Язык программирования релейных диаграмм

3.2.1. Базовые конструкции релейно-контактных схем.

Программы, написанные на языке LD, состоят из шагов, которые последовательно выполняются ПЛК слева направо. Сцена состоит из набора графических элементов (ячеек), ограниченных слева и справа условными шинами питания. Условный ток в ступенчатой ​​цепи течет слева направо. Правая шина питания не показана на схемах, но подразумевается. Несколько шагов выполняются ПЛК последовательно сверху вниз. Шаг может содержать несколько строк и столбцов, разделенных на две зоны — тестовую зону и зону действия. Простейшие элементы управления и действия занимают одну строку и один столбец шага.

В набор графических элементов на языке LD входят:

• входы и выходы ПЛС — кнопки, контакты реле, концевые выключатели, сигналы датчиков, световые индикаторы и т.д.;
• стандартные функции системы управления — таймеры, счетчики и т.д.;
• арифметические, логические и специальные операции;
• внутренние переменные ПЛК.

Для использования в логике релейно-контактных схем используются две системы — комбинационная логика и последовательная логика.

Комбинационная лестничная логика представляет собой схему, в которой два или более входных логических элемента объединяются последовательно или параллельно, а результат направляется на выходные логические элементы, такие как катушки реле, таймеры, счетчики или другие прикладные программы.

Дискретные входы ПЛК и результаты логических операций представляются в виде условных релейных контактов, нормально разомкнутых (нормально разомкнутые или контакты типа А) и нормально замкнутых (нормально замкнутые, инвертированные контакты или контакты типа В).

Нормально разомкнутые контакты замыкаются при появлении сигнала на соответствующем входе или истинности логического выражения, присвоенного этому контакту.

Логика нормально замкнутых контактов обратная, они размыкаются при появлении сигнала или истинности логического выражения.

Дискретные выходы с ПЛК или результаты выполнения этого шага представляются в виде обмотки реле, мощность которой появляется после прохождения сигнала с левой шины условного тока через все элементы каскада.

Логические операции «И» (И), «ИЛИ» (ИЛИ), «НЕ» (НЕ) и т.д.могут быть запрограммированы на языке LD Последовательное соединение контактов соответствует логической операции «И», параллельное «ИЛИ». «НЕ » — работа реализована перевернутым контактом. Ток в обмотке реле показан после замыкания (размыкания) контактов и выполнения всех логических условий. Но можно записать уравнение логической функции: Y2 = ((НЕ X2) ИЛИ X3) И X4).

Последовательная логика представляет собой схему обратной связи. Выходной сигнал схемы подается на вход той же схемы. Последовательная логика реализует схемы памяти состояний — выходной сигнал остается в том же состоянии, даже если входной сигнал возвращается в исходное (пассивное) состояние.

Схема самоблокировки реле. При замыкании входного контакта X5 срабатывает реле Y3, контакт Y3 замыкается и блокирует контакт X5. В этом состоянии контакт Х5 может размыкаться, реле Y3 все равно будет включено. Реле выключается при размыкании нормально замкнутого контакта Х6, при этом размыкается контакт реле Y3 и цепь возвращается в исходное состояние, реле Y3 не сработает замыканием контакта Х6.

В ПЛК операции релейной логики эмулируются микропроцессором. ПЛК использует метод сканирования (последовательный опрос) для контроля состояния входных элементов и выходных катушек, а затем использует программу релейной логики для эмуляции результатов. Поскольку процессор всего один, ПЛК должен изучить и выполнить программу последовательно от первого шага до последнего шага, затем вернуться к первому шагу и пройти всю последовательность операций.

