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CODIFICACIÓN EN PLC FESTO A PARTIR DE REDES DE PETRI JERÁRQUICAS Rubén Darío Vásquez S.1, Esteban Rodas A.2 Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Facultad de Minas, Grupo CPN 1 rubenchov@gmail.com,2erodas85@gmail.com

Abstract: Se presenta una metodología formal basada en HPN (Hierarchical Petri Nets) de generación de código para PLC (Programmable logic Controller) FESTO, teniendocomo referencia la norma IEC 61131-3. Se definen en forma estructural y funcional las HPN, empezando por su origen (t-PIPN – Redes de Petri Temporizadas e Interpretadas por Periferia) para luego mostrar su traducción a código de PLC en lenguaje STL (Statement List). Keywords: Hierarchical Structures, Statement List, Code Generation, Petri Nets, Programmable Logic Controller.

1. INTRODUCCIÓN Enmuchas ocasiones, los programadores a nivel industrial se ven enfrentados a procesos complejos que requieren modelos estructurados. Es ahí donde no son suficientes las t-PIPN y obligan al programador a buscar niveles más altos de programación. Para este nivel son adecuadas las HPN, pues a partir de divisiones jerárquicas se logra fragmentar la codificación en lenguajes de PLC en secciones de códigode tareas más cortas con funciones más específicas. Los procesos complejos se pueden dividir por áreas funcionales, permitiendo así desglosar su automatismo y codificar cada una de sus partes independientemente. Para lograr la propuesta, se plantean los principales elementos de una t-PIPN y su dinámica dentro del lenguaje STL. Luego se avanza a la descomposición jerárquica por medio de programas,donde cada uno de esos representa una t-PIPN.

Para ello se definió primero la sintaxis y semántica de dicho lenguaje y se explica por medio de un ejemplo la metodología desarrollada. El ejemplo consiste en programar una SR (Subred Reutilizable), la cual posee dos llamados. Se incluyen y exponen los componentes necesarios para su correcta programación. 2. LAS REDES DE PETRI La importancia de lasPN por su sigla en inglés “Petri Nets” radica principalmente en las aplicaciones industriales para el control de sistemas a eventos discretos que ofrece una opción lógica y gráfica de diseño, recorta los tiempos de programación y a su vez ofrece soluciones de alta calidad. Una PN bien diseñada y basada en la norma IEC 61131-3 (International Standard IEC 61131-3 (2003)) es capaz de eliminar laambigüedad y aleatoriedad a las que se pueden ver enfrentados los procesos industriales.

Una de las mayores ventajas en la implementación de las PN es que “el mismo modelo es usado para el análisis de las propiedades de comportamiento, así como para la construcción sistemática de controladores y simuladores de eventos discretos” (Zapata, et al., 2003; Zapata, et al., 2005). 3. FORMALISMO Las Redesde Petri Jerárquicas (HPN) son modelos que toman metodologías de técnicas orientadas a objetos para sistemas a eventos discretos, y tienen su origen en las t-PIPN que están en un nivel mas bajo de modelamiento, es decir, una HPN está construida por medio de varias t-PIPN estructuradas de forma jerárquica. 3.1. Formalismo t-PIPN Formalmente una t-PIPN esta definida como una nueve-tupla (Frey,2000a; Frey, 2000b; Frey y Minas, 2002; Frey y Litz, 2000)

en

p j antes que pueda ser removida por el disparo de

tk .
Una IPN debe cumplir ciertas propiedades para poder garantizar el correcto funcionamiento de la red y así obtener una exacta generación de código. Seguridad, vivacidad y ciclicidad se encuentran dentro de las propiedades mas importantes (Vásquez, 2006). 3.2. Formalismo HPNUna HPN se define formalmente como la tupla: HPN = (IPN, D, ) Donde: IPN es una red interpretada. D un conjunto de fusión de lugares (F). es una función que asocia las transiciones ti con subredes (ti). (2)

T

t − PIPN = ( P, T , F , m0 , I , O, ϕ , ω ,τ )

(1)

m0 es el marcaje inicial de la red con M 0 ∈ {0,1} p donde M 0 i es el número de marcas en el lugar Pi .
I >0

Donde: P es un...