PLCs explodiram no mercado de controles e são usados em todo o mundo. Ao longo do tempo, eles têm avançado para se tornar mais fácil de usar, eficiente, menor e menos caro. Diferentes tipos de linguagens de programação também foram desenvolvidos para PLCs, mas o mais frequentemente usado ainda é Ladder Logic.

the Origins of Ladder Logic – Relay Logic

Imagine for a second it’s 1980., Estás a viajar no teu novo Ford Pinto a caminho do teu trabalho na fábrica local de Cubos de Rubik. Você tem um dia atarefado pela frente desde que a planta está sendo redesenhada para o novo modelo de vingança do Rubik para o próximo ano. Os painéis relay em que você trabalha precisam ser rebobinados para acomodar a mudança no tamanho da produção, a partir do tamanho original 3x3x3 para o novo modelo 4x4x4.estes painéis de retransmissão consistem em numerosos relés electromecânicos que estão ligados entre si para desempenhar uma determinada função na Central., A simples abertura e fechamento de contatos relay no painel dá ao sistema o controle ON/OFF que ele precisa no processo de fabricação. Por exemplo, quando o molde do cubo está em posição, um interruptor irá fechar. Este interruptor energiza uma bobina de relé, que por sua vez fecha o Contacto normalmente aberto para a bomba de injecção. A bomba enche o molde com plástico derretido e o cubo começa a tomar forma.usando esta combinação de interruptores, relés, bobinas e contatos é referida como lógica relé. Lógica Relay é um método de controle confiável ainda em uso limitado hoje., Mas o custo associado a ele em termos de mudanças lógicas demoradas, falhas mecânicas ao longo do tempo e os requisitos extensivos de cablagem e espaço forçou muitas indústrias a reconsiderar suas necessidades de controle. O que descobriram foi o PLC.

the Structure of Ladder Logic/How to Read Ladder Logic

The structure behind ladder logic is based on the electrical ladder diagrams that were used with relay logic., Estes diagramas documentam como as conexões entre dispositivos foram feitas em painéis relés; eles são chamados diagramas de “escada” porque eles são construídos de uma forma que se assemelha a uma escada com dois trilhos verticais e degraus entre eles. O carril de potência positiva (à esquerda) flui para o carril de potência negativa (à direita) através dos dispositivos físicos ligados no degrau. O exemplo abaixo mostra um diagrama de escada com pushbuttons (PB), relés de controle (CR), um motor (M) e uma luz (L).,

semelhanças com diagramas de escada

Ladder logic foi projetado para ter a mesma aparência e sensação como diagramas de escada elétrica, mas com ladder logic, os contatos físicos e bobinas são substituídos por bits de memória. Vamos dar uma vista de olhos.

para este programa, o diagrama ladder da lógica relay é duplicado com a lógica ladder; não mais lógica hard-wired, mas localizações de memória em vez disso. Alguns desses locais de memória são usados internamente e outros são usados com Entradas e saídas externas., Para monitorar e controlar dispositivos do mundo real, eles precisam ser conectados a módulos de E / S.

para este PLC particular, estas entradas e Saídas são atribuídas a endereços de memória X e Y como o X001 visto com PB1. Este estado de Contato normalmente aberto é lido a partir da entrada no Módulo I/O onde o pushbutton físico está conectado. Por outro lado, cada bit Y terá um dispositivo de saída ligado a ele como visto com a luz controlada por Y001. Todos os outros locais são atribuídos a bits internos que podemos usar conforme necessário.,

uma nota lateral, os CPUs PLC de hoje oferecem muitos tipos de funções, não apenas simples contatos e bobinas. Math, Shift Registers, Drum Sequencers, etc., estão disponíveis para ajudar na programação.

execução da lógica Ladder

tipicamente Antes de começar a executar a lógica, a CPU lê as entradas físicas atadas aos módulos I/O para atualizar o seu estado na tabela de memória da CPU. Em seguida, começando no topo esquerdo do programa, a CPU trabalha seu caminho para baixo da linha executando cada rung ou sub rung da esquerda para a direita. Se o PB1 for pressionado, a CPU liga o CR1., Uma vez que o CR1 mudou de Estado, no rung 3, a CPU irá ativar o CR3. O estado normalmente fechado do CR3 é usado no rung 4, de modo que a CPU irá então desligar o L1.

apesar de ainda nos referirmos a bobinas e contatos na lógica ladder, lembre-se que eles são representações de memória, não dispositivos reais. Uma vez que a CPU atinge o último rung, irá atualizar as saídas do mundo real, em seguida, voltar e executá-lo de novo. Este processo continuará enquanto a CPU for alimentada e no modo de execução.

O tempo que leva a CPU para executar uma passagem e volta para o início é conhecido como tempo de varredura., O tempo de digitalização pode ser importante para aplicações onde o tempo é crítico. Sub-rotinas e módulos de I/O de propósito especial podem ser usados para ajudar a reduzir o tempo de digitalização, se necessário.

a lógica por trás da escada

então que lógica pode a lógica escada realmente executar? Com a crescente demanda por funcionalidade e facilidade de uso, muitos dos PLCs de hoje incorporam blocos de funções com lógica ladder. A estrutura do programa ainda é ladder com as instruções mais complexas sendo blocos de função. Então, para responder à pergunta, vamos olhar para alguns exemplos:

• 1., Lógica booleana: a álgebra ON/OFF, verdadeira/falsa de sistemas binários, cujas bases são e, ou não operadores. Para simplificar, rung 5 em nosso código precisa CR1 (C1) e CR2(C2) para ligar o motor M1 (Y002).2. Timing: as instruções do temporizador estão disponíveis para permitir eventos em atraso ou fora de atraso. Uma vez despoletado, o temporizador irá ligar a sua saída associada (no atraso) ou desligá-la (no atraso) após o tempo definido ter decorrido.3. Contagem: as funções Contagem-up e contagem-down aumentam ou diminuem o valor do contador em cada transição da entrada.4., Comparações: as instruções de comparação estão disponíveis para determinar se os valores são inferiores, iguais ou maiores do que os outros.5. Matemática: estas instruções não só permitem a adição e subtração simples, mas também para operações mais complexas como tangentes, raízes quadradas, etc.6. Funções especiais: estas incluem loops PID, instruções de comunicação, registradores de deslocamento, sequenciadores de tambor, geradores de rampa, etc.

tente um exercício

Se quiser tentar um exercício na lógica ladder, o AutomationDirect criou um exercício de programação de Iniciantes., Este exercício foi realmente criado para os Escoteiros da América para ajudar a ensinar ladder logic para futuros programadores PLC. Ele usa o simulador incluído com o software de programação Do-more Para a nossa série do-more PLC.

o software é livre e você não precisa de nenhum hardware, então tente. Baixe o software aqui e veja o vídeo abaixo.