Los PLC han explotado en el mercado de controles y se utilizan en todo el mundo. Con el tiempo han avanzado para ser más fáciles de usar, eficientes, más pequeños y menos costosos. También se han desarrollado diferentes tipos de lenguajes de programación para PLC, pero el más utilizado sigue siendo la lógica de escalera.

los orígenes de Ladder Logic-Relay Logic

Imagine por un segundo que es 1980., Vas de crucero en tu nuevo Ford Pinto de camino a tu trabajo en la planta local Rubik’S Cube. Tiene un día ajetreado por delante ya que la planta está siendo rediseñada para el nuevo modelo Rubik’s Revenge que saldrá el próximo año. Los paneles de relé en los que trabaja deben volver a cablearse para adaptarse al cambio en el tamaño de producción, del tamaño original de 3x3x3 al nuevo modelo de 4x4x4.

Estos paneles de relés consisten en numerosos relés electromecánicos que están conectados entre sí para realizar una determinada función en la planta., La simple apertura y cierre de los contactos de relé en el panel le da al sistema el control de encendido/apagado que necesita en el proceso de fabricación. Por ejemplo, cuando el molde del cubo está en posición, un interruptor se cerrará. Este interruptor energiza una bobina de relé, que a su vez cierra el contacto normalmente abierto para la bomba de inyección. La bomba llena el molde con plástico derretido y el cubo comienza a tomar forma.

El uso de esta combinación de interruptores, relés, bobinas y contactos se conoce como lógica de relés. La lógica de relé es un método de controles confiable que todavía se usa de manera limitada hoy en día., Pero el costo asociado con él en términos de cambios lógicos que consumen mucho tiempo, fallas mecánicas a lo largo del tiempo y extensos requisitos de cableado y espacio ha obligado a muchas industrias a reconsiderar sus necesidades de control. Lo que descubrieron fue el PLC.

La estructura de la lógica de escalera/cómo leer la lógica de escalera

la estructura detrás de la lógica de escalera se basa en los diagramas de escalera eléctricos que se utilizaron con la lógica de relé., Estos diagramas documentaron cómo se hacían las conexiones entre dispositivos en paneles de relé; se llaman diagramas de «escalera» porque están construidos de una manera que se asemeja a una escalera con dos rieles verticales y peldaños entre ellos. El riel de potencia positivo (a la izquierda) fluye hacia el riel de potencia negativo (a la derecha) a través de los dispositivos físicos conectados en el peldaño. El siguiente ejemplo muestra un diagrama de escalera con pulsadores (PB), relés de control (CR), UN motor (M) y una luz (L).,

Similarities with Ladder Diagrams

Ladder logic fue diseñado para tener la misma apariencia que los diagramas de escalera eléctricos, pero con ladder logic, los contactos físicos y las bobinas se reemplazan con bits de memoria. Echemos un vistazo.

para este programa, el diagrama de escalera de la lógica de relé se duplica con lógica de escalera; no más lógica cableada, sino ubicaciones de memoria en su lugar. Algunas de estas ubicaciones de memoria se utilizan internamente y otras se utilizan con entradas y salidas externas., Para monitorear y controlar los dispositivos del mundo real, deberán estar conectados a los módulos de E/S.

para este PLC en particular, estas entradas y salidas se asignan a direcciones de memoria X e Y como el X001 visto con PB1. El estado de este contacto normalmente abierto se lee desde la entrada en el módulo de E / S donde está conectado el pulsador físico. Por otro lado, cada bit y tendrá un dispositivo de salida conectado a él como se ve con la luz controlada por y001. Todas las otras ubicaciones están asignadas a bits internos que podemos usar según sea necesario.,

Una nota al margen, las CPU PLC de hoy en día ofrecen muchos tipos de funciones, no solo simples contactos y bobinas. Matemáticas, registros de cambios, secuenciadores de batería, etc. están disponibles para ayudar en la programación.

ejecución de lógica de escalera

normalmente antes de comenzar a ejecutar la lógica, la CPU lee las entradas físicas vinculadas a los módulos de E/S para actualizar su estado en la tabla de memoria de la CPU. Luego, comenzando en la parte superior izquierda del programa, la CPU trabaja su camino por el carril ejecutando cada peldaño o sub peldaño de izquierda a derecha. Así que si se presiona PB1, la CPU encenderá CR1., Dado que CR1 ha cambiado de estado, en el peldaño 3 la CPU activará CR3. El estado normalmente cerrado de CR3 se usa en el peldaño 4, por lo que la CPU apagará L1.

aunque todavía nos referimos a bobinas y contactos en la lógica de escalera, recuerde que son representaciones de memoria, No dispositivos reales. Una vez que la CPU alcance el último peldaño, actualizará las salidas del mundo real, luego lo volverá a hacer y lo ejecutará de nuevo. Este proceso continuará mientras la CPU esté alimentada y en el modo de ejecución.

el tiempo que tarda la CPU en ejecutar una pasada y volver al principio se conoce como tiempo de exploración., El tiempo de escaneo puede ser importante para aplicaciones donde el tiempo es crítico. Se pueden usar subrutinas y módulos de E/S de propósito especial para ayudar a reducir el tiempo de escaneo si es necesario.

La Lógica Detrás de La Escalera

Entonces, ¿qué lógica lógica de escalera de realizar? Con la creciente demanda de funcionalidad y facilidad de uso, muchos de los PLC de hoy incorporan bloques de función con lógica de escalera. La estructura del programa es todavía escalera con las instrucciones más complejas siendo bloques de función. Así que para responder a la pregunta, veamos algunos ejemplos:

• 1., Lógica booleana: el álgebra de encendido/apagado, verdadero/falso de sistemas binarios, cuyos fundamentos son operadores y, o y no. En pocas palabras, el peldaño 5 en nuestro código necesita CR1 (C1) y CR2(C2) para encender el motor M1 (Y002).
• 2. Temporización: las instrucciones del temporizador están disponibles para permitir eventos on-delayed o off-delayed. Una vez activado, el temporizador activará su salida asociada (on-delay) o OFF (off-delay) después de que haya transcurrido el tiempo establecido.
• 3. Conteo: las funciones Count-up y count-down aumentan o disminuyen el valor del contador en cada transición de la entrada.
• 4., Comparaciones: las instrucciones de comparación están disponibles para determinar si los valores son menores, iguales o mayores entre sí.
• 5. Matemáticas: estas instrucciones no solo permiten la suma y resta simples, sino también operaciones más complejas como tangentes, raíces cuadradas,etc.
• 6. Funciones especiales: estas incluyen bucles PID, instrucciones de comunicación, registros de cambios, secuenciadores de tambor, generadores de rampa, etc.

pruebe un ejercicio

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