PLC Ladder Logic Programming Tutorial (Basics) (Italiano)

Uno dei migliori linguaggi di programmazione visivi è un linguaggio di programmazione PLC chiamato ladder logic o ladder diagram (LD).

La cosa grandiosa della logica ladder è che è molto più visiva della maggior parte dei linguaggi di programmazione, quindi le persone spesso lo trovano molto più facile da imparare.

La cosa intelligente della logica ladder è che sembra molto simile ai circuiti di relè elettrici., Quindi, se conosci già un po ‘ il controllo del relè e i circuiti elettrici, puoi imparare la logica ladder ancora più velocemente.

Ma questo non è sicuramente un requisito, e io stesso non ho capito i relè quando ho imparato la logica ladder per la prima volta.

In questo tutorial di logica ladder, imparerai tutto ciò che devi sapere sul linguaggio di programmazione PLC ladder diagram. Sarete in grado di iniziare a fare programmi PLC reali con logica ladder in quasi tutti i software di programmazione PLC.

Dopo aver letto questo tutorial vi consiglio vivamente di continuare con la parte 2 del corso., Se vuoi approfondire ulteriormente la tua comprensione, puoi anche seguire corsi di programmazione PLC online.

Cominciamo!

VAI ALLA PARTE 2 DI LADDER LOGIC TUTORIAL- >

Ladder Logic PLC Programming Tutorial

• Che cos’è Ladder Logic?,
  • Introduzione alla Logica Ladder
  • Ladder Logic
• la Logica Ladder Nozioni di base
  • Programmazione Logica Ladder, con Istruzioni
    • Esaminare se Chiuso
    • Uscita Bobina
    • Uscita dispositivo di chiusura
    • Esaminare se Apri
  • Costruzione Logica Ladder

che Cosa è la Logica Ladder?

Ladder logic (noto anche come ladder diagram o LD) è un linguaggio di programmazione utilizzato per programmare un PLC (Programmable Logic Controller). È un linguaggio di programmazione PLC grafico che esprime operazioni logiche con notazione simbolica., Logica ladder è fatto di pioli di logica, formando quello che sembra una scala-da qui il nome ‘Logica Ladder’.

La logica ladder è principalmente per operazioni logiche di bit, sebbene sia possibile scalare un ingresso analogico PLC. Anche semplici operazioni logiche di bit possono essere utili nei programmi PLC più avanzati e nella programmazione del sistema SCADA.

Le persone o l’organizzazione che definisce gli standard per la logica ladder è PLCOpen. Ladder logic non è solo un linguaggio di programmazione per PLC. È uno dei linguaggi di programmazione PLC standardizzati. Ciò significa semplicemente che la logica ladder è descritta in uno standard., Questo standard è chiamato IEC 61131-3. Ma per ora, l’unica cosa che devi sapere è che esiste uno standard che descrive questo linguaggio di programmazione.

Introduzione alla logica Ladder

Per iniziare con la logica ladder ci sono alcune cose che dovreste sapere sul linguaggio di programmazione. Dovresti sapere perché è stata inventata la logica ladder perché allora sarà molto più facile per te capirlo. Soprattutto se hai precedenti esperienze con circuiti elettrici e relè o qualche logica booleana.,

Inventato per i tecnici

La logica ladder è un linguaggio di programmazione grafico che significa che invece del testo, la programmazione viene eseguita combinando diversi elementi grafici. Questi elementi grafici sono chiamati simboli.

Una delle cose intelligenti sui simboli logici ladder è che sono fatti per assomigliare a simboli elettrici. Ladder logic è stato originariamente creato per tecnici, elettricisti e persone con un background elettrico. Persone che sono abituate a guardare schemi elettrici e schemi.

Dai un’occhiata ai simboli e vedi se pensi che sembrino familiari.,

Proprio come negli schemi elettrici logica ladder hanno simboli per contatti e relè (che sono chiamati bobine in logica ladder). I simboli possono sembrare un po ‘ diverso da quelli che si trovano in schemi elettrici, ma hanno quasi le stesse funzioni.

