Схема лестница: Лестницы на второй этаж в частном доме своими руками. Схема конструкции лестницы — Строим деревянные дома в Перми. Прикамский Деревянный Дом

Содержание

Чертеж и схема лестницы на второй этаж

Чертежи лестниц, представленные в интернете, дают возможность легко подобрать подходящий вариант. Но каждый дом имеет свои конструктивные особенности. Поэтому готовые решения могут не подойти. Да и составленный своими руками чертеж, по которому в дальнейшем установится лестница, станет особым предметом гордости хозяина перед родственниками, соседями, друзьями.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Виды конструкций, крепления — подбор материала

Перед началом проектирования следует решить вопрос с видом конструкции. Можно условно выделить следующие варианты:

Прямые. Самая простая модель для расчета и монтажа. Да и в эксплуатации эти конструкции, если соблюдены строительные нормы, самые удобные и безопасные. Для их установки требуется большое пространство.
Поворотные с площадкой. Эти конструкции устанавливают, чтобы частично сократить занимаемую площадь и обеспечить комфортное, безопасное перемещение. Дополнительное удобство дает поворотная площадка, на которой свободно можно разойтись со встречным движением и передохнуть при подъеме. Поворот осуществляется на 90˚ или 180˚. Проекты лестниц в доме могут иметь место два или три лестничных марша.
Пример чертежа поворотной лестницы с площадкой
Забежные поворотные. Разновидность предыдущего варианта, только вместо площадок монтируются ступени. Проступи в таких конструкциях имеют форму усеченного треугольника. Более сложный вариант для расчета и монтажа, но позволяет сэкономить лишние 1,5–2 кв. м.
Винтовые. Самые компактные конструкции. Устанавливаются в домах с маленькой площадью. Могут использоваться как дополнительное устройство к основной лестнице. Рекомендуется устанавливать в домах, где проем предусмотрен до 3 000 м. Не самый удобный и безопасный вариант.
Криволинейные, радиусные. Более сложные конструкции, разработку и монтаж которых, лучше доверить профессионалам.

Важным для конструирования или выбора чертежа является вариант несущей конструкции под лестницу:

Больцовое. От немецкого «болты».
Так выглядит больцовая лестница
Крепление осуществляется непосредственно к стене (рекомендуется кирпичное основание). Такие конструкции смотрятся легко, но при этом выдерживают требуемую нагрузку.
Через стойку. Чаще всего применяется для винтовых лестниц в качестве основной опоры. Для поворотных моделей может применяться как дополнительная стойка.
Тетива. Состоит из двух боковых направляющих профилей, к которым крепятся ступени. Для этого с внутренней части балок делаются пазы под них. В таких конструкциях боковины ступеней закрыты направляющими профилями.
Косоур. Похож на предыдущий вид конструкции, но профили по верхней части имеют фигурный гребень, выпиленный под размеры ступенек (высота, глубина). В этих лестницах сбоку видны торцы проступи и подступенка (горизонтальный и вертикальный элемент ступеньки).

Материал подбирается с учетом планируемой конструкции и общего дизайна интерьера. Ограничений в этой области нет. Часто используется комбинирование: металл, как несущая часть конструкции, и стекло, дерево, керамическая плитка, прочие в качестве ступеней.

Вернуться к оглавлению

Данные для составления чертежей

Для начала определяются с местоположением будущей конструкции и производят следующие замеры:

Высота проема. За основу берется чистовой пол, первого и второго этажей. Расстояние от одного до другого – требуемый параметр.
Ширина проема. Следует отметить, что она может иметь различную конфигурацию: от самой востребованной – прямоугольной до фигурной (круг, овал или другое нестандартное исполнение). Этот параметр существенно влияет на выбор конструкции.
Высота от потолка до пола первого этажа. В дальнейшем позволит рассчитать высоту прохода и правильно спроектировать и сконструировать лестницу в доме.
Схема и чертеж лестницы с размерами по высоте и ширине
Прочерчивается в масштабе план первого этажа в частном доме. Определяется место начала лестницы, размечается длина марша по полу. Если планировка первого этажа в местоположении конструкции имеет выступы, дверные и оконные проемы, ниши, коммуникации, то их прочерчивают на схеме с привязкой к несущим конструкциям. Эти предотвратить их перекрытие еще на этапе проектирования. Чем больше деталей и размеров в плане, тем меньше проблем при монтаже.

До разработки чертежа следует внимательно изучить строительные нормы для лестниц:

Грамотные чертежи лестниц на второй этаж можно выполнить только на основе перечисленных параметров и дальнейших расчетов. Каждый вид конструкции имеет свои особенности.

