La Norma IEC se refiere a:

Transcripción

1 Autómatas Programables: Introducción n al Estándar IEC IEC Felipe Mateos Martín IEC Presentación, Oct

2 La Norma IEC 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 Presentación, Oct

3 La finalidad de esta Norma IEC es: Definir e identificar las características principales que se refieren a la selección y aplicación de los PLC s y sus periféricos. Especificar los requisitos mínimos para las características funcionales, las condiciones de servicio, los aspectos constructivos, la seguridad general y los ensayos aplicables a los PLC s y sus periféricos. 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. Dar a los usuarios una información de carácter general y unas directrices de aplicación. Definir las comunicaciones entre los PLC s y otros sistemas. IEC Presentación, Oct

4 Partes de la Norma IEC 61131: Parte 1: Información general Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Parte 4: Guías de usuario (TR) Parte 5: Comunicaciones Parte 7: Fuzzy Control Parte 8: Guías de programación (TR) IEC Presentación, Oct

5 Partes de la Norma IEC 61131: Parte 1: Información general Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Parte 4: Guías de usuario (TR) Parte 5: Comunicaciones Parte 7: Fuzzy Control Parte 8: Guías de programación (TR) IEC Presentación, Oct

6 Parte 1: Información n 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 Presentación, Oct

7 Parte 1: Información n General Definiciones Programación de aplicación, lista de asignaciones, sistema automatizado, disponibilidad, BCD, datos booleanos, bus, componente, conexión/desconexión, lista de referencia cruzada, equipo de comunicación de datos (DCE), equipo terminal de datos (DTE), ejecución, parada de seguridad, imagen de entrada/salida, entrada, instrucción, fallo interno, diagrama de escalera, lenguaje (FBD, IL, LD, ST, SFC), sistema de control lógico, procesador principal (MPU), interface hombre-máquina (MMI), tiempo medio entre fallos (MTBF), red, en línea, salida, programa, periférico, barras de corriente, autómata programable (AP ó PLC), equipo de programación y puesta a punto (PADT), estación de entrada/salida remota (RIOS), reinicio, sistema de control secuencial, transmisión de datos en serie, soporte lógico (software), salida en modo fuente/sumidero, equipo de ensayo (TE), tiempo (retardo, ejecución, respuesta, exploración, transferencia), temporizador (de retardo de conexión/desconexión), programa de usuario, perro guardián, bit, byte, palabra GLOSARIO IEC Presentación, Oct

8 Parte 1: Información n 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 Presentación, Oct

9 Funciones de comunicación Funciones de interfaz hombre-máquina Operador Funciones de program., puesta a punto y ensayo Programador Acometida de la red Funciones de alimentación corriente Funciones de tratamiento Ejecución Ejecución del del programa programa Conjunto Conjunto de de instrucciones instrucciones Sistema Sistema operativo operativo Memoria Memoria de de programa programa Memoria Memoria de de datos datos Parte 1: Información general Estructura funcional de un sistema de autómata programable Funciones de interfaz con sensores y actuadores Máquina/proceso IEC Presentación, Oct

10 Parte 1: Información n general Estructura funcional de un sistema de autómata programable Función de interfaz con los sensores y actuadores Unidad de tratamiento Alimentación Tipos Tipos de de señales señales de de E/S E/S Binarias Digitales Analógicas Etc. Características Características del del sistemas sistemas de de E/S E/S Tratamiento Conversión Aislamiento Máquina/proceso IEC Presentación, Oct

11 Parte 1: Información n general Estructura funcional de un sistema de autómata programable Función de interfaz hombre-máquina (MMI) Información de de estado, estado, valores valores Consignas, ajustes ajustes Operador IEC Presentación, Oct

12 Parte 1: Información n general Estructura funcional de un sistema de autómata programable Funciones de programación, puesta a punto, ensayo y documentación Programación Arranque del del sistema automatizado Programador Documentación y archivado IEC Presentación, Oct

13 Parte 1: Información n general Disponibilidad y fiabilidad, es responsabilidad del usuario en cuanto a: Arquitectura del sistema automatizado. Redundancias, tolerancia a fallos, funciones de diagnóstico. Arquitectura del sistema del autómata programable, por ejemplo, estructura modular con autodiagnóstico Diseño, ensayo y mantenimiento del programa de aplicación. Incluir funciones de diagnóstico de la ejecución, análisis y detección de averías. Condiciones de instalación y servicio. Mejorar las condiciones de trabajo y del entorno. IEC Presentación, Oct

