Este documento describe el lenguaje de programación de diagramas de bloques funcionales (FBD) para controladores lógicos programables (PLC). Explica que el FBD permite construir procedimientos complejos mediante la unión de bloques funcionales prediseñados y que se usa comúnmente para programar PLC debido a que es adecuado para lógica secuencial. También resume los principios básicos de la programación con bloques funcionales como el uso de pasos, transiciones y condiciones.

1. Universidad De Oriente
Núcleo Monagas
Departamento De Ingeniería De Sistemas
Curso Especial De Grado
Área: Automatización Y Control De Procesos Industriales
Tutor: Ing. Edgar Goncalvez
Equipo RTU
Fabiana Fajardo C.I:18.272.043
Daniela Ochoa C.I:18.825.224
Maturín, Noviembre del 2014

2. Índice
Introducción .......................................................................................................................... 1
MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 2
Lenguajes de programación orientados a PLC............................................................. 2
Diagrama de bloques funcionales (Function block diagram – FBD).......................... 2
Características: ................................................................................................................. 4
Programación con bloques funcionales .......................................................................... 4
Pasos .................................................................................................................................. 5
Principios Básicos ........................................................................................................... 5
DISCUSIÓN ............................................................................................................................ 7
CONCLUSIONES ................................................................................................................... 8
REFERENCIAS ...................................................................................................................... 9

3. Introducción
La automatización de los procesos industriales tienen una mayor
connotación al interior de las grandes factorías, debido a que se está pensando
siempre en producción masiva en el menor tiempo posible y con el mínimo de
pérdidas en materias primas, por lo cual los Controladores Lógicos Programables
(PLC) mantienen su papel principal como ejecutor de acciones de control y como
integrador de parámetros obtenidos por otros dispositivos. Gracias a los PLC
podemos generar procesos productivos dinámicos con la posibilidad de
reajustarse a las nuevas necesidades de la planta operativa solo con implementar
una nueva serie de comandos, lo que hace un tiempo era más complejo.
Para programar estos controladores actualmente se usa un lenguaje
conocido como Diagrama de Bloques Funcionales. A continuación estudiaremos
un poco a cerca de este lenguaje.

4. MARCO TEÓRICO
Lenguajes de programación orientados a PLC
El lenguaje de programación de un PLC permite la creación del programa
que controlará su CPU. Mediante este lenguaje el programador podrá
comunicarse con el PLC y así confiarle un programa para controlar las actividades
que debe realizar el autómata. Dependiendo del lenguaje de programación
empleado, se podrá realizar un programa más o menos complejo.
Junto con el lenguaje de programación, todos los fabricantes de PLC
suministran un software de entorno para que el usuario pueda escribir sus
programas de manera confortable. Este software es normalmente gráfico y
funciona en ordenadores personales con sistemas operativos habituales.
Los sistemas de programación más habituales para programar los PLC son:
 Programación con diagrama de escalera
 Programación con bloques funcionales
 Programación con lógica boolena
Diagrama de bloques funcionales (Function block diagram – FBD)
Es un lenguaje gráfico que permite al usuario construir procedimientos
complejos mediante la unión de bloques funcionales prediseñados. Este lenguaje
gráfico también describe una función entre las variables de entrada y variables de
salida, como un conjunto de bloques elementales, que están conectados por
líneas de conexión, al igual que un circuito eléctrico.
Generalmente uti lizan símbolos lógicos para representar al bloque de
función. Las salidas lógicas no requieren incorporar una bobina de salida, porque
la salida es representada por una variable asignada a la salida del bloque.
2

