Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 

 

  • Как отличить хороший самозажимной клеммник от подделки
  • Почему горят ТЭНы на водонагревателях и стиральных машинах и как их заменить
  • Способы и схемы управления тиристором или симистором
  • Стрелочные и цифровые мультиметры - достоинства и недостатки
  • Как устроен компьютерный блок питания и как его запустить без компьютера
  • Устройство плавного пуска электродвигателя: назначение, устройство и принцип работы, преимущества, схема подключения
  • Электрик  

    Электрик Инфо » Устройства автоматики, Промышленная электрика, Программируемые логические контроллеры » Язык релейных диаграмм LD (Ladder diagram) и его применение
    Количество просмотров: 62955
    Комментарии к статье: 7


    Язык релейных диаграмм LD (Ladder diagram) и его применение

    Язык релейных диаграмм LD и его применениеЯзык релейных или лестничных диаграмм LD (от англ. Ladder diagram) представляет собой простой в обращении, графический язык разработки. В его основе лежат релейно-контактные схемы, поэтому элементами логики здесь выступают: обмотки реле, контакты реле, горизонтальные и вертикальные перемычки.

    Пары контактов реле или кнопки — вот основные логические переменные языка LD, при этом состояние переменных — это есть ни что иное, как состояние контактов: разомкнутое или замкнутое.

    Сама же программа на данном графическом языке представляется аналогом релейной схемы, в которую может входить множество различных функциональных блоков. В общем и целом, синтаксис языка LD позволяет очень просто строить логические схемы для релейной техники.

    Немного истории

    Как таковой, язык релейных схем существовал еще во времена Томаса Эдисона, и лишь в начале 1970-х он был адаптирован для первых ПЛК. В самом начале данный язык появился в пакетах программирования ПЛК компаний Modicon и Allen-Bradly, причем символика была заимствована именно из электротехнической области.

    Язык LD изначально был предназначен для инженеров по автоматизации, работающих на предприятиях. Интерфейс программирования наглядно преподносит логику работы контроллера, позволяет легко решать задачи ввода в эксплуатацию, а также быстро находить неполадки в подключенном к ПЛК оборудовании. Разработчики стандарта специально сделали форму такой, чтобы максимально облегчить работу инженерам по релейной автоматике на ПЛК.

    Язык релейной логики является одним из первых языков, широко используемых в ПЛК. По этой причине в настоящее время он по-прежнему остается одним из самых популярных.

    Принцип работы ПЛК

    В Соединенных Штатах например, язык релейных диаграмм — самый распространенный язык для программирования ПЛК. Он также широко распространен по всему миру. Написанная программа выглядит интуитивно понятно, так что любой инженер-электрик сможет легко ее прочитать и понять, ведь логические операции здесь представляются в виде электрической цепи с разомкнутыми и замкнутыми контактами.

    Результат логической операции «ЛОЖЬ» или «ИСТИНА» в общем случае имеет под собой соответствующее состояние цепи: если ток течет — «ИСТИНА», «true», если тока нет — «ЛОЖЬ», «false».

    LD-диаграмма и цепь

    Достоинства и недостатки языка LD

    Главное достоинство языка — безусловно простота. Программа представляется как электрический поток, любой специалист по электротехнике это поймет. Правила просты, здесь используются лишь булевые выражения, код рационален и легко может быть оптимизирован вручную.

    Соответственно вытекает отсюда главный недостаток — операции только двоичные, лишь дискретные состояния возможны, непрерывное управление сразу отпадает. К тому же с увеличением количества реле схема становится сложной для чтения, понимания и отладки.

    Преимущества:

    • самый популярный язык программирования ПЛК,

    • интуитивно понятен для людей, умеющих читать электрические схемы,

    • возможность быстро находить ошибки,

    • готовые элементы и функциональные блоки,

    • простота кода, обеспечивающая эффективный анализ,

    • идеально подходит для работы с простыми процессами.

    Недостатки:

    • непригоден для сложных процессов, потому что тогда он теряет простоту и анализ становится намного сложнее,

    • сложная реализация более сложных функций, таких как ПИД-регуляторы, тригонометрические функции или функции обработки данных.