14 Parte 1: Información n general Características ergonómicas Generales. Uso eficaz del sistema del AP y sus periféricos, reducción de errores, fatiga y riesgo para el operario. Indicadores de estado, para CPU s, fuentes de alimentación y el sistema de E/S. Pantallas y teclados. Visibilidad, disposición, confirmaciones,... Otras recomendaciones. Ventiladores, acabado superficial, aristas vivas, portabilidad. IEC Presentación, Oct

15 Parte 1: Información n 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 Presentación, Oct

16 Procesador principal Estación de E/S remota Periféricos (permanentes/ NOpermanentes) Sistema del autómata programable (AP) Parte 1: Información n general Esquema de interfaz Entradas digitales y analógicas Memoria(s) Memoria(s) y y unidad(es) unidad(es) de de tratamiento tratamiento Módulos Módulos de de salidas salidas Módulos Módulos de de entradas entradas Módulos Módulos de de comunicación comunicación Salidas digitales y analógicas Transmisión serie, etc.: ordenadores, impresoras Acometida de la red Fuente de alimentación Límite de la norma IEC Presentación, Oct

17 Partes de la Norma IEC 61131: Parte 1: Información general Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Parte 4: Guías de usuario (TR) Parte 5: Comunicaciones Parte 7: Fuzzy Control Parte 8: Guías de programación (TR) IEC Presentación, Oct

18 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 Presentación, Oct

19 Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Definiciones Parte accesible, batería, circuito o equipo (clase I, II, III), factor de cobertura, línea de fuga, tierra, inmunidad, entrada/salida digital, aislamiento, alimentación de red, procesador principal (MPU), microentorno, salida a prueba de cortocircuitos, categoría de sobretensión, grado de contaminación, conector desmontable, temperatura (aire ambiente), ensayo, cableado (interno, externo),... IEC Presentación, Oct

20 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 Presentación, Oct

21 Procesador principal Estación de E/S remota Periféricos (permanentes/ NOpermanentes) Sistema del autómata programable (AP) Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Requisitos eléctricos Esquema típico de un sistema AP Entradas digitales y analógicas Memoria(s) Memoria(s) y y unidad(es) unidad(es) de de tratamiento tratamiento Módulos Módulos de de salidas salidas Módulos Módulos de de entradas entradas Módulos Módulos de de comunicación comunicación Salidas digitales y analógicas Transmisión serie, etc.: ordenadores, impresoras Acometida de la red Fuente de alimentación Límite de la norma IEC Presentación, Oct

22 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 Presentación, Oct

23 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 Presentación, Oct

24 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 Presentación, Oct

25 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 Presentación, Oct

26 Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Ensayos y verificaciones Ensayos de tipo Equipos a ensayar. Procedimientos de verificación. Condiciones generales para los ensayos. Ensayos climáticos, mecánicos y eléctricos. Verificación de las características de la alimentación de c.a. y c.c. Verificación de las características de entrada/salida. Verificación de las características del procesador principal. Verificación de las estaciones de E/S remotas. Verificación de las características de los periféricos. Verificación del autodiagnóstico y diagnóstico. Ensayos de rutina Ensayo estándar de rigidez dieléctrica Ensayo de continuidad de la tierra de protección. IEC Presentación, Oct

27 Partes de la Norma IEC 61131: Parte 1: Información general Parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos Parte 4: Guías de usuario (TR) Parte 5: Comunicaciones Parte 7: Fuzzy Control Parte 8: Guías de programación (TR) IEC Presentación, Oct

28 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 Presentación, Oct

29 Definiciones Tiempo absoluto, vía de acceso, acción, argumento, matriz, asignación, bloque funcional biestable, cadena de bits, cuerpo, llamada, cadena de caracteres, comentario, compilar, tipo de datos, declaración, delimitador, doble palabra, flanco ascendente/descendente, función, diagrama de bloques funcionales, direccionamiento, valor, parámetro de entrada, instancia, literal entero, palabra clave, etiqueta, real largo, temporizador con retardo de conexión/desconexión, parámetro de salida, sentido de corriente, unidad de organización de programa, recurso, tarea, retorno, etapa, secuencia, transición, representación simbólica, etc... IEC Presentación, Oct

