Ngôn ngữ LD Ladder và ứng dụng của nó

Ngôn ngữ sơ đồ bậc thang hoặc bậc thang LD (từ Sơ đồ thang tiếng Anh) là ngôn ngữ phát triển đồ họa dễ sử dụng. Nó dựa trên các mạch tiếp điểm rơle, vì vậy các yếu tố logic ở đây là: cuộn dây rơle, tiếp điểm rơle, nhảy ngang và dọc.

Một cặp các tiếp điểm hoặc nút chuyển tiếp là các biến logic chính của ngôn ngữ LD, trong khi trạng thái của các biến không có gì khác hơn trạng thái của các tiếp điểm: mở hoặc đóng.

Bản thân chương trình trong ngôn ngữ đồ họa này dường như là một sự tương tự của mạch chuyển tiếp, có thể bao gồm nhiều khối chức năng khác nhau. Nói chung, cú pháp của ngôn ngữ LD giúp xây dựng các mạch logic cho công nghệ chuyển tiếp rất dễ dàng.

Một chút lịch sử

Như vậy, ngôn ngữ của các mạch chuyển tiếp đã tồn tại vào thời Thomas Edison, và chỉ vào đầu những năm 1970, nó đã được điều chỉnh cho PLC đầu tiên. Lúc đầu, ngôn ngữ này xuất hiện trong các gói lập trình PLC của các công ty Modicon và Allen-Bradly, và tính biểu tượng được mượn chính xác từ điện trường.

Ngôn ngữ LD ban đầu được dành cho các kỹ sư tự động hóa làm việc trong các doanh nghiệp. Giao diện lập trình trình bày trực quan logic của bộ điều khiển, giúp dễ dàng giải quyết các tác vụ vận hành và nhanh chóng tìm thấy các sự cố trong thiết bị được kết nối với PLC. Các nhà phát triển của tiêu chuẩn đã đặc biệt tạo ra biểu mẫu để tạo điều kiện tối đa cho công việc của các kỹ sư tự động chuyển tiếp trên PLC.

Ở Hoa Kỳ, ví dụ, ngôn ngữ bậc thang là ngôn ngữ phổ biến nhất. cho lập trình PLC. Nó cũng được phân phối rộng rãi trên toàn thế giới. Chương trình bằng văn bản có vẻ trực quan, do đó, bất kỳ kỹ sư điện nào cũng có thể dễ dàng đọc và hiểu nó, bởi vì các hoạt động logic ở đây được trình bày dưới dạng một mạch điện với các tiếp điểm mở và đóng.

Kết quả của hoạt động logic "FALSE" hoặc "TRUE" trong trường hợp chung có trạng thái tương ứng của mạch: nếu dòng chảy - "TRUE", "true", nếu không có dòng điện - "FALSE", "false".

Ưu điểm và nhược điểm của ngôn ngữ LD

Ưu điểm chính của ngôn ngữ chắc chắn là sự đơn giản. Chương trình được trình bày dưới dạng dòng điện, bất kỳ chuyên gia về kỹ thuật điện sẽ hiểu điều này. Các quy tắc rất đơn giản, chỉ các biểu thức boolean được sử dụng ở đây, mã là hợp lý và có thể dễ dàng tối ưu hóa bằng tay.

Theo đó, nhược điểm chính xuất phát từ điều này - hoạt động chỉ là nhị phân, chỉ có các trạng thái riêng biệt là có thể, điều khiển liên tục ngay lập tức biến mất. Ngoài ra, khi số lượng rơle tăng lên, mạch trở nên khó đọc, hiểu và gỡ lỗi.

Chương trình này trông như thế nào trên LD

Hai đường thẳng đứng đại diện cho một cặp đường ray cung cấp. Giữa các lốp xe là các mạch theo chiều ngang, bao gồm các tiếp điểm quanh co và rơle. Một số lượng liên lạc tùy ý có thể được thiết lập trong mạch. Các tiếp điểm được kết nối nghiêm túc sẽ đóng mọi thứ, sau đó dòng điện sẽ đi qua mạch và cuộn dây rơle sẽ nhận được điện. Một số cuộn dây rơle có thể được kết nối song song, nhưng không nối tiếp.

Trong ngôn ngữ LD, đối với mỗi liên hệ có một biến logic xác định trạng thái của liên hệ. Đối với một liên hệ mở thông thường, biến sẽ lấy giá trị ĐỔI PHẬT khi tiếp xúc được đóng hoặc lấy giá trị FALSE Hồi khi tiếp xúc mở. Nhãn phía trên liên hệ là tên của biến và đồng thời tên của liên hệ.

Khi một số liên lạc được kết nối nối tiếp, logic tương đương với hoạt động của VÀ VÀ. Các tiếp điểm được kết nối song song tái tạo hoạt động logic "gắn HOẶC".Mạch được đóng vào ON ON, mở - Tắt OFF, ảnh hưởng đến trạng thái của cuộn dây rơle và giá trị của biến logic liên quan đến cuộn dây - BẠC FALSE hay hoặc TRUE TRUE.

• - || - liên hệ thường mở

• - | / | - thường đóng liên lạc

• - () - cuộn dây rơle

• - (/) - nghịch đảo cuộn dây rơle

Dễ dàng thấy rằng các biểu tượng đồ họa bên trong sơ đồ LD là trực quan, nhưng chúng khác với các biểu tượng được sử dụng trong sơ đồ điện. Tuy nhiên, thực tế là các biểu tượng giả đồ họa phục vụ để xây dựng một sơ đồ (chương trình) là một lợi thế của ngôn ngữ.

Các tiếp điểm nghịch đảo (thường đóng - | / | -) được đặc trưng bởi giá trị của biến TRUE khi tiếp điểm mở và giá trị của biến FALSE khi đóng tiếp điểm. Hoạt động của một liên hệ như vậy tương đương với một hoạt động logic KHÔNG. Sự kết hợp giữa các kết quả tiếp xúc ngược và trực tiếp trong một liên hệ chuyển đổi.

Ngoài ra, như bạn thấy, cuộn dây rơle cũng có thể nghịch đảo, điều đó có nghĩa là biến logic có giá trị nghịch với trạng thái của mạch: dòng chảy - FALSE Hồi, không có dòng điện - TRUE TRUE.

Ví dụ ngôn ngữ LD:

Sơ đồ khởi động động cơ trong ngôn ngữ sơ đồ bậc thang LD cho PLC

Ví dụ về các chương trình PLC đơn giản trong CodeSys bằng ngôn ngữ bậc thang

Thực hiện một công tắc thông qua để tự động hóa điều khiển ánh sáng

Một ngôn ngữ lập trình PLC rất phổ biến khác:

Ngôn ngữ sơ đồ khối chức năng (FBD)