6 Consejos para la programación de PLCs

6 Consejos para la programación de PLCs

En este artículo me gustaría compartir algunos consejos que creo que pueden ayudarte y que utilizamos en Electronic Board durante la programación de controladores PLC.  No se alarme, no vamos a explicar las funciones lógicas ni la programación de escalera de los PLC. Simplemente veremos algunos consejos y sugerencias que facilitan tanto la escritura del programa como su análisis posterior y modernización. 

Desde la fundación de Electronic Board (en 2007) han pasado por nuestras manos miles de PLCs de todo tipo de modelos y fabricantes, como Siemens, Allen Bradley, Fanuc, Omron, Mitsubishi, Schneider, ABB y muchos más… Muchos los hemos programado desde lo más básico, pero también hemos tenido que modernizar el programa o analizarlo. Hemos trabajado con distintos estilos de programación y hemos ido adquiriendo esa experiencia que no se explica en los libros. 

#1. Familiarízate con el entorno 

No importa con qué PLC empieces a programar (Tia Portal, Simatic Manager – Step 7, RS Logix) que al principio es fundamental invertir tiempo en familiarizarse con el entorno de programación. Explore todas las posibilidades del programa, compruebe qué controladores y módulos puede programar con éste software. 

Configure los ajustes de las ventanas y exponga los atajos de las funciones más utilizadas. Puse la tecla F1 y compruebe cuáles son los atajos del teclado. Por ejemplo, el el paso 7 – F2, F3 se utilizan para insertar en el programa de escalera las puertas NO y NC. Anote o imprima dichos atajos, póngalos en su escritorio y haga uso de ellos.

Compruebe qué dispositivos comparte su software. Por ejemplo, en TiaPortal y Step7 existen herramientas para generar el mapa de memoria del controlador «Cross Reference». Gracias a esta herramienta podemos comprobar qué zonas de memoria están ya utilizadas y evitar utilizar, por ejemplo, el mismo marcador en dos operaciones diferentes. 

En general, no tengas prisa, tómate tu tiempo y familiarízate con las herramientas de programación.

Ventajas

  • Escritura de programas más eficiente. 
  • Optimización del programa gracias a las herramientas de software.
  • La programación del PLC se hace más fácil gracias a la personalización del entorno de desarrollo. 

#2. Organizar los archivos del programa

Desarrolle buenos hábitos. Uno de ellos es la buena planificación del programa PLC. Cree su propia estructura de carpetas, donde las dividirá, por ejemplo, en clientes, salas o máquinas – dependiendo del carácter de su trabajo. 

Cada versión del programa de guardado de un nuevo archivo/proyecto con el mismo formato de nombre. En nuestro caso, utilizamos el siguiente formato para crear los nombres de archivo, con el nombre, fecha y versión. 

Formato: AAAA_MM_DD_NOMBRE_VERSIÓN

Ejemplo: 2021_10_18_Maquina_Empaquetadora_Vo.5

Gracias a la fecha sabemos cuándo se creó la última versión del programa, pero también sabemos cuándo se hizo la primera versión y la última actualización del programa PLC. 

El nombre especifica el cliente, el lugar o e tipo de máquina según el cada proyecto.

La versión del programa no es 100% necesaria, pero puede ser útil durante las pruebas del programa, creando varias versiones en un día y cargándolas posteriormente en el controlador PLC. Esta práctica es extremadamente útil, por ejemplo, después de eliminar accidentalmente una parte del programa del PLC, así siempre se puede volver a la versión anterior 😁. El programador lo apreciará  cuándo haya perdido muchas horas de trabajo en el programa.

Además podemos organizar todos estos archivos en carpetas para mantener una organización más concreta de éstos. 

Ventajas

  • Un buen sistema de archivos nos ayuda a gestionar los programas de forma más eficiente. 
  • Si organizamos los archivos con el formato «AAAA_MM_DD», los archivos se ordenarán cronológicamente dentro de las carpetas. 

#3. Guarda el historial del programa del PLC

Para cada proyecto de PLC puedes crear un simple archivo .txt y ponerlo en la carpeta principal con las versiones del programa de PLC dado. Guarde allí cada cambio o conjunto de cambios desde el momento de la versión final «de trabajo» del programa del PLC.

Ventajas:

  • Tu, y cualquier otra persona a la que compartas los archivos del programa, conocerá el historial de cambios. Esto es muy útil en el caso de que varias personas tengan acceso al PLC simultáneamente.
  • En el caso de un mal funcionamiento, otra persona puede cargar la versión anterior. 
  • En retrospectiva, podemos olvidar cómo funciona el programa, aunque lo hayamos escrito nosotros mismos, porque cuanto más escribamos durante su creación, mejor. 
  • Una frase adecuada de un año antes puede recordar mucho. Sin ella habría que, por ejemplo, volver a analizar parte del código del programa.

#4. Pon el nombre adecuado a las variables y los símbolos del programa

En todos los entornos de programación, las variables (palabras, bits, etc…) pueden describirse mediante símbolos y/o comentarios. Los programas pequeños, sin comentarios detallados, no son un gran desafío. Los programas grandes, sin buenas descripciones, son muy difíciles de analizar. Un programa bien descrito facilita el trabajo posterior, pero también ayuda a los programadores para una mejor explotación de este programa. Hay varias formas de describir las direcciones de datos, algunos de los programas contienen descripciones cortas, y otros tienen descripciones más detalladas. Las descripciones muy detalladas llevan mucho tiempo y se utilizan en los programas recurrentes, por ejemplo cuando la empresa vende muchos productos con el software del PLC. 