30 El estándar IEC Elementos comunes Lenguajes de programación IEC Presentación, Oct

31 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 Presentación, Oct

32 Elementos comunes. Tipos de datos y variables Tipos de datos: booleanos, enteros, reales, byte, palabra, cadenas de caracteres, fecha, hora_del_día, canal analógico de entrada,..., tipos de datos derivados (creados por el usuario). BOOL, INT, REAL, BYTE, WORD, STRING DATE, TIME_OF_DAY,... Qué es esto? Variables. Asignan direcciones del hardware: E/S, memoria y datos. Locales o globales. Hacen la programación independiente del hardware. IEC Presentación, Oct

33 Entornos Integrados Elementos comunes. Modelo de software Configuración Recurso Recurso Tarea Tarea Tarea Tarea Programa Programa Programa Programa F FB FB FB FB Variables globales y representadas directamente Vías de acceso Función de comunicación (IEC ) IEC Presentación, Oct

34 Modelo de software. PLC convencional. Entornos Integrados Configuración Recurso Recurso Tarea Tarea Tarea Tarea Programa Programa Programa Programa F FB FB FB FB Variables globales y representadas directamente Vías de acceso Función de comunicación (IEC ) IEC Presentación, Oct

35 Modelo de comunicación de variables (I) Flujo de datos dentro de un programa FB1 FB_X Programa A FB2 FB_Y a b IEC Presentación, Oct

36 Modelo de comunicación de variables (II) Comunicación mediante variables globales Configuración C Programa A VAR_EXTERNAL x: BOOL; END_VAR Programa B VAR_EXTERNAL x: BOOL; END_VAR FB1 FB_X VAR_GLOBAL x: BOOL; END_VAR a x x b FB2 FB_Y IEC Presentación, Oct

37 Modelo de comunicación de variables (III) Bloques funcionales de comunicación Configuración C Configuración D Programa A send1 rcv1 Programa B FB1 SD1 RD1 FB2 FB_X FB_Y a b IEC Presentación, Oct

38 Modelo de programación Elementos de los lenguajes de programación de un AP Tipos de datos derivados Unidades de organización de programa, POU s Funciones Bloques funcionales Programas Elementos del diagrama secuencial (SFC) Elementos de configuración Variables globales Recursos Tareas Vias de acceso Programa de aplicación Fig. 2c- Bloques funcionales de comunicación IEC Presentación, Oct

39 Elementos comunes Tipos de datos y variables Modelo de software Modelo de comunicación de datos Modelo de programación Unidades de organización n 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 Presentación, Oct

40 Unidades de organización del programa (POU s) Programas Funciones Bloques funcionales IEC Presentación, Oct

41 Unidades de organización de programas, POU s. Programa de aplicación INPUT OUTPUT IN_OUT EXTERNAL PROGRAM Type Local FUNCTION_BLOCK Type Local GLOBAL INPUT FUNCTION Type Local IEC Presentación, Oct

42 POU s. Funciones Una función se define como una unidad de organización del programa que al ser ejecutada suministra exactamente un elemento de datos y cuya invocación se puede utilizar en lenguajes literales como operando en una expresión. Ejemplo: X := SIN(Y)+ COS(Z) Las funciones no deben contener ninguna información de estado interno, es decir, que la invocación de una función con los mismos argumentos (parámetros de entrada) debe suministrar siempre el mismo valor (salida). IEC Presentación, Oct

43 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 Nombre Declaración de variables Cuerpo de la función IEC Presentación, Oct

44 POU s. Bloques funcionales, FB s Un bloque funcional es una unidad de organización del programa que al ser ejecutada suministra uno o más valores. Existe la posibilidad de crear múltiplos (copias) de un bloque funcional, denominadas instancias. Cada instancia llevará asociado un identificador (el nombre de la instancia) y una estructura de datos que contenga sus variables de salida e internas. Todos los valores de las variables de salida e internas deberán persistir de una ejecución del bloque funcional al siguiente, por lo que la llamada de un mismo bloque funcional con los mismos argumentos (parámetros de entrada) no tiene por qué dar siempre los mismos valores de salida. IEC Presentación, Oct

45 POU s. Bloques funcionales. Ejemplo. REAL REAL REAL Q 1 0 Histeresis XIN1 XIN2 Q EPS EPS EPS BOOL FUNCTION_BLOCK Histeresis VAR_INPUT XIN1, XIN2: REAL; EPS: REAL; (* Banda de histéresis *) END_VAR VAR_OUTPUT Q: BOOL := 0 END_VAR IF Q THEN IF XIN1<(XIN2-EPS) THEN Q:=0 (* XIN decreciendo *) END_IF; ELSEIF XIN1>(XIN2+EPS) THEN Q:=1; (* XIN creciendo *) END_IF END_FUNCTION_BLOCK XIN2 IEC Presentación, Oct

46 Unidades de organización del programa (POU s). Las funciones Los bloques funcionales Los programas 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 Presentación, Oct

47 POU s. Programas Entornos Integrados Configuración Recurso Recurso Tarea Tarea Tarea Tarea Programa Programa Programa Programa F FB FB FB FB Variables globales y representadas directamente Vías de acceso Función de comunicación (IEC ) IEC Presentación, Oct PLC convencional.

