Обзор PLC

Лестничные диаграммы. PLC для начинающих. Часть 4 из 4

Перед тем как рассмотреть язык лестничные диаграммы напомним: В Части 3 мы обсуждали различные типы ввода/вывода ПЛК и некоторые примеры их использования. Если Вы еще не прочитали часть 3, Вы можете вернуться, чтобы получить представление о физических устройствах и соединениях, которые вы можете контролировать с помощью логической программы на языке лестничной логики ПЛК (также вы можете прочитать Часть 1 и Часть 2).

Что такое лестничные диаграммы?

Как упоминалось в предыдущих статьях, лестничная логика была разработана, чтобы сделать ее интуитивно понятной для программирования ПЛК. ПЛК заменяли большую часть логики реле, применявшейся в промышленном производстве. Логика управления реле была показана на чертежах, обычно называемых «лестничными диаграммами».

Следует отметить, что сегодня, после стандартизации других языков, таких как ST, FBD, SFC и IL, лестничные диаграммы — не единственный язык, который люди используют для PLC. Тем не менее, он по-прежнему довольно популярен. Одно из больших преимуществ лестничной логики заключается в легкости с которой человек может найти ошибку в программе. Будучи визуальным языком, легко определить, где ступенька/схема логики вызвала ошибку. Дополнительно, благодаря своему подобию с диаграммами лестницы управления реле, язык LD дает электрикам, инженерам и техникам преимущество лёгкой интерпретации запрограммированной логикой лестницы и диаграммами аппаратных схем реле.

Инструкции языка LD

Хотя в программных пакетах Rockwell programming Software packages (RSLogix 5/500/5000) содержится не менее сотни логических инструкций, большинство из них используются редко. Есть действительно только несколько, которые вы будете использовать снова и снова в качестве программиста PLC. Мы рассмотрим некоторые инструкции типа реле, таймеры и счетчики в этой статье. С помощью этих нескольких простых инструкций вы можете сделать многое!

Вместо того, чтобы просто перечислять каждую из инструкций с техническим описанием (что оставляет вам возможность выяснить, как это работает в реальном мире), мы покажем вам простые примеры, которые будут основываться друг на друге, чтобы показать, как эти инструкции могут быть использованы в реальной промышленной среде.

Примечание: эти примеры лестничной логики не основаны на существующих системах. Это всего лишь примеры того, что вы могли бы сделать с лестничной логикой в промышленной среде. Если вы решили использовать любую из этих логик в реальной системе, пожалуйста, используйте здравый смысл, тщательно проверьте его и убедитесь, что это безопасно для вашего конкретного оборудования и персонала.

Релейные инструкции

Давайте начнем с наиболее важных и наиболее часто используемых инструкций, инструкций реле. 3 наиболее используемых инструкции реле в релейной логике PLC Rockwell инструкции XIC (пропускает ток если закрыто), XIO (пропускает ток если открыто) и OTE (подпитанный выход). XIC, XIO и OTE можно сравнить с нормально-открытым контактом, нормально-закрытым контактом и катушке реле соответственно.

Примечание: Если вы новичок в электрических цепях, нормально разомкнутый контакт (N. O.) означает, что цепь обычно разомкнута/отключена и становится закрытой/подключенной при активации триггерного устройства (кнопка, переключатель, катушка реле и т. д.). Нормально закрытый контакт (N. C.) как раз противоположность. Нормально закрытый контакт значит что цепь нормально закрыта / соединена и будет открытой/отключенной когда прибор пуска активирован. Катушка реле — электромагнитное устройство которое замыкает контакты когда ток пропущен через его катушку.

Давайте рассмотрим, как эти инструкции могут использоваться в базовой схеме. Зеленые полосы указывают на то, что эта часть схемы «под напряжением».

Лестничная логика
Лестничная логика

Как видите, катушка «Motor_start» (OTE) питается через контакт N. O. «Motor_start» (XIC) и контакт N. O. «Stop Button» (XIC).

Короткая заметка о кнопках остановки и кнопках запуска… кнопки остановки обычно подключаются к входу ПЛК таким образом, что если вход ПЛК или кнопка не работает, вход не будет открыт. Это из соображений безопасности, так что если вход не работает, двигатель не работает вечно и немедленно остановится. Кнопки запуска обычно подключаются наоборот.

