UNIVERSIDAD DE ORIENTE

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

CURSOS ESPECIALES DE GRADO

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL INDUSTRIAL

MATURIN MONAGAS VENEZUELA

Programación de PLCs: Lenguaje Diagrama secuencial

Profesor:

Edgar Goncalves

Realizado por:

Equipo DCS

Cedeño W. Anthony J C.I.: 20597736

López R. José A. C.I.: 21350912

Maturín, Marzo 2014

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN..................................................................................................................1

MARCO TEÓRICO................................................................................................................2

1. PLC.................................................................................................................................2

2. Lenguajes de Programación............................................................................................2

3. Clasificación de los Lenguajes de Programación:..........................................................2

4. Los métodos de programación........................................................................................3

4.1 Programación con lógica booleana...........................................................................3

DISCUSIÓN...........................................................................................................................6

CONCLUSIONES..................................................................................................................8

REFERENCIAS BIBLIOGRAFIAS......................................................................................9

INTRODUCCIÓN

Un PLC (Programable Logic Controller - controlador lógico programable) es un dispositivo de estado sólido, diseñado para controlar secuencialmente procesos en tiempo real en un ámbito industrial. El lenguaje de programación de un PLC permite la creación del programa que controlará su CPU.

Mediante este lenguaje el programador podrá comunicarse con el PLC y así dotarlo de un programa que controle las actividades que debe realizar. Dependiendo del lenguaje de programación, es posible la realización del programa con distintos grados de dificultad.

Junto con el lenguaje de programación, los fabricantes suministran un software de ambiente de trabajo donde el usuario puede escribir sus programas.

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MARCO TEÓRICO

1. PLC

Son dispositivos electrónicos que contienen una memoria programable, en la cual se almacena una secuencia de instrucciones. Estas instrucciones le permiten al PLC desempeñar funciones de control lógicas, de conteo, temporización, etc. que se usan para monitorear y controlar procesos a través de señales de Entrada/Salida (I/O).2

Dentro de las funciones del PLC se puede mencionar:

• Adquirir datos del proceso por medio de las entradas digitales y analógicas.

• Tomar decisiones en base a reglas programadas.

• Almacenar datos en memoria.

• Generar ciclos de tiempo.

• Realizar cálculos matemáticos.

• Actuar sobre dispositivos externos mediante las salidas digitales y analógicas.

• Comunicarse con otros sistemas externos.3

2. 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.1

3. 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.1

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4. Los métodos de programación

Los métodos de programación más utilizados para PLC son:

• Programación con diagrama escalera

• Programación con bloques funcionales

• Programación con lógica boolena

4.1 Programación con lógica booleana

La programación con lógica booleana incluye las funciones AND, OR y NOT para la lógica secuencial y las funciones TIMER, COUNTER y LATCH para la lógica combinacional.

Estas funciones son muy similares a las utilizadas en la programación con diagrama escalera. Específicamente:

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AND: Contactos en serie.

OR: Contactos en paralelo.

NOT: Contacto normalmente cerrado.

Las cajas tipo TIMER, COUNTER y LATCH son empleados de similar manera.1

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.

AND

Entradas Salidas

A B Y

F F F

F V F

V F F

V V V

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.

OR

Entradas Salidas

A B Y

F F F

F V V

V F V

V V V

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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 Y

F v

V F

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.

EXOR

Entradas Salidas

A B Y

F F F

F V V

V F V

V V F

Algunas industrias europeas han optado por la programación booleana como estándar para el diseño del control lógico.3

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DISCUSIÓN

Hoy en dia las maneras y las herramientas que disponemos para representar la información son muy variadas y esto es debido al continuo progreso que existe respecto a la tecnología, cada vez se nos es mas fácil el acceso a la manera en como controlamos las cosas.

Asi como la necesidad de controlar se nos facilita al poder implementar herramientas que hagan casi todo el trabajo y solo esperen recibir nuestros comandos de configuración, desde el principio de la era de la computación el lenguaje de maquina ha sido y siempre será el mas difícil de todos y respecto a esta problemática es necesario implementar herramientas que faciliten este contacto de modificación hombre-maquina.

