'Ladder'-diagrammen

Ladderdiagrammen zijn gespecialiseerde schema's die vaak worden gebruikt om industriële besturingslogicasystemen te documenteren.

Ze worden "ladderdiagrammen" genoemd omdat ze op een ladder lijken, met twee verticale rails (voeding) en net zoveel "sporten" (horizontale lijnen) als er controlecircuits zijn om weer te geven.

Als we een eenvoudig ladderdiagram zouden willen tekenen met een lamp die wordt bestuurd door een handschakelaar, zou het er als volgt uitzien:

De "L₁ ” en “L₂ ”-aanduidingen verwijzen naar de twee polen van een 120 VAC-voeding, tenzij anders vermeld. L₁ is de "hete" geleider, en L₂ is de geaarde (“neutrale”) geleider.

Deze aanduidingen hebben niets te maken met inductoren, alleen om de zaken verwarrend te maken. De eigenlijke transformator of generator die stroom levert aan dit circuit is voor de eenvoud weggelaten. In werkelijkheid ziet het circuit er ongeveer zo uit:

Typisch in industriële logische relaiscircuits, maar niet altijd, zal de bedrijfsspanning voor de schakelcontacten en relaisspoelen 120 volt AC zijn.

AC- en zelfs DC-systemen met een lager voltage worden soms gebouwd en gedocumenteerd volgens "ladder"-diagrammen:

Zolang de schakelcontacten en relaisspoelen allemaal voldoende zijn beoordeeld, maakt het echt niet uit met welk spanningsniveau het systeem moet werken.

Belang van draadnummers in een circuit

Let op het cijfer “1” op de draad tussen de schakelaar en de lamp. In de echte wereld zou die draad worden gelabeld met dat nummer, met behulp van krimpkous of zelfklevende tags, waar het maar handig was om te identificeren.

Draden die naar de schakelaar leiden, krijgen het label "L₁ ” en “1”, respectievelijk. Draden die naar de lamp leiden, worden aangeduid met "1" en "L₂ ," respectievelijk.

Deze draadnummers maken montage en onderhoud zeer eenvoudig. Elke geleider heeft zijn eigen unieke draadnummer voor het besturingssysteem waarin deze wordt gebruikt.

Draadnummers veranderen niet op een knooppunt of knooppunt, zelfs niet als de draaddikte, kleur of lengte verandert in of uit een verbindingspunt.

Het verdient natuurlijk de voorkeur om consistente draadkleuren te behouden, maar dit is niet altijd praktisch. Waar het om gaat is dat elk elektrisch continu punt in een stuurcircuit hetzelfde draadnummer heeft.

Neem bijvoorbeeld dit circuitgedeelte met draad #25 als een enkele, elektrisch continue punt die door veel verschillende apparaten wordt geleid:

De juiste plaats van de elementen in een ladderdiagram

In ladderdiagrammen wordt het belastingsapparaat (lamp, relaisspoel, magneetspoel, enz.) bijna altijd aan de rechterkant van de sport getekend.

Hoewel het elektrisch niet uitmaakt waar de relaisspoel zich binnen de sport bevindt, maakt het wel uit welk uiteinde van de voeding van de ladder is geaard, voor een betrouwbare werking.

Neem bijvoorbeeld dit circuit:

Hier bevindt de lamp (belasting) zich aan de rechterkant van de sport, evenals de massa-aansluiting voor de stroombron.

Dit is geen toeval of toeval; het is eerder een doelbewust onderdeel van goede ontwerppraktijken.

Stel dat draad #1 per ongeluk in contact zou komen met aarde, waarbij de isolatie van die draad is afgewreven zodat de blote geleider in contact kwam met geaarde, metalen leiding.

Ons circuit zou nu als volgt functioneren:

Als beide zijden van de lamp op aarde zijn aangesloten, wordt de lamp "kortgesloten" en kan hij geen stroom krijgen om op te lichten.

Als de schakelaar zou sluiten, zou er kortsluiting zijn, waardoor de zekering onmiddellijk doorbrandt.

Bedenk echter wat er zou gebeuren met het circuit met dezelfde fout (draad #1 komt in contact met aarde), behalve dat we deze keer de posities van schakelaar en zekering omwisselen (L₂ is nog steeds geaard):

Deze keer zal de onbedoelde aarding van draad #1 de lamp forceren terwijl de schakelaar geen effect heeft.

Het is veel veiliger om een ​​systeem te hebben dat een zekering doorslaat in het geval van een aardlek, dan om een ​​systeem te hebben dat lampen, relais of solenoïdes ongecontroleerd van stroom voorziet in het geval van dezelfde fout.

Om deze reden moeten de belasting(en) altijd het dichtst bij de geaarde stroomgeleider in het ladderdiagram worden geplaatst.

BEOORDELING:

• Ladderdiagrammen (soms "ladderlogica" genoemd) zijn een soort elektrische notatie en symboliek die vaak wordt gebruikt om te illustreren hoe elektromechanische schakelaars en relais met elkaar zijn verbonden.
• De twee verticale lijnen worden "rails" genoemd en worden bevestigd aan tegenovergestelde polen van een voeding, meestal 120 volt wisselstroom. L₁ geeft de "hete" AC-draad aan en L₂ de "neutrale" (geaarde) geleider.
• Horizontale lijnen in een ladderdiagram worden "sporten" genoemd, die elk een unieke parallelle circuittak vertegenwoordigen tussen de polen van de voeding.
• Draden in besturingssystemen zijn doorgaans gemarkeerd met cijfers en/of letters ter identificatie. De regel is dat alle permanent aangesloten (elektrisch gemeenschappelijke) punten hetzelfde label moeten dragen.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad elektromechanische relaislogica
• Werkblad AC-motorbesturingscircuits