O que é Linguagem Ladder?

A Linguagem Ladder é uma linguagem gráfica que permite programar Controladores Lógicos Programáveis (CLPs), que são dispositivos eletrônicos usados para automatizar processos industriais.

A Linguagem Ladder se baseia nos diagramas elétricos, que eram utilizados para construir circuitos de relés, que acionavam máquinas e equipamentos, como cilindros hidráulicos e motores elétricos. Todos os dispositivos de circuitos elétricos, como botões, válvulas e solenoides, podem ser representados em símbolos nos diagramas Ladder, incluindo as suas conexões.

A Linguagem Ladder foi a primeira linguagem de programação desenvolvida para os CLPs, e, como a criação destes foi uma necessidade de substituição do controle de sistemas com relés lógicos, nada mais natural que a Linguagem Ladder fosse similar aos diagramas utilizados para documentar a lógica por relés. Assim, os engenheiros e técnicos que já estavam familiarizados com a lógica a relés, não precisaram de treinamentos extensos para entender ou desenvolver um programa em Ladder.

A Linguagem Ladder é uma das cinco linguagens de programação de CLPs definidas pela norma IEC 61131-3, que padroniza os conceitos e as funcionalidades dos CLPs. As outras quatro linguagens são: FBD (Function Block Diagram, Diagrama de Blocos de Funções), ST (Structured Text, Texto Estruturado), IL (Instruction List, Lista de Instruções) e SFC (Sequential Function Chart, Diagrama de Funções Sequenciais).

O nome Ladder (escada em inglês) provém do fato de que a disposição dos símbolos é realizada, de maneira geral, na vertical, que lembra o formato de uma escada. A cada lógica de controle se dá o nome de rung (degrau), composta por linhas e colunas. Para saber mais, conheça nosso Curso Programador de CLP clicando aqui.

Como funciona a Linguagem Ladder?

A Linguagem Ladder funciona através de um ciclo de varredura, que é realizado pelo processador (CPU) do CLP. O ciclo de varredura consiste nos seguintes passos:

• O CLP lê os sinais de entrada dos sensores, que podem ser analógicos ou digitais, e converte-os em valores numéricos;
• O CLP executa o programa, que é uma sequência de rungs escritos em Linguagem Ladder. O programa define a lógica de controle do processo, ou seja, as condições e as ações que devem ser realizadas pelo CLP;
• O CLP envia os sinais de saída para os atuadores, que podem ser analógicos ou digitais, e converte-os em valores físicos, como tensão, corrente, etc. Os sinais de saída acionam os atuadores, que realizam as ações de controle do processo, como ligar ou desligar um motor, abrir ou fechar uma válvula, etc;
• O CLP repete o ciclo de varredura, atualizando os dados de entrada e de saída a cada ciclo.

O ciclo de varredura é realizado de forma contínua e rápida, fazendo com que os resultados na saída sejam quase imediatos. O tempo de varredura depende da complexidade do programa, do número de entradas e saídas, e da capacidade do CLP. Quanto menor o tempo de varredura, maior a precisão e a confiabilidade do controle.

Como programar CLPs com Linguagem Ladder?

Para programar CLPs com Linguagem Ladder, é preciso utilizar um software de programação específico, que pode variar de acordo com o fabricante e o modelo do CLP. O software de programação permite ao programador criar, editar, testar e transferir o programa em Ladder para o CLP, além de monitorar e depurar o funcionamento do programa.

A Linguagem Ladder é composta por dois tipos de símbolos: contatos e bobinas. Os contatos representam as entradas do CLP, que podem ser sensores, botões, chaves, etc. As bobinas representam as saídas do CLP, que podem ser atuadores, lâmpadas, relés, etc. Os contatos e as bobinas podem ser de dois tipos: normalmente abertos (NA) ou normalmente fechados (NF). Os contatos e as bobinas NA são representados por um traço horizontal, enquanto os contatos e as bobinas NF são representados por um traço horizontal com uma diagonal.

Os contatos e as bobinas são conectados por linhas verticais e horizontais, formando os rungs. Cada rung representa uma condição lógica que deve ser satisfeita para que a bobina seja acionada. A linha vertical à esquerda representa a fonte de alimentação do CLP, que fornece a tensão necessária para o funcionamento do circuito. A linha vertical à direita representa o retorno da alimentação, que fecha o circuito. A linha horizontal superior representa o barramento positivo, enquanto a linha horizontal inferior representa o barramento negativo.

Os contatos e as bobinas podem ser associados em série ou em paralelo, formando expressões lógicas mais complexas. A associação em série representa uma operação lógica E (AND), que significa que todos os contatos devem estar fechados para que a bobina seja acionada. A associação em paralelo representa uma operação lógica OU (OR), que significa que pelo menos um dos contatos deve estar fechado para que a bobina seja acionada.

Além dos contatos e das bobinas, a Linguagem Ladder também possui outros símbolos que representam funções especiais, como temporizadores, contadores, comparadores, operações matemáticas, etc. Esses símbolos são chamados de blocos de funções, e podem ter parâmetros de entrada e de saída, que são configurados pelo programador. Os blocos de funções podem ser combinados com os contatos e as bobinas, formando rungs mais sofisticados.

Conclusão

A Linguagem Ladder é uma linguagem gráfica que permite programar CLPs, que são dispositivos usados para automatizar processos industriais, residenciais ou de IoT. A Linguagem Ladder se baseia nos diagramas elétricos, que eram utilizados para construir circuitos de relés, que acionavam máquinas e equipamentos. A Linguagem Ladder funciona através de um ciclo de varredura, que é realizado pelo processador do CLP. A Linguagem Ladder é composta por contatos e bobinas, que representam as entradas e saídas do CLP, e blocos de funções, que representam funções especiais.

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