Se sei un tecnico che lavora molto con i PLC (o sei un tecnico in erba che lavorerà molto con i PLC), consiglio vivamente la Guida del tecnico ai controller programmabili. Questa è un’ottima lettura per aumentare di livello la tua comprensione dei PLC. La conoscenza è potere.,

per Leggere la Logica Ladder

un’Altra differenza tra la logica ladder diagrammi e schemi elettrici è il modo in cui sono disegnati. Dove gli schemi elettrici sono spesso disegnati in orizzontale, i diagrammi logici ladder sono disegnati verticalmente.,

Le migliori spiegazioni per disegnare la logica ladder verticale anziché orizzontale che posso darti sono queste:

1. Più facile da leggere

Prima di tutto, rende la logica ladder più facile da leggere perché è naturale che l’occhio vada da sinistra a destra e poi giù alla riga successiva. Proprio come quando stai leggendo. Naturalmente, questo vale solo per le persone che vivono in paesi in cui la lettura viene eseguita da sinistra a destra.

2. Disegnato sul computer

Quando si disegna la logica ladder su un computer si farà una riga alla volta., Mentre disegni sempre più linee (nella logica ladder chiamata pioli) si impileranno l’una sull’altra, formando quella che sembra una scala. Il modo migliore per guardare un grande diagramma a scala con molte linee è quello di scorrere verticalmente insieme allo schermo.

3. Ordine di esecuzione

L’ultimo motivo per disegnare verticalmente la logica ladder è impostare l’ordine di esecuzione. L’ordine di esecuzione è il modo in cui il PLC eseguirà la logica ladder. Per essere più precisi in quale ordine le istruzioni logiche ladder verranno eseguite dal PLC., Un PLC inizierà sempre nella parte superiore della logica ladder e quindi eseguirà la sua discesa.

Logica Ladder Relay

Come ho detto prima i diagrammi ladder possono assomigliare molto agli schemi elettrici che vanno in verticale. La maggior parte delle persone impara a disegnare diagrammi logici ladder in questo modo – costruendoli come schemi elettrici. Ma ci sono alcune differenze. Questo è il motivo per cui ti consiglierò di impararlo in un modo diverso.

Spiegherò in questo modo in questo tutorial di logica ladder.

Il problema qui è che i sistemi di controllo elettrico e il PLC funzionano in modi diversi., Ecco le maggiori differenze:

• Il PLC prende una linea logica ladder (rung) e la esegue e poi passa alla riga successiva
• Nei sistemi elettrici, più linee (percorsi di corrente) possono essere eseguite (attivate) contemporaneamente

Con queste differenze cruciali in mente, entriamo in esso. È tempo di imparare un po ‘ di logica ladder.

Ladder Logic Basics

La prima cosa che vedrai quando crei un nuovo pezzo di ladder logic sono due linee verticali. È tra queste due linee che va la logica ladder., Quando si disegna la logica ladder, si disegnano connessioni verticali tra queste due linee. Ognuno di questi è chiamato un gradino. Proprio come su una scala fisica.

In questi pioli, è possibile inserire uno qualsiasi dei simboli logici ladder per creare la logica desiderata. Come si può vedere sopra, ho messo i numeri su ogni gradino. Questo per capire come l’hardware PLC eseguirà la logica ladder. Si può avere familiarità con il tempo di scansione PLC o ciclo di scansione., Detto in parole povere, il PLC esegue prima la scansione di tutti i suoi ingressi, quindi esegue il programma per impostare le uscite.

Ma in che modo il PLC esegue la nostra logica ladder?

Un gradino alla volta.

Questa potrebbe essere una delle regole più importanti della logica ladder. Il PLC esegue solo un gradino alla volta, quindi esegue il successivo. Infatti, il PLC esegue solo un simbolo alla volta.

Programmazione logica ladder con istruzioni

Ogni simbolo nella logica ladder è un’istruzione. Questo può, all’inizio, essere piuttosto confuso. Ma non preoccuparti. Spiegherò questo con semplici esempi., Permettetemi di iniziare dandovi un semplice esempio. In questo primo esempio, verranno introdotti i due primi simboli logici ladder.

Quindi quali sono queste istruzioni o simboli?

Sono fondamentalmente istruzioni logiche, che ti rendono in grado di creare un pezzo di logica. Quel pezzo di logica è la logica ladder o il programma PLC. Se dai un’occhiata più da vicino all’esempio qui sotto, vedrai due istruzioni (simboli).,

È possibile controllare il mio video tutorial e vedere come funzionano le istruzioni PLC di base. Ti consiglierei comunque di finire questo tutorial in quanto il video ti offre solo una copertura di base.