    Ladder diagram

    Изучение языка релейных диаграмм LD на первый взгляд может показаться сложной задачей, но это ценный навык для тех, кто занимается промышленным программированием.

    Как выглядит программа на LD

    Две вертикальные линии представляют пару питающих шин. Между шинами располагаются горизонтально цепи, в которые включаются обмотка и контакты реле. В цепи может быть установлено произвольное количество контактов. Последовательно соединенные контакты должны замкнуться все, тогда по цепи пойдет ток, и обмотка реле получит питание. Несколько обмоток реле может быть включено параллельно, но не последовательно.

    Программа на LD

    В языке LD для каждого контакта имеет место логическая переменная, которая и определяет состояние контакта. Для нормально-разомкнутого контакта переменная принимает значение «ИСТИНА» когда контакт замкнут, или принимает значение «ЛОЖЬ», когда контакт разомкнут. Надпись над контактом — это имя переменной и одновременно название контакта.

    При последовательном соединении нескольких контактов логика равноценна операции «И». Параллельно соединенные контакты воспроизводят логическую операцию «монтажное ИЛИ». Цепь замкнута «ON», разомкнута - «OFF», что сказывается на состоянии обмотки реле и на значении логической переменной применительно к обмотке — «ЛОЖЬ» или «ИСТИНА».

    • -||- контакт нормально-разомкнутый

    • -|/|- контакт нормально-замкнутый

    • -( )- катушка реле

    • -(/)- катушка реле инверсная

    Как легко видеть, графические обозначения внутри LD-диаграммы интуитивно понятны, но они отличаются от принятых в электрических схемах. Тем не менее, факт, что символы псевдографики служат для построения диаграммы (программы), является преимуществом языка.

    Для инверсных контактов (нормально-замкнутых -|/|- ) характерно значение переменной «ИСТИНА», когда контакт разомкнут, и значение переменной «ЛОЖЬ» — когда контакт замкнут. Работа такого контакта эквивалентна логической операции НЕ. Комбинацией инверсного и прямого контакта получается переключающий контакт.

    Кроме того, как видите, обмотки реле также могут быть инверсными, что означает, что логическая переменная принимает инверсное значение по отношению к состоянию цепи: ток течет — «ЛОЖЬ», тока нет - «ИСТИНА».

     

    Примеры использования языка LD:

    Схемы пуска электродвигателя на языке лестничных диаграмм LD для ПЛК

    Примеры простых программ для ПЛК в CodeSys на языке релейных диаграмм

    Реализации проходного выключателя для автоматизации управления освещением

    Еще один очень распространенный язык программирования ПЛК:

    Язык функциональных блоковых диаграмм (FBD)

    Мы планируем развивать эту тему здесь:

    Обучение применению и программированию ПЛК

    Андрей Повный 

    Structured Text

    Представляем книгу по Structured Text (ST) МЭК 61131-3. Автор - Сергей Романов

    Книга "Изучаем Structured Text МЭК 61131-3": Ссылка на книгу

    Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

    Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

    Факультет Интернет вещей

    Обучение Интернет вещей и современные встраиваемые системы

    Вы сможете:

    • Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

    • Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

    • Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

    Starter box для первых экспериментов в подарок!

    После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды...

    Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

    Подробнее здесь: Интернет вещей и современные встраиваемые системы






    Поделитесь этой статьей с друзьями:

    Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Язык функциональных блоковых диаграмм (FBD) и его применение
  • Схемы пуска электродвигателя на языке лестничных диаграмм LD для ПЛК
  • Язык программирования ПЛК Structured Text (ST) и его применение
  • Использование ОВЕН ПЛК в системах автоматического управления освещением
  • Примеры простых программ для ПЛК в CodeSys на языке релейных диаграмм
  • Языки программирования ПЛК и программная платформа автоматизации CoDeSys
  • Пример модернизации электрической схемы грузового подъемника с использовани ...
  • Программируемые логические контроллеры для домашней автоматизации
  • Булева алгебра. Часть 2. Основные законы и функции
  • Принцип работы и основы программирования ПЛК
  • Категория: Устройства автоматики, Промышленная электрика, Программируемые логические контроллеры

    ПЛК, Контроллеры управления, Промышленная автоматизация

      Комментарии:

    #1 написал: Светлана | [цитировать]

    Язык релейно-контакторных схем (РКС) или LD (Ladder Diagram в английских источниках) является примером графического языка программирования. Логические выражения на этом языке описываются в виде схем реле, внешний вид и принцип работы которых аналогичен принципу действия широко распространенных обычных релейно-контакторных электрических схем управления. Язык РКС, помимо возможностей работы с логикой, дополнен таймерами, счетчиками и другими средствами, облегчающими работу инженеров по автоматизации. Главный недостаток языка РКС — низкая эффективность при обработке сложных процессов с большим количеством аналоговых переменных, так как он построен для представления процессов с дискретным характером.

      Комментарии:

    #2 написал: Паша | [цитировать]

    Релейная диаграмма основана на том факте, что она выглядит как лестничная диаграмма, но программно все входы и выходы фиксируются, так что одновременность входов и выходов обеспечивается только программно (во внутренней прошивке). 

      Комментарии:

    #3 написал: Александр | [цитировать]

    Контроллер и даже реле программируемое уже хорошо!

      Комментарии:

    #4 написал: Сергей | [цитировать]

    LD называется лестничным языком, потому что он похож на лестницу. Следующие «ступеньки лестницы» - это следующие строки кода. Это сходство со схемами контактных реле было предназначено для помощи в программировании специалистами, знакомыми с электрическими схемами. Алгоритм управления создается с использованием определенных элементов, таких как контакты и катушки, а также соединения между ними. В программе также используются готовые функциональные блоки (арифметические, логические, сравнения или отношения) и функциональные блоки (триггеры, таймеры, счетчики).

      Комментарии:

    #5 написал: Максим Сувалкин | [цитировать]

    Преимущества программирования на языке лестничных диаграмм Ladder в основном заключаются в анимации, потому что вы сразу можете увидеть, есть ли у вас сигнал на катушке или нет. Это хорошо для электриков, которым логика на языке Ld обычно гораздо ближе и еще, в основном потому, что они просто не хотят изучать другие языки программирования ПЛК. Я считаю, что это лучший выбор для простых программ. 

      Комментарии:

    #6 написал: Voltek | [цитировать]

    В прошлом автоматизация реализовывалась через большие шкафы управления, в которых можно было найти множество электромагнитных реле, пускателей, контакторов и других простых электрических компонентов. Введение программируемых контроллеров произвело революцию в подходе к автоматизации, заменив целые шкафы одним небольшим устройством. Проблема, однако, заключалась в том, что за подключение и автоматизацию по-прежнему отвечали электрики, которые до недавнего времени устанавливали десятки реле согласно схемам. Поэтому о программировании новых драйверов не было и речи. Производители ПЛК, имея в виду то, что они должны убедить электриков использовать контроллер, решили пойти им навстречу и создать специальный язык графического программирования, который будет напоминать электрические схемы, а его логика будет напрямую связана с работой электрических цепей. Так был создан язык релейной логики - LD, который согласовал потребность в программировании с простым и доступным интерфейсом для электриков. Со временем этот язык стал всемирным стандартом и четко определен в IEC 61131-3.

      Комментарии:

    #7 написал: Виктор | [цитировать]

    Помимо ПЛК, кто-то умный должен был разработать графический интерфейс программирования для пользователей. Вы еще помните DOS? Я из поколения 90-х и какое-то время контактировал с ним (там даже можно было начать игру). Если вы помните, вы знаете, что графический интерфейс в DOS был очень плохим, но именно здесь были созданы первые системы программирования для ПЛК, поэтому использовались символы, которые были доступны на клавиатуре - тире, круглые скобки и т. д. Достаточно было графически представить нормально разомкнутый контакт, нормально замкнутый контакт, катушку, таймер и остальные базовые элементы. Я помню, что я тоже начал с этого языка, и он просто переписывал входные данные на выход ПЛК, что на самом деле включало светодиод с помощью кнопки. Помню эту невероятную радость, когда я нажал выключатель и загорелся светодиод, а после внесения изменений в программу он начал мерцать. В любом случае, язык лестничной логики должен знать каждый инженер по автоматизации, независимо от того, старый он или молодой - вот с чего начать. 

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, электрика на стоковых фото