Programación tipo ladder

En esta nueva entrada de blog vamos a tratar el lenguaje más utilizado en la programación de autómatas; el denominado lenguaje en escalera, ladder o de contactos.

Este sistema, estandarizado en IEC 61131-3, es un lenguaje gráfico basado en los esquemas de control de conmutación clásicos siguiendo lógica matemática. La programación ladder se encuentra presente en la mayoría de autómatas o PLCs (Program Logic controller) debido a su simplicidad y amplio abanico de posibilidades.

El esquema eléctrico se representa con dos líneas verticales a derecha e izquierda representando:

• Las línea 24V y 0V en sistemas de corriente continua
• L1 y L2 en sistemas de corriente alterna.

La CPU realiza la lectura de izquierda a derecha y de arriba abajo, por lo que las instrucciones de entrada o contactos se introducen en el lado izquierdo y las de salida o bobinas en el lado derecho. Las condiciones de entrada determinan si las instrucciones de salida son activadas o no.

Al representar los contactos clásicos podemos encontrar cuatro posibilidades de condiciones de entrada:

– Contacto normalmente abierto: El contacto o entrada se encuentra en circuito abierto cuando su valor lógico es 0 y en circuito cerrado cuando su valor lógico es 1. Es el contacto más empleado en todo tipo de interruptores o selectores.

– Contacto normalmente cerrado: El contacto o entrada se encuentra en cortocircuito cuando su valor lógico es 0 y en circuito abierto cuando su valor lógico es 1. La utilidad de este tipo de equipos es la activación de los mismos si hay algún fallo en ellos lo que permite detectar fallos de alimentación, cableado…

– Flanco positivo: Se activa en el momento que el estado lógico de un contacto pasa de 0 a 1. Se suele emplear en pulsadores, donde lo importante no es el estado, sino el número de pulsaciones.

– Flanco negativo: Se activa en el momento que el estado lógico de un contacto pasa de 1 a 0. Se suele emplear igualmente en pulsadores pero en el momento de soltar el pulsador.

Las representaciones gráficas de los elementos están normalizadas según normas NEMA. En particular los símbolos empleados para los contactos de entradas que hemos visto son los siguientes:

En cuanto a las salidas o bobinas también nos encontramos con cuatro posibilidades:

– Bobina normalmente abierta: al activarse pondrá a nivel lógico 1 la bobina.

– Bobina normalmente cerrada: al activarse pondrá a nivel lógico 0 la bobina.

– Enclavar bobina: al activarse pondrá a nivel lógico 1 la bobina y aunque las condiciones de entrada cambien, la bobina se quedará en este este estado.

– Resetear bobina: al activarse pondrá a nivel lógico 0 la bobina y aunque las condiciones de entrada cambien, la bobina se quedará en este estado.

La representación de estas cuatro opciones es la que se puede ver a continuación:

En la parte superior de los elementos se suele indicar la entrada/salida/marca interna empleada.

Empleando estos elementos, podemos realizar combinaciones entre ellos para crear diferentes lógicas de activación/desactivación tales como elementos en serie o paralelo:

Además de estas bobinas, las condiciones de entrada pueden ejecutar funciones que nos permiten ejecutar diferentes operaciones, ya sean matemáticas (sumas, restas, multiplicaciones, divisiones…), de temporización, de contaje, etc.

Como hemos comentado este lenguaje se emplea en numerosos softwares de programación de PLCs como pueden ser el WinProLadder de Fatek o el TIA Portal de Siemens.