برنامه نویسی نمودار نردبانی پی ال سی چیست؟

یکی از بهترین زبان های برنامه نویسی برای پی ال سی، زبان برنامه نویسی PLC به نام ladder logic یا ladder diagram (LD) است. نکته مهم در مورد نمودار نردبانی این است که بصری تر از بسیاری از زبان های برنامه نویسی دیگر است. بنابراین مردم اغلب یادگیری آن را بسیار آسان تر می دانند. نکته هوشمندانه در مورد منطق نردبان این است که بسیار شبیه به مدار های رله الکتریکی است. بنابراین اگر قبلاً کمی در مورد کنترل رله و مدار های الکتریکی می دانید، می توانید منطق نردبان را حتی سریع تر یاد بگیرید. در این مقاله، شما هر آنچه را که باید در مورد زبان برنامه نویسی ladder diagram PLC بدانید را یاد خواهید گرفت.

قابل توجه علاقه مندان برق صنعتی و اتوماسیون صنعتی باشد که آموزشگاه فن آموزان دوره های آموزش برق صنعتی که شامل آموزش تابلو برق و دوره جامع آموزش plc که خود شامل پی ال سی کینکو، زیمنس، دلتا، فتک و … میباشد را به صورت تخصصی از صفر تا صد و 100% عملی به صورت حضوری و غیر حضوری برگزار مینماید. جهت دریافت اطلاعات و مشاوره رایگان با آموزشگاه فن آموزان تماس حاصل فرمایید.

منطق نردبانی چیست؟

منطق نردبانی که به عنوان نمودار نردبان یا LD شناخته می شود، یک زبان برنامه نویسی است که برای برنامه ریزی PLC استفاده می شود. این یک زبان برنامه نویسی گرافیکی PLC است که عملیات منطقی را با نماد های مشخص بیان می کند. منطق نردبانی از Rung ها ساخته شده است که در واقع خطوط افقی در نمودار نردبانی می باشند که نشان دهنده یک عملکرد یا عملیات کنترلی خاص هستند. از آنجایی که این خطوط در کنار هم، چیزی شبیه یک نردبان را تشکیل می دهد، به آن منطق نردبانی گفته می شود.

منطق نردبانی عمدتاً برای عملیات منطقی بیتی مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه امکان مقیاس گذاری ورودی آنالوگ PLC وجود دارد، اما عملیات ساده بیت منطقی می تواند در برنامه های پیشرفته تر PLC و برنامه نویسی سیستم SCADA مفید باشد. افراد یا سازمانی که استاندارد های منطق نردبان را تعیین می کند PLCOpen است. منطق نردبان تنها یک زبان برنامه نویسی برای PLC ها نیست. این یکی از زبان های برنامه نویسی استاندارد PLC است.

مقدمه ای بر منطق نردبان

برای شروع کار با منطق نردبانی، نکاتی وجود دارد که باید در مورد زبان برنامه نویسی بدانید. باید بدانید چرا منطق نردبانی اختراع شد زیرا در این صورت درک آن برای شما بسیار آسان تر خواهد بود. به خصوص اگر تجربه قبلی با مدار های الکتریکی و رله یا منطق بولی داشته باشید. منطق نردبانی برای تکنسین های پی ال سی اختراع شده است. منطق نردبانی یک زبان برنامه نویسی گرافیکی است. به این معنی که به جای متن، برنامه نویسی با ترکیب عناصر گرافیکی مختلف انجام می شود. این عناصر گرافیکی نماد نامیده می شوند.

یکی از چیز های هوشمندانه در مورد نماد های منطق نردبانی این است که آن ها شبیه نماد های الکتریکی ساخته شده اند. منطق نردبان در اصل برای افرادی با پیشینه برق ایجاد شد. تکنسین ها، برقکاران و افرادی که به نمودارهای الکتریکی و شماتیک آشنایی دارند، به سرعت می توانند این زبان برنامه نویسی را درک کنند.

چگونه منطق نردبان را بخوانیم؟

تفاوت دیگر نمودار های منطقی نردبانی و شماتیک های الکتریکی در نحوه ترسیم آن هاست. در جایی که شماتیک های الکتریکی اغلب افقی ترسیم می شوند، نمودار های منطقی نردبانی به صورت عمودی ترسیم می شوند. ترسیم منطق نردبان عمودی به جای افقی مزایای زیر را دارد:

خواندن نمودار های منطق نردبانی آسان تر است. اول از همه، رسم المان های الکتریکی به طور عمودی، خواندن منطق نردبانی را آسان تر می کند. زیرا طبیعی است که چشم از چپ به راست و سپس به خط بعدی پایین می رود. درست مثل زمانی که در حال مطالعه هستید. البته این فقط برای افرادی که در کشور هایی زندگی می کنند که خواندن از چپ به راست انجام می شود، صدق می کند.

