Qu’est-ce que la logique D’échelle?
Ladder Logic est l’un des 5 types de langages de programmation PLC les plus populaires utilisés dans les environnements de fabrication. Avant les contrôleurs logiques programmables, les usines de fabrication utilisaient des circuits basés sur des relais pour alimenter différentes charges en fonction de la façon dont les relais étaient câblés ensemble. Les relais étaient coûteux, nécessitaient un entretien constant et ne pouvaient pas être facilement reconfigurés., Comme les automates ont pris en charge ce processus, il était essentiel de garder une similitude de l’ancien système; ainsi, ladder logic a été créé comme le premier langage de programmation PLC.
la Logique à relais est étiqueté comme tel parce que le logiciel est en forme d’une échelle. Sur le côté gauche, les instructions de logique d’échelle sont définies comme conditions, tandis que celles du côté droit sont des instructions qui sont déclenchées si les conditions sont remplies. Chaque échelon de l’échelle s’étend de gauche à droite et est exécuté de haut en bas par L’automate.
comme mentionné ci-dessus, ladder logic est extrêmement populaire parmi les programmeurs PLC., Il est facile à apprendre, imite les circuits électriques et est facile à dépanner une fois déployé.
la logique d’échelle D’apprentissage est généralement le point d’entrée dans une carrière dans les systèmes de contrôle en tant que programmeur PLC. Dans cet article, nous allons passer en revue les composants logiques de l’échelle, couvrir les principes de base et décrire ce qu’il faut pour maîtriser ce langage de programmation.
bases de la logique D’échelle
tout comme les ordinateurs, les automates fonctionnent avec des signaux binaires; chacun peut être réglé sur zéro ou un. Dans le monde de la programmation, ce type de données est appelé booléen., Un booléen prend un seul bit dans la mémoire, peut être défini sur 0 ou 1 et est utilisé dans la plupart des instructions PLC de base.
L’automate exécute le programme chargé un échelon à la fois. Lorsque L’automate commence à traiter l’échelon, il lit les instructions à gauche et détermine si la logique de ce côté de l’échelon est définie sur TRUE. La logique évalue à TRUE lorsqu’un courant hypothétique est capable de passer à travers les instructions. Chaque instruction a un ensemble de conditions qui la rendent vraie ou fausse.,
à cette fin de ce tutoriel, nous allons commencer par deux des instructions les plus élémentaires dans la programmation PLC ladder logic: examiner si fermé et sortie sous tension.
examinez si fermé – cette instruction d’entrée examinera le bit booléen spécifié et évaluera la condition à TRUE lorsque le bit est défini sur 1 (ou élevé). Alors que le bit est défini sur 0 (ou faible), l’instruction sera évaluée à FALSE.
Output Energize – cette instruction de sortie définit le bit spécifié sur 1 (ou HIGH) si les conditions d’instruction d’entrée sont vraies., S’ils sont faux, L’instruction Output Energize mettra le bit à 0 (ou LOW).
analyse de base de la logique D’échelle
- Étape 1 – le courant hypothétique commence à se déplacer de gauche à droite.
- Étape 2-Lorsque le courant hypothétique rencontre et L’Instruction XIC, il vérifie si la condition est vraie ou fausse. Si le XIC est faux, L’automate annule cet échelon.
- Étape 3 – le courant hypothétique passe à l’instruction suivante. Répète L’Étape 2 jusqu’à ce que l’échelon soit terminé.
- Étape 4 – le PLC se déplace à l’échelon ci-dessous.,
Dans l’exemple ci-dessus, le XIC Instruction est liée à l’bits « Condition1”. Puisque le bit est désactivé (ou 0), le courant hypothétique s’arrête à l’instruction.
Dans l’exemple ci-dessus, le XIC Instruction est liée à l’bits « Condition1”., Puisque le bit est activé (ou 1), le courant hypothétique est autorisé à passer et va à L’Instruction OTE. L’Instruction OTE définit le bit” Energize1 » sur HIGH (ou 1).
structure logique D’échelle/branches de Circuit
maintenant que nous avons vu un exemple de base qui illustre comment l’exécution d’un seul échelon logique d’échelle est terminée, il est temps de discuter des branches de circuit. Les branches de Circuit créent un moyen pour le courant de passer par un chemin différent au fur et à mesure que l’échelon s’exécute. Les instructions sont exécutées de la même manière, mais nous devons maintenant analyser les différents chemins de l’actuelle peut prendre.,
l’échelon ci-dessus a l’échelon principal et une branche qui saute les deux premières conditions avec une 3ème. Analysons ce qui se passe avec l’exécution de la logique.
