Programare PLC/cum se citește logica scării

ce este logica scării?Ladder Logic este unul dintre primele 5 cele mai populare tipuri de limbaje de programare PLC utilizate în mediile de fabricație. Înainte de controlerele logice programabile, fabricile de producție au folosit circuite bazate pe relee pentru a energiza diferite sarcini în funcție de modul în care releele au fost conectate împreună. Releele erau costisitoare, necesitau o întreținere constantă și nu puteau fi reconfigurate cu ușurință., Deoarece PLC-urile au preluat acest proces, a fost esențial să se păstreze o similitudine a vechiului sistem; astfel, ladder logic a fost creat ca primul limbaj de programare PLC.Ladder Logic este etichetat ca atare, deoarece software-ul este prevăzut în formă de scară. În partea stângă, instrucțiunile logicii scării sunt setate ca condiții, în timp ce cele din partea dreaptă sunt instrucțiuni care sunt declanșate dacă condițiile sunt îndeplinite. Fiecare treaptă a scării se întinde de la stânga la dreapta și este executată de sus în jos de PLC.după cum sa menționat mai sus, ladder logic este extrem de popular printre programatorii PLC., Este ușor de învățat, imită circuitele electrice și este ușor de depanat odată implementat.logica scării de învățare este de obicei punctul de intrare într-o carieră în sistemele de control ca programator PLC. În acest post, vom trece peste componentele logicii scării, vom acoperi principiile de bază și vom sublinia ceea ce este nevoie pentru a stăpâni acest limbaj de programare.la fel ca computerele, PLC-urile funcționează cu semnale binare; fiecare poate fi setat la zero sau la unu. În lumea programării, acest tip de date se numește boolean., Un boolean ia un singur bit în memorie, poate fi setat la 0 sau 1 și este utilizat în majoritatea instrucțiunilor PLC de bază.

PLC execută programul încărcat în ea o treaptă la un moment dat. Pe măsură ce PLC – ul începe să proceseze treapta, citește instrucțiunile din stânga și determină dacă logica din acea parte a treptei este setată la TRUE. Logica evaluează la TRUE atunci când un curent ipotetic este capabil să treacă prin instrucțiuni. Fiecare instrucțiune are un set de condiții care o fac adevărată sau falsă.,

În acest scop al acestui tutorial, vom începe cu două dintre instrucțiunile Cele mai de bază în programarea ladder logic plc: examinați dacă este închis și energizați ieșirea.

examinați dacă este închis – această instrucțiune de intrare va examina bitul Boolean specificat și va evalua condiția la TRUE atunci când bitul este setat la 1 (sau HIGH). În timp ce bitul este setat la 0 (sau scăzut), instrucțiunea va evalua la fals.

Output Energize – această instrucțiune de ieșire va seta bitul specificat la 1 (sau HIGH) dacă condițiile instrucțiunii de intrare sunt adevărate., Dacă sunt FALSE, instrucțiunea de energizare a ieșirii va seta bitul la 0 (sau scăzut).

analiza logică a scării de bază

• Pasul 1 – curentul ipotetic începe să se deplaseze de la stânga la dreapta.
• Pasul 2-în cazul în care întâlnirile curente ipotetice și Instrucțiunea XIC, se verifică dacă condiția este adevărată sau falsă. Dacă XIC este fals, PLC anulează această treaptă.
• Pasul 3 – curentul ipotetic trece la următoarea instrucțiune. Repetă pasul 2 până când treapta este finalizată.
• Pasul 4-PLC se deplasează la treapta de mai jos.,

În exemplul de mai sus, XIC Instrucțiunea este legat la pic „Condiție1”. Deoarece bitul este oprit (sau 0), curentul ipotetic se oprește la instrucțiune.

În exemplul de mai sus, XIC Instrucțiunea este legat la pic „Condiție1”., Deoarece bitul este pornit (sau 1), curentul ipotetic este permis să treacă și trece la Instrucțiunea OTE. Instrucțiunea OTE setează bitul „Energize1” la mare (sau 1).

Ladder Logic Structure / Circuit Branches

acum că am văzut un exemplu de bază care ilustrează modul în care este finalizată execuția unei singure scări logice ladder, este timpul să discutăm despre ramurile circuitului. Ramurile circuitului creează o cale pentru ca curentul să treacă printr-o altă cale pe măsură ce treapta execută. Instrucțiunile sunt executate în același mod, dar acum trebuie să analizăm diferite căi pe care le poate lua curentul.,

treapta mai sus are treapta primară și o ramură care sare în primele două condiții, cu o a 3-a. Să analizăm ce se întâmplă cu executarea logicii.