Esaminare se chiuso

La prima istruzione qui si chiama esaminare se chiuso. Il simbolo per l’istruzione è simile a questo:

Questa è un’istruzione condizionale., Significa che puoi usarlo per verificare se qualcosa è vero. Ad esempio, controlla se un bit è attivo.

Come puoi vedere c’è un nome sopra il simbolo dell’istruzione – I0.0.

Questo è l’indirizzo del bit specifico, questa istruzione esaminerà. In questo caso, un ingresso digitale. Potrebbe anche essere solo un bit di memoria interna o anche un output.

Esaminare se chiuso è noto anche come normalmente aperto. Funziona fondamentalmente allo stesso modo di un contatto normalmente aperto nel circuito elettrico en. Naturalmente, il contatto normalmente aperto non ha bit di memoria come condizione., La condizione è se il contatto è attivato o meno. Quindi la condizione potrebbe essere un dito che preme un pulsante.

Il punto principale qui è che ad ogni istruzione deve essere assegnato un indirizzo nel PLC.

Sì, gli ingressi e le uscite sono anche bit di memoria nel PLC. Nell’esempio precedente, l’istruzione examine if closed ha ricevuto l’indirizzo di memoria I0.0 come condizione. Questo indirizzo appartiene al primo ingresso del PLC.

Ecco come funziona:

• Quando inizia il ciclo di scansione PLC, il PLC controllerà gli stati di tutti i suoi ingressi.,
• Scriverà quindi in memoria il valore booleano per questi stati (0 o 1).
• Se un input è BASSO il bit sarà impostato su 0.
• E se l’ingresso è ALTO il bit di memoria sarà impostato su 1.

Bobina di uscita

L’istruzione stessa ha anche un posto nella memoria PLC. Ciò che il PLC metterà lì è il risultato dell’istruzione. Per vedere per cosa il PLC usa quel risultato, dobbiamo guardare la prossima istruzione:

Una bobina di uscita viene utilizzata per accendere e spegnere un po’.,

Come puoi vedere, il simbolo è posizionato sul lato destro del gradino. Ciò significa che tutte le istruzioni che vengono prima (nello stesso gradino) agiscono come condizione per quell’istruzione. Nel nostro esempio che sarà il risultato dell’esame se istruzione chiusa.

Verifichiamo quali potrebbero essere i risultati di quell’istruzione, per vedere come funziona:

1. PLC scan/Inputs- > I0 byte
2. Il programma esegue / I0.,0 – > Risultato XiC

Nell’animazione sopra si può vedere che il PLC esegue prima la scansione di tutti i suoi ingressi. Gli stati di questi input vengono quindi salvati in un byte di memoria. Un byte di memoria è solo 8 bit uno accanto all’altro. Per ora, non devi pensarci troppo. Ma posizionare i bit uno accanto all’altro è molto intelligente. Ci tornero ‘ piu ‘ tardi.

Quando il PLC ha gli stati di tutti gli ingressi salvati, il programma inizierà a funzionare., La prima istruzione da eseguire è l’esame se chiuso (normalmente aperto). Il risultato di questa istruzione sarà lo stesso dello stato del bit di memoria.

Ha senso chiamare l’istruzione normalmente aperta. In uno stato normale (dove il bit di memoria è 0) il contatto sarà aperto e il risultato è 0. Ma se il bit di memoria è 1 il contatto si chiuderà e produrrà il risultato 1.,

Alla fine, diamo un’occhiata al gradino di uscita:

1. Risultato XiC -> Bobina di uscita
2. Bobina di uscita -> Byte di uscita

Se l’animazione sopra non funziona bene, puoi controllare l’animazione video qui sotto. È su YouTube e di solito funziona bene:

Ora, la bobina di output utilizza il risultato dell’istruzione precedente come condizione. Questo è chiamato RLO (Risultato dell’operazione logica). L’RLO è memorizzato in un posto speciale nella memoria PLC. In Siemens S7 PLC quel posto è chiamato la parola di stato.,

Una parola in termini PLC è 16 bit uno accanto all’altro o 2 byte.