48 POU s. Programas. Flujo de datos dentro de un programa Programa A FB1 FB2 Comunicación entre programas: * en la misma configuración (variables globales), o * en configuraciones distintas (vías de acceso, comunicaciones) Programa A Programa B IEC Presentación, Oct

49 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 Presentación, Oct

50 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 Documentación IEC SFC Conjunto Conjuntode deelementos elementos de decontrol controlde deejecución ejecución de deuna unapou Permite dividir el problema en partes Facilita el rápido diagnóstico de problemas y las tareas de mantenimiento IEC Presentación, Oct

51 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). Paso 1 N Llena Transition 1 Etapa 2 S Vacia Transition 2 Step 3 a b c d Bloque de acción a Cualificador b Nombre de la acción c Indicador booleano d Acción en LD, FBD, ST ó IL IEC Presentación, Oct

52 Sequential Function Chart, SFC Permite secuencias alternativas y simultáneas Etapa 1 N Llenar Transición 1a Transición 1b Etapa2a S Mezcla Etapa2b S Vaciar Transición 2a Transición 2b Ejemplo de secuencias alternativas Etapa3 IEC Presentación, Oct

53 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 Presentación, Oct

54 Entornos Integrados Elementos comunes. Modelo de software Configuración Recurso Recurso Tarea Tarea Tarea Tarea Programa Programa Programa Programa F FB FB FB FB Variables globales y representadas directamente Vías de acceso Función de comunicación (IEC ) IEC Presentación, Oct

55 Elementos de configuración. Una configuración se compone de: RECURSOS TAREAS VARIABLES GLOBALES VIAS DE ACCESO Veamos esto con un ejemplo... IEC Presentación, Oct

56 CONFIGURATION CELL_1 RESOURCE STATION_1 RESOURCE STATION_2 TASK SLOW_1 TASK FAST_1 TASK PER_2 TASK INT_2 P1 P2 P1 P4 x1 x2 PROGRAM F PROGRAM G out1 y1 FB1 FB2 SLOW_1 A y1 y2 SLOW_1 B b1 b2 FAST_1 x1 x2 PROGRAM F PER_2 y1 PROGRAM H FB1 C c1 PER_2 FB2 D d1 y2 HOUT1 INT_2 %IX1.1 z1 w z2 %QW5 VARIABLES GLOBALES Y REPRESENTADAS DIRECTAMENTE BAKER ABLE CHARLIE DOG GAMMA ALPHA BETA VIAS DE ACCESO Ejemplo Configuración Comunicación IEC Presentación, Oct

57 FUNCTION_BLOCK A VAR_OUTPUT y1:uint; y2:byte; END_VAR END_FUNCTION_BLOCK Ejemplo de configuración... n... Declaraciones de bloques funcionales y parámetros FUNCTION_BLOCK B VAR_INPUT b1:uint; b2:byte; END_VAR END_FUNCTION_BLOCK PROGRAM F VAR_INPUT x1: BOOL; x2: UINT; END_VAR VAR_OUTPUT y1: BYTE; END_VAR END_PROGRAM PROGRAM G VAR_OUTPUT out1: UINT; END_VAR VAR_EXTERNAL z1: BYTE; END_VAR VAR FB1: A; FB2: B; END_VAR FB1(...); out1 := FB1.y1; z1 := FB1.y2; FB2(b1 := FB1.y1) ; b2 := FB1.y2); END_PROGRAM PROGRAM H VAR_OUTPUT HOUT1: INT; END_VAR VAR FB1: C; FB2: D; END_VAR FB1(...); FB2(d1 := FB1.c1) ; HOUT1 := FB2.y2; END_PROGRAM FUNCTION_BLOCK C VAR_OUTPUT c1:bool; END_VAR END_FUNCTION_BLOCK FUNCTION_BLOCK D VAR_INPUT d1:bool; END_VAR VAR_OUTPUT y2:int; END_VAR END_FUNCTION_BLOCK IEC Presentación, Oct