- Étape 1 – le courant hypothétique Commence sur la branche principale de l’échelon. Lorsqu’il atteint « Condition1 », il évalue L’Instruction XIC. L’Instruction XIC est TRUE et permet au courant de continuer.,
- Étape 2 – le courant hypothétique passe à L’Instruction XIC suivante et tente de l’évaluer. Puisque « Condition2 » est défini sur 0, L’Instruction XIC est évaluée à FALSE. Le courant est interrompu.
- Étape 3 – le courant hypothétique remonte à la première branche. L’Instruction XIC liée au bit « Condition3″ est exécutée. Étant donné que le bit” Condition3 » est élevé, le XIC est évalué à TRUE. Le courant produit.
- Étape 4 – le courant atteint L’Instruction OTE et définit le bit « Energize1” sur ON (ou HIGH).
Voici un exemple beaucoup plus complexe à considérer., Il n’est pas anormal de trouver plusieurs circuits ramifiés dans ladder logic.
Advanced Circuit Branching Ladder Logic Practice
maintenant que vous êtes familier avec comment les branches de circuit fonctionnent dans la logique d’échelle, il est important de s’entraîner à tracer la logique comme vous le feriez sur le terrain., La plupart de votre travail en tant que programmeur PLC va regarder les échelons de logique et comprendre pourquoi la sortie est sous tension ou ce qui l’empêche de s’allumer.
considérez la situation suivante: votre superviseur vous appelle en raison d’un problème sur une ligne de production. Pour une raison quelconque, la pompe qui va livrer des matières premières à un réservoir spécifique ne s’allume pas. Lorsque vous vous présentez au poste d’opérateur, il vous montre que lorsqu’il appuie sur le bouton, la pompe ne fera rien.
résolution: vous regardez le panneau, appuyez vous-même sur le bouton et confirmez qu’il ne démarre pas., Cette pompe a fonctionné dans le passé, vous décidez donc de voir ce qui se passe dans la logique de L’automate. Lorsque vous tracez la sortie liée à la pompe, vous remarquez un échelon complexe avec plusieurs branches de circuit. La raison en est qu’il existe de nombreuses conditions pour que cette pompe démarre. Puisque vous connaissez l’approche ci-dessus, vous pouvez rapidement comprendre que la pompe n’a pas pu démarrer car l’une des conditions de démarrage était que le réservoir devait être vide. Comme vous avez réalisé que le réservoir était, en fait, vide, la conclusion était que le capteur de niveau était cassé., Vous avez remplacé le capteur et la pompe a repris son fonctionnement normal.
Ladder Logic RSLogix 5000 Components
maintenant que nous avons une certaine familiarité avec la façon dont une structure d’échelon de base est disposée, discutons d’autres composants de ladder logic.
1 – la Logique à relais Entrées
Comme nous en avons discuté ci-dessus, les instructions de logique d’échelle sur le côté gauche sont appelés entrées. Leur état est évalué sur une base vraie ou fausse., Si l’évaluation est conclue par un vrai, la sortie de l’échelon logique d’échelle est exécutée. S’il est évalué à FALSE, L’automate passe à l’échelon suivant.
2 – la Logique à relais Échelon Commentaires
Chaque langage de programmation permet à l’utilisateur d’ajouter de la documentation à leur logiciel. Dans ladder logic, cette opportunité vient avec chaque échelon, instruction et structure de données. En ajoutant un commentaire au-dessus de l’échelon, vous rendez plus facile pour la personne après vous de comprendre votre train de pensée et dépanner la logique au besoin., En outre, les commentaires peuvent être utilisés pour indiquer une modification ou une correction temporaire d’un certain problème rencontré par un programmeur PLC.
3 – Ladder Logic Outputs
Il existe de nombreuses instructions qui s’exécuteront du côté de la sortie. Dans l’exemple que nous avons couvert ci-dessus, nous nous sommes concentrés sur L’Instruction OTE. Cependant, la capture d’écran ci-dessus inclut également des instructions TON ou Timer On Delay. Au fur et à mesure que vous acquérez de l’expérience en tant que programmeur PLC, vous rencontrerez et maîtriserez des instructions supplémentaires.,
4 – Ladder Logic Rails
chaque échelon de ladder logic se trouve entre les deux rails latéraux (tout comme une échelle ordinaire). Ces rails sont ce qui dynamise chaque échelon au fur et à mesure de leur exécution. Dans la capture d’écran ci-dessus, vous pouvez voir deux rails dans L’environnement RSLogix / Studio 5000. Les rails restent grisés jusqu’à ce que la routine principale appelle le programme. Dans la capture d’écran, les rails sont verts, ce qui signifie que cette logique spécifique est en cours d’exécution.
