Entornos Integrados de Automatizacin Ingeniera de Sistemas y
- Slides: 50
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Autómatas Programables: Introducción al Estándar IEC-61131 Felipe Mateos Martín IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 1
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO La Norma IEC-61131 se refiere a: • Los autómatas programables (AP ó PLC´s) y a sus periféricos correspondientes, tales como: - Los equipos de programación y depuración (PADT´s) - Los equipos de ensayo (TE´s) - Los interfaces hombre-máquina (MMI´s) Esta norma no trata del sistema automatizado, del cual el autómata programable es un componente básico. PADT: Programming And Debugging Tool TE: Test Equipment MMI: Man-Machine Interface IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 2
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Partes de la Norma IEC 61131: Parte 1: Información general Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Parte 3: Lenguajes de programación Parte 4: Guías de usuario Estándar internacional Parte 5: Comunicaciones IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 3
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 1: Información General Objetivos • Se dan las definiciones y un glosario de los términos utilizados en esta norma. • Se identifican las principales características de los sistemas de autómatas programables. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 4
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 1: Información general Estructura funcional de un sistema de autómata programable • • • Función de tratamiento de la señal. Función de interfaz con los sensores y actuadores. Función de comunicación. Función de interfaz hombre-máquina. Funciones de programación, puesta a punto, ensayo y documentación. • Funciones de alimentación de corriente IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 5
Funciones de interfaz hombre-máquina Funciones de comunicación Funciones de program. , puesta a punto y ensayo Operador Programador Funciones de tratamiento Sistema operativo Acometida de la red Funciones de alimentación corriente Ejecución del programa Memoria de programa Conjunto de instrucciones Memoria de datos Parte 1: Información general Estructura funcional de un sistema de autómata programable Funciones de interfaz con sensores y actuadores IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 Máquina/proceso 6
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 1: Información general Definiciones de “soporte Físico” (Hardware) de un sistema AP Procesador principal Estaciones de E/S remota Periféricos permanentes Periféricos no-conectables en línea Periféricos conectables en línea NO TRANSPORTABLE Procesador principal Estaciones de E/S remota . . TRANSPORTABLE. . PORTÁTIL. . . . Autómata programable Instalación permanente Pariféricos Instalación NO-permanente Sistema del autómata programable (Sistema AP) IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 7
Procesador principal Estación de E/S remota Periféricos (permanentes/ NOpermanentes) Sistema del autómata programable (AP) Parte 1: Información general Esquema de interfaz Entradas digitales y analógicas Módulos de salidas Memoria(s) y unidad(es) de tratamiento Salidas digitales y analógicas Módulos de entradas Transmisión serie, etc. : ordenadores, impresoras Módulos de comunicación Fuente de alimentación Acometida de la red Límite de la norma 8
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Objetivos En esta parte se especifican: • Los requisitos eléctricos, mecánicos y funcionales para los autómatas programables y los periféricos correspondientes, así como las condiciones de servicio, almacenamiento y transporte aplicables. • La información que ha de suministrar el fabricante. • Los métodos y procedimientos de ensayo que han de utilizarse para la comprobación del cumplimiento de los requisitos por parte de los autómatas programables y sus periféricos. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 9
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Condiciones de servicio y requisitos del entorno físico Es responsabilidad del usuario que no se rebasen las condiciones de servicio: • Condiciones de servicio normales. O Condiciones del entorno físico: temperatura, humedad, contaminación, inmunidad a la corrosión, altitud. O Condiciones de servicio y requisitos eléctricos: alimentaciones, ruido eléctrico, sobretensiones, etc. O Condiciones de servicio y requisitos mecánicos: Vibraciones, choque, caída libre. • Condiciones de servicio especiales. Polvo, humo, partículas radiactivas, vapores, sales, insectos, pequeños animales, etc. • Requisitos para el transporte y almacenaje: temperatura, presión atmosférica, humedad relativa. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 10
