Tikapuulogiikka ja muut vaihtoehdot PLC-ohjelmointiin

Tavallisin tapa ohjelmoida alkuvaiheen PLC-piirejä oli käyttää niin kutsuttua tikapuulogiikkaa. Tikapuulogiikkakaavio oli periaatteessa graafinen tapa esittää tyypillisen PLC:n toiminta ja ohjaustoimenpiteet, joita sen piti suorittaa. Tikapuulogiikkakaavion viivat saattoivat sisältää esimerkiksi kytkimen avaamisen tai sulkemisen, moottorin käynnistämisen tai sammuttamisen tai virran ohjaamisen releen kelaan. Nämä toiminnot esitetään graafisesti tikapuiden poikkipuina – tästä nimitys “tikapuulogiikka”.

Tämä oli useiden vuosien ajan tapa, jolla PLC-piirejä tavallisesti ohjelmoitiin. Vielä tänä päivänäkin tikapuulogiikka on monesti suosituin ohjelmointikieli Yhdysvalloissa. Tämä johtunee pääasiassa sen yksinkertaisuudesta ja siitä, että monet ohjausteollisuudessa työskentelevät henkilöt, erityisesti sähkömiehet ja teknikot, ovat tuttuja kielen kanssa.

Tällä hetkellä PLC-piirien ohjelmoimiseen on muitakin 61131-3-standardin mukaisia ohjelmointikieliä. (Numero 3 viittaa standardin vuonna 2013 julkaistuun kolmanteen osaan.) Tämä standardi määrittää kaksi ohjelmointikielten perustyyppiä, graafisen ja tekstimuotoisen.

Tyypillinen tikapuulogiikkadiagrammi. (Diagrammin omistaa Nuno Nogueira, Wikimedia Commons)

Standardi määrittää 5 eri kieltä:

• Tikapuukaavio – Alkuperäinen PLC-ohjelmointikieli, tässä piirin elementit esitetään graafisessa muodossa, esimerkkinä kytkimet ja moottorit.
• Toimilohkokaavio – Graafinen ohjelmointikieli. Funktiot kuvataan lohkoina, joilla on tulo- ja lähtöliitännät.
• Vuokaavio-ohjelmointi – Tämäkin on graafinen ohjelmointikieli, sopii hyvin suurempien tehtävien jakamiseen pienemmiksi prosesseiksi.
• Rakenteinen teksti – Tekstimuotoinen ohjelmointikieli. Kieli perustuu Pascaliin, joka on korkean tason kieli, ja se voi kommunikoida muiden kielien kanssa käyttäen yhteisiä rakenne-elementtejä.
• Käskylista – Tekstimuotoinen ohjelmointikieli, matalan tason ohjelmointikieli, joka muistuttaa paljon symbolista konekieltä (assembly).

Ohjelmointikieli riippuu paljon PLC-piirin valmistajasta. Tikapuulogiikka on yhä kaikkein yleisin kieli, mutta myös vuokaavio-ohjelmointi on varsin suosittua. Kaikissa PLC-piireissä eivät myöskään pystytä käyttämään erilaisia IEC-kieliä muistin vähyyden tai alhaisen prosessoritehon vuoksi.

Useat suunnittelijat tapaavat luonnostaan pysyä siinä ohjelmointikielessä, jonka he jo tuntevat ja jonka kanssa he ovat tuttuja. Tämä riippuu myös siitä minkä yrityksen PLC-piirejä he käyttävät ja mitä ohjelmointikieltä nämä tukevat.