58 Parte 3: Lenguajes de programación Ejemplo de configuración... n... Configuraciones, recursos, variables Entornos Integrados CONFIGURATION CELL_1 CONFIGURATION CELL_1 VAR_GLOBAL w : UINT; END_VAR VAR_GLOBAL w : UINT; END_VAR RESOURCE STATION_1 ON PROCESSOR TYPE_1 RESOURCE STATION_1 ON PROCESSOR TYPE_1 VAR_GLOBAL z1 : BYTE ; END_VAR VAR_GLOBAL z1 : BYTE ; END_VAR TASK SLOW_1(INTEGRAL := t#20ms, PRIORYTY := 2) ; TASK SLOW_1(INTEGRAL := t#20ms, PRIORYTY := 2) ; TASK FAST_1(INTERVAL := t#10ms, PRIORYTY := 1) ; TASK FAST_1(INTERVAL := t#10ms, PRIORYTY := 1) ; PROGRAM P1 WITH SLOW_1 ; PROGRAM P1 WITH SLOW_1 ; F(x1 := %IX1.1) ; F(x1 := %IX1.1) ; PROGRAM P2 : G(out1 => w, PROGRAM P2 : G(out1 => w, FB1 WITH SLOW_1, FB1 WITH SLOW_1, FB2 WITH FAST_1) ; FB2 WITH FAST_1) ; END_RESOURCE END_RESOURCE RESOURCE STATION_2 ON PROCESSOR TYPE_2 RESOURCE STATION_2 ON PROCESSOR TYPE_2 VAR_GLOBAL z2 : BOOL ; VAR_GLOBAL z2 : BOOL ; AT %QW5 : INT ; AT %QW5 : INT ; END_VAR END_VAR TASK PER_2(INTERVAL := t#50ms, PRIORITY := 2) ; TASK PER_2(INTERVAL := t#50ms, PRIORITY := 2) ; TASK INT_2(SINGLE := z2, PRIORITY := 1) ; TASK INT_2(SINGLE := z2, PRIORITY := 1) ; PROGRAM P1 WITH PER2 : PROGRAM P1 WITH PER2 : F(x1 := z2, x2 := w) ; F(x1 := z2, x2 := w) ; PROGRAM P4 WITH INT 2 : PROGRAM P4 WITH INT 2 : H(HOUT1 => %QW5, H(HOUT1 => %QW5, FB1 WITH PER_2) ; FB1 WITH PER_2) ; END_RESOURCE END_RESOURCE VAR_ACCESS VAR_ACCESS ABLE : STATION_1.%IX1.1 : BOO READ_ONLY ; ABLE : STATION_1.%IX1.1 : BOO READ_ONLY ; BAKER : STATION_1.P1.X2 : BOO READ_ONLY ; BAKER : STATION_1.P1.X2 : BOO READ_ONLY ; CHARLIE : STATION_1.z1 : BOO READ_ONLY ; CHARLIE : STATION_1.z1 : BOO READ_ONLY ; DOG : w : BOO READ_ONLY ; DOG : w : BOO READ_ONLY ; ALPHA : STATION_2.P1.y1 : BOO READ_ONLY ; ALPHA : STATION_2.P1.y1 : BOO READ_ONLY ; BETA : STATION_2.P4.HOUT1 : BOO READ_ONLY ; BETA : STATION_2.P4.HOUT1 : BOO READ_ONLY ; GAMMA : STATION_2.z2 : BOO READ_ONLY ; GAMMA : STATION_2.z2 : BOO READ_ONLY ; END_VAR END_VAR END_CONFIGURATION END_CONFIGURATION IEC Presentación, Oct

59 Elementos de configuración. Tareas. Tarea es un elemento de control de ejecución que es capaz de iniciar la ejecución de un conjunto de POU s: programas y bloques funcionales, cuyas instancias están en la declaración de los programas. RESOURCE STATION_1 P1 TASK SLOW_1 PROGRAM F P2 TASK FAST_1 PROGRAM G FB1 FB2 Las tareas son habilitadas implícitamente cuando está habilitado el recurso al que están asociadas. SLOW_1 SLOW_1 FAST_1 IEC Presentación, Oct

