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Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Ejecución de programas
Modos de ejecución
Continua
Periódica
Por interrupción
Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6
Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5
T T T T T
Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Imagen del proceso
E1 real
Tiempo de ciclo = 20ms
E1 imagen
20ms
E2 real
E2 imagen
Entradas40ms 60ms
20ms
Salidas
40ms 60ms
S1 real
S1 imagen
S2 real
S2 imagen
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Lenguajes de programación Normalización
Carencia tradicional de normas Norma IEC 61131-3
Lenguajes IEC 61131-3 Estructura
SFC. Secuencial function chart (diagrama funcional secuencial )
Programación Lenguajes literales
IL. Instruction list (lista de instrucciones) ST. Structured text (literal estructurado)
Lenguajes gráficos LD. Ladder diagram (diagrama de contactos) FBD. Function block diagram (diagrama de bloques funcionales)
Schneider-Electric Unity Pro Se va a utilizar en las prácticas En casi todos los aspectos sigue la norma IEC 61131-3
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Representación de datos
Números
Cadenas de caracteres
Tiempo
Descripción Ejemplo
Enteros -12 0 +988
Reales -12.0 0.0 123_456 0.458
Reales con
exponente
-1.34E-12 o -1.34e-12
1.0E+8 o -1.0e+8
1.23e6 o 1.23e6
Base 2 2#1111_1111 (255 decimal)
2#11100000 (240 decimal)
Base 8 8#377 (255 decimal)
8#340 (240 decimal)
Base 16 16#FF o 16#ff (255 decimal)
16#E0 o 16#e0 (240 decimal)
Booleano 0 FALSE
1 TRUE
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Tipos elementales Tipos de datos genéricos
ANY, ANY_NUM, ANY_REAL, ANY_INT,
ANY_BIT, ANY_DATE
Tipos de datos derivados
Tipos de datos
Palabra clave Tipo de dato Bits
BOOL Booleano 1
SINT Entero corto 8
INT Entero 16
DINT Doble Entero 32
LINT Entero largo 64
USINT Entero corto sin signo 8
UINT Entero sin signo 16
UDINT Doble entero sin signo 32
ULINT Entero largo sin signo 64
REAL Real 32
LREAL Real largo 64
TIME Duración
DATE Fecha
TIME_OF_DAY o TOD Hora del día
DATE_AND_TIME o DT Fecha y hora del día
STRING Cadena de caracteres de longitud variable
BYTE Cadena de 8 bits 8
WORD Cadena de 16 bits 16
DWORD Cadena de 32 bits 32
LWORD Cadena de 64 bits 64
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Variables Representación
%LocalizaciónTamaño.i (...)
Ej. %QX.7.5 o %Q.7.5 %MD48 %IW2.5.7.1
Variables multielemento Vectores Variables estructuradas
Declaración de variables
Prefijo Localización
I Entrada
Q Salida
M Memoria
Prefijo Tamaño Dato
X Bit BOOL
Bit BOOL
B Byte (8 bits) BYTE
W Palabra (16bits) WORD
D Doble palabra (32 bits) DWORD
L Cuadruple palabra (64 bits) LWORD
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Funciones Concepto de función
Una única salida La salida depende solo del valor instantáneo de las entradas
Declaración Funciones estándar
Funciones de conversión de tipo Funciones numéricas Funciones aritméticas Funciones de desplazamiento Funciones booleanas en cadenas de bits Funciones de selección Funciones de comparación Funciones de cadenas de caracteres Funciones de tiempo Funciones de tipos de datos enumerados
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Bloques de función
Concepto de bloque de función
Una o varias salidas
La salida no depende solo del valor instantáneo de las entradas
Declaración
Bloques de función estándar
Biestables
Detectores de flanco
Contadores
Temporizadores
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SR (set dominante)
RS (reset dominante)
Semáforo
Bloques de función estándarBiestables
SR
R
S1 Q1 BOOLBOOL
BOOL
RS
R1
S Q1 BOOLBOOL
BOOL
SEMA
RELEASE
CLAIM BUSY BOOLBOOL
BOOL
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Bloques de función estándarDetectores de flanco
Detector de flanco de subida
Detector de flanco de bajada
R_TRIG
CLK Q BOOLBOOL
F_TRIG
CLK Q BOOLBOOL
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Ascendente
Descendente
Ascendente/descendente
Bloques de función estándarContadores
CTU
CU Q BOOLBOOL
BOOL
PV CV INTINT
R
CTD
CD Q BOOLBOOL
BOOL
PV CV INTINT
LD
CTUD
CU QU BOOLBOOL
BOOL
PV CV INTINT
LD
BOOL R
CD QD BOOLBOOL
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Bloques de función estándarTemporizadores
Monoestable
Retardo a la conexión
Retardo a la desconexión
TP
IN Q BOOLBOOL
PT ET TIMETIME
IN
ET
Q
PT
0
TON
IN Q BOOLBOOL
PT ET TIMETIME
IN
ET
Q
PT
0
TOF
IN Q BOOLBOOL
PT ET TIMETIME
IN
ET
Q
PT
0
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Características y origen del lenguaje Ej. Sistema de conexión/desconexión de
un motor
Solución con relés
Programa en diagrama de contactos
Diagrama de contactos (I)
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Diagrama de contactos (II) Elementos básicos
Contactos
Bobinas
Estructura de un diagrama de contactos
Concepto de red conexa
Reglas de evaluación Entre redes: de arriba a abajo
Dentro de una red: de arriba a abajo y de izquierda a derecha
M7
S2
S1 O3
Zona de acciónZona de prueba
Barras de energía
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Metodología de diseño de sistemas lógicos (I)
Sistemas combinacionales
Programación de una función lógica
Contacto normalmente cerrado equivale a variable negada
Contactos en serie equivalen al operador Y lógico
Contactos en paralelo equivalen al operador O lógico
B
C
A D
D A C B( )
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Metodología de diseño de sistemas lógicos (II)
Sistemas secuenciales
Programación partiendo del diagrama de estados
Asignar una variable %Mi a cada estado
Inicialización
Transiciones entre estados
Programar las salidas como funciones lógicas que dependen de las entradas, las salidas y los estados
%M5
%M6
E
R
E%M5 %M5
S
% M6
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i d
Ejemplo
Vagoneta
M
A B
R
I
D A
M
B
d
i
Estados:
Automatización Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automática
Programa en lenguaje de contactos
S
%M0 %M1 %M0%M2
Cambios de estado
Inicialización
%M1
%M2
%Q0.2.0
%Q0.2.1
Lógica de salida
R
S
R
%M0 %I0.1.0 %M1
%M0
S
R
%M1 %I0.1.2 %M2
%M1
S
%M2 %I0.1.1 %M0
%M2
R
I
D A
M
B
d
i
%M0
%M1
%M2
Entradas/Salidas
M %I0.1.0
A %I0.1.1
B %I0.1.2
d %Q0.2.0
i %Q0.2.1
Variables %Mi