Controle IEC 61131

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Controle IEC 61131-3 
O guia rápido a norma IEC 61131-3 Controle Open & Software 
	PANORAMA 
IEC 61131-3 é o primeiro fornecedor independente de linguagem de programação padronizada para automação industrial. Instituído pela Comissão Electrotécnica Internacional (IEC), uma organização padrão mundial fundada em 1906 e reconhecido em todo o mundo para os padrões da indústria controla mais de 50 países. A norma já está bem estabelecido na Europa e está rapidamente ganhando popularidade na América do Norte e da Ásia como o padrão de programação para o controle industrial e de processo. 
A adoção da norma IEC 61131-3 pela indústria é impulsionada pela crescente complexidade do software de requisitos de controle e automação. O tempo para criar, de custo do trabalho e manutenção de software de controle tem um grande impacto em projetos de controle que podem ser melhoradas com o padrão IEC 61131-3 fornecedor independente da linguagem de programação. Aplicando uma linguagem de programação padrão tem um impacto positivo sobre o ciclo de vida de software que inclui análise de requisitos, projeto, construção, testes (validação), instalação, operação e manutenção. O impacto sobre a manutenção é importante, pois o controle de manutenção de software, incluindo atualizações, é geralmente 2-4 vezes o trabalho de programação inicial. 
A norma IEC 61131-3 combinadas com as novas arquiteturas de chips Freescale poderoso permite que um controlador de toda a ser entregue em um dispositivo incorporado. Os programas de controle pode ser executado e distribuído de forma independente, em vez de concentrada em grandes controladores.Já não são os milhares de linhas de programas de controle exigido em execução em um controlador para aplicações de automação complexas. Isso aumenta o desempenho, melhora a confiabilidade, e simplifica os programas. 
IEC 61131-3 fornece suporte a múltiplos idiomas dentro de um programa de controle. O desenvolvedor do programa de controle pode selecionar o idioma que é mais adequado a uma determinada tarefa, aumentando a sua produtividade. Além disso, com uma interface de programação padronizada que é completamente independente da plataforma de hardware, os usuários podem reduzir muito o custo de manutenção do programa e treinamento em aplicativos de automação em toda a empresa. 
IEC 61131-3 é independente do hardware. A capacidade de transporte de soluções de automação para outras plataformas é muito melhor sobre as aplicações PLC oferecendo aos usuários e integradores de sistemas a nível de reutilização nunca antes disponíveis. IEC 61131 aumenta a eficiência e velocidade de implementação de soluções em automação, utilizando componentes de controle disponíveis desenvolvidos em outros projetos e por desenvolvedores externos. 
As empresas que optaram por implementar IEC 61131-3 acham que reduzir os custos dos recursos humanos na depuração, treinamento e manutenção, e melhorar a produtividade da maior reutilização. 
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Visão Geral da Tecnologia 
IEC 61131-3 é o padrão internacional para linguagens de programação do controlador programável.Como tal, ela especifica a sintaxe, a semântica ea exibição para o seguinte conjunto de linguagens de programação PLC:
Diagrama Ladder (LD)
Seqüencial gráficos de funções (SFC)
Diagrama de Blocos Funcionais (FBD)
Texto Estruturado (ST)
Lista de Instruções (IL)
IEC 61131-3 é o terceiro componente (Parte 3) da família IEC 61131, que consiste em
Parte 1 Visão Geral
Hardware Parte 2
Parte 3 Linguagens de Programação
Parte 4 Guia de utilização
Comunicação Parte 5
A maneira mais fácil de ler o padrão é dividi-la em duas partes, elementos comuns e Linguagens de Programação. 
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ELEMENTOS COMUNS 
Dados de digitação 
Digitação de dados é um elemento comum da norma com a finalidade de evitar erros no início do desenvolvimento. Ele define o tipo de parâmetros que serão utilizados, e as tentativas para evitar erros como divisão de uma data por um inteiro. Os diferentes tipos de dados suportados são Boolean, Integer, Real, Byte, Word, data, hora do dia e String. A Norma também permite que os usuários definam suas próprias variáveis. Estes são conhecidos como tipos de dados derivados. Desta forma, um engenheiro seria capaz de definir um canal de entrada como um tipo de dados e reutilizá-lo repetidamente. 