Чертеж лестницы на второй этажВернуться к оглавлению

Методы получения чертежа

Выделить можно несколько способов составления проектной документации:

Самостоятельно. Произвести расчет и выполнить чертеж лестницы для несложных конструкций (прямых, поворотных с площадкой) под силу многим. Более сложные варианты лучше доверить профессионалам;
Программы для проектирования лестниц. Позволяют осуществить детальное конструирование, получить визуализацию сооружения до начала монтажа и внести коррективы. С помощью 3D картинки можно посмотреть, как впишется лестница в окружающий интерьер. В этом случае может уйти несколько дней на освоение софта;
Готовые решения. Чертежи лестниц, представленных в интернете, могут предлагаться с подробной детализацией и без нее. Такие проекты следует проверять на соответствие расчетов и строительных норм. Для консультации можно обратиться к профессионалам.
Пример готового чертежа лестницы
Это выйдет значительно дешевле, чем вносить коррективы в момент монтажа. Еще одна тонкость – следует понимать, насколько впишется по параметрам готовое решение в место установки;
Онлайн-калькуляторы. Предлагаются некоторыми разработчиками и производителями. Такие софты могут рассчитать и автоматически сформировать чертеж на основе введенных данных. Эти же программы выводят список рекомендаций по изменению параметров, если они не соответствуют техническим нормам. 2. Позволяет высчитать длину лестничного пролета для прямых конструкций. Где a,b – высота проема и длина проекции лестницы (отведенные метры для конструкции по полу), c – длина лестничного пролета.
Количество ступеней (K). Расчет производят, отталкиваясь от планируемой высоты ступени (h) и высоты проема (Н): K= H/h. Параметр h выбирается из рекомендуемого диапазона с учетом собственного удобства подъема ноги на нужную высоту.
Формула комфортного перемещения. За основу берется среднестатистический шаг человека 600-640 мм (P), планируемая высота подступенка (h) и глубина проступи (t): Р=2h+t. Эту формулу применяют для поиска одного показателя габаритов ступени в связке с другим.
Расчет габаритов ступеней лестницы
Расчет длины пролета (с) можно осуществить еще одним способом. Определив количество и глубину ступени через умножение, получают требуемый параметр: с=К*t.
Высота прохода – немаловажный показатель для комфортного и безопасного движения. От высоты проема отнимается рекомендуемая цифра (1900-2000 мм). Остаток делят на планируемую высоту подступенка с учетом толщины проступи. Получают количество ступеней, которые могут находиться в зоне перекрытия второго этажа. Остальное количество должно быть расположено под проемом.

При расчетах рекомендуется сверять данные с техническими нормативами для лестниц. В случае необходимости корректируют высоту и глубину ступеней. Но также при расчетах и составлении чертежа конструкции не стоит забывать про толщину материала. Иначе проделанная работа будет выполнена некорректно.

Вернуться к оглавлению

Чертежи лестниц

Если решение принято самостоятельно готовить чертеж и расчет конструкции, то следует понимать, что каждый вид лестницы имеет свои особенности проектирования.

Прямые

Самый простой вид конструкции, так как сделать чертеж и расчет не составит труда даже для неопытного столяра.
Высчитывается длина пролета, количество ступеней, их глубина и высота. Определяются с шириной лестницы. По числу ступеней решается — сколько будет маршей. При количестве более 18 рекомендуется обустройство площадки. Ее размещают посередине, вверху или внизу лестницы.

Схема и чертеж прямой лестницы

Помимо основных проекций, следует тщательно рассчитать и прочертить детали конструкций. Для прямых маршей используются следующее способы крепления: косоуры, тетива, больцовое.

Поворотные лестницы с площадками

Лестницы такого плана могут быть двух — или трехмаршевые. Размещение площадок во многом зависит от параметров помещения и расчетных данных высоты прохода, ширины проема. Допускаются конструкции с нижним размещением перехода, посередине и вверху.

Оптимальными по комфорту и безопасности считаются первые два варианта, так как хорошо просматриваются с разного уровня высоты.

При проектировании следует понимать, что габариты площадки не должны быть меньше ширины подведенного пролета.

Рекомендуемые системы крепления: косоуры, тетива, больцовое совмещенное с опорной стойкой. Расчеты ведутся по ранее представленным формулам.

Лестницы с забежными ступенями

Эти конструкции сложны для самостоятельного проектирования. Лучше довериться профессионалам. Если все же решено применить свои силы, то можно воспользоваться проектными программами или онлайн-калькулятором, который автоматически выдаст чертеж и детализацию. Но придется вручную делать привязку полученной схемы к плану помещений.
Для ручного проектирования можно воспользоваться методом пропорций. Существует еще три способа (датский, развертки, подъема линий), но они более сложные для восприятия и конструирования.

Пример лестницы с забежными ступенями

Основная проблема при конструировании – рассчитать форму и количество забежных ступеней. Их конфигурация иногда отличается.
Система креплений аналогична предыдущему варианту.

Винтовые

Как сделать расчет данных для спиральной лестницы? Да, он ведется по другой формуле, но основные требования к эргономичности остаются прежними. Для удобства расчета и проектирования воспользуемся примером. Высота проема Н = 2800 мм (2,8 м), ширина лестницы S = 1000 мм (1 м), диаметр опорного столба d = 200 мм (0,2 м).

