LD Ladder Language και η εφαρμογή της

Η γλώσσα διάταξης σκάλας ή κλίμακας σκάλας LD (από το αγγλικό διάγραμμα σκάλας) είναι μια εύχρηστη γραφική γλώσσα ανάπτυξης. Βασίζεται σε κυκλώματα επαφής ρελέ, έτσι τα λογικά στοιχεία εδώ είναι: περιελίξεις ρελέ, επαφές ρελέ, οριζόντιες και κάθετες μετασχηματιστές.

Ένα ζεύγος επαφών ρελέ ή κουμπιών είναι οι κύριες λογικές μεταβλητές της γλώσσας LD, ενώ η κατάσταση των μεταβλητών δεν είναι τίποτα περισσότερο από την κατάσταση των επαφών: ανοιχτή ή κλειστή.

Το ίδιο το πρόγραμμα σε αυτήν την γραφική γλώσσα φαίνεται να είναι ένα ανάλογο του κυκλώματος ρελέ, το οποίο μπορεί να περιλαμβάνει πολλά διαφορετικά λειτουργικά μπλοκ. Γενικά, η σύνταξη της γλώσσας LD καθιστά πολύ εύκολη την κατασκευή λογικών κυκλωμάτων για τεχνολογία αναμετάδοσης.

Λίγη ιστορία

Ως εκ τούτου, η γλώσσα των κυκλωμάτων ρελέ υπήρχε την εποχή του Thomas Edison και μόνο στις αρχές της δεκαετίας του 1970 προσαρμόστηκε για πρώτο PLC. Στην αρχή, αυτή η γλώσσα εμφανίστηκε στα πακέτα προγραμματισμού PLC των εταιρειών Modicon και Allen-Bradly και ο συμβολισμός δανείστηκε ακριβώς από το ηλεκτρικό πεδίο.

Η γλώσσα LD προοριζόταν αρχικά για μηχανικούς αυτοματισμού που εργάζονται σε επιχειρήσεις. Η διεπαφή προγραμματισμού παρουσιάζει οπτικά τη λογική του ελεγκτή, διευκολύνει την επίλυση εργασιών ανάθεσης και εντοπίζει γρήγορα προβλήματα στον εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος στο PLC. Οι προγραμματιστές του προτύπου έκαναν ειδικά τη φόρμα έτσι ώστε να διευκολύνουν όσο το δυνατόν περισσότερο το έργο των μηχανικών αυτοματισμού ρελέ στο PLC.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, για παράδειγμα, η γλώσσα της σκάλας είναι η πιο κοινή γλώσσα. για προγραμματισμό PLC. Είναι επίσης ευρέως διαδεδομένη σε όλο τον κόσμο. Το γραπτό πρόγραμμα φαίνεται διαισθητικά, έτσι ώστε οποιοσδήποτε ηλεκτρολόγος να το διαβάσει και να το καταλάβει εύκολα, επειδή οι λογικές λειτουργίες εδώ παρουσιάζονται υπό μορφή ηλεκτρικού κυκλώματος με ανοιχτές και κλειστές επαφές.

Το αποτέλεσμα της λογικής λειτουργίας "FALSE" ή "TRUE" στην γενική περίπτωση έχει την αντίστοιχη κατάσταση του κυκλώματος: αν το ρεύμα ρέει - "TRUE", "true", αν δεν υπάρχει ρεύμα - "FALSE", "false".

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της γλώσσας LD

Το κύριο πλεονέκτημα της γλώσσας είναι σίγουρα απλότητα. Το πρόγραμμα παρουσιάζεται ως ηλεκτρικό ρεύμα, οποιοσδήποτε ειδικός ηλεκτρολόγων μηχανικών θα το καταλάβει. Οι κανόνες είναι απλοί, χρησιμοποιούνται μόνο λέξεις boolean, ο κώδικας είναι ορθολογικός και μπορεί εύκολα να βελτιστοποιηθεί με το χέρι.

Συνεπώς, το κύριο μειονέκτημα προκύπτει από αυτό - οι λειτουργίες είναι μόνο δυαδικές, είναι δυνατές μόνο διακριτές καταστάσεις, ο συνεχής έλεγχος εξαφανίζεται αμέσως. Επιπλέον, καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ρελέ, το κύκλωμα γίνεται δύσκολο να διαβαστεί, να κατανοηθεί και να διορθωθεί.

