PDF de programación - PLC - Controladores Lógicos Programables

PLC - Controladores Lógicos Programables
Sena Virtual Distrito Capital 2005

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Lección 6
Lenguajes de Programación

Clasificación de los Lenguajes de Programación
Niveles de los Lenguajes
Bajo Nivel
Alto Nivel
Niveles de los Lenguajes Específicos para PLC
Lenguajes de Programación para PLC
Listas
Plano de Contactos
Diagrama de Bloques Funcionales
Organigrama de Bloques Secuenciales

Lección 7
Operaciones Lógicas

Operaciones Lógicas
Ejemplos de Aplicación

Semana 3 - Módulo 1

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Lección 8
Lenguaje de
Plano de Contactos

Lenguaje de Plano de Contactos
Reglas del Lenguaje
Elementos del Lenguaje
Elementos de Entrada
Elementos de Salida

Lección 9
Temporizadores
y Contadores

Temporizadores
Definición de Tiempo de Retardo
Contadores
Ejemplos de Aplicación

Módulo 1 - Semana 3

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Lección 6
Lenguajes de Programación

Los lenguajes de programación son necesarios para la comunicación entre
el usuario (sea programador u operario de la máquina o proceso donde se
encuentre el PLC) y el PLC. La interacción que tiene el usuario con el PLC la
puede realizar por medio de la utilización de un cargador de programa (loader
Program) también reconocida como consola de programación o por medio de
un PC (computador Personal).Tenga en cuenta que: En procesos grandes o
en ambientes industriales el PLC recibe el nombre también de API (Autómata
Programable Industrial) y utiliza como interfase para el usuario pantallas de
plasma, pantallas de contacto (touch screen) o sistemas SCADA (sistemas para
la adquisición de datos, supervisión, monitoreo y control de los procesos), cuyo
contenido no serán presentados ni tenidos en cuenta en este curso.

Clasificación de los Lenguajes de Programación:

Los lenguajes de programación para PLC son de dos tipos, visuales y escritos.
Los visuales admiten estructurar el programa por medio de símbolos gráficos,
similares a los que se han venido utilizando para describir los sistemas de
automatización, planos esquemáticos y diagramas de bloques. Los escritos son
listados de sentencias que describen las funciones a ejecutar.

Los programadores de PLC poseen formación en múltiples disciplinas y esto
determina que exista diversidad de lenguajes. Los programadores de aplicaciones
familiarizados con el área industrial prefieren lenguajes visuales, por su parte
quienes tienen formación en electrónica e informática optan, inicialmente por los
lenguajes escritos.

Semana 3 - Módulo 1

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Niveles de los Lenguajes

Los lenguajes de programación de sistemas basados en microprocesadores,
como es el caso de los PLC, se clasifican en niveles; al microprocesador le
corresponde el nivel más bajo, y al usuario el más alto.

Lenguajes de Bajo Nivel:

Lenguaje de Máquina:

Código binario encargado de la ejecución del programa directamente en el

microprocesador.

Lenguaje Ensamblador:



Lenguaje sintético de sentencias que representan cada una de las
instrucciones que puede ejecutar el microprocesador. Una vez diseñado
un programa en lenguaje ensamblador es necesario, para cargarlo
en el sistema, convertirlo o compilarlo a lenguaje de máquina. Los
programadores de lenguajes de bajo nivel deben estar especializados en
microprocesadores y demás circuitos que conforman el sistema.

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Lenguajes de Alto Nivel:

Se basan en la construcción de sentencias orientadas a la estructura lógica de lo
deseado; una sentencia de lenguaje de alto nivel representa varias de bajo; cabe
la posibilidad que las sentencias de un lenguaje de alto nivel no cubran todas las
instrucciones del lenguaje de bajo nivel, lo que limita el control sobre la máquina.
Para que un lenguaje de alto nivel sea legible por el sistema, debe traducirse a
lenguaje ensamblador y posteriormente a lenguaje de máquina.

Tipos

Descripción

Nivel

Visuales

Escritos

Utilizan los
símbolos de planos
esquemáticos y
diagramas de bloques.
Utilizan sentencias
similares a las de
programación de
computadores.

Alto

Bajo

Características

Acceso a los
Recursos
Restringido a
los símbolos que
proporciona el
lenguaje.
Total a los
recursos de
programación.

Preferencias de Uso
Profesionales en áreas
de automatización
industrial, mecánica y
afines.
Profesionales en
áreas de electrónica e
informática.

Semana 3 - Módulo 1

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Lenguajes de Programación
para PLC:

Los fabricantes de PLC han desarrollado una cantidad de lenguajes de
programación en mayoría de los casos siguiendo normas internacionales,
con el fin de suplir las necesidades y expectativas de los programadores.
En la siguiente tabla se presentan lenguajes de uso común.