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Requisitos eléctricos • Alimentación de corriente alterna (c. a. ) y continua (c. c. ). • E/S digitales. • E/S analógicas. • Interfaces de comunicación. • Procesador(es) principal(es) y memoria(s) del sistema AP. • Estaciones de entrada/salida remota (RIOS). • Periféricos: PADT, TE, MMI. • Inmunidad al ruido y ruido emitido. • Propiedades dieléctricas. • Autodiagnósticos y diagnósticos. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 11
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Requisitos mecánicos • Protecciones contra el riesgo de choque eléctricos. • Requisitos de distancias en el aire y líneas de fuga. • Requisitos de inflamabilidad para materiales aislantes. • Envolvente. • Requisitos mecánicos de los materiales de conexión. . • Disposiciones para la tierra de protección. • Tierra funcional. • Cables y conectores de interconexión. • Conexión/desconexión de unidades desmontables. • Requisitos de la batería. • Marcado e identificación. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 12
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Información que debe facilitar el fabricante El fabricante deberá facilitar a los usuarios la información necesaria para la aplicación, proyecto, instalación, puesta en marcha, funcionamiento y mantenimiento del sistema de autómata programable. Adicionalmente el fabricante puede ocuparse de la formación del usuario. • Tabla resumen con la información que se debe facilitar. • Tipo y contenido de la información escrita: Catálogos y hojas de características, manuales de usuario, documentación técnica. • Información relativa al cumplimiento de esta norma. • Información relativa a la fiabilidad. • Información relativa a la seguridad. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 13
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Ensayos y verificaciones • Se define como ha de verificarse la conformidad del autómata programable y sus periféricos correspondientes con los requisitos fijados en las partes 1 y 2 de la norma. • Estos ensayos NO se refieren a los métodos de aplicación de los AP para cumplir con los requisitos del sistema automatizado. • Se dividen en ensayos de tipo y ensayos de rutina. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 14
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Partes de la Norma IEC 61131: Parte 1: Información general Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Parte 3: Lenguajes de programación Parte 4: Guías de usuario Parte 5: Comunicaciones IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 15
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Objeto y campo de aplicación • Definir los lenguajes de programación de uso más corriente, las reglas sintácticas y semánticas, el juego de instrucciones fundamental, los ensayos y los medios de ampliación y adaptación de los equipos. Es el interface entre el programador y el sistema de control IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 16
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Elementos comunes • • • Tipos de datos y variables Modelo de software Modelo de comunicación de datos Modelo de programación Unidades de organización del programa Gráfico Funcional Secuencial (SFC) Lenguajes de programación • • Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST) Diagrama de bloques funcionales (FBD) Diagrama de contactos (LD) IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 17
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Elementos comunes. Tipos de datos y variables • Tipos de datos: booleanos, enteros, reales, byte, palabra, cadenas de caracteres, fecha, hora_del_día, canalógico de entrada, . . . , tipos de datos derivados (creados por el usuario). BOOL, INT, REAL, BYTE, WORD, STRING DATE, TIME_OF_DAY, . . . ¿Qué es esto? 0101 1010 • Variables. Asignan direcciones del hardware: E/S , memoria y datos. Locales o globales. Hacen la programación independiente del hardware. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 18
Parte 3: Lenguajes de programación Elementos comunes. Modelo de software Configuración Recurso Tarea Programa Tarea Programa F FB FB Variables globales y representadas directamente Vías de acceso Función de comunicación (IEC 61131 -5) 19
Parte 3: Lenguajes de programación Modelo de software. PLC convencional. Configuración Recurso Tarea Programa Recurso Tarea Programa F FB FB Variables globales y representadas directamente Vías de acceso Función de comunicación (IEC 61131 -5) 20