ترسیم و خواندن نمودار های نردبانی روی کامپیوتر آسان است. وقتی منطق نردبانی را روی رایانه ترسیم می کنید، هر بار یک خط می سازید. همانطور که خطوط بیشتری را ترسیم می کنید، آن ها روی هم قرار می گیرند و چیزی شبیه به یک نردبان را می سازند. بهترین راه برای مشاهده نمودار نردبان بزرگ با خطوط زیاد این است که به صورت عمودی همراه با صفحه اسکرول کنید.

دستور تنظیم اجرای برنامه منطق نردبانی راحت تر است. آخرین دلیل برای ترسیم منطق نردبان به صورت عمودی تنظیم ترتیب اجراست. ترتیب اجرا به این صورت است که PLC چگونه منطق نردبان شما را اجرا می کند. برای اینکه دقیق تر باشیم دستورالعمل های منطق نردبان شما به چه ترتیبی توسط PLC اجرا می شود. یک PLC همیشه از بالای منطق نردبان شما شروع می شود و سپس به سمت پایین اجرا می شود.

تفاوت منطق نردبانی با شماتیک های الکتریکی

همان طور که قبلاً به این موضوع اشاره شد، نمودار های نردبانی می توانند بسیار شبیه شماتیک های الکتریکی باشند که عمودی رسم شده اند. اکثر مردم ترسیم نمودار های منطقی نردبانی را از طریق ساختن آن ها به عنوان شماتیک های الکتریکی یاد می گیرند. اما مشکل اینجاست که سیستم های کنترل الکتریکی و PLC به روش های مختلفی کار می کنند و تفاوت هایی در رسم نمودار مربوط به آن ها وجود دارد.

به همین دلیل است که توصیه می شود آن را به روشی متفاوت یاد بگیرید. اصلی ترین تفاوت کنترل کننده منطقی برنامه پذیر با سیستم های کنترلی الکتریکی این است که plc یک خط منطقی نردبانی را می گیرد و آن را اجرا می کند و سپس به خط بعدی می رود. در حالی که در سیستم های الکتریکی، امکان اجرا و فعال سازی چندین خط به صورت همزمان وجود دارد. با در نظر گرفتن این تفاوت اساسی، وقت آن است که منطق نردبانی را یاد بگیریم.

برنامه نویسی نمودار نردبانی (LD) چیست؟

اولین چیزی که هنگام ایجاد یک منطق نردبان جدید خواهید دید، دو خط عمودی است. منطق نردبان شما در بین این دو خط است. وقتی منطق نردبان را ترسیم می کنید، اتصالات عمودی بین این دو خط را ترسیم می کنید. به هر یک از آن ها یک پله می گویند. درست مثل یک نردبان فیزیکی.

در این پله ها می توانید هر یک از نماد های منطق نردبان را برای ایجاد منطق مورد نظر خود قرار دهید. این برای درک چگونگی اجرای منطق نردبان توسط سخت افزار PLC است. به طور کلی، PLC ابتدا تمام ورودی های خود را اسکن می کند، سپس برنامه را برای تنظیم خروجی ها اجرا می کند. اما PLC چگونه منطق نردبان ما را اجرا می کند؟ plc هر پله را در یک زمان، اجرا می کند. این ممکن است یکی از مه مترین قوانین منطق نردبانی باشد. PLC فقط یک مرحله را در یک زمان اجرا می کند، سپس مرحله بعدی را اجرا می کند. در واقع PLC فقط یک نماد را در یک زمان اجرا می کند.

کاربرد برنامه نویسی نردبانی

هر جز کوچک و بزرگ در plc با نمادی روی نمودار نردبان نشان داده می شود که روابط بین دستگاه ها را نشان می دهد. علاوه بر این، چیزهای دیگری فراتر از رله، مانند پمپ ها نیز در شماتیک نردبان دیده می شود. منطق نردبانی به یک زبان برنامه نویسی تبدیل شده است که یک سیستم را از طریق یک نمودار گرافیکی بر اساس نمودارهای مدار سخت افزاری منطق رله توصیف می کند.

منطق نردبان برای ساخت یک نرم افزار کنترل کننده منطق قابل برنامه ریزی (PLC) استفاده می شود و در برنامه های کاربردی کنترل صنعتی استفاده می شود. برای سیستم های کنترل اساسی و در عین حال ضروری یا برای بازسازی مدار های رله سیم دار قدیمی، منطق نردبان مفید است. این نوع برنامه نویسی در سیستم های اتوماسیون بسیار پیشرفته استفاده شده است زیرا کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی پیچیده تر شده اند. منطق نردبانی را باید به عنوان زبانی توصیف کرد که بر قوانین متمرکز است، نه زبان رویه ها. چرا که نمودار نردبانی نشان دهنده یک قانون است.