5. El diagrama de funciones lógicas, resulta especialmente cómodo de utilizar,
a técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la
simbología usada en ambos es equivalente.
Adicionalmente a las funciones lógicas estándares y específicas del
vendedor, el lenguaje FBD de la Norma IEC 1131-3 permite al usuario construir
sus propios bloques de funciones, de acuerdo a los requerimientos del programa
de control.
Los bloques funcionales son los equivalentes de los circuitos integrados
usados en electrónica, IC’s, que representan funciones de control especializadas.
Los bloques funcionales contienen tanto datos como instrucciones, pudiendo
guardar los valores de dichas variables entre sucesivas ejecuciones (que es una
de las diferencias con las funciones). Se dice por tanto que los bloques
funcionales tienen “memoria”, característica que les confiere un gran potencial de
uso.
Presentan una interfaz de entradas y salidas bien definida y un código
interno oculto, como un circuito integrado o una caja negra. De este modo,
establecen una clara separación entre los diferentes niveles de programadores, o
el personal de mantenimiento. Un lazo de control de temperatura, PID, es un
excelente ejemplo de bloque funcional. Una vez definido, puede ser usado una y
otra vez, en el mismo programa, en diferentes programas o en distintos proyectos.
Esto lo hace altamente reutilizable.
Los bloques funcionales (FB’s), pueden ser definidos por el usuario
empelando alguno de los lenguajes de la norma, pero también existen bloques
funcionales estándar (biestables, detección de flancos, contadores,
temporizadores, entre otros). Otra de las diferencias fundamentales con respecto a
las funciones y que les confiere gran potencia de uso, es la posibilidad de crear
tantas copias como desee de un mismo bloque funcional. A cada copia se le llama
3

6. instancia. Cada instancia llevará asociado un identificador y una estructura de
datos que contenga sus variables de entrada, de salida e internas, separadas del
resto de las instancias.
Adicionalmente a las funciones lógicas estándares y específicas del
vendedor, el lenguaje FBD de la Norma IEC 1131-3 permite al usuario construir
sus propios bloques de funciones, de acuerdo a los requerimientos del programa
de control.
Características:
· Las salidas de los bloques funcionales no se conectarán entre sí.
· La evaluación de una red estará terminada antes de la siguiente.
Programación con bloques funcionales
Hoy en día, para programar PLC, como también otros equipos, se usa una
interface gráfica de bloques funcionales. Este tipo de programación ha sido
diseñado para describir, programar y documentar la secuencia del proceso de
control, todo en sencillos pasos.
En Europa, se utiliza el lenguaje de programación llamado GRAFCET
(creado en Francia, Gráfico de Orden Etapa Transición). Es un lenguaje
extraordinariamente sencillo y fácil de entender por personas sin demasiados
conocimientos de automatismos eléctricos. Está especialmente diseñado para
resolver problemas de automatismos secuenciales. En la lógica secuencial, la
programación con bloques funcionales es muy superior a otras formas de
programación, mientras que los diagramas escalera y booleanos son mejores en
lógica combinacional.
Dado que hoy en día el control de procesos se programa principalmente
con lógica secuencial, la programación con bloques funcionales se convierte en el
estándar para programar PLC. Este lenguaje incluye un conjunto de símbolos y
4

7. convenciones tales como pasos, transiciones, conectividades (también llamados
enlaces) y condiciones.
5
Pasos
Los pasos son una serie de símbolos secuenciales individuales, que se
representan por cuadrados numerados, cuadrados que pueden contener nombres
que describen la función del paso.
Transiciones
Las transiciones son los elementos del diagrama que describen el
movimiento de un paso a otro. Su representación es una línea horizontal corta.
Enlaces
Los enlaces muestran el flujo del control, el que va desde arriba hacia
abajo, salvo que se indique lo contrario.
Condiciones
Las condiciones están asociadas a las transiciones y deben ser escritas a la
derecha. Describen el entorno que se debe cumplir en un momento dado.
Principios Básicos
Para realizar el programa correspondiente a un ciclo de trabajo en lenguaje
GRAFCET, se deberán tener en cuenta los siguientes principios básicos:
 Se descompone el proceso en etapas que serán activadas una tras otra.
 A cada etapa se le asocia una o varias acciones que sólo serán efectivas
cuando la etapa esté activa.
 Una etapa se activa cuando se cumple la condición de transición y está
activa la etapa anterior.

