cuando se utilizan en el entorno IEC 1131. Las principales funciones de un programa de diagrama de relés son controlar
salidas y realizar operaciones funcionales basadasen las condiciones de entrada. Los esquemas de mando utilizan peldaños para lograr este control.
Un peldaño de la escalera es TRUE (es decir, activando una salida o bloque de instrucciones funcional) cuando tiene continuidad lógica. Existe una continuidad lógica cuando la energía fluye a través del peldaño de izquierda a derecha. La ejecución de eventos lógicos que permiten la salida de proporcionar esta continuidad. En un peldaño de la escalera, la parte más a la izquierda (línea de alimentación de la izquierda) simula la línea L1 de un diagrama de escalera de relés, mientras que la mayor parte del lado derecho (línea de alimentación derecha) simula la línea L2 de la representación electromecánico. INSTRUCCIONES ESACALERA DE: RELAY Instrucciones de escalera de relés son las instrucciones más básicas en el conjunto de instrucciones de diagrama de contactos. Estas instrucciones representan el estado ON / OFF de las entradas y salidas conectadas. Instrucciones de escalera de relés utilizan dos tipos de símbolos: contactos y bobinas. Contactos representan las condiciones de entrada que deben ser evaluados en un circuito dado para determinar el control de la salida. Bobinas representan salidas de un peldaño. En un programa, cada contacto y la bobina tienen un número de dirección de referencia, que identifica lo que se está evaluando y lo que está siendo controlado. El número de dirección hace referencia a la ubicación de la tabla I / O de la entrada conectada / salida o la salida interna o almacenamiento de bits. Un contacto, independientemente de si representa un / conexión de salida de entrada o una salida interna, se puede
utilizar durante todo el programa de control siempre que la condición que representa debe ser evaluado PROGRAMACION ESCALERA DE RELAY: Evaluación Scan es un concepto importante, ya que define el orden en que el procesador ejecuta un diagrama de escalera. El procesador inicia la resolución de un programa de escalera después de haber leído el estado de todas las entradas y se almacena esta información en la tabla de entrada. La solución comienza en la parte superior de la escalera de programa, comenzando con el primer peldaño y procediendo un peldaño a la vez. Como el procesador resuelve el programa de control, se examina la dirección de referencia de cada instrucción programada, para que pueda evaluar la continuidad lógica para ser resuelto el peldaño. Incluso si las condiciones de salida en el peldaño resolverse afectan peldaños anteriores, el procesador no volverá al escalón anterior para resolverlo
TEMPORIZADORES Y CONTADORES: Temporizadores y contadores del PLC son instrucciones internas que ofrecen las mismas funciones que los temporizadores de hardware y contadores. Ellos activar o desactivar un dispositivo después de un intervalo de tiempo ha expirado o un recuento ha alcanzado un valor preestablecido. Instrucciones de temporizador y contador general se consideran salidas internas. Al igual que las instrucciones de tipo relé, instrucciones de temporizador y contador son fundamentales para la escala del conjunto de instrucciones diagrama
Instrucciones del temporizador pueden tener uno o más bases de tiempo (TB) que utilizan para el tiempo de un evento. La base de tiempo es la resolución, o la precisión, del temporizador. Por ejemplo, si un temporizador debe tiempo un segundo evento 10, el usuario debe elegir el número de veces que la base de tiempo se debe contar para llegar a 10 segundos. Por lo tanto, si el temporizador
