El blog sobre El estándar IEC 61131 mejora la eficiencia de los PLC en la automatización industrial

Imagínese si cada marca de automóviles requiriera sus propias estaciones de servicio - un escenario ineficiente y caótico.Este fue precisamente el desafío al que se enfrentaba la automatización industrial antes de la aparición de la norma IEC 61131 para la programación de controladores lógicos programables (PLC).Al establecer lenguajes y especificaciones unificados, este estándar internacional revolucionó los sistemas de automatización industrial, mejorando drásticamente la eficiencia y la interoperabilidad.

IEC 61131, formalmente titulado "Controllers programables", representa un punto de referencia internacional para lenguajes de programación PLC y procesos de desarrollo de software.A menudo llamado el "estándar de programación PLC," su objetivo principal es estandarizar el desarrollo de software PLC para beneficiar tanto a los fabricantes de equipos como a las empresas de usuarios finales.La norma se actualiza continuamente para mantenerse al día con los avances de la automatización industrial..

La importancia de la IEC 61131 se manifiesta en varios aspectos críticos:

• Portabilidad y reutilización del código:Antes de la estandarización, el software PLC era específico para el proveedor, creando barreras de compatibilidad.
• Reducción de los costes de hardware y tiempo de desarrollo:Los lenguajes y procesos estandarizados simplifican el desarrollo de software al tiempo que permiten una selección flexible de proveedores de hardware.
• Integración de componentes sin fisuras:Las interfaces unificadas permiten la integración sin esfuerzo de PLC, sensores y actuadores de diferentes fabricantes en sistemas de automatización complejos.
• Errores de comunicación minimizados:Los protocolos estandarizados entre las herramientas de software mejoran la confiabilidad del sistema al reducir los errores de intercambio de datos.

Para las partes interesadas en la automatización industrial, el cumplimiento de la norma IEC 61131 ofrece ventajas técnicas y económicas sustanciales, lo que permite ganancias de productividad, reducción de costes y diferenciación competitiva.

Originada en la década de 1990 a través de los esfuerzos de la organización europea PLCopen, la IEC 61131 abordó la ausencia de estándares de programación PLC unificados que obstaculizaban la compatibilidad entre plataformas.La norma establecida:

• Un modelo universal de programación de PLC
• Lenguajes de programación gráficos y textuales compatibles
• Terminología y conceptos normalizados

Desde su lanzamiento inicial en 1993, el estándar ha sufrido múltiples revisiones, con la tercera edición actual (2013) que incorpora modelos de programación contemporáneos.

La IEC 61131 consta de diez secciones, las cuales son particularmente significativas:

• La tercera parte:Define lenguajes de programación PLC universales
• Cuarta parte:Directrices para el usuario
• Parte cinco:Protocolos de comunicación
• Parte siete:Programación de control borroso
• Parte ocho:Guía para la gestión del ciclo de vida

La parte 3 sirve como piedra angular, armonizando el desarrollo de software PLC a través de cinco lenguajes estandarizados:

• Diagrama de la escalera (LD):Representación gráfica de las funciones secuenciales
• Diagrama de bloques de funciones (FBD):Lenguaje gráfico para la combinación de datos y funciones
• Texto estructurado (ST):Lenguaje textual similar a Pascal
• Lista de instrucciones (IL):Lenguaje textual similar al ensamblado
• Secuencia de la función gráfica (SFC):Lenguaje gráfico para las unidades de organización del programa

Este enfoque multilingüe permite a los ingenieros seleccionar los métodos óptimos para aplicaciones específicas, incluso combinando idiomas dentro de programas.,Por ejemplo.

La aplicación de la IEC 61131-3 tiene múltiples beneficios:

• Portables:Ejecución de código independiente del hardware
• Reutilización del código:Los bloques funcionales eliminan la programación redundante
• Reducción de errores:Variables fuertemente tipificadas evitan las discrepancias de datos
• Productividad:Opciones de idiomas variadas que se adaptan a las preferencias del programador
• Aplicación estándar:Las estructuras de modelado definidas mejoran la calidad del código

Las ventajas adicionales incluyen capacitación simplificada, solución de problemas simplificada e integración mejorada entre proveedores.,mientras que los bloques funcionales encapsulan procesos complejos como el control PID.

La utilización efectiva requiere la comprensión de los elementos básicos de la programación:

• Tipos de datos:Valores booleanos, cadenas de bits, enteros, reales, temporizadores
• Variables:Almacenamiento de datos por tipo
• Unidad de control:Unidades de organización del programa (funciones/bloques de funciones)
• Funciones:Bloques de código sin memoria
• Bloques de funciones:Bloques de código con memoria persistente

Estos elementos permiten una programación modular y mantenible. Los bloques de funciones lo ejemplifican a través de segmentos lógicos configurables y reutilizables con interfaces definidas,que incorpora los principios de programación orientada a objetos.

Las suites de programación 61131-3 proporcionadas por el proveedor facilitan:

• Configuración de la E/S del hardware
• Configuración de la comunicación
• Visualización del flujo del programa
• Monitoreo de las variables
• Debugging de errores en tiempo de ejecución

Estos paquetes basados en Windows combinan editores de escaleras, capacidades de simulación y conectividad PLC, apoyando tareas desde pruebas de verificación hasta depuración de secuencias complejas.El cumplimiento de las normas garantiza la transferencia de habilidades y código entre plataformas.

Aunque es esencial para el desarrollo de software funcional, la IEC 61131 excluye:

• Seguridad eléctrica (incluida en la norma IEC 61131-2)
• Requisitos EMC (serie IEC 61326)
• Las mediciones de rendimiento (ISO 13849/CEI 61508)

La certificación completa del sistema requiere, por tanto, normas suplementarias.

La IEC 61131 estableció un lenguaje de programación PLC universal, que ofrece una reutilización, portabilidad e integración sin precedentes.Parte 3 lenguajes como Ladder Diagram ahora disfrutan de reconocimiento mundial, mientras que los bloques funcionales promueven la codificación modular. Las herramientas de desarrollo estandarizadas simplifican los procesos de programación y depuración.mejora de la seguridad, y las ganancias de productividad en la automatización industrial.