5 – les Noms de Balise
Chaque instruction sera liée à une ou plusieurs balises. Chaque balise nécessite un élément de structure de données ainsi qu’un nom ou une étiquette., Dans les exemples que nous avons examinés ci-dessus, les balises étaient étiquetées comme « Condition1 », « Condition2 », « Condition3 », etc. Dans des circonstances de production, les balises reflètent généralement l’élément physique qu’elles contrôlent ou un ensemble de balises basées sur PLC. Par exemple, les balises qui contrôlent les moteurs peuvent avoir L’étiquette MTR1_Start, MTR2_Stop, MTR2_Status, etc. En outre, les balises peuvent également avoir une description qui permet à l’utilisateur de donner à la balise une description textuelle.,
programmation logique en échelle dans RSLogix 5000 Basics
en vous investissant dans la programmation PLC, vous réaliserez rapidement que la liste des différentes instructions à votre disposition est vaste. De plus, au fur et à mesure que vous progressez dans le métier, vous pouvez vous retrouver à créer vos instructions à l’aide d’une instruction complémentaire ou D’un AOI. Cependant, en supposant que vous êtes ici pour les bases, discutons des instructions les plus utiles avec lesquelles vous devriez commencer à travailler lorsque vous vous attaquez à l’automatisation industrielle.,
Examiner Si Fermé
Nous avons regardé ces instructions au début du tutoriel. C’est la vérification d’entrée essentielle que vous pouvez faire sur vos données. En bref, si le booléen affecté au XIC est vrai, la sortie passera. S’il est faux, ce ne sera pas le cas. bien qu’il puisse sembler que cela aurait une utilité limitée, la plupart des constructions avancées dans les automates ont un État booléen. Par exemple, un variateur de fréquence peut avoir un tableau de structures booléennes liées à différents défauts., Par conséquent, vous pouvez créer le même nombre d’instructions XIC pour vérifier quelle défaillance est présente sur le lecteur.
examinez si Open
Le XIO activera la sortie si l’exact opposé du XIC est vrai. En d’autres termes, la sortie sera activée si la valeur booléenne est FALSE.
Output Energize
L’OTE est une instruction de sortie et définira un booléen sur TRUE si toutes les conditions précédentes sont vraies. L’OTE définirait également le booléen sur FALSE s’il n’y avait pas de véritable chemin d’entrée menant à celui-ci., L’instruction Output Energize est utilisée pour définir des sorties numériques sur des dispositifs de terrain tels que des vannes, des contacteurs de moteur, des relais, des solénoïdes, etc.
Minuteur SUR
Minuteurs sont une base de données de la structure des Automates. Ils permettent à l’utilisateur de créer une condition qui démarrera une minuterie interne et exécutera une action basée sur ce que l’Utilisateur a programmé. L’instruction de minuterie la plus basique est Timer ON ou TON., Cette instruction commencera à compter dès que l’entrée est sous tension. La minuterie continuera à chronométrer jusqu’à ce qu’elle atteigne une valeur spécifiée par l’utilisateur. Un programmeur PLC peut utiliser des bits d’état booléens de la minuterie afin d’exécuter une logique basée sur les bits d’état en cours d’exécution, terminés ou non en cours d’exécution. Cette instruction est fondamentale dans la programmation PLC et est souvent vue dans les séquences de base, la logique de rebond et tout autre programme qui nécessite une exécution chronométrée de la logique d’échelle.,
circuit de commande de moteur de base – exemple de logique D’échelle de programmation PLC
l’un des premiers circuits les plus emblématiques qu’un programmeur PLC doit maîtriser est un démarreur. Bien qu’il soit possible de câbler le démarreur de moteur pour fonctionner sans L’utilisation d’un PLC. Le câblage des entrées et des sorties dans le contrôleur présente de nombreux avantages. Une fois que les entrées et les sorties sont établies, un programmeur PLC créera une routine basée sur la logique d’échelle qui accomplirait ce que le circuit suivant était destiné à créer dans le matériel.,
avant de plonger dans la programmation, il est important de comprendre le fonctionnement du circuit ci-dessus. Voici les composants clés et les étapes de fonctionnement:
- surcharge du Circuit 3 phases-chaque phase est protégée par une surcharge qui se déclenchera lorsque le courant élevé traversera en raison d’un défaut du moteur ou du circuit.,
- contacteur moteur – le contacteur agit comme un pont entre les circuits haute tension (moteur) et basse tension (contrôle (24VDC)). Lorsque le circuit de commande est sous tension, le circuit d’alimentation est autorisé à conduire le courant nécessaire.
- Bouton-Poussoir de démarrage – lorsqu’il est enfoncé, le contacteur est autorisé à se mettre sous tension. Le courant circule et le moteur commence à fonctionner.