tiene una base de tiempo de 1 segundo, a continuación, el temporizador debe contar diez veces antes de que activa su salida. Este número de cuentas se refiere como garrapatas. Las bases de tiempo más comunes son 0,01 seg, 0,1 seg y 1 seg. Tabla 93 muestra el número de garrapatas se requieren para un segundo recuento de 10, basado en diferentes bases de tiempo Instrucciones del contador se utilizan para contar eventos, tales como piezas que pasan en una cinta transportadora, el número de veces que un solenoide está activado, etc. Contadores, junto con temporizadores, debe tener dos valores, un valor preestablecido y un valor acumulado. Estos valores se almacena en el registro de palabras o lugares en la tabla de datos. El valor predeterminado es el número de destino de garrapatas o números contables que debe lograrse antes de que el temporizador o contador se vuelve su salida ON. El valor acumulado es el número actual de garrapatas (temporizador) o recuentos (contador) que han transcurrido durante la operación de temporizador o contador. INSTRUCCIONES DE PROGRAMA DE CONTROL DE FLUJO : Dirigir el flujo de operaciones, así como la ejecución de instrucciones, dentro de un programa de escalera. Realizan estas funciones utilizando ramificación e instrucciones de devolución, que se ejecutan cuando se producen ciertas condiciones lógicas de control ya programados. Por lo general, las instrucciones de control de programa / flujo forman una "valla" dentro de un programa. Esta valla contiene grupos de otras instrucciones de escalera que se utilizan para implementar la función deseada Algunos controladores programables, en función de sus capacidades y el alcance de su aplicación, utilizan varios tipos de instrucciones de control de programa / flujo. Estas instrucciones permiten al controlador para realizar eficientemente las rutinas programadas por el usuario especial que sólo se ejecutan cuando se requiera. Esto reduce el tiempo de exploración, optimizando así la respuesta total del sistema.
INSTRUCCIONES DE ARITMÉTICA: En un PLC incluir las cuatro operaciones básicas de suma, resta, multiplicación y división. Además de estas cuatro funciones matemáticas, grandes PLCs pueden incluir también las operaciones de raíz cuadrada. Su resultado, ya que debe guardar los números más grandes. Por ejemplo, una instrucción de adición de doble precisión sería utilizar un total de seis registros, dos para cada operando y dos para el resultado
Capítulo 10 LA IEC 1131 STANDARD E IDIOMA DE PROGRAMACION
Como hemos discutido en los capítulos anteriores, la programación de un PLC puede ser una tarea difícil debido a las mayores exigencias de enclavamiento en el programa de control, ya que se hace más grande y más complicado. Además, cada fabricante de PLC ofrece un conjunto diferente de instrucciones dentro de su familia PLC. Muchos de estos conjuntos de instrucciones no son aplicables a otros PLC, y no hay manera fácil de traducir un programa de PLC ya escrito a otra marca de forma programación PLC INTRODUCCIÓN A LA IEC 1131: La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) comité SC65B-GT7 desarrolló la norma IEC 1131, en un esfuerzo para estandarizar los controladores programables. Uno de los objetivos de la comisión era crear un conjunto común de instrucciones del PLC que se podrían utilizar en todos los PLCs. Aunque la norma IEC 1131 alcanzó el estatus de estándar internacional en agosto de 1992, el esfuerzo de crear un estándar PLC global ha sido una tarea muy difícil de lograr debido a la diversidad de fabricantes de PLC y el problema de incompatibilidad de programas entre las marcas de PLC. Sin embargo, los avances que se han hecho hasta el momento han tenido un tremendo impacto en la forma en que los PLC se programarán en el futuro. La norma IEC 1131 para los controladores programables consta de cinco partes:
Información general Equipo de prueba y requisitos Lenguajes de programación Guías de usuario servicios de mensajería (comunicaciones)
IEC 1131-3 LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: Mientras que el estándar de programación IEC 1131-3 ofrece gran potencial nuevo para los usuarios de controladores programables, en realidad se basa en la escala lógica de relé que ha sido inherente a los PLC desde su creación. El IEC 1131-3 se basa en la lógica de escalera se utiliza en diagramas de escalera del PLC (incluyendo bloques
