LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

Cuando surgieron los autómatas programables, lo hicieron con la necesidad de sustituir a los enormes cuadros de maniobra construidos con contactores y relés. Por lo tanto, la comunicación hombre-maquina debería ser similar a la utilizada hasta ese momento. El lenguaje usado, debería ser interpretado, con facilidad, por los mismos técnicos electricistas que anteriormente estaban en contacto con la instalación. Estos lenguajes han evolucionado en los últimos tiempos, de tal forma que algunos de ellos ya no tienen nada que ver con el típico plano eléctrico a relés.. Los lenguajes más significativos son:

Lenguaje a contactos. (LD)

Es el que más similitudes tiene con el utilizado por un electricista al elaborar cuadros de automatismos. Muchos autómatas incluyen módulos especiales de software para poder programar gráficamente de esta forma.

Lenguaje por Lista de Instrucciones. (IL)

En los autómatas de gama baja, es el único modo de programación. Consiste en elaborar una lista de instrucciones o nemónicos que se asocian a los símbolos y su combinación en un circuito eléctrico a contactos. También decir, que este tipo de lenguaje es, en algunos los casos, la forma más rápida de programación e incluso la más potente.

GRAFCET. (SFC)

Es el llamado Gráfico de Orden Etapa Transición. Ha sido especialmente diseñado para resolver problemas de automatismos secuenciales. Las acciones son asociadas a las etapas y las condiciones a cumplir a las transiciones. Este lenguaje resulta enormemente sencillo de interpretar por operarios sin conocimientos de automatismos eléctricos. Muchos de los autómatas que existen en el mercado permiten la programación en GRAFCET, tanto en modo gráfico o como por lista de instrucciones. También podemos utilizarlo para resolver problemas de automatización de forma teórica y posteriormente convertirlo a plano de contactos.

PLANO DE FUNCIONES. (FBD)

El plano de funciones lógicas, resulta especialmente cómodo de utilizar, a técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en ambos es equivalente.

PARTES DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE

Continuando con el tema de los autómatas programables, les dejo este artículo que en si va relacionado con el anterior.

La estructura básica de cualquier autómata es la siguiente:

* Fuente de alimentación
* CPU
* Módulo de entrada
* Módulo de salida
* Terminal de programación
* Periféricos.


Respecto a su disposición externa, los autómatas pueden contener varias de estas secciones en un mismo módulo o cada una de ellas separadas por diferentes módulos. Así se pueden distinguir autómatas Compactos y Modulares.


Fuente de alimentación

Es la encargada de convertir la tensión de la red, 220v c.a., a baja tensión de c.c, normalmente 24 v. Siendo esta la tensión de trabajo en los circuitos electrónicos que forma el Autómata

CPU

La Unidad Central de Procesos es el auténtico cerebro del sistema. Se encarga de recibir las ordenes, del operario por medio de la consola de programación y el modulo de entradas. Posteriormente las procesa para enviar respuestas al módulo de salidas. En su memoria se encuentra residente el programa destinado a controlar el proceso.

Modulo de entradas

A este módulo se unen eléctricamente los captadores (interruptores, finales de carrera, pulsadores,...). La información recibida en él, es enviada a la CPU para ser procesada de acuerdo la programación residente.

Se pueden diferenciar dos tipos de captadores conectables al módulo de entradas: los Pasivos y los Activos.

Los Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado lógico, activado - no activado, por medio de una acción mecánica. Estos son los Interruptores, pulsadores, finales de carrera, etc.

Los Captadores Activos son dispositivos electrónicos que necesitan ser alimentados por una tensión para que varíen su estado lógico.

Este es el caso de los diferentes tipos de detectores (Inductivos, Capacitivos, Fotoeléctricos). Muchos de estos aparatos pueden ser alimentados por la propia fuente de alimentación del autómata. El que conoce circuitos de automatismos industriales realizados por contactores, sabrá que puede utilizar, como captadores, contactos eléctricamente abiertos o eléctricamente cerrados dependiendo de su función en el circuito. Como ejemplo podemos ver un simple arrancador paro/marcha (Fig 5). En él se distingue el contacto usado como pulsador de marcha que es normalmente abierto y el usado como pulsador de parada que es normalmente cerrado. Sin embargo en circuitos automatizados por autómatas, los captadores son generalmente abiertos. El mismo arrancador paro/marcha realizado con un autómata es el de la figura 6. En él se ve que ambos pulsadores y el relé térmico auxiliar son abiertos.

