PDF de programación - PLC-I: Controladores lógicos programables. Programación en lenguajes LD e IL

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Técnicas de la automatización

(Cód. 423;:9)

5. PLC-I: Controladores lógicos programables.

Programación en lenguajes LD e IL

Escuela Politécnica Superior
UNIVERSIDAD DE ALCALÁ

PLC’s

Índice

IEC 83353

POU’s

IL

LD

Referencias

4/67

3 Autómatas programables

4 La norma IEC 83353

5 Unidades Organizativas de Programas

6 Lenguaje IL

7 El lenguaje LD

8 Referencias

PLC’s

IEC 83353

Autómatas programables

POU’s

IL

LD

Referencias

5/67

(IEC 83353) Un autómata programable (PLC — Programmable Logic
Controller) es una máquina electrónica programable diseñada para ser
utilizada en un entorno industrial, que utiliza una memoria programable
para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario,
para implantar soluciones específicas tales como funciones lógicas,
secuencias, temporizaciones, recuentos y funciones aritméticas, con el fin
de controlar mediante entradas y salidas (digitales y analógicas) diversos
tipos de máquinas o procesos.

PartedeMandoParteOperativaAUTÓMATAPROGRAMABLE(SdC)PROCESO(SC)ActuadoresSensoresconsignasindicadoresaccionesmedidas PLC’s

IEC 83353

Modelo estructural: PLC y entorno

POU’s

IL

LD

Referencias

6/67

PartedeMandoPartedeOperativaAUTÓMATAMEMORIAPROCESADORALIMENTACIÓNSecc óndeENTRADASSecc óndeSAL DASPREACTUADORES:·Cont
ctores·Eectro´

saccionesACTUADORES:·Motores·C ndrosMÁQU NA NSTALAC ÓNPROCESOSENSORES:·Detectores·F n
esdec
rrer
medidasCONSOLA:·Ps
dores· nterrptores·L´
mp
r
s·P
nt

sconsignasindicadoresS stem
dePROGRAMAC ÓN PLC’s

IEC 83353

Modelo estructural: arquitectura de un PLC

POU’s

IL

LD

Referencias

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AUTÓMATAMemor
deENTRADASAnalógicasDigitalesMemor
deSAL DASAnalógicasDigitalesPROCESADORMemor
deESTADOS NTERNOSProgr
m
ymemor
deS STEMAProgr
m
ymemor
deUSUAR O nterƒ
cesdeentr
d
nterƒ
cesdes
d
EntradasSalidasS stem
dePROGRAMAC ÓN PLC’s

IEC 83353

LD

Referencias

8/67

POU’s

IL

Modelo procesal: ciclo de SCAN (i)
El ciclo de SCAN es cada uno de los ciclos de ejecución de un programa:

PLC’s

IEC 83353

Modelo procesal: ciclo de SCAN (ii)
(a) Lectura de las entradas:

POU’s

IL

LD

Referencias

9/67

PLC’s

IEC 83353

Modelo procesal: ciclo de SCAN (iii)
(b) Ejecución del programa:

POU’s

IL

LD

Referencias

:/67

PLC’s

IEC 83353

Modelo procesal: ciclo de SCAN (iv)
(b) Ejecución del programa:

POU’s

IL

LD

Referencias

;/67

PLC’s

IEC 83353

Modelo procesal: ciclo de SCAN (v)
(c) Escritura de las salidas:

POU’s

IL

LD

Referencias

32/67

PLC’s

Índice

IEC 83353

POU’s

IL

LD

Referencias

33/67

3 Autómatas programables

4 La norma IEC 83353

5 Unidades Organizativas de Programas

6 Lenguaje IL

7 El lenguaje LD

8 Referencias

PLC’s

IEC 83353

LD

Referencias

34/67

POU’s

IL

La norma IEC 83353
La norma IEC 83353 es el resultado del trabajo de varias multinacionales
y especifica los requisitos de los sistemas PLC.
Partes del estándar

IEC 83353-3 — Información general.
IEC 83353-4 — Requisitos de equipos y pruebas (hardware).
IEC 83353-5 — Lenguajes de programación (software) [IEC, 4228].
IEC 83353-6 — Guías de usuario.
IEC 83353-7 — Comunicaciones.
IEC 83353-8 — Seguridad (en preparación).
IEC 83353-9 — Programación en lógica difusa.
IEC 83353-: — Guías para la implementación y aplicación de los
lenguajes de programación de autómatas programables.

