Introducción a STEP 5
En los autómatas programables PLC, las tareas se formulan en programas de usuario. En ellos el usuario fija en una serie de instrucciones cómo el autómata debe mandar o regular una instalación. Para que el autómata "AG" pueda entender el programa, este debe estar escrito siguiendo reglas prefijadas y en un lenguaje determinado de programación: Para ello existe el lenguaje STEP 5.
Existen las siguientes maneras:
Se representa el programa como una sucesión de abreviaturas de instrucciones. Estas, tienen la siguiente estructura:
002: U E 32.0
002 = Dirección relativa de la instrucción en el módulo respectivo.
U= Operación.
E= Operando.
32.0= Parámetro identificador del operando.
La operación indica al AG que es lo que debe hacer con el operando. El parámetro indica la dirección del operando.
En FUP se representan
gráficamente con símbolos las combinaciones.
En KOP se representan
gráficamente con símbolos las funciones de control..
El lenguaje STEP 5 tiene las
siguientes zonas de operandos:
SB, FB,(módulos soft) Auxiliares para estructurar el programa.
DB
El programa puede ser lineal o
estructurado:
Lineal:
Para procesar tareas simples de
automatización, basta con programar las diferentes instrucciones
en un módulo.
Programación estructurada
Para mantener la claridad de los programas, una secuencia de instrucciones dispuesta linealmente se estructura en diferentes secciones, con entidad propia, que se programan en módulos software. En este caso es posible utilizar también módulos de organización que permiten reaccionar puntualmente a interrupciones en la ejecución cíclica del programa.
Para resolver tareas complejas
es más conveniente dividir el programa global en secciones
(módulos) con entidad propia.
Este procedimiento tiene las
siguientes ventajas:
En el lenguaje de programación
STEP 5 existen cinco tipos de módulos:
Módulos de organización (OB)
Los módulos de organización
constituyen la interfase entre el sistema operativo y el programa
de usuario; se hacen cargo de la administración del programa de
usuario.
Los OB pueden agruparse de
acuerdo a las tareas siguientes y se llaman como se indica entre
paréntesis:
OB para ejecución del programa ARRANQUE (llamada controlada por evento por parte del sistema operativo)
OB para ejecución cíclica del
programa (llamada cíclica por el sistema operativo)
OB para ejecución del programa controlado por tiempo (llamada controlada por tiempo por parte del sistema operativo)
OB para ejecución del programa controlado por alarma (de proceso) (llamada controlada por evento por parte del sistema operativo)
OB con funciones similares a
los módulos funcionales integrados (llamada por parte del
programa de usuario).
Módulos de programa (PB)
En este tipo de módulos se
programan normalmente secciones cerradas de un programa.
Particularidad:
En módulos de programa es
posible representar gráficamente funciones de control.
Llamada
Los módulos de programa se
activan con as llamadas SPA o SPB. Estas operaciones pueden
programarse en todos los tipos de módulos, excepto en módulos
de datos. Las operaciones de llamada y fin de módulo inhiben el
VKE. Sin embargo, el VKE puede llevarse al "nuevo" módulo,
y evaluarse allí.
Módulos de paso (SB)
Este tipo especial de módulos
de programa sirve para programar mandos secuenciales. Se tratan
como los módulos de programa (solo utilizable en el S5-95U).
Módulos funcionales (FB)
Los módulos funcionales son módulos de programa especiales.
En ellos se programan partes de
programas (p. ej. funciones de aviso y aritméticas) que aparecen
con frecuencia o que tienen una gran complejidad. Son
parametrizables (en el 55-95U) y disponen de un juego ampliado de
operaciones (p. ej. operaciones de salto dentro de un módulo).
Módulos de datos (DB)
En ellos se almacenan datos necesarios para la ejecución del programa de mando. Ejemplos de datos: valores reales, valores límite, textos.
Usando llamadas es posible
abandonar un módulo y saltar a otros. Esto permite anidar en
hasta 16 niveles módulos de programa, funcionales y de paso.
