LD Ladder valoda un tās pielietojums

Kāpņu vai kāpņu diagrammas valoda LD (no angļu valodas Ladder Diagram) ir ērti lietojama, grafiska attīstības valoda. Tas ir balstīts uz releju kontaktu ķēdēm, tāpēc loģiskie elementi šeit ir: releju tinumi, releju kontakti, horizontālie un vertikālie džemperi.

Releju kontaktu vai pogu pāris ir galvenie LD valodas loģiskie mainīgie, savukārt mainīgo lielums nav nekas cits kā kontaktu stāvoklis: atvērts vai aizvērts.

Programma pati šajā grafiskajā valodā, šķiet, ir releja ķēdes analogs, kas var ietvert daudz dažādu funkcionālo bloku. Kopumā LD valodas sintakse ļauj ļoti viegli izveidot loģiskās shēmas releju tehnoloģijai.

Nedaudz vēstures

Releja ķēžu valoda pastāvēja Tomasa Edisona laikā, un tikai 70. gadu sākumā tā tika pielāgota pirmais PLC. Pašā sākumā šī valoda parādījās Modicon un Allen-Bradly uzņēmumu PLC programmēšanas paketēs, un simbolika tika aizgūta tieši no elektriskā lauka.

LD valoda sākotnēji bija paredzēta automatizācijas inženieriem, kas strādā uzņēmumos. Programmēšanas saskarne vizuāli atspoguļo kontroliera loģiku, ļauj viegli atrisināt palaišanas uzdevumus un ātri atrast problēmas ar PLC savienotajā aprīkojumā. Standarta izstrādātāji speciāli veidoja formu, lai maksimāli atvieglotu releju automātikas inženieru darbu PLC.

Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs kāpņu valoda ir visizplatītākā valoda. PLC programmēšanai. Tas ir arī plaši izplatīts visā pasaulē. Rakstītā programma izskatās intuitīvi, lai jebkurš elektrotehniķis to varētu viegli lasīt un saprast, jo loģiskās darbības šeit tiek parādītas elektriskās ķēdes veidā ar atvērtiem un slēgtiem kontaktiem.

Loģiskās operācijas "FALSE" vai "TRUE" rezultātam vispārējā gadījumā ir atbilstošs shēmas stāvoklis: ja strāva plūst - "TRUE", "true", ja strāvas nav - "FALSE", "false".

LD valodas priekšrocības un trūkumi

Valodas galvenā priekšrocība noteikti ir vienkāršība. Programma tiek pasniegta kā elektriskā strāva, to sapratīs jebkurš elektrotehnikas speciālists. Noteikumi ir vienkārši, šeit tiek izmantoti tikai Būla izteiksmes, kods ir racionāls un to var viegli optimizēt manuāli.

Attiecīgi no tā izriet galvenais trūkums - operācijas ir tikai bināras, ir iespējami tikai diskrēti stāvokļi, nepārtraukta kontrole nekavējoties pazūd. Turklāt, palielinoties releju skaitam, ķēdi kļūst grūti lasīt, saprast un atkļūdot.

Kā programma izskatās LD

Divas vertikālas līnijas attēlo piegādes sliežu pāri. Starp riepām ir horizontālas shēmas, kurās ietilpst tinumu un releju kontakti. Ķēdē var iestatīt patvaļīgu kontaktu skaitu. Sērijveidā savienotiem kontaktiem vajadzētu aizvērt visu, tad caur ķēdi plūdīs strāva, un releja spole saņems jaudu. Vairākus releju tinumus var savienot paralēli, bet ne virknē.

LD valodā katram kontaktam ir loģisks mainīgais, kas nosaka kontakta stāvokli. Parasti atvērtam kontaktam mainīgais iegūst vērtību “TRUE”, kad kontakts ir aizvērts, vai vērtību “FALSE”, ja kontakts ir atvērts. Etiķete virs kontaktpersonas ir mainīgā nosaukums un vienlaikus kontakta nosaukums.

Ja virkne kontaktu ir savienoti virknē, loģika ir līdzvērtīga operācijai “UN”. Paralēli savienotie kontakti reproducē loģisko darbību "montāža VAI".Ķēde ir aizvērta “ON”, atvērta - “OFF”, kas ietekmē releja tinuma stāvokli un loģiskā mainīgā vērtību attiecībā pret tinumu - “FALSE” vai “TRUE”.

• - || - parasti atvērts kontakts

• - | / | - parasti slēgts kontakts

• - () - releja spole

• - (/) - releja spole apgriezta

Ir viegli redzēt, ka LD diagrammā esošie grafiskie simboli ir intuitīvi, taču tie atšķiras no elektriskajās diagrammās izmantotajiem. Neskatoties uz to, tas, ka pseidogrāfiskie simboli kalpo diagrammas (programmas) izveidošanai, ir valodas priekšrocība.

Apgrieztajiem kontaktiem (parasti slēgtiem - | / | -) raksturīga mainīgā lieluma TRUE vērtība, kad kontakts ir atvērts, un FALSE mainīgā vērtība, kad kontakts ir aizvērts. Šāda kontakta darbība ir līdzvērtīga loģiskai darbībai NAV. Apgrieztā un tiešā kontakta kombinācija rada komutācijas kontaktu.

Turklāt, kā redzat, releja tinumi var būt arī apgriezti, kas nozīmē, ka loģiskajam mainīgajam ir apgriezta vērtība attiecībā pret ķēdes stāvokli: strāvas plūsmas - “FALSE”, bez strāvas - “TRUE”.

Valodas piemēri LD:

Motora palaišanas diagrammas kāpņu diagrammu valodā LD PLC

Vienkāršu PLC programmu piemēri CodeSys trepju valodā

Caurlaišanas slēdža ieviešana apgaismojuma vadības automatizācijai

Vēl viena ļoti izplatīta PLC programmēšanas valoda:

Funkciju bloka diagrammas valoda (FBD)