Релейная логика в программировании ПЛК:основы и примеры из реальной жизни

Релейная логика — это один из пяти языков программирования, определенных стандартом IEC 61131-3. Он остается наиболее широко распространенным благодаря интуитивно понятному схематическому представлению, отражающему логику проводного реле.

К концу этой статьи вы сможете прочитать типичную промышленную программу и точно понять, как работает логика управления машиной.

Предпочитаете визуальное прохождение? Посмотрите видео ниже или продолжайте читать, чтобы получить подробное пошаговое объяснение.

Электрическая схема

Первый язык ПЛК был создан в виде электрической лестничной схемы, что сделало его знакомым электрикам и специалистам по техническому обслуживанию. Помимо эстетики, этот формат облегчает быстрое устранение неполадок:ступенька оценивается как True. или Ложь гораздо быстрее, чем отладка кода построчно.

Ниже представлена классическая схема запуска/остановки двигателя. Кнопка запуска, кнопка остановки и реле управления (CR1) соединены вместе, так что нажатие кнопки запуска подает питание на CR1. Когда на CR1 подается питание, контакты 8 и 6 замыкаются, сохраняя питание CR1 даже после отпускания кнопки пуска. Контакты 1 и 3 затем замыкаются, подавая питание на двигатель. При отпускании кнопки остановки открывается путь к CR1, что приводит к остановке двигателя.

В промышленной практике вариант этой схемы с релейной схемой предпочтителен, поскольку он четко отображает действия схемы. В старых конструкциях с жесткой проводкой требовалась замена проводки при выходе из строя какого-либо компонента. ПЛК устраняют эту необходимость, удаляя физическую проводку и большую часть оборудования.

Как работает лестничная логика

В последовательности запуска/остановки двигателя на основе ПЛК кнопки пуска и остановки становятся отдельными входами ПЛК. Сам двигатель приводится в действие с помощью выхода ПЛК. Программа лестничной логики оценивает состояние входов и соответствующим образом управляет выходом.

Основные инструкции ПЛК

Все производители ПЛК используют во многом идентичные графические символы, хотя названия различаются. Три наиболее распространенные инструкции:

• Нормально открытый (НО) контакт – Siemens называет это НЕТ; Аллен-Брэдли использует XIC (проверить, если закрыто). Закрытый контакт возвращает TRUE. , открытый контакт FALSE .
• Нормально закрытый (НЗ) контакт – Siemens называет это NC; Аллен-Брэдли использует XIO (проверить, открыто ли). Закрытое значение равно TRUE. , открытие равно FALSE .
• Катушка (выходное напряжение) – Siemens называет это катушкой; Аллен-Брэдли называет это ОТЕ. Катушка меняет состояние выхода, когда ступень оценивается как TRUE. .

Эти символы чисто визуальные; они не представляют собой физические контакты.

Построение лестничной ступени

Думайте о левой и правой вертикальных линиях как о шинах питания. Ступенька соединяет левый рельс с правым посредством серии инструкций. Левая шина обеспечивает логическое питание; для включения выхода на правом рельсе непрерывный путь TRUE инструкции должны существовать.

В примере запуска двигателя ступень может выглядеть следующим образом:Start_Button. → Кнопка_Стоп → Запуск_двигателя . При нажатии кнопки запуска инструкция Start_Button становится TRUE. , создавая логический путь, который активирует Motor_Start. Затем катушка Motor_Start записывает TRUE. значение в назначенную ячейку памяти, которая, в свою очередь, приводит в движение двигатель.

Поскольку инструкция Motor_Start является катушкой, она остается TRUE. после отпускания кнопки запуска создается защелка, которая удерживает двигатель в работе до тех пор, пока не будет нажата кнопка остановки, что устанавливает для инструкции Stop_Button значение FALSE. и нарушает логический путь.

Анализ логики лестницы с верхней дверью

Давайте рассмотрим более сложный пример:верхний дверной контроллер. Пульт имеет три кнопки и три индикаторные лампы. Логика цепочки показывает, что Door_Shut инструкция имеет значение TRUE (так что индикатор SHUT горит), пока Door_Ajar ЛОЖЬ (Индикатор AJAR не горит).

Обратите внимание, что инструкция STOP является XIO (нормально закрытой). Поскольку в настоящее время это ИСТИНА , память ПЛК содержит логику 0 , что указывает на то, что физический переключатель СТОП нормально разомкнут.

Сопутствующий курс

Программирование ПЛК

Научитесь программировать ПЛК в практическом формате. Курсы охватывают Allen‑Bradley, Siemens, Omron, CODESYS, Wago, Schneider и другие.

Подведение итогов

Мы привели вас от, казалось бы, загадочной диаграммы к четкому пониманию того, как лестничная логика преобразует физические входные данные в действия машины. Независимо от того, интерпретируете ли вы НО-контакт Siemens, Allen-Bradley XIC или катушку Phoenix Contact, основная логика остается той же:следуйте состояниям ИСТИНА и ЛОЖЬ, чтобы выявить поведение системы.