Automatización Industrial (AIS7201)

Prof. Christian Nievas Grondona.

2

Sesión 4:

Lenguajes de programación de Controladores.

3

Introducción Lenguajes de programación.

Diagramas de contacto.Puertas lógicas.Diagramas funcionales.Diagramas de flujo.GRAFCET.LADDER.

4

Lenguajes de programación

Antes de programar la secuencia dinámica que debe seguir un proceso, configurar los límites y alarmas, etc, se debe primero diseñar la lógica de control de un proceso.

Este diseño se debe hacer de tal manera que para el controlador sea de fácil realización.

5

Lenguajes de programación

Diagrama de contactos.Conocido también como diagrama de relés.La forma más común de programar un

controlador.Se programa un esquema similar a una

conexión física de relés, mediante un software.

La ventaja es que los técnicos ya están acostumbrados a la simbología.

6

Lenguajes de programación

Diagrama de contactos.

7

Lenguajes de programación

Diagrama de contactos.Ejemplo:

Lenguaje Ladder.

8

Lenguajes de programación

Diagrama de contactos.Ejemplo:

Lenguaje Ladder. Este lenguaje tiene muchas versiones dependiendo de

los fabricantes de PLC. WinGPC (Samsung/Rockwell Automation) VersaPRO (GE Fanuc) TwidoSuite (Schneider) TCWin (ABB) Step7 (Siemens)

9

Lenguajes de programación

Puertas lógicas.Consiste en un esquema basado en

compuertas lógicas booleanas.Es un método sencillo para técnicos con

conocimientos de lógica.No es tan utilizado como los diagramas de

contactores.

10

Lenguajes de programación

Puertas lógicas.

11

Lenguajes de programación

Puertas lógicas.Ejemplo:

Lenguaje ABEL.

12

Lenguajes de programación

Diagrama funcionales.Consiste en hacer un circuito similar al de las

puertas lógicas pero con bloques funcionales.Los bloques funcionales son operaciones

más avanzadas que las lógicas (sumadoras, registros, selectoras, etc).

Se necesitan bloques más específicos para cada programación.

13

Lenguajes de programación

Diagrama funcionales.

14

Lenguajes de programación

Diagrama funcionales.Ejemplo:

Programación Labview.

15

Lenguajes de programación

Diagrama de flujo.Es un método parecido a los árboles de

decisión que se usan en los algorítmos informáticos.

Consta de bloques de acción (bloques rectangulares) y de elección de opciones (bloques romboidales).

16

Lenguajes de programación

Diagrama de flujo.

17

Lenguajes de programación

Diagrama de flujo.Ejemplo:

Programación Grafcet.

18

Lenguajes de programación

Conclusión.Los lenguajes de programación más

utilizados son el LADDER (con más del 80% de la industria) y el GRAFCET.

A continuación se presentarán en forma detalla ambos lenguajes.

19

GRAFCET

Acrónimo que significa Grafica de control de etapas de transición.

Es un diagrama de flujo normalizado, que permite hacer un modelo del proceso a automatizar.

Permite especificar las entradas, acciones a realizar y los procesos intermedios que provocan estas acciones.

20

GRAFCET

Símbolos comunes.

Etapa inicial Indica el comienzo del esquema Grafcet.

Etapa Su activación lleva consigo una acción o una espera.

Unión Sirven para unir entre si varias etapas.

TransiciónCondición para desactivarse la etapa en curso y activarse

la siguiente etapa.

21

GRAFCET

Símbolos comunes.

DireccionamientoIndica la activación de una u otra etapa en función de la

condición que se cumpla.

Proceso Simultáneo

Muestra la activación o desactivación de varias etapas a la vez.

Acciones asociadas

Acciones que se realizan al activarse la etapa a la cual pertenecen.

22

GRAFCET

Clasificación de secuencias:

Secuencias lineales.Secuencias con direccionamientos o

alternativas.Secuencias simultáneas.

23

GRAFCET

Secuencias lineales:

El ciclo lo componen una sucesión lineal de etapas.

El programa irá activando cada una de las etapas y desactivando conforme se vayan cumpliendo cada una de las condiciones.

24

GRAFCET

Secuencias lineales:

25

GRAFCET

Secuencias con direccionamiento:

El ciclo puede variar en función de que la condición se cumpla.

Se pueden seguir, dependiendo de la estructura del programa, distintas secuencias dependiendo de la condición elegida.

26

GRAFCET

Secuencias con direccionamiento :

27

GRAFCET

Secuencias simultáneas:

Varios ciclos pueden estar funcionando a la vez por activación simultánea de etapas.

Similar a las secuencias con direccionamiento, pero en este caso no se procesa sólo una secuencia dada.

28

GRAFCET

Secuencias simultáneas:

29

GRAFCET

Aplicación:Mando de una taladradora.

La taladradora se compone de un bastidor fijo y de una cónsola móvil respecto al bastidor.

La cónsola soporta la broca y el motor de accionamiento de la taladradora.

Las piezas a taladrar son puestas y fijadas manualmente en un montaje solidario del bastidor.

30

GRAFCET

Aplicación: Mando de una

taladradora.

31

GRAFCET

Aplicación: Mando de una taladradora.

32

LADDER

Es también denominado leguaje de contactos o en escaleras.

Lenguaje de programación gráfico muy popular dentro de los sistemas de control.

Debido a su lógica de interconexión eléctrica, es fácil el aprendizaje de parte de los operarios.

33

LADDER

Símbolos comunes.

Contacto NASe activa cuando hay un 1 lógico en la entrada que

representa, o una variable interna.

Contacto NCSe activa cuando hay un 0 lógico en la entrada que

representa, o una variable interna.

Bobina NASe activa cuando la combinación que hay en la entrada

(izquierda) da un 1 lógico. Suele representar elementos de salida.

Bobina NCSe activa cuando la combinación que hay en la entrada

(izquierda) da un 0 lógico. Suele representar elementos de salida.

34

LADDER

Símbolos comunes.

Bobina SETUna vez activa (puesta en 1 lógico), ya no puede ser

desactivada (puesta en 0 lógico). Sólo una bobina RESET puede volverla a 0.

Bobina RESETUna vez desactivada (puesta en 0 lógico), ya no puede ser activada (puesta en 1 lógico). Sólo una bobina SET puede

volverla a 1.

Bobina JUMPPermite saltarse instrucciones del programa e ir

directamente a la etiqueta que se desee.

35

LADDER

Elementos adicionales:Temporizadores

Contadores.

Monoestables

36

LADDER

Programación:Esquema de la estructura de un programa en

Ladder.

37

LADDER

Programación:En cuanto a la equivalencia eléctrica, se

puede deducir lo siguiente: La línea vertical izquierda representa el terminal

de alimentación. La línea vertical derecha representa el terminal de

masa. El orden de ejecución de de arriba abajo y de

izquierda a derecha.

38

LADDER

Programación: Ejemplo:

LADDER para el mismo ejemplo anterior:

39

LADDER

Aplicación: Mando de una taladradora.

40

Consultas y Contacto

Christian Nievas Grondona.

cnievas@ing.uchile.cl