Simboli logici ladder / Programmazione PLC in RSLogix 5000 Studio Allen Bradley

Quali sono i simboli logici ladder?

La logica ladder è uno dei linguaggi di programmazione PLC più comuni. Gli standard del linguaggio sono ben documentati dalla Commissione Elettromeccanica Internazionale (IEC) nella mostra 61131-3. Tuttavia, la documentazione ufficiale dei simboli logici ladder non è facile da digerire e non fornisce esempi concreti di ciascuno.

I simboli logici ladder sono elementi fondamentali che vengono memorizzati da ogni programmatore plc. Sono essenziali per sapere se hai intenzione di fare qualsiasi lavoro con questo linguaggio di programmazione PLC.

In questo tutorial, discuteremo ogni simbolo, la funzionalità che porta al linguaggio di programmazione plc ladder logic, nonché illustrare due esempi in cui possono essere utilizzati.

Normalmente aperto (NO) Contatto / Esaminare se chiuso (XIC)

Il simbolo più fondamentale della programmazione logica ladder è il contatto normalmente aperto o l’istruzione esaminare se chiuso XIC. Questo simbolo è stato creato come riapplicazione diretta del contatto basato su relè utilizzato nei primi disegni elettrici.

Come funziona il contatto normalmente aperto?

Inizialmente, il contatto era legato a una bobina di un relè elettrico. Quando la bobina del relè era eccitata, il contatto si chiudeva. Il simbolo della logica ladder funziona allo stesso modo. Specificherà un bit logico che può essere impostato su 0 (BASSO) o 1 (ALTO). In base allo stato, l’istruzione valuterà TRUE o FALSE. Se l’istruzione è VERA, lascerà passare la corrente e permetterà al PLC di valutare l’istruzione successiva. Se è FALSO, il simbolo della logica ladder interromperà l’esecuzione lì.

Applicazione pratica del simbolo della logica Ladder – NESSUN contatto / XIC

Il simbolo del contatto normalmente aperto è prevalente nella logica ladder. È il controllo logico di base per la maggior parte delle condizioni nella programmazione PLC.

1. La verifica di un Ingresso

Il ramo sopra è usando il Contatto Normalmente Aperto per verificare il “PointIORack1:1:I. 0” ingresso. Se l’ingresso è eccitato (ALTO), la condizione indica che il “Box Counter Photo Eye – No Box” è acceso. In altre parole, non c’è nessuna scatola davanti alla Foto-Occhio presente sulla linea.

2. Condizioni di conteggio

Il gradino sopra sta usando il contatto normalmente aperto per abilitare l’istruzione CTU “BoxCounter”. Ogni volta che il contatto NON passa da BASSO ad ALTO, il contatore incrementerà di 1. Come mostrato nel gradino, il contatore ha contato dieci caselle ed è ora impostato sul .DN (Fatto) condizione.

Contatto normalmente chiuso (NC) / Esaminare se aperto (XIO)

L’opposto del contatto normalmente aperto è quello Normalmente chiuso. Questa convalida esaminerà il bit specificato e valuterà TRUE quando il bit è diseccitato e FALSE quando è eccitato. L’applicazione consentirebbe all’utente di verificare se la bobina del bit specificato è diseccitata e intraprendere le azioni appropriate nella programmazione PLC logica ladder.

Come funziona il contatto normalmente chiuso?

Il contatto normalmente chiuso sarebbe anche legato alla bobina di un relè a stato solido. Quando la bobina non ha corrente che lo attraversa, il contatto lascerebbe passare la corrente. Tuttavia, quando la bobina sarebbe eccitata, nessuna corrente fluirebbe attraverso il contatto. Il contatto NC o l’istruzione XIO nella logica ladder di programmazione PLC funzionerebbero allo stesso modo. In altre parole, il bit consentirebbe alla corrente di fluire quando è BASSA e nessuna corrente fluirebbe quando il bit è ALTO.

Applicazione pratica del simbolo Ladder Logic – NC Contact / XIO

XIO è molto comune nel linguaggio di programmazione ladder logic plc. È un’istruzione che ci consente di esaminare lo stato OFF di un bit come descritto sopra. Ecco due esempi comuni di dove viene utilizzata questa istruzione.

1. Pulsante di arresto Condizione

Il gradino sopra incorpora i simboli logici ladder normalmente aperti e normalmente chiusi. Crea una condizione che ecciterà il bit GREEN_LIGHT_ON quando “START_PRESSED” è eccitato. Tuttavia, XIO è legato a due bit: STOP_PRESSED e RESET_PRESSED. Quando una di queste condizioni è impostata su HIGH, il bit “GREEN_LIGHT_ON” verrà impostato su LOW durante il ciclo di valutazione dei rung.

2. Timer Fermo continuo

Il gradino sopra consentirà al Timer di funzionare in base alla condizione HMI_Rotation_Enable. Tuttavia, un timer tipico conterebbe fino a raggiungere il valore “Preset”. Nel gradino sopra, il timer si resetterà una volta che il timer è impostato su .DN (Fatto) a causa del XIO legato allo stesso bit del timer.

Output Energize (O)

Quando sono soddisfatte determinate condizioni, il sistema dovrebbe intraprendere una determinata azione. A differenza dei due simboli sopra, l’output energize verrà utilizzato per eseguire un’azione. Nell’ambito di uno schema elettrico, questo simbolo indicherebbe che una bobina di un relè deve essere eccitato quando le condizioni sono soddisfatte.

Come funziona l’Output Energize Symbol?

Il simbolo della logica ladder di output energize cambierà lo stato di un bit in base alle condizioni specificate sul lato sinistro del gradino. Quando le condizioni sono VERE che portano all’istruzione O, il valore del bit specificato verrà impostato su HIGH o 1. Quando le condizioni sono FALSE, l’istruzione O imposterà il valore dello stesso bit su LOW o 0.