Продолжительность такого повторяющегося режима работы называется временем сканирования. Время сканирования является одной из наиболее важных характеристик ПЛК. Типичный ПЛК серии FBs выполняет примерно 1000 шагов переключения контактов за 0,33 миллисекунды, т.е время сканирования контакта составляет 0,33 микросекунды. Продолжительность сканирования всей схемы зависит от ее размера. Процесс сканирования лестничной диаграммы в ПЛК показан на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Процесс лестничного сканирования в ПЛК

Структура и терминология контактной цепи реле. Лестничную диаграмму можно разделить на ряд небольших ячеек, расположенных в строках и столбцах. Для ПЛК серии FBs максимальный размер карты составляет 16 строк на 22 столбца.

Ячейка может содержать один элемент. Пример схемы контактов реле показан на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Пример лестничной диаграммы

Контакт — это элемент с двумя состояниями — замкнутым или разомкнутым. Один тип контакта называется «Входной контакт» (X со ссылочным номером), и его состояние определяется внешними входными сигналами с входной клеммы. Другой тип контакта называется «Контакт реле» и его состояние соответствует состоянию реле.

ПЛК FB имеет следующие типы контактов: контакт A (X0, X2), контакт B (X1, X3), дифференциальные контакты вверх TU (X10, Y4), дифференциальные контакты вниз TD (X5, M6) и «разомкнут/замкнут» разомкнут /Short (отсутствие или наличие линии связи).

Реле состоит из катушки (обмотки) и контактов (рис. 4.6).

Рис. 4.6 схема реле

Для включения реле нужно подать питание на катушку. Если реле Y0 включено, контакт A будет включен, контакт B будет выключен. Контакты TU (TD) включаются в интервале времени сканирования, когда реле переключается с OFF на ON (ON на OFF) соответственно. ПЛК FB имеет четыре типа реле: выход Y, внутреннее M, шаг S, время TR. Состояния выходных реле Y передаются на выходную клемму. На рис. 4.5 показана выходная катушка Y0, инвертированная выходная катушка Y2.

3. История появления языка LD

Необходимо было создать блок управления, алгоритм, который можно изменить, не переработать схему подключения системы управления, а в результате возникла логичная идея заменить системы управления с «жесткой» рабочей логикой (набор реле, регуляторы, таймеры и т д.) на машинах с программно определяемой логикой работы.

Так появились ПЛК. ПЛК были впервые использованы в США для автоматизации производство конвейерных лент в автомобильной промышленности. Поскольку в определении «программируемый логический контроллер» основной был «программируемым», поэтому почти мгновенно у меня вопрос, как запрограммировать ПЛК? Идеальной альтернативой была бы автоматическая коробка передач «принципиальные схемы релейных автоматов для программ для ПЛК». Почему бы и нет? Так появился язык в ПЛК цепи контактов реле (РКС или ЛД на англ источники лестничных диаграмм). Технолог мог «перерисовать”  управление на  естественную компоновку станции программирования. PLS изображается не графически, а с помощью условного знака.

11. Инвертирование результата логической операции

Переключатель НЕ инвертирует результат логической операции

2. Язык релейных диаграмм(LD)

• Графический язык

• Программа состоит из схем

• Используется для программирования почти все классические ПЛК

• Удобно для программирования логики выражения

• Трудно использовать для работы с аналоговыми типами данных

• Переключение между FBD и LD

Программирование ПЛК

Особенности языка LAD в CodeSys

Как описано в первой статье, ПЛК выполняет чтение входных данных, запуск прикладной программы и запись выходных данных.

Поэтому написание программы для ПЛК отличается от традиционного написания программы для микроконтроллеров и ПК. К надежности программ ПЛК предъявляются жесткие требования, одно дело текстовый редактор заморозить, а другое дело программу, управляющую ядерным реактором. Еще одно не менее важное требование – своевременная реакция на инцидент. А что значит вовремя не среагировать на инцидент в отрасли? Это означает потерю контроля над процессом. То, что в ряде случаев, как в примере с реактором, приведет к непоправимым последствиям.

По этому алгоритму программа ПЛК работать не будет, она содержит бесконечный цикл. Однако в ПЛК вся прикладная программа выполняется от начала до конца в каждом рабочем цикле, и любая программа должна передавать управление системной программе.