Τι φαίνεται το πρόγραμμα στο LD

Δύο κάθετες γραμμές αντιπροσωπεύουν ένα ζεύγος ράβδων τροφοδοσίας. Μεταξύ των ελαστικών υπάρχουν οριζόντια κυκλώματα, τα οποία περιλαμβάνουν τις επαφές περιέλιξης και ρελέ. Μπορεί να ρυθμιστεί ένας αυθαίρετος αριθμός επαφών στο κύκλωμα. Οι σειρές που έχουν συνδεθεί σε μεγάλο βαθμό πρέπει να είναι κλειστές όλες, τότε το ρεύμα θα περάσει από το κύκλωμα και η περιέλιξη του ρελέ θα λάβει ισχύ. Πολλές περιελίξεις ρελέ μπορούν να συνδεθούν παράλληλα, αλλά όχι σε σειρά.

Στη γλώσσα LD, για κάθε επαφή υπάρχει μια λογική μεταβλητή που καθορίζει την κατάσταση της επαφής. Για μια κανονικά ανοικτή επαφή, η μεταβλητή παίρνει την τιμή "TRUE" όταν η επαφή είναι κλειστή ή παίρνει την τιμή "FALSE" όταν η επαφή είναι ανοιχτή. Η ετικέτα πάνω από την επαφή είναι το όνομα της μεταβλητής και ταυτόχρονα το όνομα της επαφής.

Όταν συνδέονται πολλές σειρές σε σειρά, η λογική ισοδυναμεί με τη λειτουργία "ΚΑΙ". Οι παράλληλες συνδεδεμένες επαφές αναπαράγουν τη λογική λειτουργία "mount OR".Το κύκλωμα είναι κλειστό "ON", ανοιχτό - "OFF", το οποίο επηρεάζει την κατάσταση της περιέλιξης ρελέ και την τιμή της λογικής μεταβλητής σε σχέση με την περιέλιξη - "FALSE" ή "TRUE".

• - | - κανονικά ανοικτή επαφή

• - | / | - κανονικά κλειστή επαφή

• - () - πηνίο ρελέ

• - (/) - αντίστροφη σπείρα ρελέ

Είναι εύκολο να δείτε ότι τα γραφικά σύμβολα μέσα στο διάγραμμα LD είναι διαισθητικά, αλλά διαφέρουν από αυτά που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά διαγράμματα. Παρόλα αυτά, το γεγονός ότι τα ψευδο-γραφικά σύμβολα χρησιμεύουν για την κατασκευή ενός διαγράμματος (προγράμματος) είναι ένα πλεονέκτημα της γλώσσας.

Οι αντίστροφοι επαφές (κανονικά κλειστές - | / | -) χαρακτηρίζονται από την τιμή της μεταβλητής TRUE όταν η επαφή είναι ανοιχτή και της τιμής της μεταβλητής FALSE όταν η επαφή είναι κλειστή. Η λειτουργία μιας τέτοιας επαφής είναι ισοδύναμη με μια λογική λειτουργία ΔΕΝ. Ο συνδυασμός αντίστροφης και άμεσης επαφής έχει ως αποτέλεσμα μια επαφή μεταγωγής.

Επιπλέον, όπως βλέπετε, οι περιελίξεις ρελέ μπορούν επίσης να είναι αντίστροφοι, πράγμα που σημαίνει ότι η λογική μεταβλητή παίρνει μια αντίστροφη τιμή σε σχέση με την κατάσταση του κυκλώματος: ροές ρεύματος - "FALSE", χωρίς ρεύμα - "TRUE".

Παραδείγματα γλωσσών LD:

Διαγράμματα εκκίνησης κινητήρα στη γλώσσα διάταξης σκάλας LD για PLC

Παραδείγματα απλών προγραμμάτων PLC στο CodeSys στη γλώσσα σκάλας

Εφαρμογή διακλαδικού διακόπτη για αυτοματοποίηση ελέγχου φωτισμού

Μια άλλη πολύ κοινή γλώσσα προγραμματισμού PLC:

Γλώσσα διαγράμματος μπλοκ λειτουργιών (FBD)