LD Ladder Language i jego zastosowanie

Język drabinkowy lub schemat drabinkowy LD (z angielskiego schematu drabinkowego) jest łatwym w użyciu, graficznym językiem programowania. Opiera się na obwodach styków przekaźnika, więc elementy logiczne to: uzwojenia przekaźnika, styki przekaźnika, zwory poziome i pionowe.

Para styków lub przycisków przekaźnika to główne zmienne logiczne języka LD, a stan zmiennych jest niczym więcej jak stanem kontaktów: otwartym lub zamkniętym.

Sam program w tym języku graficznym wydaje się być analogiem obwodu przekaźnika, który może zawierać wiele różnych bloków funkcjonalnych. Ogólnie rzecz biorąc, składnia języka LD ułatwia tworzenie obwodów logicznych dla technologii przekaźnikowej.

Trochę historii

Jako taki, język obwodów przekaźnikowych istniał w czasach Thomasa Edisona i dopiero na początku lat 70. przystosowano go do pierwszy PLC. Na początku język ten pojawił się w pakietach programowych PLC firm Modicon i Allen-Bradly, a symbolika została zapożyczona właśnie z pola elektrycznego.

Język LD był pierwotnie przeznaczony dla inżynierów automatyki pracujących w przedsiębiorstwach. Interfejs programowania wizualnie przedstawia logikę sterownika, ułatwia rozwiązywanie zadań związanych z uruchomieniem i szybkie znajdowanie problemów w sprzęcie podłączonym do PLC. Twórcy standardu specjalnie opracowali formularz, aby maksymalnie ułatwić pracę inżynierom automatyki przekaźnikowej w PLC.

Na przykład w Stanach Zjednoczonych językiem drabinkowym jest najczęściej używany język. do programowania PLC. Jest również szeroko rozpowszechniony na całym świecie. Napisany program wygląda intuicyjnie, dzięki czemu każdy inżynier elektryk może go łatwo odczytać i zrozumieć, ponieważ logiczne operacje są tutaj przedstawione w postaci obwodu elektrycznego z otwartymi i zamkniętymi stykami.

Wynik operacji logicznej „FAŁSZ” lub „PRAWDA” w ogólnym przypadku ma odpowiedni stan obwodu: jeśli prąd płynie - „PRAWDA”, „prawda”, jeśli nie ma prądu - „FAŁSZ”, „fałsz”.

Zalety i wady języka LD

Główną zaletą tego języka jest z pewnością prostota. Program jest przedstawiony jako prąd elektryczny, każdy specjalista w dziedzinie elektrotechniki to zrozumie. Reguły są proste, używane są tylko wyrażenia boolowskie, kod jest racjonalny i można go łatwo zoptymalizować ręcznie.

W związku z tym główna wada wynika z tego - operacje są tylko binarne, możliwe są tylko dyskretne stany, ciągłe sterowanie natychmiast znika. Ponadto wraz ze wzrostem liczby przekaźników obwód staje się trudny do odczytania, zrozumienia i debugowania.

Jak wygląda program na LD

Dwie pionowe linie reprezentują parę szyn zasilających. Pomiędzy oponami znajdują się obwody poziome, które obejmują styki uzwojenia i przekaźnika. W obwodzie można ustawić dowolną liczbę styków. Styki połączone szeregowo powinny zamknąć wszystko, wtedy prąd przejdzie przez obwód, a uzwojenie przekaźnika otrzyma moc. Kilka uzwojeń przekaźnika można połączyć równolegle, ale nie szeregowo.

W języku LD dla każdego kontaktu istnieje zmienna logiczna, która określa stan kontaktu. Dla styku normalnie otwartego zmienna przyjmuje wartość „PRAWDA”, gdy styk jest zamknięty, lub przyjmuje wartość „FALSE”, gdy styk jest otwarty. Etykieta nad kontaktem to nazwa zmiennej i jednocześnie nazwa kontaktu.

Gdy kilka styków jest połączonych szeregowo, logika odpowiada operacji „ORAZ”. Równolegle podłączone styki odtwarzają operację logiczną „montaż OR”.Obwód jest zamknięty „ON”, otwarty - „OFF”, co wpływa na stan uzwojenia przekaźnika i wartość zmiennej logicznej w odniesieniu do uzwojenia - „FALSE” lub „TRUE”.

• - || - kontakt normalnie otwarty

• - | / | - styk normalnie zamknięty

• - () - cewka przekaźnika

• - (/) - cewka przekaźnika odwrócona

Łatwo zauważyć, że symbole graficzne na schemacie LD są intuicyjne, ale różnią się od symboli używanych na schematach elektrycznych. Niemniej fakt, że symbole pseudograficzne służą do budowy diagramu (programu), jest zaletą tego języka.

Styki odwrotne (normalnie zamknięte - | / | -) charakteryzują się wartością zmiennej PRAWDA, gdy styk jest otwarty, oraz wartością zmiennej FAŁSZ, gdy styk jest zamknięty. Działanie takiego kontaktu jest równoważne operacji logicznej NIE. Połączenie styku odwrotnego i bezpośredniego powoduje styk przełączający.

Ponadto, jak widać, uzwojenia przekaźnika mogą być również odwrotne, co oznacza, że ​​zmienna logiczna przyjmuje wartość odwrotną w stosunku do stanu obwodu: przepływy prądu - „FAŁSZ”, brak prądu - „PRAWDA”.

Przykłady języków LD:

Schematy rozruchu silnika w języku schematów drabinkowych LD dla PLC

Przykłady prostych programów PLC w CodeSys w języku drabinkowym

Wdrożenie przełącznika przelotowego do automatyzacji sterowania oświetleniem

Kolejny bardzo popularny język programowania PLC:

Język schematu bloków funkcyjnych (FBD)