Styk normalnie otwarty i cewka to dwie instrukcje, których w ladder logic użyjesz częściej niż wszystkich pozostałych razem wziętych. Wystarczy wstawić po jednej na szynę i masz gotowy układ załączania silnika. W tej lekcji budujemy dokładnie taki układ na prawdziwym sterowniku Allen-Bradley Micro850 w Connected Components Workbench, wgrywamy go przez Ethernet i patrzymy, jak realny stycznik załącza silnik. Po drodze trafiamy na najczęstsze źródło pomyłek u początkujących: styk normalnie otwarty w programie to nie to samo, co przycisk ze stykami normalnie otwartymi w szafie.
Zmienne, od których zaczynamy
Wszystko zaczyna się w zmiennych globalnych. W szablonie projektu zdefiniowane są trzy aliasy, a ich komentarze mówią, jakie urządzenia fizyczne za nimi stoją:
xPushButton_Start_S1na wejściu_IO_EM_DI_00– przycisk start, fizycznie S1 13/14 (NO).xPushButton_Stop_S2na wejściu_IO_EM_DI_01– przycisk stop, fizycznie S2 11/12 (NC).xContactor_Cmd_K1na wyjściu_IO_EM_DO_00– cewka stycznika K1, który załącza silnik.
Zwróć uwagę na oznaczenia NO i NC już w tych komentarzach. Będą miały znaczenie na końcu.
Budowa pierwszej szyny
Program ma jedną sieć, czyli w nomenklaturze ladder jedną szynę. Kliknij na szynę i wstaw styk normalnie otwarty, a następnie cewkę. Na początku obie instrukcje pokazują wykrzykniki, co oznacza po prostu, że nie przypisano im jeszcze zmiennych.
Najedź na niebieski prostokąt nad instrukcją i zacznij pisać. Connected Components Workbench filtruje listę zmiennych w trakcie pisania, więc wpisanie litery x podpowiada aliasy:
Przypisz xPushButton_Start_S1 do styku, a xContactor_Cmd_K1 do cewki. I to już cały program:
Wgranie programu i test na realnym sprzęcie
Sterownik jest połączony przez Ethernet ze stałym adresem IP, więc wystarczy kliknąć download, potwierdzić i przejść w tryb monitorowania.
Naciskasz i trzymasz przycisk start, silnik rusza. Puszczasz, silnik się zatrzymuje. W widoku monitorowania styk normalnie otwarty podświetla się na zielono, co oznacza, że sygnał dociera do wejścia sterownika, i w tym samym momencie wyjście sterownika załącza się, podając napięcie na stycznik. To samo prześledzisz na diodach sygnalizacyjnych wejść i wyjść PLC: trzymasz start, świeci dioda wejścia, świeci dioda wyjścia, stycznik się zaciąga.
Stanowisko użyte w nagraniu to nasz PLC Trainer ControlByte – dlatego tak mały program potrafi napędzić prawdziwy silnik.
Co tak naprawdę robi styk normalnie otwarty
Teraz teoria, którą znacznie łatwiej przyswoić po zobaczeniu działającego układu:
Styk normalnie otwarty jest zamknięty i przewodzi sygnał, gdy przypisany do niego operand ma stan 1 (TRUE). Pozostaje otwarty i nie przewodzi, gdy operand ma stan 0 (FALSE). To cała zasada. Na niej opiera się wszystko pozostałe.
AND: dwa styki szeregowo
Postaw dwa styki normalnie otwarte obok siebie na tej samej szynie, czyli szeregowo, a otrzymasz logiczne AND. Wyjście przyjmie stan TRUE tylko wtedy, gdy oba styki będą w stanie 1. W praktyce oznacza to, że aby uruchomić silnik, trzeba wcisnąć dwa przyciski.
OR: dwa styki równolegle
Połącz dwa styki normalnie otwarte równolegle, a dostaniesz OR. Tutaj wystarczy stan wysoki na jednym ze styków, żeby na wyjściu pojawił się stan wysoki.
Cewka, czyli zapis wyniku do wyjścia
Cewka to instrukcja przypisania. Zapisuje wynik wszystkiego, co znajduje się na szynie po jej lewej stronie, do przypisanego jej operandu.
