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Controladores Lógicos Programables

Autor: Carlos Ramirez Villarreal
Curso:
8,27/10 (31 opiniones) |36642 alumnos|Fecha publicación: 28/09/2005
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Capítulo 4:

 Programación de un PLC III

ESTRUCTURA DEL PROGRAMA DE APLICACION

Los Programas de aplicación se estructuran de acuerdo al modo como se procesan los programas (tareas), éstas pueden ser de dos tipos:

PROGRAMACION LINEAL

Se emplea para aplicaciones simples de automatización, su procesamiento es cíclico o secuencial y es suficiente programar las diferentes instrucciones en un solo bloque o sección de programación.

Un procesamiento cíclico o secuencial, consiste en la lectura, interpretación y ejecución de instrucción por instrucción, respetando el orden en que se han programado, salvo las instrucciones de salto. Para ejecutar las instrucciones se utilizan informaciones procedentes de la imagen de proceso de entradas (IPE), memorias internas, memorias intermedias, así como los datos actuales de los temporizadores y contadores. Los resultados se escriben en la imagen de proceso de salidas (IPS).

Después de la ejecución del programa se corre un ciclo de datos, esto significa el proceso durante el cual los datos de la IPS se transfieren a los módulos de salida, y simultáneamente, se transfieren a la IPE los datos actuales de los módulos de entrada. Con esta IPE actualizada, vuelve a lanzarse la ejecución del programa, lo que significa repetir todo el proceso desde el inicio.

Los PLCs que realizan solamente este tipo de procesamiento, están diseñados con microprocesadores del tipo (intel 8086/8088) que se caracterizan por su limitada capacidad para ejecutar un solo programa a la vez.

Estos tipos de PLCs son denominados también PLCs secuénciales, con capacidad además de ejecutar tareas de regulación, de comunicación, etc.

Sin embargo, esta forma de procesamiento dificulta notablemente el trabajo cuando se tiene que procesar diferentes funciones a la vez, y en algunos casos es casi imposible estructurar los programas debido a las siguientes desventajas:

-        Incremento del tiempo de barrido`, que es proporcional a la complejidad del programa.

-        En extensos programas es muy tedioso su diagnóstico. Modificación y puesta a punto.

-        Dificultad para la concepción del programa resultando complejo y difícil interpretarlo y actualizarlo.

-        En muchos casos es indispensable el cumplimiento en tiempo real defunciones avanzadas tales como:

      *  medición analógica y regulación

      * servoposicionamiento

      * comunicación para el diálogo operador y control

      * funciones de monitoreo, etc.

                          Programación de un PLC III

PROGRAMACION ESTRUCTURADA

Cuando se desea programar tareas de automatización muy complejas donde utilizar una programación lineal resulta demasiado laborioso, es conveniente en este caso dividir el problema en partes, de tal forma, que interpretándolo y resolviéndolo en forma parcial mediante bloques y al final unir este conjunto de programas en uno solo, resulta significativamente más fácil para el usuario.

A esta filosofía de programación se le conoce con el nombre de Programación Estructurada, que consiste en la división del programa de aplicación en bloques que se caracterizan por una independencia funcional, donde cada bloque del programa realiza una tarea específica claramente definida.

La programación estructurada optimiza el tiempo de escaneo ya que no se ejecutan todos los bloques en cada ciclo de barrido, ejecutándose sólo los que están en actividad en el momento dado.

Las ventajas que se obtienen programando en forma estructurada son

La compresión, solución, simulación y pruebas es mucho más fácil cuando un problema muy complejo es tratado por partes.

El diagnóstico de fallas y por ende su solución es también más fácil, dado que una vez identificado el bloque del programa donde se encuentra la falla, su corrección resulta más rápido que si se afrontara el programa global.

Los programas parciales pueden ejecutarse independientemente por equipos de programadores, cada grupo elaborando bloques individuales; además se pueden usar reiteradamente durante el escaneo del programa, o formar parte de otro programa de aplicación.

Se emplea mejor la capacidad de la memoria dado que pueden llamarse los bloques de programas las veces que se requiera sin que se tenga que programar repetidas veces.

Optimización del tiempo de barrido.

Por otro lado, dependiendo del tipo de procesador que disponga el PLC la programación estructurada puede aprovecharse con menor o mayor Eficiencia.

Este es el caso, como se mencionó anteriormente de los PLC diseñados en base a microprocesadores del tipo mono tarea, donde la programación estructurada compuesta  por una serie de bloques de programación, se ejecuta en base al procesamiento secuencial o lineal de un bloque matriz, que viene hacer el núcleo de la estructura.

A continuación se puede ver un ejemplo de una programación estructurada cuya distancia medida por el número de bloques a los que "salta ', se le conoce como Profundidad de Encadenamiento o Anidado. Con este tipo de microprocesador no se puede realizar en forma simultánea otras tareas como diálogo hombre-máquina, procesamiento analógico, etc.

           Programación de un PLC III

OB: Módulo de Organización

PB Módulo de Programa

FB Módulo Funcional

DE3 Módulo de Datos

Sin embargo, hoy en día se cuenta con procesadores de mayor velocidad de procesamiento, mayor memoria y características adicionales que le permiten ejecutar a los PLCs programas más rápidamente, estos son los procesadores multifunción (286, 386, 486, etc.), con capacidad de ejecutar varios programas en forma simultánea tales como tareas de posicionamiento, medición analógica, tratamiento secuencial, diálogo, etc.

Los PLCs multifunción desarrollados en base a microprocesadores multitarea se caracterizan por su mayor velocidad para atender diferentes programas a la vez y en tiempo real, además por su mayor capacidad de memoria para ejecutar varios programas simultáneamente sin originar conflictos.

En la siguiente figura se muestra la estructura de la multitarea, donde el conjunto de programas o tareas son totalmente independientes, un supervisor gobierna la ejecución de las diferentes tareas.

Así también, en estos procesadores la concepción del tratamiento secuencial es en base a la división en bloques de programas, algo así como subrutinas, que es básicamente el concepto de la programación estructurada.

En conclusión, la diferencia en el procesamiento de estos dos tipos de programas estructurados radica en que el primero funcionando con microprocesadores mono tarea, ejecutan los diversos módulos o bloques de programación según un procesamiento secuencial, es decir, uno a continuación del otro, mientras que el procesador multifunción además del procesamiento secuencial, puede ejecutar el programa estructurado independientemente si se ejecutó el bloque anterior. Esto significa, que si en algún momento durante el proceso de barrido del programa en el sistema de control se origina una contingencia, puede ejecutarse una tarea de interrupción sin tener que esperar el barrido total del programa

Programación estructurada con procesador multifunción (diagrama de bloques según lenguaje de programación PL7-3 de Telemecanique)

 Programación de un PLC III

En la siguiente figura se muestra los bloques de programas en tratamiento secuencial y en Grafcet.

   Programación de un PLC III

Capítulo anterior - Programación de un PLC II

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