Lenguaje

Características

Listas

Plano

Lista de Instrucciones

Diagrama Eléctrico

Diagrama de Bloques
Funcionales

Diagrama Lógico

Organigrama de Bloques
Secuenciales

Diagrama Algorítmico

Otros

Lenguajes Usados en
Otras Áreas de la
computación

* Los nombres fueron asignados por el fabricante

Ejemplos*
IL
AWL
STL
IL/ST
LADDER
LD
KOP
FBD
FBS
FUD
AS
SFC
PETRI
GRAFCET
BASIC
C

Tipo

Nivel

Escrito

Bajo

Visual

Alto

Escrito



Niveles de los Lenguajes
Específicos para PLC

1. Bajo Nivel:

En el ámbito de programación de PLC no se utiliza directamente el lenguaje de
máquina o del ensamblador. Se emplea el lenguaje de lista de instrucciones,

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similar al lenguaje ensamblador, con una sintaxis y vocabulario acordes con la
terminología usada en PLC.

2. Listas:

Lenguaje que describe lo que debe hacer el PLC instrucción por instrucción.

3. Alto Nivel:

Se caracterizan principalmente por ser visuales, aunque existen también
lenguajes escritos de alto nivel.

4. Diagrama de Contactos:

Representa el funcionamiento deseado, como en un circuito de contactores

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y relés, fácil de entender y utilizar para usuarios con experiencia en lógica
alambrada. En general, nos referimos a este lenguaje como LADDER (escalera),
ya que la forma de construcción de su esquema se asemeja a una escalera.

5. Diagrama de Bloques Funcionales:

Utiliza los diagramas lógicos de la electrónica digital.

6. Organigrama de Bloques Secuenciales:

Explota la concepción algorítmica que todo proceso cumple con una secuencia.
Estos lenguajes son los más utilizados por programadores de PLC con mayor
trayectoria.

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Lección 7
Operaciones Lógicas

Las operaciones lógicas más utilizadas son: AND, OR, NOT, EXOR. A continuación
se presentan las

tablas de verdad que las definen.

Los programadores de PLC tienen formación en múltiples disciplinas y esto
determina que exista una diversidad de lenguajes. Los programadores de
aplicaciones familiarizados con el área industrial prefieren lenguajes visuales, por
su parte quienes tienen formación en electrónica o informática optan inicialmente
por los lenguajes escritos.

AND - Conjunción

La operación lógica AND -conjunción- entrega como resultado V si todas las
entradas son V. Esta se aplica en situaciones en las que se requiere realizar
una acción si y sólo sí se cumplen un determinado número de condiciones. En
lenguaje de contactos se realiza disponiendo los contactos en serie.

Entradas

A
F
F
V
V

AND

B
F
V
F
V

Salidas

Y
F
F
F
V

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Ejemplo:
En el circuito se activa Q1.2 cuando I1.0, I1.1 e I1.2 son verdaderas. De hecho,
el PLC evalúa la rama ejecutando la operación lógica Q1.2 = I1.0 AND I1.1 AND
I1.2.

OR - Disyunción

La operación lógica OR -disyunción - entrega como resultado V siempre
que alguna de las entradas sea V, lo que se logra poniendo los contactos en
paralelo.

Entradas

A
F
F
V
V

OR

B
F
V
F
V

Salidas

Y
F
V
V
V

Ejemplo:
En el circito se activa Q1.3 si alguna de las entradas I1.0 o I1.1 se activa. La
operación lógica es Q1.3 = I1.0 OR I1.1.

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NOT - Inversión

La operación lógica NOT – inversión- entrega como resultado el estado contrario al
presente en la entrada, esto se logra con el uso de Contactos Normal Cerrado.

NOT

Entradas

Salidas

A
F
V

Y
v
F

Ejemplo:
Función y operación realizada es Q1.0 = NOT I1.0.

EXOR - OR - Exclusiva

La EXOR - OR -exclusiva- es V si alguna de las entradas, pero nunca ambas,
es V también; se puede decir que es V si y sólo si las entradas son distintas.
Analicemos detenidamente el circuito que la realiza.

Entradas

A
F
F
V
V

EXOR

B
F
V
F
V

Salidas

Y
F
V
V
F

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Ejemplo:
Para realizar la operación Q1.0 = I1.0 EXOR I1.1, se debe efectuar una combinación
de operaciones AND y OR: Q1.0 = ((I1.0 AND (NOT I1.1)) OR ((NOT I1.0) AND I1.1)).
En el lenguaje de contactos es frecuente aquel caso en el cual las operaciones
lógicas deben resolverse a partir de contactos normal abierto y normal ce