Поэтому при такой организации алгоритма наш ПЛК зависнет. Даже если мы уберем переход в начале метки, программа не будет работать так, как мы хотим. Порт всегда будет в состоянии лог.0, так как физическая настройка выходов выполняется только после запуска всей прикладной программы. Итак, промежуточные состояния — это всего лишь программные переменные в памяти, и они никак не проявляются на оборудовании.

Кроме того, также хорошо будет организовать временную задержку с помощью таймера, периодически проверять значение и не ждать пустого времени, пока это время пройдет, наверняка будет другая более важная работа для контроллера.

В свете вышеизложенного правильный алгоритм будет выглядеть так: 1. Проверить таймер, если время паузы истекло, то а) инвертировать вывод б) начать новый отсчет 2. Завершить программу

Ниже мы реализуем этот алгоритм на практике, а сейчас рассмотрим основные возможности языка LAD (Ladder Diagram.

Цепь реле состоит из двух вертикальных шин, между которыми расположены горизонтальные цепи, образованные контактами и обмотками реле. Пример изображения:

Язык релейно-контактных схем (LD)‌

Рассмотрим язык контактных цепей реле, которые обеспечивают наглядное представление работы контроллера в связи с тем, что контроллер изначально создавался для замены реле. Таким образом, этот язык ясен и понятен для программиста, который только начинает знакомиться с логикой программы.

Структура команды на языке контактных цепей реле

11.1 Основные команды‌

1. Командный (LD) нормально открытый контакт. После считывания этого сигнала контроллер начинает постоянно проверять состояние входа, норма которого задается программатором. (Кроме того, для удобства будут указаны конкретные цифры, они выбраны произвольно). И как только контроллер обнаружит изменение состояния входа (X1), с выключенного на включенное, включится выход (Y1). Этот символ может относиться не только к физическим входам контроллера, но и к внутренним (вспомогательным) реле. Количество и ограничения на использование внутренних реле определяются только функциями контроллера.
2. Командный (LDI) нормально замкнутый контактПосле считывания этого сигнала контроллер начинает постоянно проверять состояние входа (Х2). И как только контроллер фиксирует изменение состояния входа (Х2), с включенного на выключенное, включается выход (Y1). Этот символ может относиться не только на физические входы контроллера, а также на внутренние (вспомогательные) реле. Логика работы соответствует таблице 11.1.Таблица 11.1 – Таблица логического состояния входов
   

   Логическое состояние	LD нормально открытый контакт	LDI — нормально замкнутый контакт
   0	ложь	Подлинный
   один	Подлинный	ложь

3. Команда (OUT) инициализация выхода. После прочтения этой команды контроллер изменит состояние выхода (Y1) с выключенного на включенное. Так же, как и для входов, этот символ может относиться не только к физическим выходам контроллера, но и к внутренним (вспомогательным) реле. Количество и ограничения на использование внутренних реле определяются только функциями контроллера. Логика работы соответствует таблице 11.2.Таблица 11.2 – Таблица логического состояния выходов
   

   Логическое состояние	ВНЕ
   0	ложь
   один	Подлинный

Примечание:

Избегайте двойных выходов записи (двойная катушка), так как это может вызвать помехи при работе с программой.

Рисунок 11.2 – Пример двойного ввода вывода

Предположим, что вход Х1 активирован (сигнал «1»), а вход Х2 деактивирован (сигнал «0»).

Первый вход на выход Y3 активируется переключением на вход X1, на дисплее процесса соответственно включаются выходы Y3, также активируется выход Y4.

Эта последовательность программирования приводит к тому, что когда X1 выключен, Y3 останется включенным, при условии, что X2 был включен.

Для исправления такой ошибки необходимо использовать оператор «ИЛИ». (Смотри ниже)

Y0 будет истинным, когда вход X0 включен (истинно), т.е закрыт.

Y0 будет истинным, когда вход X0 включен (истинно), т.е закрыт.

