Decisiones acerca del lenguaje de programación PLC

El reino de la programación gráfica

Al explicar las principales diferencias entre los lenguajes de programación de PLC gráficos, Yerger comenzó con el diagrama de escalera, observando su desarrollo a partir de la lógica de relés. “(Diagrama de escalera) se parece a los diagramas lógicos de relés de hardware de la vieja escuela. Es básicamente todo matemática y decisiones booleanas, en su mayor parte”, dijo. Mientras tanto, el lenguaje de bloques de funciones permite a los programadores organizar diferentes bloques en una pantalla gráfica que representan las entradas y salidas entre el controlador y los dispositivos conectados a él.

Yerger describe el lenguaje de gráficos de funciones secuenciales como “el bicho raro de los cinco lenguajes [de programación de PLC]. No lo vemos como un lenguaje, es una estructura del flujo de la lógica, porque permite bifurcarse en procesos paralelos que son puntos de decisión basados ​​en condiciones. Básicamente, con el gráfico de funciones secuenciales, hay un elemento de acción en cada bloque y cada acción puede tener una serie de eventos. Estos eventos van a ser lo que suceda en cada uno de esos bloques de acción. Pero los eventos probablemente se programarán en diagrama de escalera desde los bloques de funciones de texto estructurado. El gráfico de funciones secuenciales controla el flujo [de las operaciones] al decir: "haga esto y espere hasta que se cumpla esta condición". Analiza el flujo del programa de esta manera dando instrucciones basadas en las condiciones que se cumplen. Así que ahí es donde es un poco diferente a los otros idiomas”.

Ejemplo de tabla de función secuencial. realpars.com

Esta naturaleza de flujo de programa del gráfico de funciones secuenciales es la razón por la que se usa con tanta frecuencia. “Es genial para la secuenciación escalonada o discreta. Un ejemplo clásico sería un motor de procesamiento por lotes donde podría tener, digamos, tres ingredientes agregados para una receta y esos ingredientes serán tres ramas paralelas en el lenguaje de programación. Pero no vas a encender el agitador de la batidora hasta que los tres estén agregados. Entonces tendrá esta serie de pasos que deben suceder, algunos paralelos, algunos secuenciales, donde el controlador esperará a que se cumplan las condiciones entre ellos antes de seguir adelante. Cuando llegue al paso de agitación, el control de los motores se puede realizar en el diagrama de escalera, lo que activará los gráficos de funciones secuenciales que se ejecutan en un proceso separado. Cuando el programa del gráfico de función secuencial ve que se completó el desencadenante de las agitaciones, pasará a la siguiente acción en la secuencia”.

Ejemplo de diagrama de escalera. Source: automationprimer.com

En América del Norte, más del 90% de la programación de control se realiza en diagrama de escalera, dijo Yerger. “Es excelente para sistemas lógicos discretos que usan mucho el álgebra booleana y tienen muchos interruptores de límite y encendidos/apagados”, dijo. “También es muy fácil de entender para los electricistas experimentados porque provienen de la lectura del hardware (en la que se basa el diagrama de escalera). Los técnicos más nuevos que han aprendido C u otros lenguajes de programación de alto nivel probablemente se inclinarán por el texto estructurado porque les resultará más familiar”.

Se prefiere la programación de bloques de funciones para procesos continuos en los que toma una entrada analógica y la escala, dijo Yerger. Es por eso que a menudo se usa para bucles PID. También hay varios sistemas de seguridad que utilizan bloques de funciones como método de programación, agregó.

La conclusión principal al observar los diferentes lenguajes de programación de PLC es que es raro que solo se use uno. “Especialmente si se trata de un programa grande, vamos a tener rutinas y programas que usan una variedad de lenguajes”, dijo Yerger. “La mayoría podría estar en diagrama de escalera, pero si tenemos que hacer un gran procesamiento de arreglos, usaremos texto estructurado para manejar esos arreglos. No nos apegaremos a un solo [idioma] a menos que, por supuesto, nuestro cliente tenga ese requisito. Y hay varios clientes que sí dicen: Use Ladder only. Pero, por lo general, tratamos de disuadirlos y llevarlos a una filosofía más moderna de usar la herramienta adecuada para el trabajo”.

Más allá de IEC 61131-3

La introducción de controladores de automatización programables (PAC) para tareas de automatización más complejas amplió el ámbito de los lenguajes de controlador más allá de los lenguajes IEC 61131-3, lo que permitió el uso de lenguajes más conectados con el mundo de TI, como C y C+.

Doug Yerger, ingeniero principal de Grantek

Yerger dijo que hubo un gran impulso hace varios años para llevar los lenguajes de programación "C" a la planta. Pero dijo que ese impulso se desvaneció lentamente a favor de los lenguajes IEC. Sin embargo, señaló que los lenguajes de programación de TI aún prevalecen en los sistemas SCADA. “Si necesitamos hacer procesamiento C, Python o incluso Java de alto nivel, lo llevaremos al nivel SCADA y lo haremos en hardware de computadora que tenga el poder diseñado específicamente para esos lenguajes”, dijo.