Estos se denominan lenguajes de programación, los cuales contienen características muy especificas y disponen de manuales para los menos experimentados, y es cierto que aunque requiere aun de un conocimiento básico en la rama de la programación, su accesibilidad no resulta complicada si lo comparamos con un lenguaje de maquina.

Esto lo que hara es facilitarnos el trabajo y permitirnos interactuar con una interfaz de trabajo mas amigable bajo la cual podemos modificar a nuestra voluntad los procesos que se estén guardando ya sea en un controlador o un programa en la nube.

Los PLC son instrumentos que permiten una configuración para adaptarlos a casi cualquier tipo de necesidad, por no decir que se limitara a la creatividad del usuario, pues su alcance puede ser muy grande si se sabe como integrarlo, y en cuanto a la manera de interactuar con ellos existen varios lenguajes que están orientados no solamente a los PLC sino que facilitan el trabajo como lo son el lenguaje en escalera, bloques funcionales, el cual es uno de los mas representativos porque su programación se basa en el diseño de arquitecturas de procesos secuenciales que van a responder ante determinadas condiciones. Las cuales serán colocadas por el usuario dependiendo de cuales sean las necesidades o variables que se estén tratando.

Tambien esta la programación lógica booleana, que proviene de las compuertas lógicas las cuales también funcionan bajo condiciones especificas y es debido a esto que se pueden utilizar para programar PLCs en base a estos criterios condicionales, ya que después de esto se hara un traspaso por asi decirlo, de la información que se esta planteando con la escritura a un diseño grafico y luego ajustarlo a las acciones del PLC.

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Por ejemplo el método de grafcet usado en los lenguajes de bloques funcionales, a través del siemems s7 200 permite pasar el esquema diseñado de los procesos del grafcet al PLC para que cumpla exactamente las mismas funciones en manera secuencial como se plasmo en un comienzo.

La lógica booleana posee como otros lenguajes muchos aspectos que deciden la funcionalidad del PLC en este caso, tiene sus propias estructuras y condiciones que deben ser cumplidas para que el proceso continúe con éxito y sin fallas, en este tipo de condiciones podemos apreciar condiciones que se ven en otros lenguajes de programación así como un ciclo, una condición, o una serie de condiciones interconectadas.

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CONCLUSIONES

Los PLC's resultaron muy atractivos ya que, a diferencia de los antiguos circuitos permiten reprogramación, ocupan comparativamente muy poco espacio, consumen poca potencia, poseen auto-diagnóstico y tienen un costo competitivo. Sin embargo, fueron las innovaciones tecnológicas en microprocesadores y memorias lo que a hecho tan versátiles y populares a los PLC's. Así, los PLC's pueden realizar operaciones aritméticas, manipulaciones complejas de datos, tienen mayores capacidades de almacenamiento y pueden comunicarse más eficientemente con el programador y con otros controladores y computadoras en redes de área local. Además, ahora muchos PLC's incorporan instrucciones y módulos para manejar señales análogas y para realizar estrategias de control, más sofisticados que el simple ON-OFF, tales como el control PID, inclusive con múltiples procesadores.

 Al inicio, la utilización de un lenguaje de programación con una estructura o representación similar a la de los arreglos de relevadores en escalera (diagramas de escalera), fue una buena elección ya que facilitaba el entrenamiento de los operadores que ya conocían estos diagramas. Así, el primer lenguaje de programación para PLC's, considerado de bajo nivel, fue el "Lenguaje de Escalera". Aún hoy se utiliza este lenguaje, así como el "lenguaje Booleano" que se basa en los mismos principios del algebra booleana.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFIAS

1- PLC, Controladores Lógicos Programables, Documento recuperado en Mar 27, 2014. http://davidrojasticsplc.files.wordpress.com/2009/01/plc1s3.pdf

2- Maestría en Sistemas Modernos de Manufactura, Documento recuperado en Mar 27, 2014. http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/eladio/TEC_TALLER_MANUFACTURA/PLC.pdf

3- Domingo Mery. CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES. Noviembre 1994. Documento en línea. http://www2.ing.puc.cl/iee2682/biblio/Curso_PLC.pdf. Mar 27, 2014

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