As variáveis são designados apenas para endereços explícitos de hardware ou entradas e saídas explícita. Estes podem ser atribuídos em configurações personalizadas e programas. Um IEC 61131 sistema é altamente independente e capaz de funcionar com pouca ou nenhuma mensagem de uma rede externa. 
O escopo da variável é limitado para a unidade de organização na qual eles são declarados. A grande vantagem desse recurso é que seus nomes podem ser reutilizados em outras partes sem nenhum conflito, a eliminação de outra fonte de erros. Se as variáveis têm escopo global podem declarada como global. Os parâmetros podem ser definidos para seus valores iniciais aquando do arranque e reinicie. 
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Configuração, Recursos e Tarefas 
No nível mais alto, todo o software necessário para resolver um problema particular de controle pode ser formulado como uma configuração. A configuração é específica para um determinado tipo de sistema de controle, incluindo a disposição do hardware, ou seja, recursos de processamento, endereços de memória para I / O, e as capacidades do sistema. 
Dentro da configuração pode definir os recursos. Um recurso pode ser pensado como uma instalação de processamento que é capaz de executar programas de IEC. Dentro de um recurso, uma ou mais tarefas podem ser definidas. Tarefas controlam a execução de um conjunto de programas e / ou blocos de função. Estas podem ser executadas periodicamente ou a ocorrência de um evento específico. 
Por exemplo, em uma unidade ativada IEC 61131, um gatilho pode ser definido quando RPMs cair abaixo de um valor pré-definido. O gatilho pode iniciar uma tarefa para aumentar a velocidade. Estes resultados são instantâneos e vêm diretamente do drive. Não há nenhum atraso ou aperto de mão por um PLC externo. Isto significa que não há praticamente nenhum risco de perder uma mensagem ou falta de comunicação. Feedback é quase instantânea comparado a um controlador programável com um I / O e do Programa Tempo de digitalização. 
Os programas são construídos a partir de uma série de diferentes elementos escritos em qualquer uma das linguagens definidas pela IEC; diagramas Ladder, Sequential Function gráficos, diagramas de blocos de funções, texto estruturado ou Lista de Instruções. É típico de um programa composto por uma série de blocos de funções de alto nível escrito em uma ou mais destas línguas. 
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Unidades do Programa Organizações 
Dentro IEC 61131-3, os programas, os blocos de função, e as funções são chamadas de unidades de programa, organização ou POUs. 
IEC 61131-3 inclui funções definidas instâncias padrão, ADD, ABS, SQRT, SIN e COS Ou o usuário pode criar um bloco de função personalizado e usar essa função bloquear várias vezes. 
Os blocos de função são objetos de software que representam um nível de controle mais detalhado. Eles podem conter dados, bem como um algoritmo. Como objetos de software que tenham uma interface bem definida e escondem o. Isso cria uma linha clara entre os diferentes níveis de programas. Com essas características, funções e blocos de função reflete as melhores práticas como abraçada por princípios de programação orientada a objeto 
Os blocos de função podem ser escritos em qualquer das línguas IEC, na maioria dos encaixotado até "C". Os programas podem ser escritos usando a algum dos itens acima mencionados blocos básicos de construção. 
Sequential Function Charts ou SFCs são usados para controlar o comportamento seqüencial de um programa de controle e sincronização de apoio e de simultaneidade. 
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Linguagens de Programação 
Dentro IEC 61131-3, a sintaxe ea semântica são definidos para cinco linguagens de programação padrão,não deixando espaço para dialetos. Depois de ter aprendido, você pode usar uma grande variedade de sistemas baseados neste padrão. 