La bobina di uscita funziona in modo semplice. Imposta semplicemente il bit sullo stesso valore della sua condizione (RLO).

Nel PLC tutte le uscite digitali sono assegnate anche ai bit in memoria. Lo chiameremo il byte di output (Q0), quindi i bit Q0.0 – Q0.7. Il risultato della bobina di uscita sarà messo in memoria bit Q0.0.

Quando il PLC ha eseguito l’intero programma, imposterà le uscite. Lo stato di ogni uscita è impostato allo stesso stato dei bit di uscita.,

Questo intero ciclo di scansione è molto importante da tenere a mente quando si sta programmando in logica ladder. Altrimenti, il tuo programma potrebbe agire un po ‘ strano. Questo sarà illustrato nel prossimo esempio. Allo stesso tempo, imparerai anche altre 3 istruzioni logiche ladder.

Latch di uscita

Nell’esempio precedente, hai imparato come leggere lo stato dell’ingresso digitale e impostare un’uscita digitale allo stesso stato. Diciamo che l’ingresso digitale è un pulsante momentaneo. Si chiama momentaneo perché ha una molla all’interno., Ciò significa che il pulsante sarà attivo solo finché lo si preme.

Il programma ladder sopra funziona bene. Ma come avrai notato, l’output sarà attivo solo finché l’input è attivo. Si dovrà tenere premuto il dito sul pulsante per mantenere l’uscita attivata. Ma diciamo che l’uscita controlla una ventola per un sistema di ventilazione. Non sarebbe molto conveniente per l’operatore tenere premuto il pulsante tutto il tempo. Abbiamo bisogno di un modo per mantenere l’uscita attiva, anche se l’operatore rilascia il pulsante.,

Nella logica ladder ci sono due modi per farlo:

Se hai familiarità con gli schemi elettrici, potresti trovarlo familiare. Questo è chiamato latch o self-hold.

Il nome rivela come funziona. La bobina si tiene semplicemente. Andiamo passo dopo passo per vedere come funziona:

Quando il PLC esegue questo programma di logica ladder la prima volta (con il pulsante premuto), l’uscita verrà attivata. Questo è proprio come l’esempio prima., Il divertimento avviene la seconda o la terza volta che il PLC esegue la logica ladder. Poiché si tratta di un pulsante momentaneo, non sarà attivo a lungo. A seconda del tempo impiegato dal PLC per eseguire il programma, il pulsante potrebbe essere nuovamente disattivato la seconda, la terza o la quarta volta.

Passiamo al primo ciclo di scansione in cui il pulsante non viene più premuto.

L’uscita è ancora attiva poiché il pulsante è stato premuto nell’ultimo ciclo di scansione. Questa volta il PLC leggerà nuovamente gli ingressi e li salverà nel byte di memoria. Nel bit di memoria I0. 0 il PLC ora salverà uno “0”., Il primo esamina se l’istruzione chiusa con I0.0 come condizione verrà valutata su false o “0”.

Ma come puoi vedere, c’è un altro esame se l’istruzione chiusa è parallela all’altra. Ma questo ha il bit di memoria di output come condizione. Questo verrà quindi valutato come true o “1”, poiché l’output è ancora attivo. Finché il bit di memoria di uscita è “1”, l’uscita verrà attivata. Agisce come una condizione per se stesso.

Il motivo per cui l’istruzione self-holding viene messa in parallelo all’altra istruzione è di renderla una condizione OR., Ci tornero ‘ piu ‘ tardi. Importante sapere qui è che I0. 0 O Q0.0 deve essere vero per attivare l’output.

Esaminare se aperto

Beh, congratulazioni!

Hai appena imparato come creare un programma PLC ladder funzionante. Un pulsante che attiva un’uscita. Nel nostro esempio, questo sarebbe collegato a un contattore che fornisce alimentazione a un ventilatore. L’output quindi si tiene.

Ma c’è un problema pratico con questo programma. Come fermiamo il ventilatore?

Vogliamo, in qualche modo, essere in grado di disattivare nuovamente l’output., Il modo più semplice per farlo sarebbe aggiungere un pulsante stop. Il pulsante sarà collegato al secondo ingresso. In tal modo dandogli l’indirizzo di memoria I0.1.

La domanda è ora; quale istruzione dovremmo usare per il pulsante stop?