برنامه نویسی نمودار نردبانی پی ال سی چگونه کار می کند؟

سه دستورالعمل اساسی برنامه نویسی PLC منطق نردبان عبارتند از Examine if Open (XIO)، Examine if Closed (XIC) و Output Energize (OTE). در ادامه توضیحات مختصری برای آشنایی با آن ها ارائه شده است.

Examine if Open (XIO)

این دستور پر کاربرد به صورت (اگر باز است بررسی کنید) ترجمه می شود. به این معنی که اگر بیت روی Low تنظیم شده باشد یا برابر با 0 باشد، این دستور ورودی با بررسی بیت بولی ارائه شده، شرایط را به True ارزیابی می کند. اگر بیت روی High تنظیم شود، این فرمان شرط را به False ارزیابی می کند. اگر شرط True باشد، بقیه پله های منطقی نردبان ارزیابی و اجرا می شوند.

Examine if Close (XIC)

ترجمه لغوی این دستور به این صورت است. اگر بسته است بررسی کنید. برای توضیحات تخصصی باید به یان موضوع اشاره شود که اگر بیت به 1 برسد یا به اصطلاح High باشد، این دستور ورودی با بررسی بیت بولی ارائه شده، شرایط را به True ارزیابی می کند. اگر بیت 0 باشد یا روی Low تنظیم شده باشد، این فرمان شرط را به False ارزیابی می کند. اگر شرط True باشد، بقیه پله های منطقی نردبان ارزیابی و اجرا می شوند.

Output Energize (OTE)

وقتی بیت روی 1 یاHigh باشد، این دستور ورودی XIC مرتبط آن را روی True تنظیم می کند. وقتی بیت روی 0 یا Low باشد، این دستور ورودی XIO مرتبط آن را روی False تنظیم می کند.

مزایا و معایب زبان برنامه نویسی LD

نمودار نردبانی تفسیر شماتیک فوق العاده ای را ارائه می دهد که بر اصول مدار های کنترلی متمرکز است. زبان برنامه نویسی LD برای برنامه هایی که کارکنانی تجربه فنی برای تعمیر یا مدیریت ندارند، مانند برق کار ها یا تکنسین های کارخانه، رایج می باشد. ساختار سازمان یافته و منسجم آن موجب شده سات تا یادگیری آن راحت باشد. هم چنین این برنامه دارای پشتیبانی قوی آنلاین برای ویرایس برنامه داشته و می تواند دستور های شما را ذخیره کند.

با وجود این که این زبان برنامه نویسی محبوب و پر کاربرد است، اما دارای یک عیب است که استفاده از آن را با محدودیت رو به رو کرده است. وجود دستور العمل هایی که در دسترس نبوده، می تواند روند برنامه نویسی را سخت و چالش بر انگیز کند.

نحوه ایجاد نمودار نردبانی آنلاین

Rung ها در نمودار نردبانی سیم های تغذیه یک مدار منطقی رله تنظیم کننده را نشان می دهند. در خط چپ، یک مسیر تغذیه ولتاژ مثبت و در سمت راست، یک مسیر ولتاژ منفی وجود دارد.

در نمودار نردبانی، جریان منطقی از ریل سمت چپ به ریل سمت راست است. هفت جنبه اساسی از نمودار نردبانی وجود دارد که هنگام استفاده از یک سیستم منطق نردبانی در PLC باید یاد بگیرید. آن ها اسامی و عباراتی هستند که مربوط به خطوط، پله ها، ورودی ها، خروجی ها، عبارات منطقی، نشان گذاری آدرس یا نام برچسب ها هستند. برخی از این موارد ضروری و برخی اختیاری هستند.

در نمودار نردبانی دو ریل وجود دارد که به صورت خطوط عمودی کشیده شده اند. پله ها به صورت افقی ترسیم می شوند و ریل ها را به گزاره های منطق مرتبط می کنند. ورودی ها، اعمال کنترلی واقعی مانند فشردن یک دکمه فشاری یا فعال کردن سوئیچ هستند. خروجی ها ماشین های الکترونیکی هستند که مانند یک موتور الکتریکی یا یک اهرم برقی روشن و خاموش می شوند. عبارات منطقی برای فرمول بندی عملیات کنترل مورد نظر در ترکیب با ورودی ها و خروجی ها استفاده می شوند.

مطلبی که خواندید حاصل تلاش تیم تحریریه واحد برق و اتوماسیون صنعتی آموزشگاه فنی حرفه ای فن آموزان بود. فن آموزان با برگزاری دوره های تخصصی رشته برق صنعتی همچون آموزش PLC و آموزش تابلو برق در تلاش است تا در بهبود اشتغال زایی در صنعت کشور تاثیری حتی کوچک داشته باشد. از آموزش تا اشتغال باشماییم.