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Modelo de comunicación de variables (II) • Comunicación mediante variables globales Configuración C Programa A Programa B VAR_EXTERNAL x: BOOL; END_VAR FB 1 FB 2 FB_X a IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 x VAR_EXTERNAL x: BOOL; END_VAR FB_Y x b 21
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Modelo de comunicación de variables (III) • Bloques funcionales de comunicación Configuración C Configuración D Programa A Programa B send 1 FB 1 SD 1 rcv 1 RD 1 FB 2 FB_X FB_Y b a IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 22
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Elementos comunes • • • Tipos de datos y variables Modelo de software Modelo de comunicación de datos Modelo de programación Unidades de organización del programa Gráfico Funcional Secuencial (SFC) Lenguajes de programación • • Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST) Diagrama de bloques funcionales (FBD) Diagrama de contactos (LD) IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 23
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Unidades de organización de programas, POU´s. Programa de aplicación INPUT OUTPUT IN_OUT EXTERNAL FUNCTION_BLOCK PROGRAM Type Local GLOBAL INPUT FUNCTION Type IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 Local 24
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación POU´s. Funciones. • Funciones estándar: ADD, SQRT, SIN, COS, MIN, MAX, AND, OR, etc… • Funciones definidas por el usuario (ejemplo): FUNCTION Simple: REAL VAR_INPUT A, B : REAL; C : REAL: = 1. 0; END_VAR Simple : = A*B/C; END_FUNCTION IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 Nombre Declaración de variables Cuerpo de la función 25
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación POU´s. Bloques funcionales. Ejemplo. Histeresis REAL XIN 1 REAL XIN 2 REAL EPS Q Q 1 0 EPS BOOL FUNCTION_BLOCK Histeresis VAR_INPUT XIN 1, XIN 2: REAL; EPS: REAL; (* Banda de histéresis *) END_VAR VAR_OUTPUT Q: BOOL : = 0 END_VAR IF Q THEN IF XIN 1<(XIN 2 -EPS) THEN Q: =0 (* XIN decreciendo *) END_IF; ELSEIF XIN 1>(XIN 2+EPS) THEN Q: =1; (* XIN creciendo *) END_IF END_FUNCTION_BLOCK XIN 2 IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 26
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Unidades de organización del programa (POU´s). • Las funciones • Los bloques funcionales • Los programas son “un conjunto lógico de todos los elementos y construcciones del lenguaje de programación que son necesarios para el tratamiento de señal previsto que se requiere para el control de una máquina o proceso mediante el sistema de autómata programable”. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 27
Parte 3: Lenguajes de programación POU´s. Programas Configuración Recurso Tarea Programa Recurso Tarea Programa F FB FB Variables globales y representadas directamente Vías de acceso PLC convencional . Función de comunicación (IEC 61131 -5) 28
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Elementos comunes • • Tipos de datos y variables Modelo de software Modelo de comunicación de datos Modelo de programación Unidades de organización del programa Gráfico Funcional Secuencial (SFC) Elementos de configuración Lenguajes de programación • • Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST) Diagrama de bloques funcionales (FBD) Diagrama de contactos (LD) IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 29
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Sequential Function Chart, SFC • SFC describe el comportamiento secuencial del programa de control. Deriva de las Redes de Petri y Grafcet (CEI 848). Grafcet Documentación IEC-61131 SFC Conjunto de elementos de control de ejecución de una POU • Permite dividir el problema en partes • Facilita el rápido diagnóstico de problemas y las tareas de mantenimiento IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 30
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Sequential Function Chart, SFC • SFC consiste en un conjunto de etapas (STEP´s) en los cuales se realizan una serie de acciones (ACTION BLOCK´s) y unas transiciones (TRANSITION´s) que permite la evolución de una etapa(s) a la(s) siguiente(s). “a” Paso 1 N Llena “b” “c” “d” Transition 1 Etapa 2 S Vacia Transition 2 Step 3 IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 Bloque de acción “a” Cualificador “b” Nombre de la acción “c” Indicador booleano “d” Acción en LD, FBD, ST ó IL 31
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Sequential Function Chart, SFC Permite secuencias alternativas y simultáneas Etapa 1 Transición 1 a Etapa 2 a S Mezcla IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 Llenar Transición 1 b Etapa 2 b Transición 2 a Ejemplo de secuencias alternativas N S Vaciar Transición 2 b Etapa 3 32
