iec1131instructionlist

8/8/2019 IEC1131InstructionList

1/13

IEC1131-3 - Instruction List 1

SUPORTE DE CURSO

IEC 1131-3Instruction

List

Livro Texto: Programming industrial control systems using IEC 1131-3 R.W. Lewis

UFMG Informtica IndustrialProf. Constantino Seixas Filho


2/13


IEC 1131-3 Instruction List

Structured Text (ST)Instruction List (IL)

Textuais

Function Block Diagram (FBD)Ladder Diagram (LD)Sequential Function Charts (SFC)

Grficas

uma l inguagem textual , de baixo nve l , usada

para descrever o com por tam ento de :

Funes Blocos de funes Programas

Em SFC para expressar o comportamento, aes e transies.

Pr incp ios bs ic os

Linguagem textual de baixo nvel semelhante ao assembly. Ideal para resolver

problemas simples e pequenos onde existem poucas quebras no fluxo deexecuo do programa.

A linguagem mais fcil de implementar que o texto estruturado e alinguagem preferida por pequenos implementadores de CLPs.

considerada por muito implementadores como a linguagem para a qual todasas demais linguagens devem ser traduzidas. Este no entretanto umrequerimento do standard.

Outros a encaram como a linguagem preferencial de pequenos CLPs eenxergam o Texto Estruturado como a linguagem base.

TEXTUAIS GRFICAS

ST IL LD FBD

SFC


3/13


Na verdade apenas uma linguagem adicional, menos amigvel e flexvel e

que deve ser usada para produzir cdigo otimizado para trechos deperformance crtica em um programa.

Est rut ura da l inguagem

Cada instruo ocupa uma linha

Instruo = Operador + Operandos

Cada instruo usa ou muda o valor de um nico registrador denominado registrode resultado ou acumulador.

E x e m p l o :

Label Operador Operando Comentrio

LD Velocidade (* Carregue Velocidade e *)

GT 1000 (* Teste se maior que 1000 *)

JMPCN VOLTS_OK (* Jump se no *)

LD Volts (* Carregue Volts *)

SUB 10 (* Retirar 10 *)

ST Volts (* Armazenar em Volts *)

VOLTS_OK: LD 1 (* Carregue 1 e armazene *)

ST %Q75 (* na sada 75 *)

O programa acima equivalente ao seguinte trecho em Texto Estruturado:

IF Velocidade > 1000 THENVolts := Volts - 10;

END_IF;%Q75 = 1;

Linha de

es a amento

Sempre nofinal da linha


4/13


Semnt i ca das Ins t rues:

Instrues Gerais:

Operador Operando eqivale a :

Acumulador := Acumulador Operador Operando

E x e m p l o :

SUB 10 Acumulador := Acumulador SUB 10

A instruo Load:

LD Acumulador := Operando

E x e m p l o :

LD Velocidade Acumulador := Velocidade

A instruo Store:

ST Operando := Acumulador

E x e m p l o :

ST VOLTS VOLTS := Acumulador


5/13


Exec uo ad iada

Algumas instrues permitem o uso do modificador parntesis : (

Este modificador permite que resultados intermedirios sejam obtidos semalterao do acumulador. O efeito o mesmo de se usar parntesis em expressesaritmticas normais e em expresses booleanas.

E x e m p l o : e x e c u o a d i a d a

Operador Operando Comentrio

LD A (* Adicione A e B *)

ADD B (* Mantenha o resultado no acumulador *)

MUL( A (* Adie at (A-B) ser calculado *)

SUB B

) (* agora multiplique por (A-B) *)

Quando o primeiro parntesis, depois de MUL alcanado, o resultado de A + B mantido no acumulador principal e A carregado num acumulador temporrio.A operao de MUL ser adiada at que o fecha parntesis seja alcanado. SUB Bproduz A - B que mantido no acumulador temporrio. ')' alcanado e o valordo acumulador temporrio multiplicado pelo valor do acumulador principal.

Este programa equivalente a :

resultado := (A + B) * (A - B)

No existe precedncia operadora com os operadores IL

O exemplo abaixo realiza a operao:

X + (B * ( C + D))


LD X (* Carregue X *)

ADD( B (* Adie ADD, carregue B *)

MUL( C (* Adie MUL, carregue C *)

ADD D (* Some D *)

) (* multiplique acumulador *)

) (* some *)


6/13


Este conjunto de operaes equivalente s seguintes operaes em uma pilha :

PUSH X

PUSH B

PUSH C

PUSH D

ADD

MUL

ADD

Operaes:

PUSH X PUSH B PUSH C PUSH D ADD MUL ADD

Situao da Pilha:

X B C D D+C B*(D+C) X + B*(D+C)X B C B X

X B XX

No usejumps dentro de uma seo entre parntesis.

