บทที่ 2 ภาษา

บทท่ี 2 ภาษา PLC การเลือกภาษาท่ีใช้เขียนโปรแกรม ต้องพิจารณาจากความถนัดของผู้ใช้ เป็นอันดับแรก การใช้ภาษา PLC เพ่ือให้เกิดประสิทธิภาพท่ีดีนั้น ผู้ใช้ต้องรู้จัก อุปกรณ์ควบคุม ลาดับข้นั ตอนการทางานจากเร่ิมตน้ จนสิ้นสุดการทางาน ภาษาท่ีใชก้ าหนดไว้ 5 รูปแบบ คือ ภาษา LAD (Ladder Diagram) ภาษา FBD (Function Block Diagram) ภาษา IL(Instruction List) ภาษา ST (Structure Text) ภาษา SFC (Sequential Function Chart)

ภาษา FBD (Function Block Diagram) • ภาษา FBD เป็นภาษาที่แสดงรูปแบบของคาสง่ั การทางานในลักษณะของ รปู ภาพ หรือกราฟกิ

ภาษา IL (Instruction List) • ภาษา IL เปน็ ภาษาที่เขียนอยูใ่ นรูปข้อความ และมีลกั ษณะคล้ายกบั ภาษาแอสเซมบลี (Assembly) และภาษาเคร่อื ง (Machine code)

ภาษา ST (Structure Text) • ภาษา ST เปน็ ภาษาระดบั สงู มพี น้ื ฐานมาจากภาษา Pascal ซึ่งประกอบด้วยนพิ จน์และคาสง่ั โดยคาสงั่ ทว่ั ไปจะอยู่ในรูปของคาสั่งเก่ยี วกบั การเลือกทางาน หรือคาสง่ั การทางานซ้า • D: =B*B-4*A*C; • IF D<0.0 THEN Nroots :=0; • ELSIF D = 0.0 THEN • Nroots :=1; • X1:=-B/(2.0*A); • ELSE Nroots :=2; • X1: = (-B+sqrt(D))/(2.0*A); • X2:= (-B-sqrt(D))/(2.0*A); • END_IF

ภาษา SFC (Sequential Function Chart) • ภาษา SFC เป็นรูปแบบของภาษาที่ถูกพฒั นาขน้ึ มา เพื่อใชร้ องรบั การ เขยี นโปรแกรม สาหรบั ควบคุมกระบวนการท่ีมคี ณุ ลกั ษณะของการทางาน เปน็ ไปตามลาดบั ข้นั ตอนทไี่ ด้ถกู กาหนดไว้ (Sequential system)

ภาษา LAD (Ladder Diagram) • ภาษา LAD เป็นภาษาที่ให้ความหมายใกล้เคียงกับวงจรรีเลย์ไฟฟ้ามาก ที่สุด ภาษา LAD ประกอบด้วยเส้นขนานกันทางแนวต้ังจานวนสองเส้น ซ่ึงเปรียบเสมือนสายไฟ 2 เส้นขนานกันโดยสายไฟเส้นทางด้านซ้าย จะ เป็นสายท่ีมีไฟ (+V/ L) ส่วนสายไฟเส้นทางด้านขวาจะเป็นสายนิวตรอล หรือกราวด์ (N/GND) ระหว่างสายไฟสองเส้นน้ีจะมีสัญลักษณ์ หน้าสัมผัส มีลักษณะคล้ายวงจรรีเลย์ วงจรต่อกันเป็นลักษณะคล้าย ข้ันบันได (LADDER) และในโปรแกรมหน่ึง ๆ จะประกอบด้วยจานวนรังก์ หลาย ๆ รังก์ โดยรังก์ (RUNG) หมายถึง กลุ่มของเง่ือนไขอินพุตท้ังหมดที่ ให้เอาตพ์ ตุ 1 เอาตพ์ ุต หรือมากกวา่

ลกั ษณะของภาษา LAD (Ladder Diagram) ภาษา LAD เป็นภาษาท่ีนิยมเขียนกันมาก เพราะเป็นภาษาท่ีมีลักษณะคล้ายกับ วงจรรีเลยม์ ากทส่ี ุด การกาหนดอนิ พตุ /เอาต์พตุ รีเลย์ภายใน ตวั นับจานวน ตวั ตัง้ เวลา หรือหมายเลขกากับหนา้ สัมผัส ขน้ึ อยู่กบั PLC แต่ละย่หี ้อ