60 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.. PRIORITY establece la prioridad de las tareas ( 0 - máxima) Varios POU s pueden estar asociados a la misma tarea. No pueden existir tareas a la vez por evento y temporizadas.. BOOL TIME UINT Nom_task TASK SINGLE INTERVAL PRIORITY IEC Presentación, Oct

61 El estándar IEC Elementos comunes Lenguajes de programación IEC Presentación, Oct

62 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 Presentación, Oct

63 S_01 S_01 S_02 S_03 Manual ( ) LD Start S_01 Paso_1 SFC Transición_02 Paso_2 Transición_Fin Programación con lenguajes conocidos de PLC... y lenguaje de alto nivel LD Entrada_Manual OR Entrada_Automática AND Desbloqueo ST Funcionamiento LD Entrada_01 IL 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 S_01 S_02 S_03 XOR T#12s400ms FBD Tiempo_01 TON Lámpara Tiempo actual IEC Presentación, Oct

64 Lenguaje Gráficos (LD y FBD) Características comunes: Los elementos del lenguaje gráfico se representan mediante caracteres ISO/CEI 646 o elementos gráficos o semigráficos. Una red es un conjunto de elementos gráficos interconectados, que debe ser identificada (un número, p.e.). Reglas de evaluación de redes. Vías de realimentación. Posibilidad de saltos y retornos (condicionales e incondicionales). XOR S_01 S_02 Manual S_01 ( ) S_02 Tiempo_01 TON S_01 S_03 LD S_03 Lámpara T#12s400ms FBD Tiempo actual IEC Presentación, Oct

65 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 Presentación, Oct

66 Diagrama de Bloques funcionales (FBD) Características: La representación es coherente con la Norma CEI 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 IN Q KM T#4s400ms PT ET V_temp IEC Presentación, Oct

67 Lenguaje Literales (IL y ST) Características comunes: La representación de literales. Los siguientes elementos de estructuración de las POU s: TYPE... END_TYPE VAR... END_VAR VAR_INPUT... END_VAR VAR_OUTPUT... END_VAR VAR_IN_OUT... END_VAR VAR_EXTERNAL.. END_VAR FUNCTION... END_FUNCTION FUNCTION_BLOCK... END_FUNCTION_BLOCK PROGRAM.. END_PROGRAM STEP... END_STEP TRANSIION... END_TRANSITION ACTION... END_ACTION LD Entrada_Manual OR Entrada_Automática AND Desbloqueo ST Funcionamiento LD Entrada_01 IL 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 Presentación, Oct

68 Lista de Instrucciones ( Instruction List, IL) Características: Instrucciones: Etiqueta Operador Operando Comentario START: LD Arranque (*Pulsar botón *) ANDN %MX5 (* No inhibidor *) ST SALIDA (* Conecta calefactor *) Operadores: LD, ST, S, R, AND, OR, XOR, ADD, SUB, MUL, DIV, GT, GE, EQ, NE, LE, 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 Presentación, Oct

69 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 Presentación, Oct

70 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 Presentación, Oct

71 Entornos de programación Muchos de ellos ofrecen: g Pantallas de programación gráfica g Soporte para múltiples ventanas g Operaciones con el ratón g Menús desplegables g Ayuda en línea g Verificación del software durante el diseño IEC Presentación, Oct

72 Características claves de la calidad IEC Software Estructurado - a través de configuraciones, Recursos y Unidades de Organización de Programa (POUs). Tipeado de Datos - a través de lenguajes que restringen las operaciones a los tipos de datos adecuados. Control de la Ejecución - a través del uso de Tareas. Comportamiento Secuencial Complejo - a través de los Esquemas Funcional Secuencial. Encapsulación del Software - a través del uso de POUs, estructuras y tipos de datos complejos. IEC Presentación, Oct

73 Beneficios del estándar para los usuarios Control de procesos Educación Discrete Mnf Usted? Mantenimiento Integrador de sistemas Programación Instalación IEC Presentación, Oct

74 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. Function "LIMIT" IEC Function "TEST" Software Library FunctionBlock "Turning" FunctionBlock "Feeding" FunctionBlock "Heating" IEC Presentación, Oct

75 El estándar es una realidad en papel, y ahora... IEC Presentación, Oct

76 Han creado el problema de la gallina y el huevo: USUARIOS VS. PROVEEDORES n Ven los beneficios del estándar, pero necesitan productos adecuados que cubran sus necesidades n La demanda debe ser capaz de cubrir los gastos en investigación y desarrollode los productos IEC Presentación, Oct