Modulo de salidas

El modulo de salidas del autómata es el encargado de activar y desactivar los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, motores peque os, etc). La información enviada por las entradas a la CPU, una vez procesada, se envía al módulo de salidas para que estas sean activadas y a la vez los actuadores que en ellas están conectados. Según el tipo de proceso a controlar por el autómata, podemos utilizar diferentes módulos de salidas. Existen tres tipo bien diferenciados: - A relés. - A triac. - A transistores.

Módulos de salidas a relés.

Son usados en circuitos de corriente continua y alterna. Están basados en la conmutación mecánica, por la bobina del relé, de un contacto eléctrico normalmente abierto .

Módulos de salidas a Triacs

Se utilizan en circuitos de corriente continua y corriente alterna que necesiten maniobras de conmutación muy rápidas.

Módulos de salidas a Transistores a colector abierto.

El uso del este tipo de módulos es exclusivo de los circuitos de c.c. Igualmente que en los de Triacs, es utilizado en circuitos que necesiten maniobras de conexión/desconexión muy rápidas.

TERMINAL DE PROGRAMACIÓN

El terminal o consola de programación es el que permite comunicar al operario con el sistema. Las funciones básicas de éste son las siguientes:

- Transferencia y modificación de programas.

- Verificación de la programación.

- Información del funcionamiento de los procesos.

Como consolas de programación pueden ser utilizadas las construidas específicamente para el autómata, tipo calculadora o bien un ordenador personal, PC, que soporte un software especialmente diseñado para resolver los problemas de programación y control.

PERIFÉRICOS

Los periféricos no intervienen directamente en el funcionamiento del autómata, pero sin embargo facilitan la labor del operario. Los más utilizados son:

- Grabadoras a cassettes.

- Impresoras.

- Cartuchos de memoria EEPROM.

- Visualizadores y paneles de operación OP

¿QUE ES UN AUTÓMATA PROGRAMABLE?

Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se venia haciendo de forma cableada por medio de contactores y relés. Al operario que se encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exigía tener altos conocimientos técnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas. Además cualquier variación en el proceso suponía modificar físicamente gran parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico.
En la actualidad no se puede entender un proceso complejo de alto nivel desarrollado por técnicas cableadas. El ordenador y los autómatas programables ha intervenido de forma considerable para que este tipo de instalaciones se hayan visto sustituidas por otras controladas de forma programada.
El Autómata Programable Industrial (API) nació como solución al control de circuitos complejos de automatización. Por lo tanto se puede decir que un API no es más que un aparato electrónico que sustituye los circuitos auxiliares o de mando de los sistemas automáticos. A él se conectan los captadores (finales de carrera, pulsadores,...) por una parte, y los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, peque os receptores,...).

Veamos un típico circuito de automatismos. Un arrancador Estrella/triangulo con temporizador. La figura 1 muestra como es la técnica cableada. Por una parte tenemos el circuito de fuerza, que alimenta el motor, y por otra el circuito auxiliar o de mando, que realiza la maniobra de arranque de dicho motor.

La figura 2 muestra como se realiza el mismo montaje de forma programada. El circuito de fuerza es exactamente el mismo que en la técnica cableada. Sin embargo, el de mando será sustituido por un autómata programable, al cual se unen eléctricamente los pulsadores y las bobinas de los contactores. La maniobra de arranque la realizara el programa que previamente se ha transferido al autómata.

APLICACION DEL LENGUAJE AUTOMATA

Aquí les dejo este articulo que me chute de la Web, está muy bueno muy bien explicado la utilización de la programación autómata PLC.
Para que se den una mejor idea de la utilización de la programación en el área industrial (AUTOMATIZACIÓN) les recomiendo que busque en la web las empresas, software y operadores que aquí se mencionan, así tendrán una mejor visión.


Omron: Tal vez es la mejor opcion para empezar en el mundo de los automatas programables ya que se programa en lenguaje de escalera y no es muy dificil aprender su estructura, su Software de progracion CX-Programmer, ya va por version CX-Progrmmer ONE, algunas CPUs CQM1H, CS1 etc.

Siemens: Poco recomendable para comenzar en la programacion de los PLCs, ya que esta marca maneja todos los lenguajes de programacion mencionados anteriormente, Escalera=KOP, Bloques Funcionales=FUP, Lista de Instrucciones=AWL, aunque si deseas comenzar con esta marca te recomiendo la serie S7-200, a la que el fabricante le llama miniautomatas pensados para resolver la mayorias de tareas de automatizacion basicas a un precio relativamente bajo, estos PLCs se programan exclusivamente con el software Step7 Microwin, tambien estan las series S7-300 y S7-400 para aplicaciones mucho mas complejas asi como gestion de datos, su sofware de programacion es el Step7 que es diferente al microwin. La marca Siemens es sin duda, de las mas empleadas en la industria debido a su robustes.