• Pasul 1-curentul ipotetic începe pe ramura principală a treptei. Pe măsură ce ajunge la „Condition1”, evaluează instrucțiunea XIC. Instrucțiunea XIC este adevărată și permite curentului să continue.,
• Pasul 2-curentul ipotetic curge la următoarea instrucțiune XIC și încearcă să o evalueze. Deoarece „Condition2” este setat la 0, instrucțiunea XIC evaluează la FALSE. Curentul este oprit.
• Pasul 3 – curentul ipotetic revine la prima ramură. Instrucțiunea XIC legată de bit „Condition3” este executată. Deoarece bitul „Condition3” este ridicat, XIC se evaluează la TRUE. Veniturile curente.
• Step 4-curentul ajunge la Instrucțiunea OTE și setează bitul „Energize1” pe ON (sau HIGH).

Iată un exemplu mult mai complex pentru tine să ia în considerare., Nu este anormal să găsești mai multe circuite ramificate în logica scării.

Circuit Avansate de Ramificare Scara Logica Practică

Acum, că sunteți familiarizat cu modul în circuitul ramuri de muncă în ladder logic, este important de a practica contur logica ca tine ar fi, în domeniu., Cea mai mare parte a muncii dvs. ca programator PLC se va uita la treptele logicii și va afla de ce ieșirea este energizată sau ce împiedică pornirea acesteia.
luați în considerare următoarea situație: supraveghetorul dvs. vă sună din cauza unei probleme pe o linie de producție. Din anumite motive, pompa care va livra materii prime într-un anumit rezervor nu se aprinde. Pe măsură ce vă prezentați la stația operatorului, el vă arată că atunci când apasă butonul, pompa nu va face nimic.
rezoluție: vă uitați la panou, apăsați singur butonul și confirmați că nu pornește., Această pompă a funcționat în trecut, așa că decideți să vedeți ce se întâmplă în logica PLC. Pe măsură ce urmăriți ieșirea legată de pompă, observați o treaptă complexă cu mai multe ramuri de circuit. Motivul este că există numeroase condiții pentru ca pompa să pornească. Deoarece sunteți familiarizat cu abordarea de mai sus, vă puteți da seama rapid că pompa nu a putut porni, deoarece una dintre condițiile de pornire a fost că rezervorul trebuie să fie gol. După cum v-ați dat seama că rezervorul era, de fapt, gol, concluzia a fost că senzorul de nivel a fost spart., Ați înlocuit senzorul și pompa a reluat funcționarea regulată.

Ladder Logic RSLogix 5000 componente

acum, că avem o anumită familiaritate cu modul în care este prevăzută o structură de bază a treptei, să discutăm alte componente ale logicii scării.

1 – Scara Logica Intrări

după Cum am discutat mai sus, pe scara instrucțiuni logice pe partea stângă sunt numite intrări. Starea lor este evaluată pe o bază adevărată sau falsă., Dacă evaluarea este încheiată cu un adevărat, ieșirea treptei logice a scării este executată. Dacă este evaluat la fals, PLC merge la următoarea treaptă.

2-Ladder Logic Rung Comentarii

fiecare limbaj de programare permite utilizatorului să adauge documentație la software-ul lor. În ladder logic, această oportunitate vine cu fiecare treaptă, instrucțiuni și structura de date. Prin adăugarea unui comentariu deasupra treptei, faceți mai ușor pentru persoana de după dvs. să înțeleagă trenul de gândire și să depaneze logica după cum este necesar., În plus, comentariile pot fi utilizate pentru a indica o modificare sau o remediere temporară a unei anumite probleme întâmpinate de un programator PLC.

ieșiri logice cu 3 scări

există multe instrucțiuni care se vor executa pe partea de ieșire. În exemplul pe care l-am acoperit mai sus, accentul nostru a fost pus pe instrucțiunea OTE. Cu toate acestea, captura de ecran de mai sus include, de asemenea, TON sau Timer pe instrucțiuni de întârziere. Pe măsură ce câștigi experiență ca programator PLC, vei întâlni și vei stăpâni instrucțiuni suplimentare.,fiecare treaptă de logică a scării se află între cele două șine laterale (la fel ca o scară obișnuită). Aceste șine sunt ceea ce energizează fiecare treaptă în timp ce sunt executate. În imaginea de mai sus, puteți vedea două șine în mediul RSLogix / Studio 5000. Șinele rămân gri până când rutina principală apelează programul. În captura de ecran, șinele sunt verzi, ceea ce înseamnă că această logică specifică este executată.