Таким образом, физический контакт кнопки остановки, подключенный к входу ПЛК, будет контактом N. C., который отключает вход ПЛК при нажатии, тогда как физический контакт для кнопки запуска будет контактом N. O., который включает вход ПЛК при нажатии кнопки.

Чтобы обесточить мотор, кнопка «стоп» должна быть нажата, что разорвет контакт между N. O. ‘Motor_start » и » Motor_start’ катушки. Чтобы запустить мотор, ‘Start_Button’ должна быть нажата в то время как ‘Stop_Button’ не нажата. Возбуждение катушки
‘Motor_start’ будет вызывать контакт N. O. ‘Motor_start’.

Две другие инструкции релейного типа, которые я кратко упомяну, — это выходной фиксатор (OTL) и выходная разблокировка (OTU), которые работают как типичное реле включения/выключения. Как и их аналоги реле, OTL замыкается, когда он становится true/active. Бит, зафиксированный OTL, будет оставаться активным до тех пор, пока инструкция OTU не будет активирована один раз.

Таймеры и счетчики

Вероятно, следующими наиболее распространенными инструкциями, используемыми в лестничной логике, являются таймеры и счетчики.

Наиболее распространенной инструкцией по таймеру является таймер задержки (TON). TON начинает отсчет времени, когда его состояние становится истинным/активным. Он отсчитывает время до заданного значения (обычно в миллисекундах), а затем устанавливает бит Done (DN), который может использоваться для запуска других частей логики. Давайте рассмотрим пример:

Лестничные диаграммы. Таймер TON
Лестничные диаграммы. Таймер TON

В приведенной выше логике мы опираемся на простую логику «запечатывания», на которую мы уже смотрели. В этом случае таймер” Motor_Run_Timer «будет включен (EN будет установлен) и начнет синхронизацию, когда выход «Motor_Start» включен. Предустановка устанавливается на 300 000 миллисекунд, что составляет 5 минут. После Motor_Start выход был на 5 минут, ‘Motor_Run_Timer.DN » будет установлен (включен), открывая XIO, который будет прерывать запуск двигателя. Затем выход «Motor_Start» отключится, что отключит «Motor_Run_Timer» (биты EN и DN отключатся).

Наиболее распространенным типом счетчика является счетчик Count Up counter (CTU). Давайте добавим его к нашей логике и посмотрим, как она работает.

Лестничные диаграммы. Счетчик
Лестничные диаграммы. Счетчик

В приведенной выше логике мы добавили инструкцию CTU и назвали ее «Motor_Run_Counter». Мы устанавливаем заданное значение 1000. Это означает, что’ Motor_Run_Counter ‘ должен быть включен 1000 раз, прежде чем будет установлен бит DN. Всякий раз, когда CTU включен, бит CU будет установлен. Счетчик будет считаться только тогда, когда ступенька переходит от false к true. В нашем случае это означает, что он будет подсчитывать (добавлять один в Accum) каждый раз, когда выход «Motor_Start» включен. Он запрограммирован на подсчет 1000 запусков двигателя, а затем включает Maintenance_Light выход. Это может быть использовано для оповещения оператора о необходимости обслуживания двигателя.

Так что происходит после того, как мотор достиг 1000 стартов? В логике выше состояние светового индикатора зафиксируется навсегда. Чтобы позволить оператору выключить предупреждающий свет после завершения обслуживания, мы предоставим кнопку сброса, и мы назовем ее «Maintenance_Reset_Button». Давайте посмотрим, как это выглядит ниже.

LD Кнопка сброса
Кнопка сброса

Теперь, когда индикатор необходимости технического обслуживания включен и оператор завершил ремонт мотора он может сбросить ‘Motor_Run_Counter’ и выключить ‘Maintenance_Light’ выход нажатием ‘Maintenance_Reset_Button’. В лестничной логике счетчик «Motor_Run_Counter» будет сброшен до нуля, когда инструкция Reset (RES) включена. Свет обслуживания теперь будет отключен до тех пор пока мотор не будет запущен еще 1000 раз.

Заключение

В 4 частях мы кратко рассмотрели принципы функционирования и программирования ПЛК.