📈 DIAGRAMA de ESCALERA, BLOQUES FUNCIONALES y diagrama de PROCESO

Diagrama de escalera

✋ El diagrama de escalera es una técnica de programación gráfica utilizada en el desarrollo de algoritmos de control de sistemas o procesos basados en controladores lógicos programables.

Inicialmente el lenguaje de escalera utilizaba instrucciones básicas, pero con el paso de los años se le han incorporado funciones cada vez más complejas y poderosas, con lo que se ha obtenido un lenguaje avanzado de programación.

👌 La clasificación de las instrucciones en cada uno de los grupos puede ser variable; sin embargo, existe una división típica aceptada que genera una clasificación, como se muestra en la siguiente 👇 Tabla .

Tabla 

Clasificación de las instrucciones

👊 La representación de los diagramas de escalera está compuesta fundamentalmente por un área que contiene las condiciones que son evaluadas y por la salida asociada a dichas condiciones (siguiente 👇figura ).

Condiciones y salida de un diagrama de escalera

Bloques funcionales

Igualmente, en el diagrama de escalera se pueden incorporar funciones avanzadas, que se representan en el esquema como bloques funcionales. En la figura siguiente 👇 se presenta un diagrama de escalera con bloques funcionales, el cual posee líneas de habilitación, es decir, que las funciones se ejecutarán cuando las condiciones lógicas asociadas se cumplan.

Diagrama de escalera con bloques funcionales

La programación en diagramas de escalera es una ventaja debido a la naturaleza gráfica de su representación, ya que facilita la visualización de las funciones o relaciones entre los diferentes elementos de un proceso.

💢 Cuando se tiene un diagrama lógico basado en relé y se desea implementar las funciones a través de un diagrama de escalera, se utilizan contactos normalmente abiertos (NO), normalmente cerrados (NC) y bobinas, con las direcciones apropiadas, los cuales deben coincidir con las asignaciones de entradas y salidas en los módulos respectivos, como podemos ver en la siguiente 👇 figura.

Diagrama de relé del proceso

La representación gráfica del diagrama de relé es muy similar al resultado obtenido al implementarse en un diagrama de escalera. A continuación se presenta un proceso sencillo, el diagrama de control basado en relé y el equivalente en diagrama de escalera, según vemos en la siguiente 👇 figura.

Diagrama de escalera

Diagrama de proceso

💥 En muchos sistemas secuenciales las condiciones de activación de algunos elementos están dadas por combinaciones tipo AND y OR de diferentes señales del proceso. En estos casos la realización de estas funciones utilizando diagramas de escalera es muy sencilla y directa, y lo que hay que cuidar es

la correcta agrupación de los elementos que conforman ciertas partes de la lógica, para que el resultado sea el deseado.

La ecuación booleana es una función que asocia a una salida y las combinaciones de elementos que definen su estado. Para lograrlo se deben utilizar llaves, paréntesis y corchetes que establezcan las prioridades de la ejecución de la lógica de los elementos. 

Ejemplo: Dadas las siguientes ecuaciones booleanas:

A) X = (A.B.C + E.F.G).D

B) X = A.(B.C.D + E.F) + (G.H + J..K).T

👊 La implementación en diagrama de escalera (figuras siguientes 👇 ) estará dada por:

Diagrama de escalera de la ecuación A

Diagrama de escalera de la ecuación B

Los diagramas lógicos se fundamentan en la utilización de símbolos básicos y no básicos para realizar funciones binarias que permiten representar operaciones del proceso, como enclavamientos, secuencias de arranque y parada, condiciones de alarma y modos de operación de equipos.

Los diagramas lógicos se leen de arriba abajo y de izquierda a derecha. Esta forma de leer permite fijar la secuencia de operación del proceso.

Para realizar el diagrama de escalera a partir de un diagrama lógico es necesario entender bien el funcionamiento o la secuencia de operación del proceso, y utilizar las instrucciones en el lenguaje de escalera adecuado que permitan reproducir el comportamiento descrito en el diagrama lógico.

Diagrama de escalera de control de motor eléctrico

Por ejemplo, en el caso de un diagrama de escalera típico para controlar un motor eléctrico (lo hemos visto en la anterior figura) , donde se identifica que al tener dos interruptores en serie se puede implementar en el PLC una compuerta AND, y que al tener dos interruptores en paralelo se puede colocar una compuerta OR, de esta manera el diagrama de escalera se transforma en un diagrama lógico (siguiente 👇 figura).

Diagrama lógico del control de motor eléctrico

✋ La norma ISA S5A, indica los símbolos utilizados para la presentación de diagramas lógicos.

Escrito por Archie Tecnology