Вместе с Y0 будет включено внутреннее реле M0 (см ниже), замыкание которого снова приведет к установке выхода Y1 в состояние 1 («истина»).

Рисунок 11.3 – Зависимость выход процесса из значения входов

Команды канала передачи данных процесса (AND/ANI/OR/ORI)

Команда (AND) логическое умножение

Операция логического умножения. В языках программирования и языках запросов он помечается символами

И, И, & и другими способами. Результат операции «истина», если оба операнда оцениваются как «истинно» и «ложно» в других случаях.

Команда (ANI) – отрицание логического умножения

По аналогии с предыдущим операндом результат операции «истина», если X0 замкнут, а X1 разомкнут, т.е оба входа будут истинны, иначе Y0 будет «ЛОЖЬ».

Команда LDF (управление по заднему фронту)

Внутреннее реле М100 (метки) в данный момент включено при включении Х1 или при положительном фронте Х0 (в момент включения).

Выход Y0 включается по отрицательному фронту X0 (в данный момент он выключается).

Команды SET (установка)/RST (сброс)

Статус сигнала операнда может быть установлен напрямую с помощью команд «SET/RST» (вкл./выкл.

С помощью «SET/RST» соответствующие операнды могут быть установлены на «1»/»0″ (включение/выключение), например: Y (выход), M (внутреннее реле) или S (статус шага).

Также «RST» используется для сброса регистров и счетчиков.

Примечание: команда «RST» преобладает над командой

«УСТАНОВЛЕН».

Команда (INV) — Инвертировать результат обработки

Инвертирует состояние сигнала результата предыдущей команды. Сигнал «1», полученный в результате обработки, после инверсии становится «0», и соответственно, наоборот, «0» становится «1».

Команда (NOP) — Пустая строка в программе

Можно создать пустую строку без логических функций, которую в дальнейшем можно использовать для каких-либо команд, например при окончательной доработке программы, при отладке оборудования. После успешной отладки программы

Команды «NOP» следует удалить, иначе они излишне удлиняют время цикла программы. Команда «NOP» может использоваться для создания паузы желаемой длительности при обработке программы ПЛК.

Команда (END) — завершить программу

Выйдите из программы ПЛК и перейдите к началу программы (шаг 0). Каждая программа ПЛК должна быть завершена командой

«КОНЕЦ». На этом программная обработка заканчивается. Более поздние направления программы не учитываются. После обработки команды «КОНЕЦ» выполняется обработка вывода. Чтобы организовать части программы для пошаговой проверки, вы также можете ввести команду «КОНЕЦ» в программе. Эту дополнительную команду «КОНЕЦ» необходимо удалить после окончания проверки.

Читайте также: Исследование антирезонансных свойств трансформаторов

1. Программирование внутреннего реле‌Вернемся к предыдущему примеру и посмотрим, как контроллер обрабатывает состояния ввода-вывода и сохраняет полученные значения. Вот снова рисунок, упрощенное изображение ПЛК для управления технологическим процессом и его программы.
   

   Входной регистр (X0…X15)

   Х15

   Х14

   Х13

   Х12

   Х11

   Х10

   Х9

   Х8

   Х7

   Х6

   Х5

   Х4

   Х3

   Х2

   Х1

   Х0

   один

   0

   Выходной регистр (Y0…X15)

   Y15

   Y14

   Y13

   Y12

   Y11

   Y10

   Y9

   Y8

   Y7

   Y6

   Y5

   Y4

   Y3

   Y2

   Y1

   Y0

   0

Регистр входов:

− в регистре Х1 стоит значение «0» (бит «0»), то есть вход (Х1) отключен;

− в регистре Х2 стоит значение «1» (бит «1»), поэтому вход (Х2) включен.

Регистр выходов:

− в регистре Y1 значение «0» (Бит «0»), то есть выход (Y1) выключен.

На самом деле все остальные ячейки имеют значение «0», но на примере они не показаны.