Cumplir todos los aspectos de la norma IEC 83353 no es fácil, por eso se
permiten implementaciones parciales.

PLC’s

IEC 83353

LD

Referencias

35/67

POU’s

IL

El modelo de software IEC 83353-5
Una configuración es el elemento software de más alto nivel requerido
para solucionar un problema de control.

CONFIGURACIÓNRecurso1Tarea1Tarea2Programa1FBFunciónPrograma2FBFBRecurso2Tarea3Programa3FBFBPrograma4VariablesglobalesyderepresentacióndirectaCaminodeaccesoFBbloquedefunciónvariablesflujodedatosflujodeejecución PLC’s

IEC 83353

POU’s

IL

LD

Referencias

36/67

Elementos de una configuración
Elementos de una configuración

Definición de tipos.
Declaración de variables globales (accesibles desde cualquier recurso).
Declaración de recursos.
Declaración de caminos de acceso (para comunicación entre
configuraciones).

3 Configuration Configuración_1
4

Var_Global ... End_Var
Resource Recurso_1 on CPU_01 ... End_Resource
Resource Recurso_2 on CPU_02 ... End_Resource
...
Var_Access ... End_Var (∗ Camino de acceso ∗)

5

6

7

8
9 End_Configuration

PLC’s

Recursos

IEC 83353

POU’s

IL

LD

Referencias

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Dentro de una configuración se pueden definir uno o más recursos.
Se puede entender cada recurso como un procesador capaz de ejecutar
programas IEC.

Elementos de un recurso
Declaraciones globales.
Declaración de tareas y sus programas asociados.

3 Resource Recurso_1 on CPU_01
4

Var_Global ... End_Var
Task Tarea_1 ...
Program Programa_1 with Tarea_1 :...
Task Tarea_2 ...
Program Programa_2 with Tarea_2 :...
...

5

6

7

8

9
: End_Resource

PLC’s

IEC 83353

Asignación de autómatas a recursos (i)

POU’s

IL

LD

Referencias

38/67

ConfiguraciónRecursoProgramaSistemaMONOPROCESADORConfiguraciónRecurso1Programa11Programa12Recurso2Programa21Programa22Recurso3Programa31Programa32SistemadeautómatasMULTIPROCESADORBUSded
tos PLC’s

IEC 83353

Asignación de autómatas a recursos (ii)

POU’s

IL

LD

Referencias

39/67

ConfiguraciónARecurso1Programa11Programa12Recurso2Programa21Programa22Recurso3Programa31Programa32ConfiguraciónBRecurso4Programa41Programa41Recurso5Programa51Programa52SistemadeautómatasDISTRIBUIDOREDde
t
eoc d
d IEC 83353

POU’s

IL

LD

Referencias

3:/67

PLC’s

Tareas
Tareas

En un recurso pueden estar definidas una o más tareas.
Cada tarea controla la ejecución de un conjunto de programas y/o bloques de
función.

Declaración de una tarea

3 Task Nombre_Tarea (propiedades de la tarea);
4 Program Nombre_Programa with Nombre_Tarea: (interfaz del programa);

Propiedades de una tarea

Single:=V. Con cada flanco de subida de V la tarea ejecuta una vez el programa.
Interval:=t#T. La tarea ejecuta el programa con la periodicidad indicada en T.
Priority:=P. En procesadores que soporten multitarea, la tareas son despachadas
según su prioridad.

Ejemplo

3 Task T_Motor (Interval:=t#8ms, Priority:=3);

PLC’s

Índice

IEC 83353

POU’s

IL

LD

Referencias

3;/67

3 Autómatas programables

4 La norma IEC 83353

5 Unidades Organizativas de Programas

6 Lenguaje IL

7 El lenguaje LD

8 Referencias

PLC’s

IEC 83353

POU’s

IL

Programas y unidades organizativas de programas (POU’s)

LD

Referencias

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Un POU (Program Organization Unit) es la unidad de software
independiente más pequeña de un programa de usuario.