funcionales), debido a su sencillez de uso, la representación, y en cierta medida, la programabilidad. El IEC 1131-3, sin embargo, reduce la necesidad de circuitos entrelazados complejos dentro de los circuitos de diagrama de relés PLC. Realza los idiomas utilizados anteriormente en los controladores programables y los incorpora con una potente función de tablas de decisiones enclavamiento-marco secuencial, la interpretación del programa de control, y la implementación del sistema de control mucho más fácil tanto para el programador y el usuario final del sistema. Con esto en mente, vamos a discutir brevemente los cuatro idiomas que se utilizan con los diagramas IEC 1131-3 estándar con escalera, diagramas de bloques de funciones, lista de instrucciones, y estructurada en texto, junto con los diagramas de funciones secuenciales. Tenga en cuenta que, al programar en el IEC 1131-3, cualquiera de estos idiomas se puede utilizar solo o en grupo, con o sin los diagramas de funciones secuenciales. GRAFICO DE FUNCION SECUENCIAL PROGRAMACIÓN: La señal que activa una transición puede ser el resultado de una variable externa o la salida de un paso. Por ejemplo, en la Figura 10-38, instrucciones de acción de paso 10 (en este caso, un LD, ST, y la secuencia de control de FBD) controlan el estado del Time_Up transición, que se moverá de ejecución de control para el siguiente paso. Cuando la etapa 10 se activa, la acción Mix_Start comienza, y el procesador escanea todas las E / S en la acción y ejecuta el programa como se describe en las instrucciones del acción. Si Mix_Rdy es TRUE (en la parte LD de la acción), el motor se encenderá durante 30 segundos según lo especificado por el temporizador. Una vez que hayan transcurrido los 30 segundos, la salida variable de Time_Up del temporizador booleano, que se define como una variable interna Bool, será TRUE, iniciando la transición a la etapa siguiente
Un dispositivo de entrada normalmente cerrado debe ser programado como normalmente abierto en un PLC para que funcione como un dispositivo normalmente cerrado. La razón de esto es la seguridad. Cuando se programa como normalmente abierto, el dispositivo se pierda la continuidad y en OFF si su conexión con el módulo de entrada se interrumpe. Esto proporciona un funcionamiento a prueba de fallos TIPOS DE ACCIONES: Una acción en un diagrama de función secuencial se ejecuta cuando su paso correspondiente está activo. Cuando el paso se activa, las instrucciones de control de software contenidos en la acción se ejecutará y se escanean hasta que el contador está en transición al siguiente paso en el gráfico. Una acción de paso puede tomar varias formas, dependiendo de la operación y el resultado deseado. Este tipo de acciones son: Acciones de Boole Acciones de pulso Acciones normales Acciones de SFC
ACCIONES BOOLEANAS: Una acción booleana asigna un valor booleano (es decir, verdadero / falso) a una variable durante la acción pasos. Una variable booleana puede ser una salida real o una salida interna. La instrucción
simplemente refleja el estado (ON / OFF) de la variable correspondiente con respecto al estado de su acción ACCIONES DE PULSO: Acciones de pulso permiten la ejecución de una o más instrucciones en una acción de paso sólo una vez después de la activación del paso. Es decir, una vez que se activa el paso, una acción de pulso se producirá sólo una vez antes de que se desactiva el paso. Dependiendo del sistema de software IEC 1131. ACCIONES NORMALES: Acciones normales, también llamadas acciones no almacenados, incorporan instrucciones IEC 1131-3 del lenguaje que se ejecutan de forma continua durante la actividad de un paso. En otras palabras, las instrucciones dentro de una acción normal se ejecutarán y se escanean una y otra vez hasta que se desactiva el paso ACCIONES SFC: Una acción SFC es un programa de secuencia de tipo SFC chico que pueda ser activado o desactivado cuando el paso es activo. Recuerde que un programa de niño pertenece a un padre, o principal, programa. Acciones SFC pueden tener normal, conjunto o restablecer los parámetros que influyen en el funcionamiento de la acción SFC .
