Automatización Industrial (AIS7201)
Prof. Christian Nievas Grondona.
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Sesión 4:
Lenguajes de programación de Controladores.
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Introducción Lenguajes de programación.
Diagramas de contacto.Puertas lógicas.Diagramas funcionales.Diagramas de flujo.GRAFCET.LADDER.
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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.
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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.
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Lenguajes de programación
Diagrama de contactos.
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Lenguajes de programación
Diagrama de contactos.Ejemplo:
Lenguaje Ladder.
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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)
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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.
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Lenguajes de programación
Puertas lógicas.
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Lenguajes de programación
Puertas lógicas.Ejemplo:
Lenguaje ABEL.
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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.
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Lenguajes de programación
Diagrama funcionales.
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Lenguajes de programación
Diagrama funcionales.Ejemplo:
Programación Labview.
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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).
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Lenguajes de programación
Diagrama de flujo.
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Lenguajes de programación
Diagrama de flujo.Ejemplo:
Programación Grafcet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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GRAFCET
Clasificación de secuencias:
Secuencias lineales.Secuencias con direccionamientos o
alternativas.Secuencias simultáneas.
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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.
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GRAFCET
Secuencias lineales:
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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.
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GRAFCET
Secuencias con direccionamiento :
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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.
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GRAFCET
Secuencias simultáneas:
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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.
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GRAFCET
Aplicación: Mando de una
taladradora.
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GRAFCET
Aplicación: Mando de una taladradora.
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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.
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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.
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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.
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LADDER
Elementos adicionales:Temporizadores
Contadores.
Monoestables
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LADDER
Programación:Esquema de la estructura de un programa en
Ladder.
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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.
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LADDER
Programación: Ejemplo:
LADDER para el mismo ejemplo anterior:
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LADDER
Aplicación: Mando de una taladradora.