Ladderlogica in PLC-programmering:basisprincipes en voorbeelden uit de praktijk

Ladderlogica is een van de vijf programmeertalen die zijn gedefinieerd in de IEC 61131-3-standaard. Het blijft het meest toegepaste systeem vanwege de intuïtieve, schematische weergave die de logica van de bedrade relais weerspiegelt.

Aan het einde van dit artikel kun je een typisch industrieel programma lezen en precies begrijpen hoe de besturingslogica van een machine werkt.

Liever een visuele walkthrough? Bekijk de onderstaande video of lees verder voor een gedetailleerde, stap-voor-stap uitleg.

Elektrisch schema

De eerste PLC-taal werd gemaakt om er uit te zien als een elektrisch ladderdiagram, waardoor het meteen vertrouwd werd voor elektriciens en onderhoudstechnici. Naast esthetiek maakt dit formaat snelle probleemoplossing mogelijk, waarbij een trede wordt geëvalueerd als Waar of Onwaar is veel sneller dan het regel voor regel debuggen van code.

Hieronder ziet u een klassiek start-/stopcircuit voor de motor. De startknop, stopknop en stuurrelais (CR1) zijn met elkaar verbonden, zodat het indrukken van de startknop CR1 bekrachtigt. Zodra CR1 wordt bekrachtigd, sluiten de contacten 8 en 6, waardoor CR1 van stroom blijft voorzien, zelfs nadat de startknop wordt losgelaten. De contacten 1 en 3 sluiten vervolgens om de motor te bekrachtigen. Als u de stopknop loslaat, wordt het pad naar CR1 geopend, waardoor de motor stopt.

In de industriële praktijk wordt de voorkeur gegeven aan de relaisladderversie van dit circuit, omdat deze de circuitacties duidelijk in kaart brengt. Oudere bedrade ontwerpen vereisten herbedrading telkens wanneer een onderdeel defect raakte. PLC's elimineren deze noodzaak door de fysieke bedrading en het grootste deel van de hardware te verwijderen.

Hoe ladderlogica werkt

Bij een op PLC gebaseerde motorstart-/stopreeks worden de start- en stopknoppen afzonderlijke PLC-ingangen. De motor zelf wordt aangedreven door een PLC-uitgang. Het ladderlogicaprogramma evalueert de status van de ingangen en stuurt de uitgang dienovereenkomstig aan.

Basis PLC-instructies

Alle PLC-leveranciers gebruiken grafische symbolen die grotendeels identiek zijn, hoewel de namen verschillen. De drie meest voorkomende instructies zijn:

• Normaal open (NEE) contact – Siemens noemt het NEE; Allen-Bradley gebruikt XIC (Examine If Closed). Een gesloten contact retourneert TRUE , een open contact FALSE .
• Normaal gesloten (NC) contact – Siemens noemt het NC; Allen-Bradley gebruikt XIO (Examine If Open). Gesloten is gelijk aan TRUE , open is gelijk aan FALSE .
• Spoel (uitgang bekrachtigd) – Siemens noemt het een spoel; Allen-Bradley noemt het OTE. De spoel verandert de status van een uitgang wanneer de trede evalueert naar TRUE .

Deze symbolen zijn puur visueel; ze vertegenwoordigen geen fysieke contacten.

Een laddersport construeren

Beschouw de verticale lijnen links en rechts als stroomrails. Een sport verbindt de linkerrail met de rechterrail via een reeks instructies. De linkerrail levert logische stroom; om een uitgang op de rechterrail te activeren, is er een ononderbroken pad van WAAR er moeten instructies bestaan.

In het voorbeeld van de motorstart zou de trede kunnen luiden:Start_Button → Stopknop → Motorstart . Wanneer de startknop wordt ingedrukt, wordt de Start_Button-instructie TRUE , waardoor een logisch pad ontstaat dat Motor_Start activeert. De Motor_Start-spoel schrijft dan een TRUE waarde naar de aangewezen geheugenlocatie, die op zijn beurt de motor aandrijft.

Omdat de Motor_Start-instructie een spoel is, blijft deze WAAR nadat de startknop wordt losgelaten, ontstaat er een grendel die de motor laat draaien totdat de stopknop wordt ingedrukt, waardoor de Stop_Button-instructie wordt ingesteld op FALSE en breekt het logische pad.

De logica van een overheaddeur analyseren

Laten we een complexer voorbeeld bekijken:een overheaddeurcontroller. De console heeft drie drukknoppen en drie indicatielampjes. De logica van de sport laat zien dat de Door_Shut instructie is WAAR (dus het SHUT-lampje brandt) terwijl Door_Ajar is FALSE (AJAR-lampje is uit).

Merk op dat de STOP-instructie een XIO is (normaal gesloten). Omdat het momenteel WAAR is , bevat het PLC-geheugen een logische 0 , wat aangeeft dat de fysieke STOP-schakelaar normaal gesproken open is.

Gerelateerde cursus

PLC-programmering

Leer PLC's programmeren in een praktisch, praktijkgericht formaat. De cursussen omvatten Allen-Bradley, Siemens, Omron, CODESYS, Wago, Schneider en meer.

Afronding

We hebben u van een ogenschijnlijk cryptisch diagram naar een duidelijk begrip gebracht van hoe ladderlogica fysieke input vertaalt in machineacties. Of u nu een Siemens NO-contact, een Allen-Bradley XIC of een Phoenix Contact-spoel interpreteert, de onderliggende logica blijft hetzelfde:volg de WAAR- en ONWAAR-statussen om het gedrag van het systeem te ontdekken.