Рассмотрим, как изменятся значения в регистрах после включения переключателя — входа (Х1). Значения выходных регистров.

Входные регистры (X0…X15)

Х15

Х14

Х13

Х12

Х11

Х10

Х9

Х8

Х7

Х6

Х5

Х4

Х3

Х2

Х1

Х0

один

один

Выходные регистры (Y0…X15)

Y15

Y14

Y13

Y12

Y11

Y10

Y9

Y8

Y7

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

один

Согласно схеме, после включения входа (Х1) включался выход (Y1) — запускался электродвигатель и запускался технологический процесс.

В таблице 11.5 описаны все возможные состояния для двух входов и одного выхода.

Входы (X1/X2) Выход	(Y1) Значение в регистре
ЛД(Х1)	LDI (X2) ВЫХОД (	Y1)	ЛД(Х1)	ЛДИ (X2) ВЫХ (Y1)
ложь	Правда ложь	0	0 0
Подлинный	Правда правда	один	0 1
Подлинный	Ложь ложь	один	10
ложь	Ложь ложь	0	10

Использование внутреннего реле (меркера) – контроль уровня.

Предположим, что мы должны постоянно поддерживать определенный уровень в резервуаре с водой. Для решения необходимо:

• датчик верхнего уровня — вход (X2) (поворачивается на

«вкл» при снижении уровня воды);

датчик низкого уровня — вход (X1) (поворачивается на

«вкл» при снижении уровня воды);

насос — выход (Y1).

К сожалению, использование логики для двух входов не даст желаемого результата, т.к если мы включим насос, когда оба входа находятся в состоянии «включено», то насос только поднимет уровень нижнего датчика, либо уровень воды никогда не поднимется упадет до уровня нижнего датчика, т.е начнет работать в очень жестком режиме с постоянным включением/выключением.

Для обеспечения работы насоса в оптимальном режиме мы должны включить в задание дополнительный элемент, который должен обеспечивать:

Включите насос при достижении нижнего уровня; Выключите насос при достижении верхнего уровня.

Для этого воспользуемся внутренним реле контроллера М1, также называемым битовым маркером, в результате чего получится схема.

При падении воды ниже уровня второго датчика оба входа (вход (Х1) и вход (Х2)) изменят свое состояние с «0» на «1» с последующим изменением состояния внутреннего реле М1 от «0» до «1» и включите насос.

Когда вода поднимется до уровня второго датчика, вход (Х2) будет в состоянии «1», а вход (Х1) изменит свое состояние с «1» на «0», и в результате насос продолжит работу, так как внутреннее реле будет находиться в состоянии «1» до тех пор, пока вода не достигнет уровня верхнего датчика и не изменит состояние входа (Х2) с от «1» до «0». За этим последует изменение состояния регистра М1 с «1» на «0» и выключите насос.

Этот пример демонстрирует необходимость и важность использования внутренних реле контроллера, количество которых зависит только от модели контроллера. Внутренние реле позволяют решать задачи управления с минимальным количеством внешних устройств, что является основной задачей контроллера.

Программирование счетчика. СЧЕТЧИК команда

Счетчик является самым простым устройством в контроллере, так как предназначен только для одного — счета. Конечно, в действительности, в зависимости от модели, контроллер может поддерживать разные варианты использования этой функции:

• счетчики суммирования (прямые счетчики 1, 2, 3 …);

обратные счетчики (счет вниз 3, 2, 1 …);

считать вверх и вниз (счет вниз 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 3, 4, 5 …).

Возможность использования того или иного типа счетчика относится только к характеристикам конкретной модели контроллера.