Applicazione pratica del simbolo Ladder Logic – Output Energize

L’istruzione O è molto comune nelle applicazioni ladder logic. Come accennato in precedenza, viene utilizzato per pilotare le uscite in base a determinate condizioni. Ciò si traduce nel funzionamento di hardware PLC esterno come relè, contattori motore, valvole, cilindri, ecc. Energizzando il bit legato all’uscita, un programmatore PLC può modificare lo stato dell’uscita nella posizione desiderata.

1. Accendere la luce / uscita

Nel gradino sopra che abbiamo già visto, l’uscita viene eccitata quando le condizioni sono soddisfatte. Il bit “GREEN_LIGHT_ON” è legato ad un’uscita del PLC che accenderà un LED nel campo. Utilizzando l’istruzione Output Energize (Output), il programmatore PLC accenderà la luce sul pavimento dell’impianto.

2. Impostare il sistema in stato di errore

Il seguente gradino verifica una condizione di errore: System 1-Fault. Quando il sistema viene danneggiato per quel motivo specifico, il bit” RPiS_BOOL ” verrà impostato su ALTO attraverso l’istruzione Output Energize (Output). Una volta che il sistema non è più in errore, lo stato in errore rimarrà acceso fino a quando il pulsante di reset non viene eccitato e convalidato tramite la condizione XIO. Il Reset consentirà all’istruzione O di cancellare il bit e impostare lo stato di errore su BASSO.

Latch di uscita (OTL)

Il simbolo logico ladder Latch di uscita non è qualcosa che può essere creato con la logica basata su relè. Questa istruzione manterrà permanentemente un bit impostato su 1 quando la condizione è valida.

Come funziona il simbolo del fermo di uscita?

L’istruzione latch di output verrà eseguita solo quando le condizioni precedenti sono VERE. Se lo sono, l’istruzione imposterà il bit associato all’OTL su HIGH (1). Se il bit è impostato su 1 o le condizioni non sono più vere, il bit rimarrà ALTO (1). Questa differenza è importante in quanto l’Output Energize (O) imposterà il bit su 0.

Applicazione pratica della logica Ladder Symbol – Output Latch

L’istruzione OTL non è comunemente utilizzata nella programmazione logica ladder. Il motivo è menzionato sopra: l’istruzione non ripristinerà automaticamente il bit su 0. Questa piccola differenza porta a confusione di codice e potenziali problemi quando si tratta di eseguire, modificare o valutare le condizioni dopo l’implementazione.

1. Blocco guasto

Come abbiamo discusso prima, i guasti svolgono un ruolo critico nella programmazione PLC. È importante rilevare correttamente, agire e identificare i guasti verificatisi all’interno del sistema. Una volta che si verificano, l’utente genererà i guasti all’operatore per risolvere i problemi. Per questo motivo, è importante mantenere i guasti in posizione fino a quando il sistema non viene verificato e ripristinato quando ritenuto operativo.

Il gradino sopra mostra una condizione in cui ci viene richiesto di cancellare un guasto su un azionamento a frequenza variabile PowerFlex 525. Una volta che il guasto è bloccato, il motore viene mantenuto in uno stato di guasto mentre una routine separata si occupa di arrestare in modo sicuro l’azionamento. L’OTL imposterà il bit su ALTO e attenderà fino a quando l’errore non verrà ripristinato.

2. Impostazione delle condizioni

Nel gradino sopra, l’istruzione OTL viene utilizzata per aprire la valvola del montante. Anche se questo potrebbe essere stato ottenuto attraverso un’istruzione output energize (output), abbiamo deciso di utilizzare l’OTL a causa di una serie di condizioni che possono impostare il bit RiserBOOL su HIGH. Si noti che questa routine contiene anche l’OTU che ripristinerà il bit al MINIMO in base alle esigenze del programmatore PLC.

Output Unlatch (OTU)

Il simbolo logico ladder Unlatch di output viene spesso utilizzato in combinazione con OTL. È un modo per creare una disabilitazione del bit specificato all’interno della logica del controller.

Come funziona il simbolo di sblocco dell’output?

L’istruzione output unlatch verrà eseguita solo quando le condizioni precedenti sono VERE. Se lo sono, l’istruzione imposterà il bit associato all’OTU su LOW (0). Se il bit è impostato su 0 o le condizioni non sono più vere, il bit rimarrà BASSO (0).

Applicazione pratica del simbolo logico Ladder – Output Unlatch

L’istruzione OTU dovrà essere utilizzata con l’OTL per ripristinare il bit al MINIMO come discusso sopra. Pertanto, questa istruzione verrà sempre trovata ogni volta che viene utilizzato OTL. Esaminiamo gli stessi due esempi, come abbiamo visto sopra.

1. Blocco guasto

Nel gradino sopra, una volta che l’errore viene eliminato tramite l’istruzione XIC Reset_PB, l’errore viene sbloccato utilizzando l’istruzione OTU. Si noti che lo sblocco si trova all’interno dello stesso ramo dell’istruzione PF1:O. ClearFaults che verrà attivata una volta impostato il reset.

Conclusione

I cinque simboli logici ladder più utilizzati sono i seguenti: Contatto normalmente aperto, contatto normalmente chiuso, Uscita Energize, Uscita Latch e Uscita Unlatch. Queste cinque istruzioni sono comunemente utilizzate nella logica ladder per la manipolazione dei bit. I primi due sono istruzioni condizionali che consentiranno alla corrente di fluire a seconda dello stato del bit. Gli ultimi tre sono istruzioni di output che verranno eseguite se la logica che li porta è VERA. Imposteranno il bit su 0 o 1 a seconda dell’istruzione utilizzata.