8.  El cumplimiento de una condición de transición implica la activación de la
etapa siguiente y la desactivación de la etapa precedente.
 Nunca puede haber dos etapas o condiciones consecutivas, siempre deben
6
ir colocadas de forma alterna.
Este tipo de programación facilita un vínculo entre el programador y el
diseñador del proceso. Además es una gran herramienta para:
 Describir esquemáticamente el proceso.
 Localizar fallas rápidamente.
 Integrar fácilmente el sistema de control y el usuario.
 Resumir funciones básicas en bloques.
 Es ideal para usuarios que no tengan habilidades avanzadas en
programación y para procesos de baja complejidad.

9. DISCUSIÓN
Los lenguajes de programación son necesarios para la comunicación entre
elusuario, sea programador u operario de la máquina o proceso donde se
encuentre el PLC y el PLC. La interacción que tiene el usuario con el PLC la
puede realizar por medio de la utilización de uncargador de programa también
reconocida como consola de programación o por medio de un PC. En procesos
grandes o en ambientes industriales el PLC recibe el nombre también de API
(Autómata ProgramableIndustrial) y utiliza como interface para el usuario pantallas
de plasma, pantallas de contacto (touch screen) o sistemas SCADA (sistemas
para la adquisición de datos, supervisión, monitoreo y control delos procesos).
Lenguajes de programación típicos Varios son los lenguajes o sistemas de
programación posibles en los autómatas programables; por esto, cada fabricante
indica en las características generales de su equipo cuál es el lenguaje o los
lenguajes con los que puede operar. En general, se podría decir que los lenguajes
de programación más usuales son aquellos que transfieren directamente el
esquema de contactos y las ecuaciones lógicas pero, éstos no son los únicos. Los
lenguajes y métodos gráficos más utilizados son: Mnemónica En los autómatas de
gama baja, es el único modo de programación. Consiste en elaborar una lista de
instrucciones o nemónicos que se asocian a los símbolos y su combinación en un
circuito eléctrico a contactos. También decir, que este tipo de lenguaje es, en
algunos casos, la forma más rápida de programación e incluso la más potente.
7

10. CONCLUSIONES
Los PLC's, a diferencia de los antiguos circuitos permiten reprogramación,
ocupan comparativamente muy poco espacio, consumen poca potencia, poseen
auto-diagnóstico y tienen un costo competitivo. Sin embargo, fueron las
innovaciones tecnológicas en microprocesadores y memorias lo que ha hecho tan
versátiles y populares a los PLC's. Así, los PLC's pueden realizar operaciones
aritméticas, manipulaciones complejas de datos, tienen mayores capacidades de
almacenamiento y pueden comunicarse más eficientemente con el programador y
con otros controladores y computadoras en redes de área local. Además, ahora
muchos PLC's incorporan instrucciones y módulos para manejar señales análogas
y para realizar estrategias de control, más sofisticados que el simple ON-OFF,
tales como el control PID, inclusive con múltiples procesadores.
Cuando se comprendió el gran potencial de los PLC's, como poderosas
computadoras que son y se dio la evolución de capacidades que ahora tienen, que
no poseían los antiguos circuitos, aparecieron los lenguajes de alto nivel como el
"lenguaje de escalera" pero, con la adición de funciones especiales complejas,
que en el diagrama de escalera aparecen en el lugar de las salidas". Luego, se
desarrollaron los Lenguajes Especiales de Computadora, también de alto nivel,
como el lenguaje de bloques funcionales, de que son muy similares a los
lenguajes de programación de computadoras como el Basic y el C, para hacer
cada vez más amigable la programación aumentando el aporte de los plc en
ámbito industrial.
8

11. REFERENCIAS
Bloques funcionales de programación del PLC´s. Disponible
en:http://www.buenastareas.com/ensayos/Bloques-Funcionales-De-Programacion-
Del-Plc/1375577.html
Fecha de consulta: 05/11/2014
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/2150512/ContenidoLinea/leccin_1632__dia
grama_de_bloques_funcionales_function_block_diagram__fbd.html
Fecha de consulta: 05/11/2014
Consulta: Programación de PLC´s
9