Кроме того, счетчики делятся на два основных типа по способу обработки импульсов:

Программное — зависит напрямую от быстродействия контроллера и не может работать быстрее скорости обработки двух программных циклов (при использовании счетчика программ предполагается, что скорость счетчика не превышает «Время цикла обработки» Х2. В противном случае , необходимо использовать высокоскоростные аппаратные счетчики); Аппаратное обеспечение — не зависит от скорости контроллера и может работать быстрее, чем время обработки одного программного обеспечения цикла (с частотой до 100 кГц). Можно считать, что этот тип счетчика физически существует;

Будь то программные счетчики или аппаратные, выбор должен определяться только скоростью, с которой будет работать вход счетчика, и позволяет ли скорость контроллера обрабатывать сигналы с датчика или нет.

Чтобы правильно пользоваться счетчиками, нужно решить для себя всего 3 вещи:

С какой периодичностью мы хотим считать. Так как программный счетчик обычно можно использовать для любого из входов, то при выборе аппаратного счетчика мы можем использовать только те входы, которые служат для высокоскоростного счета. Чтобы определить, можно ли использовать определенный вход в качестве высокоскоростного входа, см руководство пользователя или руководство по программированию;

До какого значения мы собираемся считать импульсы.

Диапазон, в котором контроллер может считывать 0… 32 767, -32 768 …

-32.768, 0… 65535, . зависит только от конкретной модели контроллера;

По какому условию мы можем остановить счет.

Команда (OUT Сn Кm) – Инициализация счетчика.

С – обозначение счетчика;

n – число от 1 до 256 – номер счетчика;

К – обозначение константы;

m – число от 1 2.147.483.648, до которого будет вестись счет.

Например, для n = 1, m = 3 :

Вспомните наш первый пример и попробуйте решить следующую задачу. Пусть насос (выход (Y1)) включается только после того, как мы трижды выключили и включили вход (X2).

То есть, когда вход (X1) включен, счетчик (C1) будет установлен на значение «0»; Первое нажатие на вход (Х2) — счетчик (С1) сравнит «1» = К3 («3») — если нет, то запомнит «1»; Второе нажатие на вход (Х2) — счетчик (С1) добавит «1», сравните «2» = К3 («3») — если нет, то запомните «2»; Третье нажатие на вход (Х2) — счетчик (С1) добавит «1», сравните «3» = К3 («3») — в этом случае он изменит состояние С1 с «0» на «1» и насос будет работать; Повторно активируйте вход (X1) — счетчик (C1) будет установлен на «0», и цикл начнется с самого начала.

Часы программирования. Команда ТАЙМЕР

Попробуем классифицировать, что такое таймеры:

• с задержкой включения. Другими словами, после того, как вы щелкнете выключателем (т.е вернетесь домой поздно ночью и щелкнете выключателем, вы с удивлением обнаружите, что свет загорается всего через одну минуту после включения выключателя);
• с задержкой выключения. В противном случае, выключив свет (т.е выйдя из дома поздно ночью и нажав на выключатель, вы с удивлением обнаружите, что свет в квартире погас только через некоторое время); Накопительный таймер — Этот тип таймера позволяет выключать свет только после того, как общее время достигнет определенного значения. Этот тип таймера требует обязательного использования двух входов.

Нам нужно решить для себя только 2 вещи:

Какой из входов запустит таймер; Какую временную задержку следует установить, т.е сколько времени пройдет, прежде чем выход включится/выключится.

С момента, когда все команды перед символом таймера получают значение — «истина», таймер начинает отсчет времени и при установленном значении состояние выхода меняется с «включено» на «выключено» или наоборот. В любой момент работы таймера можно отобразить текущее состояние. Диапазон, в котором может работать контроллер (0… 32,767, -32,768… -32,768, 0… 65535), зависит только от конкретной модели контроллера.

Правила и возможность использования определяются документацией по программированию контроллера. Так же, как и со счетчиками, некоторые модели контроллеров позволяют использовать быстродействующие таймеры.

Команда (OUT Tn Кm) – Инициализация таймера.

Т – обозначение таймера;

n – число от 1 до 256-номер таймера;

m – число от 1 до 32768, до которого будет вестись обратный отсчет.