E ancora più importante; dove dovremmo collocarlo nella nostra logica ladder?

Per rispondere alla prima domanda, lascia che ti presenti un’altra istruzione logica ladder: examine if open.,

Ecco come appare il simbolo examine if open:

Questa istruzione funziona esattamente al contrario dell’istruzione examine if closed. Il risultato di questa istruzione sarà una condizione invertita. Significa semplicemente che, se la condizione è ” 0 “il risultato sarà”1″. Viceversa ovviamente, quindi con la condizione ” 1 “il risultato sarà”0”.

Se ci pensate, questo è esattamente come vogliamo fermare pulsante per lavorare. Per spegnere la bobina di uscita dobbiamo in qualche modo dargli la condizione “0”.,

Ora alla seconda domanda. Dove posizionarlo?

Dobbiamo posizionarlo dopo l’istruzione self-holding. Detto in un altro modo-seriale collegato. In caso contrario, il fermo darebbe comunque una condizione “1” alla bobina di uscita quando viene premuto il pulsante di arresto.

Ora, finiamo con questa logica ladder:

Si può vedere che inverte la condizione alla bobina di uscita. Questo romperà il chiavistello. Per attivare nuovamente il latch, è necessario premere il pulsante start.,

Nell’esempio sopra ho usato l’istruzione examine if open per un pulsante stop.

Questa non è una buona pratica!

Perché affinché il pulsante stop funzioni quando viene premuto, dobbiamo usare un contatto normalmente aperto sul pulsante stesso. Si può leggere di più sul perché è necessario utilizzare contatto normalmente chiuso per i pulsanti di arresto nel mio articolo su di esso. In breve, è quello di fare in modo che il sistema si ferma quando un filo al pulsante si rompe.,

Dopo aver usato questa buona pratica, la nostra logica ladder sarà simile a questa:

Sebbene abbiamo cambiato l’istruzione, la ladder funzionerà ancora allo stesso modo. È perché abbiamo anche cambiato il modo in cui funziona il pulsante di arresto fisico.

Ora hai imparato come impostare un output e tenerlo premuto fino a quando viene premuto un pulsante di arresto. Ma ci sono altri modi per farlo. Il blocco non è l’unico modo.

Costruire la logica con Ladder

Congratulazioni per averlo reso così lontano!, Sei chiaramente dedicato all’apprendimento della logica ladder PLC (o sei estremamente annoiato).

Se questa è la prima volta che impari il diagramma ladder, non preoccuparti se lo trovi un po ‘ confuso.

Imparare qualcosa per la prima volta è sempre un po ‘ ruvido. Man mano che guadagni più esposizione all’argomento, scoprirai che i concetti che per la prima volta hai trovato confusi diventano di seconda natura.

Quindi-dove dovresti andare per saperne di più sulla logica ladder e sui PLC?,

Bene, hai tre grandi opzioni:

1. Iscriversi Online PLC Corso di Formazione
2. Imparare da un libro sulla programmazione del PLC
3. Controllare la parte 2 di questa logica ladder tutorial

Se stai cercando di lavorare con i Plc come parte della tua carriera, mi piacerebbe andare con tutti e tre!

La conoscenza è potere. Ed essere in grado di prendere in carico sul posto di lavoro quando si tratta di codifica o risoluzione dei problemi PLC è tutto fino a imparare & esperienza.,

Corsi e libri forniscono una ricchezza di informazioni sui PLC e la logica ladder, dandovi la fiducia per implementare schema ladder nel mondo reale (o sui vostri esami!).

Se sei un tecnico PLC (o si sta allenando per diventarlo), la Guida del tecnico ai controller programmabili è una lettura fantastica.,

in caso Contrario, per appassionati e studenti, Introduzione ai Plc da Jay Hooper è perfetto.

Se stai solo lavorando con RSLogix 5000 / Studio 5000 (cioè, Allen Bradley PLC), poi Nathan Clark ha un grande libro sulla programmazione PLC utilizzando RSLogix 5000.

Ultimo ma certamente non meno importante-ho anche preparato una parte 2 a questo tutorial di programmazione PLC.

Nella parte 2 di questo tutorial di logica ladder, imparerai come costruire soluzioni logiche reali. Imparerai come implementare porte logiche e come rilevare i bordi di salita e discesa di un segnale digitale.

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