Modi f icadores:

N - Nega um valor booleano.C - Denota jump condicional.S pode ser utilizado com a instruo JMP.

E x e m p l o :

LD %IX10 (* Carrega Entrada 10 *)

ANDN Switch1 (* AND NOT Switch1 *)

JMPNC Label1 (* Jump se no verdadeiro *)

TOS


7/13


Operadores

Operador Modificador Operando Comentrios

LD N Qualquer1 Carrega operando no acumuladorST N Qualquer1 Armazena acumulador no operando

S BOOL Seta operando para TRUE

R BOOL Reseta operando para False

AND N,( BOOL AND booleano

& N,( BOOL equivalente a AND

OR N,( BOOL OR booleano

XOR N,( BOOL OU exclusivoADD ( Qualquer1 Adio

SUB ( Qualquer1 Subtrao

MUL ( Qualquer1 Multiplicao

DIV ( Qualquer1 Diviso

1 Pode representar qualquer tipo simples: SINTY, INT, DATE_AND_TIME,REAL, etc.

Operadores comparativos e de desvio (jump):

Operador Modificador Operando Comentrios

GT ( Qualquer Comparao maior que

GE ( Qualquer Comparao maior ou igual

EQ ( Qualquer Comparao igual

NE ( Qualquer Comparao diferente

LE ( Qualquer Comparao menor ou igualLT ( Qualquer Comparao menor

JMP C,N Label Salta para label

CAL C,N Nome Chamada de bloco de funo

RET C,N Retorno de funo ou bloco de funo

) Execute o ltimo operador adiado


8/13


Os operadores que possuem dois modificadores podem ser usados com ambos:

Operador Semntica

AND AND booleano

AND( AND adiado

ANDN( Adia a execuo e inverte o resultado (NAND adiado)

ANDN Funo NAND

Cham ada de funes e b locos de funes:

Existem trs diferentes formatos de chamada:

U s a n d o l i s t a d e e n t r a d a :

CAL LOOP1(SP:= 300.0, PV := %IW20)

C a r r e g a n d o a s e n t r a d a s a n t e s d a c h a m a d a

LD 300.0

ST LOOP1.SP

LD %IW20

ST LOOP1.PV

CAL LOOP1

U s a n d o o p e r a d o r e s d e e n t r a d a

Apenas alguns blocos de funes permitem chamada direta atravs de instrues

especiais em IL.

Exemplo:

Biestvel ST (Set/reset) e bloco de contagem up/down (CTU).

S1 Latch1 (* Seta instncia do bloco de funo SR *)

LD 10 (* Acumulador = 10 *)

PV CTU1 (* Copia 10 no parmetro PV do contador CTU1 *)

CU CTU1 (* Chama contador up/down habilitado para contar *)


9/13


Operadores de blocos de funo:

Operador Tipo de bloco defuno

Comentrios

S1, R Biestvel SR Seta e Reseta o biestvel SRS, R1 Biestvel RS Seta e Reseta o biestvel RSCLK R_Trig, detector de

borda de subidaEntrada de clock do bloco lgicodetector de borda de subida.

CLK F_Trig, detector deborda de descida

Entrada de clock do bloco lgicodetector de borda de descida.

CU, R, PV CTU, contadorincremental

Parmetros de controle para obloco de controle CTU contadorincremental: CU incrementa, RReset e PV Carrega contador.

CD, LD, PV CTU, contadordecremental Parmetros de controle para obloco de controle CTD contadordecremental: CD incrementa, LDCarrega e PV Carrega contagemmnima.

CU, CD, R,LD, PV

CTUD, contadoruniversal

Parmetros de controle para obloco de controle CTUD contadoruniversal.

IN, PT TP, temporizador depulso

Parmetros de controle para otimer de pulso: IN inicia

temporizao, PT seta o tempo depulso.IN, PT TON, temporizador de

atraso de subida.Parmetros de controle para otimer de atraso de subida: INinicia temporizao, PT seta otempo de pulso.

IN, PT TOF, temporizador deatraso de descida.

