Os controladores lógicos programáveis (PLCs) desempenham um papel crucial na automação industrial, controlando máquinas e processos em uma variedade de setores. Uma das principais considerações ao programar um PLC é a escolha da linguagem de programação adequada. Existem várias opções disponíveis, cada uma com suas próprias características e vantagens. Neste artigo, vamos explorar algumas das linguagens de programação IEC 61131-3 mais comuns para PLCs e discutir suas características para ajudá-lo a decidir qual é a melhor opção para suas necessidades.
Caso você não esteja familiarizado, o IEC 61131-3 é o padrão que define todas as linguagens de programação do CLP.
Linguagem Ladder (LD)
A linguagem Ladder, também conhecida como diagrama de contatos, é uma das linguagens de programação mais antigas e amplamente utilizadas para PLCs. Ela foi desenvolvida para refletir os diagramas de relés utilizados em sistemas de controle elétrico. A Ladder é visualmente intuitiva, com uma representação gráfica dos circuitos elétricos e permite a fácil compreensão e depuração do programa. É uma ótima opção para programadores familiarizados com esquemas elétricos e fornece uma abordagem passo a passo para a lógica de controle.
Linguagem de Blocos de Função (FBD)
A linguagem FBD utiliza blocos de funções interconectados para representar a lógica de controle. Ela é semelhante à Ladder em termos de representação visual, mas oferece uma abordagem mais modular e flexível. Os blocos de funções podem ser facilmente reutilizados em diferentes partes do programa e a lógica de controle pode ser expressa de forma mais concisa. A FBD é adequada para programadores familiarizados com diagramas de fluxo de processo (P&ID) e oferece uma visão gráfica clara da sequência de operações.
Gráfico de Função Sequencial (SFC)
Sequential Function Chart , ou SFC, é uma linguagem de programação semelhante a um fluxograma usada para construir máquinas de estado e sequenciadores para processos.
O SFC é uma linguagem incrivelmente fácil de se projetar. Você cria um bloco para cada estado suportado pelo seu processo, programa as ações que são executadas enquanto a máquina está em cada estado e as condições necessárias para a transição de um estado para outro.
Como você pode imaginar, o SFC também é fácil de monitorar e depurar em tempo de execução, pois você pode ver exatamente qual estado está ativo e quais condições devem ser verdadeiras para a transição para o próximo estado.
O SFC é adequado apenas para definir máquinas de estado e sequenciadores de alto nível.
Na maioria das plataformas, as ações que são executadas enquanto uma etapa está ativa são escritas em ST e muitos programadores irão chamar uma POU escrita em outra linguagem de programação como LD ou FBD para gerenciar as ações que ocorrem quando uma etapa está ativa.
Neste trecho de SFC, estamos controlando um sequenciador que enche e esvazia um tanque continuamente.
Quando o tanque está enchendo ou esvaziando, as ações são para abrir e fechar válvulas e as condições para passar de uma etapa para outra dependem do nível do tanque ou das ações tomadas pelo operador.
Linguagem de Instruções (IL)
A linguagem de instruções é uma linguagem textual que utiliza uma sintaxe semelhante à linguagem assembly. Ela é composta por instruções escritas em texto simples que descrevem as ações a serem executadas pelo PLC. Embora a linguagem de instruções possa ser mais complexa de aprender e visualizar em comparação com a Ladder ou FBD, ela oferece um maior nível de controle e flexibilidade. A IL é uma boa opção para programadores com experiência em programação de baixo nível e é particularmente útil ao lidar com cálculos matemáticos complexos ou operações de tempo.
Linguagem Estruturada de Texto (ST)
A linguagem estruturada de texto, também conhecida como linguagem de programação em texto estruturado, é uma linguagem textual semelhante a C ou Pascal. Ela fornece uma abordagem estruturada para a programação de PLCs, permitindo a criação de algoritmos mais complexos e estruturados. A ST é altamente legível e oferece suporte a recursos avançados, como funções, estruturas de dados e bibliotecas. Ela é adequada para programadores com conhecimento em linguagens de programação de alto nível e que desejam aproveitar a modularidade e a reusabilidade de código. A ST é particularmente útil para projetos complexos que requerem algoritmos avançados ou manipulação de dados estruturados.
Linguagem Sequencial Funcional (SFC): A linguagem SFC é voltada para a modelagem de sequências de eventos e estados em um processo. Ela é baseada em diagramas de estados e é especialmente útil para representar máquinas de estado complexas. A SFC permite a definição clara da sequência de eventos, condições e ações que ocorrem durante o processo. Ela é adequada para programadores com experiência em modelagem de estados e oferece uma representação visual poderosa das etapas de controle.
Conclusão
A escolha da melhor linguagem de programação para PLCs depende das necessidades e das habilidades dos programadores, bem como da complexidade do projeto em mãos. A linguagem Ladder é ideal para programadores familiarizados com esquemas elétricos e é excelente para lógica de controle passo a passo. A linguagem FBD oferece modularidade e reutilização de código, tornando-a adequada para programadores familiarizados com diagramas de fluxo de processo. A linguagem de instruções é mais flexível e controlável, sendo uma escolha para programadores com experiência em programação de baixo nível. A linguagem estruturada de texto permite a criação de algoritmos complexos e é adequada para programadores com conhecimento em linguagens de programação de alto nível. Por fim, a linguagem sequencial funcional é ideal para modelar máquinas de estado complexas. Avalie cuidadosamente as características de cada linguagem e escolha aquela que melhor se adapta às suas necessidades específicas de programação de PLCs.
Lembre-se de que muitos PLCs suportam múltiplas linguagens de programação, permitindo que você aproveite o melhor de cada uma delas em seu projeto. Além disso, é sempre útil considerar a disponibilidade de recursos de treinamento, suporte da comunidade e ferramentas de desenvolvimento ao escolher a linguagem de programação para PLCs.
Em última análise, a melhor linguagem de programação para PLCs é aquela com a qual você se sente mais confortável e capaz de alcançar os resultados desejados de forma eficiente e confiável.