- bouton poussoir D’arrêt – lorsqu’il est enfoncé, le contacteur est déverrouillé et cesse de conduire le courant qui arrête le moteur.,
bien que le circuit soit simple, il y a une caractéristique clé: les boutons-poussoirs momentanés utilisés pour démarrer et arrêter le loquet du moteur dans le contacteur. En d’autres termes, une fois que le bouton-poussoir de démarrage momentané est enfoncé, le moteur continuera à fonctionner jusqu’à ce qu’une commande D’arrêt soit émise. Dans l’industrie, on parle de circuit de verrouillage. Ce schéma est utilisé dans de nombreuses applications, y compris les démarreurs de machines, les convoyeurs, le lancement de processus et plus encore.
Les boutons-poussoirs momentanés sont câblés dans les entrées numériques d’un PLC., Lorsque l’un ou l’autre bouton est enfoncé, les bits d’entrée appropriés sont réglés sur HIGH (1). Lorsque les boutons sont relâchés, les mêmes bits d’entrée sont réglés sur LOW (0).
le moteur est attaché à une sortie lorsque, lorsqu’il est réglé sur HIGH (1), Il active la bobine dans le contacteur et permet au courant de circuler.
sur la base de ce qui précède, nous commençons par construire un circuit qui fera tourner le moteur lorsque le bouton-poussoir de démarrage est enfoncé.,
La logique d’échelle ci-dessus prendra une entrée par l’intermédiaire d’un XIC instruction et de dynamiser une sortie sur une NOTE d’instruction. Cependant, un problème majeur est le fait que l’utilisateur doit garder le bouton enfoncé pour que le moteur fonctionne. En règle générale, nous voudrions que le moteur continue de fonctionner après que le bouton a été relâché. Regardons la deuxième itération de notre circuit logique d’échelle.,
La deuxième itération de la logique à relais démarreur moteur est capable de démarrer le moteur et de le garder en cours d’exécution. Cependant, nous sommes maintenant confrontés à un autre problème: il n’y a aucun moyen d’arrêter le moteur.
Le bouton-poussoir d’arrêt doit être intégrée dans la logique. Cependant, prenons un moment pour comprendre le fonctionnement de ce bouton., Il a deux fonctions:
- Le bouton-poussoir d’arrêt doit empêcher le moteur de démarrer.
- le bouton-poussoir d’arrêt doit arrêter le moteur lorsqu’il est en marche.
sur la base des deux exigences ci-dessus, il est possible d’ajouter une instruction XIO dans chaque branche du circuit. Cependant, la logique d’échelle est telle que l’utilisateur peut utiliser une seule instruction pour couvrir ces deux scénarios après la branche.
exemple d’un échelon fonctionnel basé sur les exigences ci-dessus.,
La ligne ci-dessus fonctionnera comme prévu. Cependant, il est important de créer une logique d’échelle efficace et d’utiliser des instructions en conjonction avec les structures de branches que nous avons couvertes ci-dessus.,
l’échelon ci – dessus fonctionne comme suit:
Étape 1-Le Start_PB est pressé et le motorcontactor est mis sous tension alors que stop_pb n’est pas pressé.
Étape 2 – Le bit MotorContactor est utilisé pour maintenir le moteur sous tension pendant que le Start_PB est relâché.
Étape 3 – Le MotorContactor est mis hors tension lorsque le Stop_PB est pressé.
l’exemple de logique d’échelle de démarreur de moteur est facile à suivre., Cependant, à mesure que vous élargirez vos connaissances des principes de la logique en échelle, vous créerez des branches complexes autour de circuits similaires. Il n’est pas rare d’avoir plusieurs conditions d’arrêt définies en série avec le bit « Stop_PB ». De même, il est courant de voir d’autres sources de démarrage du moteur. Par exemple, une séquence peut être utilisée pour démarrer une pompe spécifique via un logiciel.
Conclusion
Ladder Logic est le langage de programmation PLC le plus courant. Il est facile à apprendre, facile à utiliser et a été adopté depuis les débuts des contrôleurs logiques programmables., La ressemblance emblématique avec une échelle est ce qui a donné son nom à ce type de logique. De tels diagrammes ont été utilisés pour spécifier des dessins électriques utilisés dans de nombreux environnements industriels. Depuis lors, ladder logic a impliqué de manière significative, tout en conservant certains des éléments de base: rails, échelons, conditions d’entrée, instructions de sortie, commentaires, etc.
pour apprendre la logique d’échelle, vous devez commencer par comprendre le flux actuel du rail gauche vers le rail droit. En résumé, le courant va tenter de traverser un échelon à la fois., Lorsqu’il rencontre une condition d’entrée, il évalue le résultat à TRUE ou FALSE. Si la condition est fausse, le courant atempt d’utiliser un chemin secondaire qui peut être à travers une branche de circuit. Si le résultat est vrai, le courant passera par l’instruction. Lorsqu’il atteint une instruction de sortie, il exécute la logique spécifiée.