El nombre del símbolo (etiqueta) de la variable suele limitarse a unos pocos signos. El símbolo de la variable suele describirse brevemente. Es bueno cuando somos capaces de adivinar el significado de este símbolo. Por ejemplo, el sensor óptico 11B2 está instalado en el transportador TRX-11. El símbolo de la variable responsable del funcionamiento de este sensor, podría tener el siguiente nombre: 

Variable: OPT_11B2_TRANS_TRX-11

Es importante que los sensores posteriores y sus variables tengan nombres análogos al primero. Por ejemplo, el sensor óptico 12B6 en TRX-24 NO debe nombrarse como el primero, sino cómo el segundo:

  • FOTO_12B6_TRX-24 ❌
  • OPT_12B6_TRANS_TRX-24 ✅ 

ℹ Debemos tener en cuenta que algunos programas de PLC no toleran los espacios o las letras con símbolos que se usan en muchos idiomas (polaco, ruso, etc…), así que hemos de intentar limitar su uso en medida de lo posible.

En el caso de las variables, en algunos programas podemos añadir comentarios, que no son visibles directamente en el código del programa, sino cuándo se señala la variable con el ratón. Esto puede ser extremadamente útil, no sólo para analizar el programa. El comentario para nuestro sensor óptico 11B2 podría ser así: 

«11B2 – input I2.6 – Sensor óptico NO en el transportador TRX-11» 

Personalmente, creemos que es necesario describir las variables con los símbolos en los PLC. 

Ventajas

  • Cuantas más descripciones de variables, más legible es el programa. Cuando volvemos al programa después de unos meses o años, apreciamos el esfuerzo realizado en las descripciones precisas. 
  • El programa es más simple y claro para terceras personas, por ejemplo en el diagnóstico de un fallo en el sistema de control. 

#5. Describir el programa del PLC

Si tenemos mucho tiempo para escribir el programa del PLC, vale la pena crear líneas de código detalladas. Especialmente en el caso de programas grandes y/o complejos. Creo que cada red debería contener al menos un título. Algunos entornos de programación permiten añadir comentarios a cada red, como por ejemplo TiaPortal. 

Ventajas:

  • Cuantas más descripciones de las variables, más facilidad para leer el programa y comprenderlo.
  • Cuándo el mismo programador vuelve meses o años después, agradecemos el esfuerzo de haber puesto descripciones concisas sobre el funcionamiento del programa. 
  • El programa es claro y conciso para terceras personas, por ejemplo en el diagnóstico del funcionamiento incorrecto del sistema de control.

#6. Organizar el área de memoria de bits

Si en el controlador no podemos organizar la memoria en tablas, antes de intentar escribir un programa de PLC, intente al menos pre-asignar la demanda del área de memoria del controlador. Intente estimar cuántas palabras (registros) se utilizarán en el programa y divídalas funcionalmente. 

Por ejemplo, si tenemos un sistema formado por 10 dispositivos de medición, de los que obtenemos una medida. Queremos escribirlas en registros REALES de 32 bits. Nuestras mediciones son configurables desde el panel del operador y cada dispositivo de medición requiere un ajuste (parámetro ajustable). Programamos el controlador Siemens. 

Podemos adoptar la estrategia, por lo que nuestros valores de medición comienzan desde la dirección de memoria MD100:

  • MD100 – medición 1
  • MD104 – medición 2
  • MD108 – medición 3
  • MD112 – medición 4
  • MD136 – medición 10

No prevemos que haya más dispositivos de medición en nuestro sistema, pero dejamos con precaución algunos registros de reserva para futuras mediciones. Podemos definir más registros con parámetros, por ejemplo: 

  • MD160 – parámetro 1
  • MD164 – parámetro 2
  • MD168 – parámetro 3
  • MD172 – parámetro 4
  • MD196 – parámetro 10

El objetivo principal es mantener la analogía y la secuencia lógica de los parámetros. No debes mezclar registros y dejarlos desordenados. Cuánto mayor sea la repetibilidad de tu programa, más legible será. 

Ventajas

  • Orden el los registros
  • Legibilidad del programa por analogía y repetibilidad.
  • Mayor control sobre la memoria del controlador.

#6. Usar bloques de datos

El uso de bloques de datos (por ejemplo, en los controladores Siemens o Allen Bradley) facilita la organización de la memoria del controlador. Los registros del programa se pueden asignara bloques específicos, por función, lugar, estructuras, grupos de dispositivos, etc… Al colocar estos registros no tenemos que prestar atención al orden. 

Por ejemplo: 

  • DB1 – Caudalímetros (Mediciones y parámetros)
  • DB2 – Sensores de presión (Mediciones y parámetros)
  • DB3 – Bombas (Mediciones y parámetros)
  • DB4 – Alertas
  • DB5 – …

Otro ejemplo puede ser:

  • DB1 – Valores de medición (caudalímetros, sensores de presión, bombas)
  • DB2 – Parámetros (caudalímetros, sensores de presión, bombas)
  • DB3 – Alertas
  • DB4 – …

✔ Ventajas:

  • Mayor orden en los registros.
  • Legibilidad del programa por analogía y repetibilidad.
  • Mucho mayor control sobre la memoria del controlador.

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