Allen-Bradlley: Muy comodo para comenzar en esto de la programacion de automatas ya que la estructura de su software casi lo va llevando a uno de la mano durante la programacion y depuracion, sin duda uno de los mas populares debido a esta caracteristica, tambien se maneja en el entorno de diagrama de escalera o contactos, que es lo mismo, el software de programacion RS-Logix creo que hasta lo regalan en la compra de sus automatas junto con el cable de programacion, tambien es de los mas empleados en la industria. Su CPU mas popular es la micrologix-500. Omron se parece bastante en su forma de programacion.

Schenider Electric: Este lo catalogo al medio, facil de comprender e interpretar pero no asi en la practica, tambien utiliza las tres formas de programacion mencionadas anteriormente, es bueno para complementar las tareas de automatizacion con sus series Quantum, Momentum y Twido que seria el equivalente a S7-200 de Siemens, su lenguaje de programacion es PL7, en lo particular he visto poco estos PLCs pero no quiero decir que sean poco utilizados, en la pagina de Schneider Electric de España se puede descar un software bastante interesante y ademas full para que te des una idea de la programacion de su nanoplc, el Zelio, contiene un simulador integrado para que puedas ver como funciona tu programa, en lo particular he utilizado mucho este PLC para resolver aplicaciones basicas, aqui en Mexico este PLC tiene un costo de 200USD, lo que incluye el PLC, Manual de instalacion, software de programacion y cable de comunicaciones. El software se llama ZelioSoft y pesa unos 60Mb.

Mitsubishi: Lo mismo que Omron y Allen-Bradlley, aunque no tiene la sencilles de este lo hace mas parecido a Omron, su famosa serie de cpus FX son muy compactos y potentes, una cpu nueva de FX compite en potencia con una S7-300 de Siemens al precio de una S7-200 para que te des una idea. Su software de programacion GX-Developer tiene muchas herramientas sobre todo para la depuracion y correccion de errores.


Agradezco al cibernauta DIEGONET esta valiosa aportación.

http://www.yoreparo.com/foros/automatizacion/soluciones/-que-curso-de-automatas-programables-plc-me-recomiendan-t81539.html

• Aquí les dejo un poco de información de la empresa SIEMENS

Los negocios principales se encuentran en los ramos de Generación, Transmisión y Distribución de Energía, Sistemas de Transporte, Soluciones para la Industria Automotriz, Soluciones Médicas de Diagnóstico, Servicios en Tecnología de Informática y Telecomunicaciones (telefonía y redes), Iluminación, Automatización y Control, Soluciones y Servicios Industriales, Sistemas de Logística y Ensamble, Soluciones Integrales para Edificios Inteligentes, Sistemas para Tratamiento y Purificación de Agua, entre otros.

• Uno de sus productos

La firma Siemens ha sacado al mercado un nuevo software para la programación de los autómatas de la familia S7-200. Esta nueva versión de MicroWin (la 3.0.2) está especialmente diseñada para sacar el máximo partido a las nuevas CPUs (221, 223, 224 y 226 pero permite seguir programando las ya populares S7-21x.
Lo más llamativo de esta versión de MicroWin es su adaptación a las especificaciones dadas por la norma IEC1131-3. Si otros fabricantes, como por ejemplo Telemecanique, vienen desde hace tiempo aplicando dicho estándar, Siemens parecía reacio a implementarlo en sus autómatas, quizás debido al éxito que tuvieron los famosos S5. Este pensamiento ha debido cambiar entre los diseñadores de la empresa, que se han dado cuenta de la importancia que tiene utilizar un lenguaje universal para la programación de autómatas.

Conjuntos Finitos e Infinitos

Los conjuntos x={1,2,3}y={a,b,c,d}se definen de una manera explícita. los conjuntos que contienen un número finíto muy largo de miembros o un número infiníto de miembros se definen de manera implícita.

ejemplo: el conjunto de todos los cuadrados perfectos es definido como:{n n=m2 para algún número natural m}el conjunto vacío se representa por 0, y es el conjunto que no tiene miembros, o sea que 0 = { } una cadena de un conjunto x es una secuencia finíta de elementos de x.

las cadenas son objetos fundamentalesusados en la definición de lenguajes. el conjunto de elementosde donde las cadenas son producidas son llamados alfabetosde el lenguaje. un alfabeto consiste de un conjunto finíto de objetos no divisibles. el alfabeto de un lenguaje se representa por s.