5-nume de etichete

fiecare instrucțiune va fi legată de una sau mai multe etichete. Fiecare etichetă necesită un element de structură de date, precum și un nume sau o etichetă., În exemplele pe care le-am analizat mai sus, etichetele au fost etichetate ca „Condition1”, „Condition2”, „Condition3” etc. În circumstanțe de producție, etichetele ar reflecta de obicei elementul fizic pe care îl controlează sau un set de etichete bazate pe PLC. De exemplu, etichetele care controlează motoarele pot avea eticheta MTR1_Start, MTR2_Stop, mtr2_status etc. În plus, etichetele pot avea, de asemenea, o descriere care permite utilizatorului să dea etichetei o descriere bazată pe text.,

Ladder Logic Programming in RSLogix 5000 Basics

pe măsură ce vă investiți în programarea PLC, veți realiza rapid că lista diferitelor instrucțiuni disponibile pentru dvs. este vastă. În plus, pe măsură ce deveniți avansat la ambarcațiune, vă puteți găsi crearea instrucțiunilor dvs. prin utilizarea unui Add-on-instrucțiuni sau AOI. Cu toate acestea, presupunând că sunteți aici pentru elementele de bază, să discutăm cele mai utile instrucțiuni cu care ar trebui să începeți să lucrați pe măsură ce abordați automatizarea industrială.,

examinați dacă este închis

ne-am uitat la aceste instrucțiuni la începutul tutorialului. Este verificarea esențială de intrare pe care o puteți face pe datele dvs. Pe scurt, dacă booleanul atribuit XIC este adevărat, ieșirea va trece. Deși poate părea că acest lucru ar avea o utilitate limitată, multe dintre construcțiile avansate din PLC-uri au o stare booleană. De exemplu, o unitate de frecvență variabilă poate avea o serie de structuri booleene care sunt legate de diferite defecțiuni., Prin urmare, puteți crea același număr de instrucțiuni XIC pentru a verifica ce defecțiune este prezentă pe unitate.

examinați dacă este deschis

XIO va energiza ieșirea dacă exact opusul XIC este adevărat. Cu alte cuvinte, ieșirea se va energiza dacă valoarea booleană este falsă.

Output Energize

OTE este o instrucțiune de ieșire și va seta un boolean la TRUE dacă toate condițiile precedente sunt adevărate care conduc la acesta. OTE ar stabili, de asemenea, booleanul la fals dacă nu ar exista o cale adevărată de intrări care să conducă la acesta., Instrucțiunea de energizare a ieșirii este utilizată pentru a seta ieșiri digitale pe dispozitive de câmp, cum ar fi supape, contactoare cu motor, relee, solenoizi și multe altele.

Cronometru PE

Cronometre sunt o bază de date-structura de Plc-uri. Acestea permit utilizatorului să creeze o condiție care să pornească un cronometru intern și să execute o acțiune bazată pe ceea ce utilizatorul a programat. Cea mai de bază instrucțiune timer este Timer ON sau TON., Această instrucțiune va începe să numere imediat ce intrarea este alimentată. Cronometrul va continua sincronizarea până când atinge o valoare specificată de utilizator. Un programator PLC poate utiliza biți de stare booleeni ai cronometrului pentru a executa logica bazată pe biții de stare care rulează, finalizați sau nu. Această instrucțiune este fundamentală în programarea PLC și este adesea văzută în secvențe de bază, logica de-bouncing și orice alte programe care necesită executarea temporizată a logicii scării.,

Basic motor Control Circuit-PLC programare Ladder Logic Example

unul dintre primele circuite cele mai iconice un programator PLC trebuie să stăpânească este un starter motor. Deși este posibil ca demarorul motorului să funcționeze fără utilizarea unui PLC. Există multe beneficii pentru cablarea intrărilor și ieșirilor în controler. Odată ce intrările și ieșirile sunt stabilite, un programator PLC va crea o rutină bazată pe logica scării care ar realiza ceea ce următorul circuit a fost destinat să creeze în hardware.,

Înainte de a se arunca cu capul în programare, este important pentru a înțelege funcționarea circuitului de mai sus. Iată componentele cheie și etapele de funcționare:

• suprasarcină circuit de 3 faze-fiecare fază este protejată de o suprasarcină care se va declanșa pe măsură ce curentul mare curge din cauza unei defecțiuni a motorului sau a circuitului.,
• Contactor Motor-contactorul acționează ca o punte între circuitele de înaltă tensiune (motor) și joasă tensiune (control (24VDC)). Când circuitul de comandă este alimentat, circuitul de alimentare este permis să conducă curentul necesar.
• butonul Start – când este apăsat, contactorul este lăsat să se alimenteze. Curentul curge și motorul începe să funcționeze.
• buton de oprire-când este apăsat, contactorul este deconectat și nu mai conduce curentul care oprește motorul.,deși circuitul este simplu, există o caracteristică cheie: butoanele de apăsare de moment utilizate pentru pornirea și oprirea zăvorului motorului în contactor. Cu alte cuvinte, odată ce butonul de pornire momentană este apăsat, motorul va continua să funcționeze până când se emite o comandă de oprire. În industrie, acest lucru este denumit un circuit de blocare. Această schemă este utilizată în multe aplicații, inclusiv demaroare de mașini, transportoare, inițierea procesului și multe altele.

