LD Ladder Language e la sua applicazione

Il linguaggio ladder o ladder diagram LD (dal English Ladder Diagram) è un linguaggio di sviluppo grafico facile da usare. Si basa su circuiti a contatto relè, quindi gli elementi logici qui sono: avvolgimenti relè, contatti relè, ponticelli orizzontali e verticali.

Una coppia di contatti o pulsanti di relè sono le principali variabili logiche del linguaggio LD, mentre lo stato delle variabili non è altro che lo stato dei contatti: aperto o chiuso.

Il programma stesso in questo linguaggio grafico sembra essere un analogo del circuito del relè, che può includere molti blocchi funzionali diversi. In generale, la sintassi del linguaggio LD rende molto semplice la costruzione di circuiti logici per la tecnologia a relè.

Un po 'di storia

Come tale, il linguaggio dei circuiti di relè esisteva al tempo di Thomas Edison, e solo nei primi anni '70 fu adattato per primo PLC. All'inizio, questo linguaggio è apparso nei pacchetti di programmazione PLC delle società Modicon e Allen-Bradly e il simbolismo è stato preso in prestito proprio dal campo elettrico.

Il linguaggio LD era originariamente destinato agli ingegneri dell'automazione che lavoravano nelle imprese. L'interfaccia di programmazione presenta visivamente la logica del controller, semplifica la risoluzione delle attività di messa in servizio e trova rapidamente problemi nelle apparecchiature collegate al PLC. Gli sviluppatori dello standard hanno creato il modulo appositamente per facilitare al massimo il lavoro degli ingegneri dell'automazione dei relè sul PLC.

Negli Stati Uniti, ad esempio, la lingua ladder è la lingua più comune. per la programmazione PLC. È anche ampiamente distribuito in tutto il mondo. Il programma scritto ha un aspetto intuitivo, in modo che qualsiasi ingegnere elettrico possa leggerlo e comprenderlo facilmente, perché le operazioni logiche qui sono presentate sotto forma di un circuito elettrico con contatti aperti e chiusi.

Il risultato dell'operazione logica "FALSE" o "TRUE" nel caso generale ha lo stato corrispondente del circuito: se la corrente scorre - "TRUE", "true", se non c'è corrente - "FALSE", "false".

Vantaggi e svantaggi del linguaggio LD

Il vantaggio principale della lingua è sicuramente la semplicità. Il programma è presentato come una corrente elettrica, qualsiasi specialista in ingegneria elettrica lo capirà. Le regole sono semplici, qui vengono utilizzate solo espressioni booleane, il codice è razionale e può essere facilmente ottimizzato manualmente.

Di conseguenza, il principale svantaggio deriva da questo: le operazioni sono solo binarie, sono possibili solo stati discreti, il controllo continuo scompare immediatamente. Inoltre, con l'aumentare del numero di relè, il circuito diventa difficile da leggere, comprendere e eseguire il debug.

Come si presenta il programma su LD

Due linee verticali rappresentano una coppia di binari di alimentazione. Tra le gomme sono presenti circuiti orizzontali, che includono i contatti di avvolgimento e relè. Un numero arbitrario di contatti può essere impostato nel circuito. I contatti collegati in serie dovrebbero chiudere tutto, quindi la corrente passerà attraverso il circuito e l'avvolgimento del relè riceverà energia. Diversi avvolgimenti di relè possono essere collegati in parallelo, ma non in serie.

Nel linguaggio LD, per ogni contatto esiste una variabile logica che determina lo stato del contatto. Per un contatto normalmente aperto, la variabile assume il valore "TRUE" quando il contatto è chiuso, o assume il valore "FALSE" quando il contatto è aperto. L'etichetta sopra il contatto è il nome della variabile e allo stesso tempo il nome del contatto.

Quando più contatti sono collegati in serie, la logica è equivalente all'operazione "AND". I contatti collegati in parallelo riproducono l'operazione logica "montaggio OR".Il circuito è chiuso “ON”, aperto - “OFF”, che influenza lo stato dell'avvolgimento del relè e il valore della variabile logica rispetto all'avvolgimento - “FALSE” o “TRUE”.

• - || - contatto normalmente aperto

• - | / | - contatto normalmente chiuso

• - () - bobina del relè

• - (/) - inversa bobina relè

È facile vedere che i simboli grafici all'interno dello schema LD sono intuitivi, ma differiscono da quelli utilizzati negli schemi elettrici. Tuttavia, il fatto che i simboli pseudo-grafici servano a costruire un diagramma (programma) è un vantaggio del linguaggio.

I contatti inversi (normalmente chiusi - | / | -) sono caratterizzati dal valore della variabile TRUE quando il contatto è aperto e dal valore della variabile FALSE quando il contatto è chiuso. Il funzionamento di un tale contatto equivale a un'operazione logica NOT. La combinazione di contatto inverso e diretto si traduce in un contatto di commutazione.

Inoltre, come vedi, gli avvolgimenti del relè possono anche essere inversi, il che significa che la variabile logica assume un valore inverso rispetto allo stato del circuito: flussi di corrente - "FALSE", nessuna corrente - "TRUE".

Esempi di lingua LD:

Schemi di avviamento del motore nel linguaggio degli schemi ladder LD per PLC

Esempi di semplici programmi PLC in CodeSys in linguaggio ladder

Implementazione di un interruttore passante per l'automazione del controllo dell'illuminazione

Un altro linguaggio di programmazione PLC molto comune:

Linguaggio diagramma a blocchi funzione (FBD)