การแปลงวงจรรีเลยเ์ ปน็ Ladder Diagram • ขนั้ ตอนท่ี 1 ศึกษารายละเอียดของวงจรทง้ั วงจรกาลัง วงจรควบคมุ เช่น วงจรควบคุมการกลับทางหมุนมอเตอร์ 3 เฟส วงจรกำลงั วงจรรเี ลย์

ขั้นตอนท่ี 2 ตรวจสอบเงือ่ นไขหลกั การทางานของวงจรที่กาหนด ข้ันตอนท่ี 3 กาหนดอินพตุ / เอาตพ์ ตุ อนิ พุต เอาต์พุต Start 1 = 0002 คอนแทคเตอร์ (K1) = 100.01 Start 2 = 0003 คอนแทคเตอร์ (K2) = 100.02 Stop = 0001 ข้นั ตอนที่ 4 จากวงจรควบคมุ ท่กี าหนดแปลงเป็น Ladder Diagram สามารถเขยี นเป็นภาษาบูลีน (เขยี นขอ้ มูลเขา้ PLC สาหรบั รนุ่ ที่ใช้สาหรบั เฉพาะภาษาบลู นี )

Ladder Diagram ภาษาบลู ีน ADDRESS INSTRUCTION DATA 0000 LD 0.02 0001 OR 100.01 0002 100.02 0003 AND NOT 0.01 0004 AND NOT 100.01 0005 0.03 0006 OUT 100.02 0007 LD 100.01 0008 OR 0.01 0009 AND NOT 100.02 0010 AND NOT OUT - END

ภาษาบลู นี (Boolean) • ภาษาบลู นี น้นั เปน็ อกี ชนดิ ภาษาหนง่ึ นยิ มใชใ้ นการเขยี นโปรแกรมควบคมุ PLC มีโครงสร้าง 3 สว่ น ดังนี้ • 1. หมายเลขกาหนดบรรทดั ของโปรแกรม (ADDRESS OR STEP) • 2. คาส่ัง (INSTRUCTION WORD) • 3. หมายเลขกากับอปุ กรณ์ และหนา้ สัมผสั ตา่ ง ๆ (DATA) , (OPERAND)

ลกั ษณะของภาษาบลู นี ADDRESS INSTRUCTION DATA 0000 LD 0.00 0001 OR 100.01 0002 AND NOT 0.02 0003 OUT 100.01 0004 END -

คำสั่งและสัญลกั ษณ์ของภำษำบูลนี พื้นฐำน คาสง่ั สญั ลักษณ์ ความหมาย (INSTRUCTION) (LADDER SYMBOL) LOAD (LD) การนาคา่ สภาวะหนา้ สมั ผสั ปกติ เปดิ (NO) โดยใช้คาสั่งนจ้ี ะใช้เปน็ LOAD NOT คาสงั่ เรม่ิ ต้นของโปรแกรม (LD NOT) การนาค่าสภาวะคาส่ังหน้าสัมผัส ปกติปิด (NC) โดยคาสั่งนี้ใช้เป็น AND คาสงั่ เรม่ิ ตน้ เช่นเดียวกบั LD การนาคาส่ังหน้าสัมผัสปกติเปิด ( NO) ม า ก ร ะ ท า ล อ จิ ก AND ห รื อ อ นุ ก ร ม กั บ คาสั่งข้างหน้า