Tipos de unidades organizativas
3 Función. Secuencia de instrucciones que trabajan sobre unos datos de
entrada para producir una salida. Carece de memoria o estado interno.
4 Bloque de función. Estructura de datos encapsulados e independientes
junto con los algoritmos que trabajan sobre esos datos. Puede tener un
estado interno.

5 Programa. Secuencia de instrucciones, llamadas a funciones y llamadas

a bloques de función para formar el ciclo principal de ejecución.

Com.— Los POU’s no pueden contener llamadas recursivas.

PLC’s

IEC 83353

LD

Referencias

43/67

POU’s

IL

Estructura de un POU
Partes de un POU
3 Tipo y nombre (y tipo de retorno en el caso de funciones)
4 Parte declarativa.
5 Parte de código (cuerpo con las instrucciones).

nstrcc ones(cerpodePOU)
r
besde
nterƒ
z
r
besoc
esFUNCTION_BLOCKNombre_FBEND_FUNCTION_BLOCKPROGRAMNombre_ProgramaEND_PROGRAMFUNCTIONNombre_Función:Tipo_RetornoEND_FUNCTIONP
rtedec
r
t 
P
rtedecód go POU’s

IL

LD

Referencias

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PLC’s

IEC 83353

POU: parte declarativa – secciones de variables
En la parte declarativa se definen todas las variables que se utilizarán en
la unidad.
Secciones de la parte declarativa
3 (∗ Variables de la interfaz ∗)
4 (∗ Interfaz de la llamada ´ Parámetros formales ∗)
5 Var_Input ... End_Var (∗ Parámetros de entrada ∗)
6 Var_Output ... End_Var (∗ Parámetros de salida ∗)
7 Var_In_Out ... End_Var (∗ Parámetros de entrada/salida ∗)
8 (∗ Interfaz global ∗)
9 Var_External ... End_Var (∗ Var. externas, declaradas en otros POU’s ∗)
: Var_Global ... End_Var (∗ Var. globales, accesibles para otros POU’s ∗)
; Var_Access ... End_Var (∗ Var. en el camino de acceso de la »
32 (∗ Variables locales ∗)
33 Var_Temp ... End_Var; (∗Var. que no conservan valores entre llamadas.∗)
34 Var ... End_Var;

» configuración ∗)

PLC’s

IEC 83353

LD

Referencias

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POU’s

IL

POU: parte declarativa – atributos de las variables
Cada sección de var. puede tener alguno de los siguientes atributos
Constant: el valor asignado a la variable no cambia durante la
ejecución del programa.
Retain/Non_Retain:a la variable conserva/no conserva su valor tras
un corte de alimentación.
R_Edge/F_Edge:b la variable se activac con un flanco de
subida/bajada.
Read_Only/Read_Write: la variable no puede/puede ser modificada.
aretentiva/no retentiva.
brising edge/falling edge.
cToma el valor TRUE.

3 Var Constant
4
5 End_Var;

Cte: Byte := 16#FC;

PLC’s

IEC 83353

POU: parte declarativa – atributos permitidos

POU’s

IL

LD

Referencias

46/67

Retain
Non_Retain
ˆ
ˆ

Constant

R_Edge
F_Edge
ˆ

Read_Only
Read_Write

ˆ

ˆ

ˆ
ˆ
ˆ
ˆ

ˆ

ˆ

Sección/atrib. 3

Var_Input
Var_Output
Var_In_Out
Var_External
Var_Global
Var_Acces
Var_Temp
Var

3[John, 4232, p. ;6]

PLC’s

IEC 83353

POU: parte declarativa – tipos de variables

POU’s

IL

LD

Referencias

47/67

En cada sección se pueden definir una o
más variables:

Nombre_Variable: Tipo_Variable;

Tipos elementales

3 Var_Input
4

5
6 End_Var

Var_1:Real;
Flag_1, Flag_2:Bool;

Bits
Bool (3 bit)
Byte (:)
Word (38)
Dword (54)
Lword (86)

Ent. con signo Ent. sin signo Coma flot.

Sint
Int
Dint
Lint

Usint
Uint
Udint
Ulint

Real
Lreal

otros
Time
Date
String

PLC’s

IEC 83353

Direccionamiento di