Nota
Al calcular la profundidad de
anidado hay que tener en cuenta que el sistema operativo puede
llamar por sí mismo a un módulo de organización cuando se dan
determinadas circunstancias (p. ej. 0B3).
La profundidad total de anidado resulta de la suma de las profundidades de anidado de la ejecución del programa cíclica (OB1), controlada por alarmas (0B3) y controlada por tiempo (0B13). Si el anidado supera 16 niveles, el autómata pasa a STOP emitiendo el mensaje "Desbordamiento pila de módulos STUEB".
Descripción del sistema
La gran cantidad de
aplicaciones de los autómatas, requiere una cantidad muy diversa
de entradas y salidas.
| S5-95U | ||
| Entradas/Salidas | Integradas | máximas |
| Entradas/salidas digitales | 32 | 480 |
| Entradas/salidas analógicas | 9 | 41 |
| Entradas de contador | 2 | 66 |
| Entradas de alarma | 4 | 4 |
Este autómata posee entradas y salidas
digitales integradas, en el caso que fueran necesario mas de las
ofrecidas, se haría una ampliación, utilizando los módulos del
S5-100U.
Además de las entradas
digitales, este autómata posee entradas/salidas analógicas
integradas. También se pueden ampliar estas con los módulos del
100U
Junto a las entradas y salidas
antes mencionadas, existen alarmas integradas para el
procesamiento de alarmas por interrupción.
Hay muchas aplicaciones, que exigen el uso de contadores. Por este motivo el 95U ofrece entradas de contador integradas que cubren una amplia gama de aplicaciones de contaje.
Posee las entradas de
contadores siguientes:
Ambos contadores pueden configurarse en cascada para formar un contador adelante de 32 bits.
Existen tres módulos adicionales, pertenecientes a la gama del 100U, con los que podemos ampliar el autómata dependiendo de nuestras necesidades. Son los siguientes:
Durante la puesta en marcha del autómata, el programa se carga en la memoria del usuario. El tamaño de esta memoria limita la extensión del programa. Esto quiere decir que determinados programas, que ocupen mucha memoria, no se pueden utilizar en cualquier autómata.
Si durante la ejecución del
programa se almacenan otros datos procedentes del proceso,
entonces se reduce la memoria disponible para el programa.
Del tiempo de ejecución del
programa depende la velocidad con que el autómata pueda
responder a señales procedentes del proceso.
Las marcas y temporizadores
internos son elementos imprescindibles en tareas de control. En
la siguiente tabla informa de la cantidad de marcas, contadores y
temporizadores de que dispone el 95U.
Remanente: Mantiene su contenido al desconectar la alimentación.
No remanente. No mantiene su
contenido al desconectar la alimentación.
| Operando | s5-95u | |
| Remanente | No remanente | |
| Marcas | 0.0…63.7 | 64.0…255.7 |
| Contadores | 0…7 | 8…127 |
| Temporizadores | 0…127 | |
En algunas aplicaciones es
necesario considerar inmediatamente señales (alarmas)
procedentes del proceso y activar en el autómata reacciones
adecuadas. Para ello es preciso interrumpir el ciclo normal a fin
de procesar dichas alarmas del proceso. Esto corre a cargo del sistema
operativo que llama entonces al módulo de organización
programado correspondientemente.
Si desea interrumpir a
intervalos prefijados su programa cíclico, a fin de ejecutar una
rutina, entonces puede hacer uso de la programación controlada
por tiempo. Para ello se interrumpe el programa cíclico y se
llama el módulo de organización que incluye la rutina a
ejecutar.
Existen muchas aplicaciones que exigen realizar tareas de regulación. Para este fin, el sistema operativo del 95U incorpora un regulador PID llamable desde el programa.
Este regulador está integrado
en el sistema operativo del autómata, con lo cual no ocupa
espacio adicional en la memoria del usuario.