Например, при n = 1 m = 3:

Пример 1: Таймер с задержкой по включению.

Вспомните наш пример с уровнем воды в баке и решите следующую задачу: пусть насос (выход (Y1)) включается через три секунды после включения входа (X1). Схема работы контроллера представлена ​​на рисунке 11.16.

Вход (X1) включен – таймер (T1) начал отсчет времени;

Прошло три секунды — выход (Y1) включен; Вход (X1) выключен — выход (Y1) выключен. Вход (X1) включен – таймер (T1) начал отсчет времени; Прошло три секунды — выход (Y1) включен; Вход (X1) выключен — выход (Y1) выключен.

Очевидно, что шаг может быть 0,1мс или 0,01мс и т.д. Аналогично работает таймер задержки выключения.

16. Коннекторы в LD

Контакт представляет собой одну катушку в цепи. RLO действует для этой точки (электрический ток, протекающий в цепи в данной точке), сохраняется в двоичном операнде над контактом. Сам контакт не влияет на электрическую текущий. Контакт не может замкнуть цепь; для этого цель использует одну катушку.

14. Блочный элемент памяти (триггер)

Функции катушки установка и сброс объединены в один блок функциональный элемент для работа с памятью (ящик памяти). Общий двоичный операнд размещен выше блочный элемент. Вход Блок S (установить вход элемент в этом случае соответствует установочная катушка, вход R (вход сброса) — катушку установить на ноль.

4. Пример перехода от принципиальной схемы к схеме на языке LD

Лестничные диаграммы. PLC для начинающих. Часть 4 из 4

Прежде чем мы рассмотрим язык лестничных диаграмм, давайте резюмируем: в части 3 мы обсудили различные типы ввода-вывода ПЛК и некоторые примеры их использования. Если вы еще не читали часть 3, вернитесь назад, чтобы получить представление о физических устройствах и соединениях, которыми вы можете управлять с помощью программы релейной логики ПЛК (вы также можете прочитать часть 1 и часть 2).

Что такое лестничные диаграммы?

Как упоминалось в предыдущих статьях, релейная логика была разработана, чтобы быть интуитивно понятной для программирования ПЛК. ПЛК заменили большую часть релейной логики, используемой в промышленном производстве. Логика управления реле была показана на рисунках, обычно называемых «лестничными диаграммами».

Следует отметить, что сегодня, после стандартизации других языков, таких как ST, FBD, SFC и IL, лестничные диаграммы — не единственный язык, который люди используют для ПЛК. Тем не менее, он по-прежнему довольно популярен. Одним из больших преимуществ лестничной логики является то, насколько легко человек может найти ошибку в программе. В качестве визуального языка легко определить, где пошаговая/логическая диаграмма вызвала ошибку.

Кроме того, благодаря своему сходству с релейными схемами управления, язык LD предоставляет электрикам, инженерам и техническим специалистам преимущество простой интерпретации запрограммированной релейной логики и аппаратных схем реле.

Инструкции языка LD

Хотя пакеты программного обеспечения для программирования Rockwell (RSLogix 5/500/5000) содержат не менее сотни логических инструкций, большинство из них используется редко. На самом деле лишь немногие из них вы будете использовать снова и снова в качестве программиста ПЛК. В этой статье мы рассмотрим некоторые инструкции, такие как реле, таймеры и счетчики. С помощью этих нескольких простых инструкций вы сможете многое!

Вместо того, чтобы просто перечислять каждую из инструкций с техническим описанием (оставляя вам возможность понять, как она работает в реальном мире), мы покажем вам простые примеры, которые основаны друг на друге, чтобы показать, как эти инструкции можно использовать в реальной жизни реальная промышленная среда.

Примечание. Эти примеры Ladder не основаны на существующих системах. Это всего лишь примеры того, что вы можете делать с помощью Ladder в промышленной среде. Если вы решите использовать какую-либо из этих логик в реальной системе, руководствуйтесь здравым смыслом, тщательно протестируйте ее и убедитесь, что она безопасна для вашего конкретного оборудования и персонала.