Ustawia operand na TRUE / 1, gdy stan przed instrukcją w gałęzi (RLO) jest TRUE, oraz na FALSE / 0, gdy jest FALSE. W naszym układzie tym operandem jest polecenie załączenia stycznika, więc to właśnie cewka fizycznie uruchamia silnik.
Dodanie przycisku stop, czyli AND z dwóch styków
Wróć do programu, kliknij na szynę i dodaj drugi styk normalnie otwarty, tym razem z przypisaną zmienną xPushButton_Stop_S2. Właśnie zbudowałeś bramkę AND z dwóch styków normalnie otwartych połączonych szeregowo – oba warunki muszą być spełnione, zanim silnik ruszy.
Wgraj zmodyfikowany program do sterownika i przetestuj układ jeszcze raz.
Haczyk: styk NO w programie, styki NC w przycisku
To fragment, przy którym warto zwolnić.
Spójrz na widok monitorowania. Styk stopu świeci na zielono, mimo że nikt nie naciska przycisku stop. Dzieje się tak, ponieważ fizyczny przycisk stop ma styki normalnie zamknięte: w spoczynku podaje +24 V na wejście sterownika, więc wejście ma stan TRUE. Styk startu jest podświetlony na niebiesko, czyli 0 V, bo fizyczny przycisk start ma styki normalnie otwarte i nikt go nie naciska.
Żeby wysterować wyjście, potrzebujesz jednej ciągłej zielonej ścieżki przez całą szynę. W tym układzie trzeba więc nacisnąć start, a efekt jest dokładnie taki, jakiego oczekiwałbyś od prawdziwej maszyny:
- Naciskasz start: silnik pracuje. Puszczasz: silnik staje.
- Naciskasz stop w trakcie trzymania startu: silnik staje. Ścieżka zostaje przerwana, nie ma ciągłości w programie, stycznik odpada.
- Trzymasz stop i próbujesz wystartować: nic się nie dzieje. Warunek logiczny nigdy nie zostaje spełniony.
Silnik da się uruchomić tylko wtedy, gdy przycisk stop podaje stan wysoki na wejście sterownika, czyli gdy nie jest naciśnięty. Zapamiętaj tę parę: start ma styki normalnie otwarte, a stop styki normalnie zamknięte – i żeby poprawnie czytać program, trzeba rozumieć to od strony sprzętu.
Najczęstsze pytania (FAQ)
Czym jest styk normalnie otwarty w ladder logic?
To instrukcja, która przewodzi sygnał, gdy przypisany do niej operand ma stan TRUE (1), i blokuje go, gdy operand ma stan FALSE (0). Jest podstawowym elementem budowania warunków logicznych na szynie.
Jak zrobić bramkę AND albo OR w ladder?
Styki połączone szeregowo dają AND (wszystkie muszą być w stanie TRUE), a połączone równolegle dają OR (wystarczy jeden w stanie TRUE).
Co robi cewka?
Cewka zapisuje wynik logiki szyny (RLO) do przypisanego jej operandu: TRUE, gdy ścieżka przed nią przewodzi, i FALSE, gdy nie przewodzi.
Dlaczego styk stopu świeci na zielono, choć przycisk nie jest naciśnięty?
Ponieważ prawdziwy przycisk stop ma styki normalnie zamknięte, więc w spoczynku podaje 24 V na wejście PLC i wejście odczytuje stan TRUE. To bezpieczna konwencja: gdy przewód się urwie, sygnał zanika i maszyna nie może ruszyć.
Podsumowanie
Jeden styk normalnie otwarty i jedna cewka wystarczą, żeby uruchomić silnik, a dwa styki szeregowo wystarczą, żeby dołożyć warunek zatrzymania. Same instrukcje są proste – kłopot sprawia to, że symbol styku w programie opisuje logikę, a oznaczenie NO lub NC na przycisku opisuje sprzęt. Dopiero czytane razem przestają być abstrakcją.
Jeśli chcesz poznać bliżej sterownik, na którym to działa, zajrzyj do wpisu o sterowniku Micro850 2080-L50E. A jeśli szukasz uporządkowanej ścieżki przez programowanie w ladder, sprawdź nasz kurs programowania PLC w języku LAD/FBD.
O autorze
