Programarea automatelor programabile

Elementele de programare ale limbajului orientat pe scheme cu contacte

Scrierea unui program în limbajul orientat pe scheme de contacte (Ladder Diagram – LD) presupune desenarea unei diagrame (diagrama LD) similare unei scheme electrice cu contacte. Elementele componente ale diagramei LD modeleaza functionarea elementelor unei scheme cu contacte. De aceea interpretarea functionarii diagramei LD este similara interpretarii schemelor electrice cu contacte.

Elementele de baza utilizate pentru scrierea unui program în limbaj LD sunt contactele, bobinele, temporizatoarele, numaratoarele si blocurile functionale (functiile).

Contactele

Contactele sunt elemente de programare care modeleaza contactele aparatelor electrice de comutatie. Ca si în cazul acestora din urma, contactele pot fi de tip n.d. si n.î. (Fig.1).

În cadrul unui program LD, contactele pot fi asociate intrarilor AP, iesirilor AP sau unor variabile interne. La intrari pot fi conectate dispozitive care au doua stari de functionare cum ar fi contactele auxiliare ale contactoarelor si releelor, contactele n.î. sau n.d. ale butoanelor de comanda, limitatoarelor de cursa, detectoarelor de marimi fizice, elementelor de protectie, iesirile digitale ale unor aparate de masura, protectie sau comanda, iesirile digitale ale altor AP sau sisteme de comanda etc.

Pe lânga contactele obisnuite, unii producatori pun la dispozitia programatorilor si alte elemente de programare corespunzatoare intrarilor AP, întâlnite, îndeosebi, în cazul circuitele numerice, cum ar fi intrari cu memorie (latch), intrari active pe frontul crescator sau active pe frontul descrescator.

Bobinele

Bobinele sunt elemente de programare care modeleaza functionarea bobinele contactoarelor si releelor electromagnetice. Ca si în cazul bobinelor din schemele electrice, bobinele din programele LD pot avea doua stari: alimentate sau nealimentate. Ele pot fi asociate iesirilor automatului dar si unor variabile interne modelând astfel releele auxiliare din cadrul schemelor electrice cu contacte.

Fiecare iesire este de asemenea identificata în mod unic, modul de identificare diferind de la un producator la altul. Fiecarei iesiri i se asociaza o singura bobina si unul sau mai multe contacte ce pot fi utilizate în schema în mod asemanator contactelor auxiliare ale contactoarelor si releelor.

La aceste iesiri pot fi conectate dispozitive care au doua stari de functionare cum ar fi bobinele contactoarelor sau releelor, elemente de semnalizare acustica sau luminoasa, sarcini de putere mica, intrarile digitale ale unor aparate de masura, protectie sau comanda, intrarile digitale ale altor AP sau sisteme de comanda etc.

În Fig.2 sunt date simbolurile folosite pentru reprezentarea bobinelor. Având în vedere ca bobinele sunt asociate iesirilor si ca acestea pot fi negate, putem întâlni ca element de programare în limbajul LD, bobina negata (Fig.2b). Într-un automat, fiecare iesire este identificata în mod unic, identificarea fiind diferita de la producator la producator. Fiecarei iesiri i se asociaza unul sau mai multe contacte având acelasi identificator si care pot fi folosite în diagrama LD.

Temporizatoarele

Temporizatoarele sunt elemente de programare care modeleaza functionarea releelor de timp si a contactelor temporizate. Ele sunt utilizate pentru a realiza actiuni întârziate sau ce dureaza un anumit interval de timp. Producatorii de AP furnizeaza atât functii elementare de temporizare cât si functii mai complexe. În acest fel, temporizatoarele utilizate în programele LD au o flexibilitate si o functionalitate mult mai mare decât temporizatoarele utilizate în schemele electrice.

Temporizatoarele simple permit realizarea unei actiuni întârziate cu un anumit interval de timp ce poate fi programat. Functiile de temporizare mai complexe au în vedere obtinerea unor temporizari variabile, functie de anumite conditii care apar la un moment dat.

În cadrul programelor LD, un temporizator are o structura de tipul celei din Fig.3. Fiecare temporizator din schema este identificat în mod unic, modul de identificare fiind diferit de la un producator la altul.

Materializarea temporizatoarelor în AP se realizeaza utilizând circuite numaratoare. Ca urmare, indicarea temporizarii se va face precizând numarul de incremente de timp pe care temporizato rul îl va numara (valoarea prestabilita) si durata unui increment (baza de timp). În cazul în care implementarea limbajului permite utilizarea unor baze de timp diferite pentru temporizatoare diferite, trebuie precizat pentru fiecare temporizator aceasta baza de timp. Valorile uzuale pe care le poate avea baza de timp sunt 0,01s; 0,1s sau 1s.

În cazul în care baza de timp este aceeasi pentru toate temporizatoarele, precizata în manualul de programare a AP, aceasta este omisa. Ca urmare, valoarea prestabilita poate fi exprimata în unitati de timp (s).