LD Ladder Language i la seva aplicació

El llenguatge de l'escala o de l'escala LD (de l'anglès Ladder Diagram) és un llenguatge de desenvolupament gràfic fàcil d'utilitzar. Es basa en circuits de contacte relé, per tant, els elements lògics aquí són: bobinatges de relé, contactes de relé, saltadors horitzontals i verticals.

Un parell de contactes o botons de relé són les principals variables lògiques del llenguatge LD, mentre que l’estat de les variables no és res més que l’estat dels contactes: obert o tancat.

El programa en aquest llenguatge gràfic sembla un analògic del circuit de relé, que pot incloure molts blocs funcionals diferents. En general, la sintaxi del llenguatge LD facilita la construcció de circuits lògics per a la tecnologia del relé.

Una mica d’història

Com a tal, el llenguatge dels circuits de relé existia en l'època de Thomas Edison, i només a principis dels anys 70 es va adaptar per primer PLC. Al principi, aquest llenguatge apareixia als paquets de programació de PLC de les empreses Modicon i Allen-Bradly, i el simbolisme es va manllevar precisament del camp elèctric.

El llenguatge LD es va destinar originalment als enginyers automatitzats que treballessin a les empreses. La interfície de programació presenta visualment la lògica del controlador, facilita la resolució de tasques de posada en servei i es troben ràpidament problemes en els equips connectats al PLC. Els desenvolupadors de l'estàndard han creat especialment el formulari per facilitar al màxim el treball dels enginyers automatitzadors de relleus del PLC.

Als Estats Units, per exemple, l’idioma d’escala és l’idioma més comú. per a la programació de PLC. També està molt distribuït arreu del món. El programa escrit té una mirada intuïtiva de manera que qualsevol enginyer elèctric el pugui llegir i comprendre fàcilment, perquè les operacions lògiques aquí es presenten en forma de circuit elèctric amb contactes oberts i tancats.

El resultat de l'operació lògica "FALSE" o "TRUE" en el cas general té l'estat corresponent del circuit: si el corrent flueix - "TRUE", "true", si no hi ha corrent - "FALSE", "fals".

Avantatges i desavantatges del llenguatge LD

L’avantatge principal del llenguatge és sens dubte la simplicitat. El programa es presenta com un corrent elèctric, qualsevol especialista en enginyeria elèctrica ho entendrà. Les regles són simples, només s'utilitzen expressions booleanes, el codi és racional i es pot optimitzar fàcilment manualment.

D’acord amb això, el principal inconvenient es deriva d’això: les operacions només són binàries, només són possibles estats discrets i el control continu desapareix immediatament. A més, a mesura que augmenta el nombre de relés, el circuit es fa difícil de llegir, comprendre i depurar.

Com es veu el programa a LD

Dues línies verticals representen un parell de baranes de subministrament. Entre els pneumàtics hi ha circuits horitzontals, que inclouen els contactes de bobinatge i relé. Es pot configurar un nombre arbitrari de contactes al circuit. Els contactes connectats en sèrie haurien de tancar-ho tot, el corrent passarà pel circuit i la bobina del relé rebrà energia. Es poden connectar en paral·lel diversos enrotllaments del relé, però no en sèrie.

En el llenguatge LD, per a cada contacte hi ha una variable lògica que determina l’estat del contacte. Per a un contacte normalment obert, la variable pren el valor "TRUE" quan el contacte està tancat, o bé agafa el valor "FALSE" quan el contacte està obert. L’etiqueta situada al damunt del contacte és el nom de la variable i alhora el nom del contacte.

Quan es connecten diversos contactes en sèrie, la lògica equival a l’operació “AND”. Els contactes connectats en paral·lel reprodueixen l'operació lògica "muntar OR".El circuit està tancat “ON”, obert - “OFF”, que afecta l’estat de l’enrotllament del relé i el valor de la variable lògica respecte al bobinat - “FALSE” o “TRUE”.

• - || - Contacte normalment obert

• - | / | - contacte normalment tancat

• - () - bobina del relé

• - (/) - Inversa la bobina del relé

És fàcil veure que els símbols gràfics dins del diagrama LD són intuïtius, però es diferencien dels utilitzats en els esquemes elèctrics. Tot i això, el fet que els símbols pseudo-gràfics serveixin per construir un diagrama (programa) és un avantatge del llenguatge.

Els contactes inversos (normalment tancats - | / | -) es caracteritzen pel valor de la variable TRUE quan el contacte està obert i pel valor de la variable FALSE quan es tanca el contacte. El funcionament d’un contacte d’aquest tipus equival a una operació lògica NO. La combinació de contacte directe i invers produeix un contacte de commutació.

A més, com veieu, els enrotllaments del relé també poden ser inversos, la qual cosa significa que la variable lògica pren un valor invers respecte a l'estat del circuit: fluxos de corrent - "FALSE", sense corrent - "TRUE".

Exemples de llenguatge LD:

Diagrames d'inici del motor en el llenguatge de l'escala LD per PLC

Exemples de programes PLC simples en CodeSys en llenguatge d'escala

Implantació d’un interruptor de pas per automatització del control d’il·luminació

Un altre llenguatge de programació de PLC molt comú:

Llenguatge del bloc de funcions (FBD)