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Elementos comunes • • Tipos de datos y variables Modelo de software Modelo de comunicación de datos Modelo de programación Unidades de organización del programa Gráfico Funcional Secuencial (SFC) Elementos de configuración Lenguajes de programación • • Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST) Diagrama de bloques funcionales (FBD) Diagrama de contactos (LD) IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 33
CONFIGURATION CELL_1 RESOURCE STATION_2 RESOURCE STATION_1 TASK SLOW_1 TASK FAST_1 P 1 TASK PER_2 P 2 PROGRAM F TASK INT_2 P 1 P 4 PROGRAM F PROGRAM G out 1 y 1 x 2 FB 1 FB 2 A y 1 y 2 B b 1 b 2 SLOW_1 FAST_1 x 2 FB 1 C c 1 FB 2 D d 1 y 2 PER_2 HOUT 1 PER_2 SLOW_1 %IX 1. 1 y 1 PROGRAM H z 1 w INT_2 z 2 %QW 5 VARIABLES GLOBALES Y REPRESENTADAS DIRECTAMENTE BAKER ABLE CHARLIE DOG GAMMA VIAS DE ACCESO Ejemplo Configuración Comunicación ALPHA BETA 34
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Ejemplo de configuración. . . Declaraciones de bloques funcionales y parámetros FUNCTION_BLOCK A VAR_OUTPUT y 1: UINT; y 2: BYTE; END_VAR END_FUNCTION_BLOCK B VAR_INPUT b 1: UINT; b 2: BYTE; END_VAR END_FUNCTION_BLOCK C VAR_OUTPUT c 1: BOOL; END_VAR FUNCTION_BLOCK D VAR_INPUT d 1: BOOL; END_VAR VAR_OUTPUT y 2: INT; END_VAR END_FUNCTION_BLOCK PROGRAM F VAR_INPUT x 1: BOOL; x 2: UINT; END_VAR VAR_OUTPUT y 1: BYTE; END_VAR END_PROGRAM G VAR_OUTPUT out 1: UINT; END_VAR VAR_EXTERNAL z 1: BYTE; END_VAR FB 1: A; FB 2: B; END_VAR FB 1(. . . ); out 1 : = FB 1. y 1; z 1 : = FB 1. y 2; FB 2(b 1 : = FB 1. y 1) ; b 2 : = FB 1. y 2); END_PROGRAM H VAR_OUTPUT HOUT 1: INT; END_VAR FB 1: C; FB 2: D; END_VAR FB 1(. . . ); FB 2(d 1 : = FB 1. c 1) ; HOUT 1 : = FB 2. y 2; END_PROGRAM IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 35
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Ejemplo de configuración. . . Configuraciones, recursos, variables CONFIGURATION CELL_1 VAR_GLOBAL w : UINT; END_VAR RESOURCE STATION_1 ON PROCESSOR TYPE_1 VAR_GLOBAL z 1 : BYTE ; END_VAR TASK SLOW_1(INTEGRAL : = t#20 ms, PRIORYTY : = 2) ; TASK FAST_1(INTERVAL : = t#10 ms, PRIORYTY : = 1) ; PROGRAM P 1 WITH SLOW_1 ; F(x 1 : = %IX 1. 1) ; PROGRAM P 2 : G(out 1 => w, FB 1 WITH SLOW_1, FB 2 WITH FAST_1) ; END_RESOURCE STATION_2 ON PROCESSOR TYPE_2 VAR_GLOBAL z 2 : BOOL ; AT %QW 5 : INT ; END_VAR TASK PER_2(INTERVAL : = t#50 ms, PRIORITY : = 2) ; TASK INT_2(SINGLE : = z 2, PRIORITY : = 1) ; PROGRAM P 1 WITH PER 2 : F(x 1 : = z 2, x 2 : = w) ; PROGRAM P 4 WITH INT 2 : H(HOUT 1 => %QW 5, FB 1 WITH PER_2) ; END_RESOURCE VAR_ACCESS ABLE : STATION_1. %IX 1. 1 : BOO READ_ONLY ; BAKER : STATION_1. P 1. X 2 : BOO READ_ONLY ; CHARLIE : STATION_1. z 1 : BOO READ_ONLY ; DOG : w : BOO READ_ONLY ; ALPHA : STATION_2. P 1. y 1 : BOO READ_ONLY ; BETA : STATION_2. P 4. HOUT 1 : BOO READ_ONLY ; GAMMA : STATION_2. z 2 : BOO READ_ONLY ; END_VAR END_CONFIGURATION IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 36
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Elementos de configuración. Tareas. Existen dos modos de control de la ejecución de tareas: • Por evento: Ejecución por flanco ascendente de la entrada SINGLE • Por tiempo: Ejecución periódica según la entrada INTERVAL. . Nom_task l PRIORITY establece la prioridad de las tareas ( 0 - máxima) l Varios POU´s pueden estar asociados a la misma tarea. l No pueden existir tareas a la vez por evento y temporizadas. . IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 TASK BOOL TIME SINGLE UINT PRIORITY INTERVAL 37
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación El estándar IEC-61131 Elementos comunes Lenguajes de programación IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 38
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación 4 Lenguajes de programación • Lenguajes gráficos Diagrama de escalera (“Ladder Diagram”, LD) Diagrama de Bloques Funcionales (”Function Block Diagram, FBD) • Lenguajes literales Lista de instrucciones (“Instruction List”, IL) Texto estructurado (“Structured Text”, ST) La selección del lenguaje de programación depende de la experiencia del programador, de la aplicación concreta, del nivel de definición de la aplicación, de la estructura del sistema de control y del grado de comunicación con otros departamentos de la empresa. . . IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 39
