Você provavelmente já ouviu falar de Ladder Logic, a linguagem de programação de PLC onipresente preferida por muitos profissionais da indústria. Mas quanto você sabe sobre as outras quatro linguagens de programação PLC comuns? A realidade é que a maioria das organizações industriais tem PLCs programados em diferentes linguagens. Ao aprender mais sobre todas essas linguagens, você poderá expandir suas habilidades de programação de PLC e obter vantagem sobre programadores menos flexíveis.
Neste post, você verá uma visão geral de todas as cinco linguagens de programação definidas no padrão da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), IEC 61131-3.
Quais são os 5 tipos de linguagens de programação PLC?
As cinco linguagens de programação PLC definidas no padrão da IEC são:
- Lógica da escada
- Diagrama de Blocos de Função
- Gráficos de Função Sequencial
- Texto estruturado
- Lista de instruções
Cada uma dessas linguagens se enquadra em uma das duas categorias: gráfica ou textual. As linguagens gráficas são criadas com elementos visuais, enquanto as linguagens textuais usam strings de texto.
Para cada linguagem, veremos sua arquitetura básica, os benefícios de usá-la e alguns casos de uso mais adequados para ela. Vamos começar com o popular Ladder Logic.
Lógica da escada
Ladder Logic, também conhecido como Ladder Diagram, é uma linguagem de programação gráfica de PLC baseada em diagramas de circuitos de lógica de relé. Ladder Logic consiste em duas barras paralelas conectadas por uma série de degraus, assemelhando-se a uma escada na aparência (daí o nome). Existem contatos e bobinas nesses degraus, que simbolizam entradas (como um valor de sensor) e saídas (como um comando de funcionamento do motor), respectivamente.
A grande maioria da programação de sistemas de controle na América do Norte usa o Ladder Logic, e por boas razões. É flexível, versátil, simples de solucionar problemas e fácil de aprender. Uma desvantagem, no entanto, é que uma vez que uma escada atinge uma certa quantidade de degraus, ela pode se tornar pesada e precisa ser dividida em várias escadas para manutenção.
Máquinas de estado, controle PID e sistemas com abundância de álgebra booleana são alguns casos de uso adequados para a lógica Ladder.
Diagrama de Blocos de Função
O diagrama de blocos de funções (FBD) é outra linguagem de programação de PLC gráfica popular. Consiste em vários tipos de blocos que possuem entradas e saídas. Os dispositivos conectados ao PLC podem ser vinculados a uma entrada e as variáveis podem ser enviadas a uma saída. Além disso, os blocos se conectam – a saída de um bloco pode alimentar a entrada de outro bloco. Esses blocos são o que definem as funções de um sistema.
A linguagem FBD é relativamente simples, embora exija algum treinamento para ser usada. É uma ótima opção para PLCs de segurança, loops PID e quando você precisa fazer encapsulamento, reutilizar código com frequência, ocultar ou preservar dados ou fazer filtragem de entrada analógica.
Gráficos de Função Sequencial
Sequential Function Charts (SFC) é uma linguagem de programação de PLC gráfica baseada em GRAFCET, e se assemelha a fluxogramas de algoritmos de ciência da computação. O SFC consiste em etapas e transições. As etapas são as ações a serem executadas e as transições são as condições lógicas que precisam ser atendidas antes de passar para a próxima etapa. Devido à natureza dessa arquitetura, o SFC controla o fluxo operacional de um programa.
Um grande benefício de usar o SFC é como ele pode simplificar um processo complicado, dividindo-o em partes mais gerenciáveis. Também pode ser mais fácil testar e solucionar problemas do que alguns dos outros idiomas aqui. O SFC é ideal para processos complexos de vários estados, processos vinculados, quando há vários processos a serem executados em paralelo ou sequencialmente e produção em lote.
Se você deseja criar SFCs fora dos PLCs e deseja executá-los em seu software Ignition, o módulo SFC da Inductive Automation simplifica o SFC com recursos como monitoramento de gráficos, edição a quente e uma ferramenta de programação de arrastar e soltar que permite que você criar gráficos complexos.
Texto estruturado
Texto Estruturado (ST) é uma linguagem de programação de PLC de alto nível. É uma linguagem textual, com sintaxe comparável a C ou C++, então quem estudou esses tipos de linguagens de programação de computador terá mais facilidade com ela. Em ST, as instruções (como IF, por exemplo) são usadas para executar funções.
ST é uma linguagem concisa que executa rapidamente e pode ser lida sem muita dificuldade. A solução de problemas, por outro lado, pode ser um processo mais complicado, pois os estados das variáveis não são facilmente discerníveis. Essa linguagem é melhor para fazer coisas como análise de código de barras, looping, manipulação de dados, preencher a lacuna para código de máquina, matemática complicada ou pesquisar dados.
Lista de instruções
A Lista de Instruções (IL) é uma linguagem de programação PLC textual de baixo nível. A Lista de Instruções foi preterida no padrão IEC, o que significa que é duvidoso que novos PLCs sejam programados com ela. Como alguns PLCs atuais ainda podem usar IL, é útil saber do que se trata.
A IL consiste em uma série simples de instruções e é semelhante à linguagem assembler. “Jump” ou “store” são exemplos de alguns dos comandos comuns que você usaria na Lista de Instruções. Devido à descontinuação do IL, se você está pensando em usá-lo para novos programas, deve optar pelo Texto Estruturado.
Algumas notas
Destacamos alguns casos de uso comuns para linguagens de programação PLC acima. No entanto, observe que esses casos de uso também são feitos em outros idiomas. Tome os loops PID como exemplo – enquanto os destacamos apenas no Diagrama de Blocos Funcionais, eles são usados em todos os cinco idiomas.
Outra coisa a notar é que alguns softwares de programação têm restrições de licenciamento que podem limitar o acesso a gráficos de funções sequenciais, diagrama de blocos de funções e/ou texto estruturado.
Então, como você determina qual idioma é melhor para o seu projeto? No final do dia, todas as linguagens acima podem realizar qualquer coisa que um PLC é capaz. Por causa disso, a escolha de qual idioma usar geralmente depende de considerações práticas para implantação e manutenção. É importante levar em consideração quem manterá o programa, as preferências do cliente e o conjunto de habilidades dos programadores, engenheiros e pessoal de manutenção.
Ignition ajuda você a fazer mais com PLCs
A plataforma de aplicação industrial Ignition pode trabalhar com qualquer tipo de PLC programado em qualquer uma das linguagens de programação de PLC. Ele também permite conexões e comunicação entre diferentes marcas de PLCs sem problemas. Essa liberdade permite que você saia da caixa da lógica Ladder e escolha o(s) melhor(es) idioma(s) e hardware para seu projeto.
Texto por Jennifer Faylor