คาส่ัง สญั ลักษณ์ ความหมาย (INSTRUCTION) (LADDER SYMBOL) กา รนา หน้า สัม ผัสป กติปิด (NC) มา กร ะ ท า AND NOT ลอจกิ (AND) หรืออนุกรมกับคาส่งั ขา้ งหน้า OR การนาคาส่ังหน้าสัมผัสปกติเปิด (NO) มากระทา OR NOT ลอจกิ OR หรอื ขนานกับคาส่งั ขา้ งหน้า OUT การนาคาส่ังหน้าสัมผัสปกติปิด (NC) มากระทา AND LD ลอจกิ OR หรอื ขนานกับคาส่งั ขา้ งหนา้ OR LD การนาค่าสภาวะผลการทางานเอาต์พตุ หรือคอยล์ การนาค่าสภาวะระหว่างบล็อกกับบล็อกมากระทา ลอจกิ AND หรืออนกุ รมกัน การนาคาส่ังค่าระหว่างบล็อกกับบล็อกมากระทา ลอจิก OR หรือขนานกัน

TIM การเรยี กใช้ตวั ต้งั เวลา CNT การเรยี กใช้ตวั นับจานวน การรีเซต็ สภาวะเอาต์พุตท่ีมีการ RESET เซ็ตของคาสั่ง SET ให้หยุ ด ทางาน SET การเซต็ ค่าสภาวะที่มีการ ทางานค้างไว้ END คา สั่ง สิ้น สุด ขอ งก าร เขี ย น โปรแกรม

ตวั อย่าง 1 วงจรสัญญาณเข้าเพียงหนึง่ ตวั (Input Circuit) จาก Ladder Diagram สามารถแปลงเป็นภาษาบลู ีนได้ดังน้ี ADDRESS INSTRUCTION DATA 0000 LD 0.02 0001 OUT 100.01 0002 END -

ตัวอยา่ ง 2 วงจรอันดับหรือวงจรอนุกรม (Series Circuit) จาก Ladder Diagram สามารถแปลงเป็นภาษาบลู ีนได้ดังนี้ ADDRESS INSTRUCTION DATA 0000 LD 0.02 0001 AND NOT 0.01 0002 OUT 100.01 0003 END -

ตัวอยา่ ง 3 วงจรขนาน (Parallel Circuit) จาก Ladder Diagram สามารถแปลงเปน็ ภาษาบลู ีนไดด้ ังนี้ ADDRESS INSTRUCTION DATA 0000 LD X0001 0001 OR X0002 0002 OUT Y0023 0003 END -

การใชค้ าส่งั TIMER/COUNTER

การแปลงจาก Ladder Diagram ใหเ้ ป็นภาษาบลู นี

จาก Ladder Diagram สามารถแปลงเปน็ ภาษาบลู ีนไดด้ ังนี้ ADDRESS INSTRUCTION DATA 0000 LD X0001 0001 OR R0000 0002 AND NOT X0002 0003 AND NOT X0003 0004 OUT R0000 0005 LD R0000 0006 OUT Y0022 0007 LD Y0022 0008 TON T000 0009 - 500 0010 OUT Y0023 0011 LD S0044 0012 LD R0000 0013 CNT C001

ADDRESS INSTRUCTION DATA 0014 - 50 0015 OUT Y0024 0016 LD C.001 0017 OUT Y0025 0018 OUT Y0026 0019 END - บทสรปุ ภาษา PLC มีข้อดแี ละเหมาะสมท่ีจะใช้งานในลักษณะที่แตกต่างกัน ภาษา LAD และภาษาบูลีน เหมาะสาหรบั การควบคุมงานในลักษณะ ON/OFF การใช้งานทดแทนอุปกรณ์รีเลย์ ตัวต้ังเวลา และตัวนับ จานวน ส่วน ภาษา FBD, IL , ST และ SFC เหมาะสาหรับการควบคุมท่ีซับซ้อน มีการคานวณทาง คณิตศาสตร์ มีข้อมูลจานวนมาก ๆ และการควบคุมแบบแอนะลอก ในการเลือกใช้ภาษา PLC เพื่อให้มี ประสิทธิภาพท่ีดีน้ันผู้ใช้งานจะต้องรู้จักอุปกรณ์ควบคุม ลาดับขั้นตอนการทางานจากเริ่มต้นจนสิ้นสุดการ ทางาน และเข้าใจเกี่ยวกับคุณลักษณะของ PLC ท่ีจะนามาใช้งาน ซึ่งจะทาให้การเลือกใช้ภาษาที่ใช้เขียน โปรแกรมมคี วามเหมาะสมตอ่ การควบคมุ การทางาน