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática S_01 S_02 S_01 S_03 UNIVERSIDAD DE OVIEDO Manual ( ) LD Start S_01 SFC Paso_1 Transición_02 Paso_2 Programación con lenguajes conocidos de PLC. . . y lenguaje de alto nivel IL LD Entrada_Manual OR Entrada_Automática AND Desbloqueo ST Funcionamiento LD Entrada_01 Transición_Fin IF Data = "EOF" THEN FOR Index: =1 TO 128 DO X: =Read_Data(Datenfeld[index]); IF X > 2500 THEN Alarma: =TRUE; END_IF; END_FOR; END_IF; ST IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 S_01 XOR S_02 S_03 Tiempo_01 TON Lámpara T#12 s 400 ms FBD Tiempo actual 40
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Diagrama de escalera (“Ladder Diagram”, LD) Características: • • Barras de alimentación. Elementos de enlace y estados: flujo de energía. Contactos, bobinas y bloques funcionales Orden de evaluación de las redes. Ejemplo: MAN S_0 Lma KMB FCS EM IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 41
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Diagrama de Bloques funcionales (FBD) Características: • La representación es coherente con la Norma CEI 617 -12. • Las salidas de los bloques funcionales no se conectarán entre sí (se precisa bloque “OR”). • La evaluación de una red estará terminada antes de la siguiente. Ejemplo: Start EMER AND TON T#4 s 400 ms IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 IN Q PT ET KM V_temp 42
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Lista de Instrucciones (“Instruction List”, IL) Características: • Instrucciones: Etiqueta Operador Operando Comentario START: LD ANDN ST Arranque %MX 5 SALIDA (*Pulsar botón *) (* No inhibidor *) (* Conecta calefactor *) • Operadores: LD, ST, S, R, AND, OR, XOR, ADD, SUB, MUL, DIV, GT, GE, EQ, NE, LT, JMP, CAL, RET, ) • Funciones y bloques funcionales. Se coloca el nombre en el campo del operando y los parámetros, si los lleva, en entre paréntesis. Se emplea la operación CAL. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 43
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Texto estructurado (“Structured Text”, ST) Características: • Similar al Pascal. Alto nivel, estructurado en bloques. • Expresiones: Es una construcción sintáctica que al se evaluada proporciona un valor. Está compuesta por operadores y operandos. La evaluación se efectúa según una tabla de prioridades. • Sentencias: De asignación (: =), De control del flujo del programa: llamada a bloque funcional, RETURN De selección: IF, CASE De iteración: FOR, WHILE, REPEAT, EXIT IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 44
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Texto estructurado (“Structured Text”, ST) Ejemplo: IF Dato = “EOF” THEN FOR indice: =1 TO 128 DO x: = Read_dato(Canal[indice); IF x>2500 THEN Alarma: =TRUE; END_IF; END_FOR; END_IF IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 45
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Entornos de programación Muchos de ellos ofrecen: g g g Pantallas de programación gráfica Soporte para múltiples ventanas Operaciones con el ratón Menús desplegables Ayuda en línea Verificación del software durante el diseño IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 46
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Características claves de la calidad IEC 61131 -3 w Software Estructurado - a través de configuraciones, Recursos y Unidades de Organización de Programa (POUs). w Tipeado de Datos - a través de lenguajes que restringen las operaciones a los tipos de datos adecuados. w Control de la Ejecución - a través del uso de Tareas. w Comportamiento Secuencial Complejo - a través de los Esquemas Funcional Secuencial. w Encapsulación del Software - a través del uso de POUs, estructuras y tipos de datos complejos. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 47
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Parte 3: Lenguajes de programación Beneficios del estándar para los usuarios g Reduce el gasto en recursos humanos: formación, depuración, mantenimiento, . . . g Evita fuentes habituales de problemas por su flexibilidad y reusabilidad. g Técnicas de programación adecuadas a todos los sectores. g Combinación de elementos y modos de representación. g Incrementa la conectividad y comunicacón entre departamentos y compañias. IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 IEC-61131 48
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO El estándar es una realidad en papel, y ahora. . . IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 49
Entornos Integrados de Automatización Ingeniería de Sistemas y Automática UNIVERSIDAD DE OVIEDO Han creado el problema de la gallina y el huevo: USUARIOS n Ven los beneficios del estándar, pero necesitan productos adecuados que cubran sus necesidades IEC-61131 Presentación, 16/05/2000 VS. PROVEEDORES n La demanda debe ser capaz de cubrir los gastos en investigación y desarrollode los productos 50