  butoanele de moment sunt conectate la intrările digitale ale unui PLC., Când este apăsat oricare dintre butoane, biții de intrare corespunzători sunt setați la HIGH (1). Când butoanele sunt eliberate, aceiași biți de intrare sunt setați la LOW (0).motorul este legat la o ieșire atunci când este setat la mare (1), energizează bobina în contactor și permite curentului să curgă.pe baza celor de mai sus, începem prin construirea unui circuit care va rula motorul atunci când este apăsat butonul de pornire.,

  

  scara logica de mai sus va avea o intrare printr-un XIC instruire și energiza o putere de peste o OTE de instruire. Cu toate acestea, o problemă majoră este faptul că utilizatorul trebuie să țină apăsat butonul pentru ca motorul să funcționeze. De obicei, am dori ca motorul să funcționeze după ce butonul a fost eliberat. Să ne uităm la a doua iterație a circuitului logic al scării.,

  

  Cea de-a doua iterație a scării logica de pornire a motorului este capabil de a porni motorul și păstrați-l rulează. Cu toate acestea, acum ne confruntăm cu o altă problemă: nu există nicio modalitate de a opri motorul.butonul de oprire trebuie integrat în logică. Cu toate acestea, să luăm un moment pentru a înțelege funcționarea acestui buton., Trebuie să aibă două funcții:

  1. butonul de oprire ar trebui să împiedice pornirea motorului.
  2. butonul de oprire ar trebui să oprească motorul atunci când acesta funcționează.pe baza celor două cerințe de mai sus, este posibil să adăugați o instrucțiune XIO în fiecare ramură a circuitului. Cu toate acestea, logica scării este de așa natură încât utilizatorul poate utiliza o singură instrucțiune pentru a acoperi ambele scenarii după ramură.exemplu de treaptă funcțională bazată pe cerințele de mai sus.,
     

     

     treapta mai sus va funcționa cum era de așteptat. Cu toate acestea, este important să creați o logică eficientă a scării și să utilizați instrucțiunile împreună cu structurile de ramură pe care le-am acoperit mai sus.,

     

     treapta mai sus funcționează după cum urmează:

     Etapa 1 – Start_PB este apăsat și MotorContactor este Alimentat în timp ce Stop_PB nu este apăsat.

     Etapa 2-bitul MotorContactor este utilizat pentru a menține motorul alimentat în timp ce Start_PB este eliberat.

     Etapa 3-MotorContactor este dezactivat atunci când este apăsat Stop_PB.

     exemplul logic al scării de pornire a motorului este ușor de urmărit., Cu toate acestea, pe măsură ce vă extindeți cunoștințele despre principiile logicii scării, veți crea ramuri complexe în jurul circuitelor similare. Nu este neobișnuit să aveți mai multe condiții de oprire care sunt setate în serie cu bitul „Stop_PB”. În mod similar, este obișnuit să vezi alte surse de pornire a motorului. De exemplu, o secvență poate fi utilizată pentru a porni o pompă specifică prin software.

     concluzie

     Ladder Logic este cel mai comun limbaj de programare PLC. Este ușor de învățat, ușor de utilizat și a fost adoptat încă din primele zile ale controlerelor logice programabile., Asemănarea iconică cu o scară a fost ceea ce a dat acest tip de logică numele său. Astfel de diagrame au fost utilizate pentru specificarea desenelor electrice care au fost utilizate în multe medii industriale. Din acele zile, logica scara a implicat în mod semnificativ, dar păstrează unele dintre elementele de bază: șine, trepte, condițiile de intrare, instrucțiuni de ieșire, comentarii, etc.

     pentru a învăța logica scării, va trebui să începeți cu înțelegerea fluxului de curent de la șina stângă la cea dreaptă. În rezumat, curentul va încerca să curgă printr-o treaptă la un moment dat., Pe măsură ce întâlnește o condiție de intrare, evaluează rezultatul la Adevărat sau fals. Dacă condiția este falsă, curentul va încerca să utilizeze o cale secundară care poate fi printr-o ramură de circuit. Dacă rezultatul este adevărat, curentul va trece prin instrucțiune. Când ajunge la o instrucțiune de ieșire, va executa logica specificată.