O usuário final é capaz de escolher uma linguagem de programação baseadas em seu conhecimento, o problema na mão, os componentes externos, interfaces, ou simples preferência. Todas as línguas são ligados e forneceu uma plataforma comum, com um link para a experiência existente. Dessa forma, eles também oferecem uma ferramenta de comunicação, integrando pessoas de diferentes origens. Por causa da estrutura construída sobre padrões de funções e blocos de função usuários são capazes de adoptar ou a uma estratégia top-down ou bottom-up para desenvolver seus programas. 
CoDeSys (software.com-www.3s) 
CoDeSys é uma das mais poderosas ferramentas de programação IEC 61131-3 para os controladores.CoDeSys suporta todas as cinco linguagens de programação do padrão que combina o poder das linguagens de programação avançadas, tais como C ou Pascal com o fácil manuseio e funções operacionais dos sistemas de programação do PLC. 
Ao contrário de algumas ofertas competitivas IEC 61131-3, CoDeSys produz código de máquina nativo para um grande número de processadores comuns. Código nativo máquina é inerentemente mais rápido e mais confiável do que soluções interpretado. 
O kit de programação, incluindo um manual e assistência on-line está disponível em Alemão, Inglês ou Francês. Peças da ferramenta, por exemplo, a ajuda on-line estão disponíveis em outras línguas como o russo, chinês ou espanhol. 
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CoDeSys proporciona vantagens competitivas: 
Customização Rápida 
3S é capaz de realizar uma adaptação teste completo (incluindo a funcionalidade on-line) em qualquer hardware processador padrão dentro de dois dias. CoDeSys tem backends pronto para todos os processadores atuais. A fim de manter o tempo de adaptação e as despesas decorrentes ao mínimo o tempo de execução do sistema, sistema de programação e geração de código são perfeitamente coordenada, poupando seu tempo e garantir o seu produto chegar ao mercado rapidamente. 
Uma prática, a Abordagem de uso fácil 
Funções como Autodeclare, AutoFormatação e uma assistência de entrada sensível ao contexto simplificar o uso de CoDeSys. Todas as funções são acessíveis através do teclado. Que, além disso garante um trabalho rápido e eficiente é o número extraordinariamente baixo de recursos CoDeSys exige. 
Alta Performance 
geradores de código nativo para todos os processadores comuns garantir a utilização optimizada do seu sistema de controle. Devido a algoritmos inteligentes, como "incremental compilar 'grandes projetos, com milhares de variáveis globais e centenas de componentes pode ser realizada em intervalos de tempo surpreendentemente curto compilação. CoDeSys entregas aos usuários uma ampla gama de alto desempenho e funcionalidades de desenvolvimento do programa, por exemplo, quase todos os tipos de dados especificados na simulação offline IEC 61131-3, assim como poderosas funções online, como pontos de interrupção, o fluxo de energia passo a passo, amostragem e rastreamento online mudar. 
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BANNER HISTÓRIA Engenharia de Aplicação 
Figura 1 - A-programados HMI personalizado permite o acesso a este SureCross Banner DX80 Gateway Pro com software CoDeSys.
Usando uma fonte livre, aberta, os designers podem agora o programa gateways Banner SureCross sem fio para manipular os dados como um PLC. 
Real Time Automação criou recentemente a solução para Banner Engineering Corp, Minneapolis, e seus desenvolvedores de produtos sem fio, Seasonix Inc., Plymouth Minnesota usando CoDeSys 1131-3 software de controle aberto. Através de uma interface personalizável HMI browswer-based, os usuários podem acessar e manipular dados de vários sensores sem fio. 
Colocar a funcionalidade CLP no gateway reduz tráfego de rede e pode eliminar a necessidade de um PLC em algumas aplicações. Isto reduz o consumo eo custo de automatização de aplicações. Além disso, a funcionalidade baseada em navegador permite aos usuários a capacidade de acessar dados de qualquer conexão de internet. 
Para obter mais informações sobre o uso de processadores Freescale com embutidos aberto, IEC 61131 controle de software chamada João Rinaldi em 262.439.4999.