Релейные инструкции

Начнем с самых важных и часто используемых инструкций, инструкций по реле. В лестничной логике ПЛК Rockwell чаще всего используются 3 команды реле: XIC (ток, если замкнут), XIO (ток, если разомкнут) и OTE (выход запитан). XIC, XIO и OTE можно сравнить с нормально разомкнутым контактом, нормально замкнутым контактом и катушкой реле соответственно.

Примечание. Если вы не знакомы с электрическими цепями, нормально разомкнутый (НО) контакт означает, что цепь нормально разомкнута/разомкнута и замыкается/подключается при срабатывании триггерного устройства (кнопки, переключателя, катушки реле и т д.). Нормально замкнутый (НЗ) контакт работает как раз наоборот. Нормально замкнутый контакт означает, что цепь нормально замкнута/подключена и будет разомкнута/разомкнута при срабатывании триггера. Катушка реле представляет собой электромагнитное устройство, замыкающее контакты при прохождении тока через катушку.

Давайте посмотрим, как эти инструкции можно использовать в базовой схеме. Зеленые полосы указывают на то, что эта часть схемы находится под напряжением».

Лестничная логика

Как видите, катушка «Motor_start» (OTE) питается через разъем NO «Motor_start» (XIC) и разъем NO «Кнопка остановки» (XIC).

Небольшое примечание о кнопках останова и пуска. Кнопки останова обычно подключаются к входу ПЛК, поэтому, если вход ПЛК или кнопка нажаты, вход не открывается. Это сделано из соображений безопасности, поэтому, если вход отключен, двигатель не будет работать вечно и немедленно остановится. Кнопки запуска обычно подключаются наоборот.

Таким образом, физический контакт кнопки остановки, подключенной к входу ПЛК, будет НЗ-контактом, который отключает вход ПЛК при нажатии, а физический контакт кнопки пуска будет замыкающим контактом, который включает вход ПЛК при кнопка нажата.

Чтобы отключить двигатель, необходимо нажать кнопку остановки, что разорвет контакт между НО катушками «Motor_start» и «Motor_start». Чтобы запустить двигатель, необходимо нажать кнопку «Start_Button», пока не нажата кнопка «Stop_Button». Активация катушки «Motor_start» вызовет замыкание контакта «Motor_start’.

Две другие инструкции типа реле, о которых я кратко упомяну, — это блокировка выхода (OTL) и включение выхода (OTU), которые действуют как типичное реле включения/выключения. Как и их аналоги-реле, OTL закрывается, когда становится истинным/активным. Бит, зафиксированный OTL, будет оставаться активным до тех пор, пока инструкция OTU не будет активирована один раз.

12. Катушки установки и сброса

Установить и сбросить катушки (установить катушку, сбросить катушка) также может завершить цепочку. Эти катушки становятся активными только когда через них проходит ток. Если в катушке установки протекает ток, то устанавливается операнд над катушкой состояние сигнала «1». Если ток течет в сбросить катушку, затем операнд над катушкой сброс в состояние сигнала «0» (сброс). При отсутствии электричества я установка катушки или сброс двоичного кода операнд остается неизменным

5. Операции бинарной логики (LD)

Последовательные и параллельные цепи. Двоичные состояния сигнала сгруппированы в LD (лестничные планы) через последовательные (серии) и параллельные (параллельные) соединения контактов. Последовательное соединение соответствует функции oG (И), а параллельное соединение — функции ИЛИ (ИЛИ). Ты сможешь использовать контакты для проверки состояния сигналов двоичных операндов

13. Диаграммы работы катушек установки и сброса

10. Параллельные схемы

Ток течет параллельно цепи, если один из контактов замкнут.

9. Последовательные схемы

В последовательных цепях два или более контакты соединены последовательно. Ток течет в последовательной цепи, когда все

контакты замкнуты.