Parmetros de controle para otimer de atraso de descida: INinicia temporizao, PT seta otempo de pulso.

Def ic inc ias do padro IL:

No descreve o comportamento da mquina virtual que executar alinguagem.

No explica como o acumulador armazenar dados de tipos diferentes.

No explica como o acumulador armazenar dados estruturados:matrizes ou vetores.


10/13


No descreve como erros de run-time so tratados.

Padro dever ser revisto.

Por tabi l idade ent re IL e out ras l inguagens IEC

Traduo de outras linguagens para IL mais fcil que de IL para outraslinguagens.

E x e m p l o :

Programa em IL:


LD Test1 (* Acumulador = Test1 *)

OR Test2 (* Acc = Test1 OR Test2 *)

AND SW1 (* AND SW1 *)

AND %IX3 (* AND input 3 *)

ST StartSR.S1 (* Seta entrada de StartSR *)

LD Reset (* Carrega valor de Reset *)ST StartSR.R (* Armazena na entrada Reset *)

CAL StartSR (* Chama bloco de funo StartSR *)

LD StartSR.Q1 (* Carrega sada Q1 *)

ST Start (* e armazena em Start *)

AND

SR

S1 Q1

R

StartOR

Test1

Test2

SW1

%IX3

Reset


11/13


Def in indo funes e b locos de fun es

IL pode ser usado para definir funes e bloco de funes. Quando usada para definir uma funo, o valor retornado ltimo valor

no acumulador.

E x e m p l o : D i s t n c i a d e d e s l o c a m e n t o e n t r e d o i s f u r o s e mu m a s u p e r f c i e p l a n a .

Distncia = SQRT((X1 - X2) * (X1 - X2) + (Y1 - Y2) * (Y1 - Y2));

A sada EN0 deve indicar se o valor de distncia menor que Tmax, oalcance mximo da mquina.

FUNCTION TRAVEL: REALVAR_INPUT

X1, X2, Y1, Y2: REAL; (* coordenadas dos pontos extremos *)Tmax: REAL;

END_VARVAR

temp: REAL; (* Valor temporrio *)END_VAR

LD Y1SUB Y2 (* Acumulador = Y1 - Y2 *)ST Temp (* Salva resultado intermedirio em Temp *)MUL Temp (* Acumulador = Temp ^2*)ADD( X1 (* Acc2 = X1, empilha soma *)

TRAVEL

X1 ENO

X2

Y1

Y2

TMax

BOOL

REAL

REAL

REAL

REAL

REAL

REAL

x2,y2

x1 - x2

y1 - y2

x1, y1


12/13


SUB X2 (* Acc2 = X1 - X2 *)ST Temp (* Salva em Temp *)MUL Temp (* Acc2 = Temp^2 *)) (* Executa soma suspensa *)ST Temp (* Salva em Temp *)CAL SQRT(Temp)(* Funo raiz quadrada *)ST TRAVEL (* Estabelece sada da funo *)GT Tmax (* Testa se maior que Tmax *)JMPC ERR (* Sim, v para erro *)S ENO (* Set ENO *)RET (* Retorno normal *)

ERR:RET (* Retorno sem setar ENO *)

END_FUNCTION

Agora desenhe o equivalente emBlock Language.


13/13


Le i tu ra Complement ar :

qBonfatti, Monari, Sampieri, IEC1131-3 Prograrmming Methodology, CJInternational, 1997.

Exerc c ios :

1. Escreva um bloco de funo em IL para calcular a seguinte funo devariveis complexas:

pzz nn +=+ 21 , onde jyxp +=

2. D trs exemplos de situaes onde voc acha vantajoso utilizar a linguagemIL:

a) ____________________________________________________________

b) ____________________________________________________________

c) ____________________________________________________________

3. Comente a seguinte frase: "No vantagem se utilizar linguagens de muitobaixo nvel na programao de aplicaes, porque o baixo nvel de abstraoresulta em programas ilegveis e de alta complexidade".

4. Leia na Internet sobre a linguagem Step 5 da Siemens e a compare com alinguagem IL.

5. Escreva um programa que converta expresses na forma infixada paraexpresses na forma posfixada.

Exemplo:

Inorder: (a + b / c) * d

Postorder: a b c / + d *

6. Escreva um programa em IL para calcular a expresso:

Exp = X + A * (B+C) (A * (B-C));

iec1131instructionlist

Documents