Высчитывается диаметр всей конструкции (D=2*S+d): 1*2+0,2= 2.2 м;
Чертим окружность с полученным диаметром. Рассчитываем радиус R (R=D/2): 2.2/2=1.1 м;
В центр полученного круга вписываем окружность с диаметром d = 0,2 м. Рассчитываем ее радиус r по предыдущей формуле 0,2/2=0,1 м;
Прочерчиваем окружность с радиусом R1. Это средняя линия восхождения по лестнице. Другими словами, середина ступеней. R1=S/2+r: 1/2+0,1=0,6 м. Рекомендуемая ширина для забежной проступи s на этом расстоянии 200-250 мм (0,2-0,25 м). Для примера выберем s= 0,25 м;
Рассчитаем количество ступеней n=2ΠR1/s: n=2*3,14*0,6/0,25=15,072. Соответственно, 15 ступеней;
Окружность с радиусом R1 делим на 15 равных частей;
Высота прохода (полный виток) Н1. Нормативный диапазон 1900-2000 мм. Для примера возьмем 2000 мм (2 м), толщина ступени 50 мм (0,05 м). Тогда высота полного витка Н1 будет: 2+0,05=2,05 м;
Высота ступеней h рассчитывается просто h=h2/n: 2,05/15=0,137 м (137 мм). Полученная высота лежит в диапазоне оптимальных нормативных требований;
Общее количество ступеней рассчитывается обычным методом. Высота проема делится на высоту ступени: 2,8/0,137=20,44 шт. Остаток округляют в любую сторону. Выравнивание количества ступеней осуществляется за счет изменения высоты первой ступеньки. Этот параметр подгоняется по месту в момент монтажа.

Расчет данных для проектирования и строительные нормы позволяют наиболее точно разработать чертеж и деталировку лестниц любого типа. Для сложных фигурных конструкций с забежными ступенями лучше обратиться к профессионалам. Они подберут и смонтируют наиболее подходящий вариант.

Чертежи лестниц на второй этаж

Данная статья представляет собой обзор на наиболее популярные виды лестниц, а также содержит в себе практические советы как сделать и рассчитать лестницы на второй этаж в частном доме своими руками. Схема, расчеты, размеры, а также чертежи прилагаются. В конце каждой главы имеется видео с наглядным отображением процесса возведения конструкции.

Для удобства чтения статья разделена на несколько глав:

первая глава содержит в себе общие рекомендации;
вторая глава представляет методы создания проекта винтовой лестницы, которые можно применять при работе;
третья, четвертая и пятая глава имеют примеры по созданию обычных конструкций из дерева, бетона и металла;
последняя предлагает 10 проектов конструкции и отвечает на вопрос об оптимальной ширине.

Для удобства в статье имеется навигационная панель, с помощью которой можно перейти к любому пункту и начать чтение с необходимой главы.

Пример проекта металлической лестницы

Как рассчитать лестницу на второй этаж в частном доме своими руками правильно – общие рекомендации

В данном разделе приведены рекомендации и расчет лестницы на второй этаж в частном доме своими руками. Схема и чертежи разных проектов выложены в конце данного материала.

Лестница служит для комфортного перемещения между этажами. Как правило, данной конструкцией пользуются ежедневно – двухэтажные дома чаще всего строятся с расположением спальных комнат и ванной на втором этаже. Из этого можно получить два наиболее главных правила при проектировании конструкции – безопасность и удобство.

Над стеллажами

Важно: Лестница – это источник повышенной травматичности для людей всех возрастов. Падение может крайне негативно сказаться на здоровье человека, потому, следует делать ее максимально безопасной. Для этого есть несколько способов, которые позволяют полностью минимизировать риски.

В первую очередь, необходимо делать ступеньки оптимальной высоты и ширины. Об слишком высокие ступеньки просто запнуться, а по узким крайне трудно идти, потому можно легко поскользнуться. Необходимо учитывать это при проектировании, закладывая размер заранее в проект.

В большом доме

Наиболее оптимальной высотой ступенек можно считать 150-200мм. Этого достаточно, чтобы совершить уверенный шаг, без страха запнуться или неправильно занести ногу. Глубина, или ширина должна быть не меньше 200мм – это требование нетрудно получить из средней длины ноги человека.

Кроме этого, каждой лестнице необходимы перила. Они позволяют перемещаться с большим комфортом и безопасностью – риск падения значительно снижается.

Важно: Материал должен быть не скользким. Лестницу лучше не делать из кафеля или лакированного дерева – они имеют гладкую поверхность, которая очень неудобна для передвижения. Если все же используется дерево, не лишним является обработка наждачной бумагой или обивка ступеней ковровой дорожкой.
[1]

Над диваном

Удобство зачастую зависит от безопасности. Если ступени будут безопасными, то, одновременно, будут и удобными. Конечно, порой ради удобства можно несколько отступить от стандартных размеров – если их будет использовать только человек большого роста, можно сделать высоту ступенек более 200мм.

График зависимости наклона лестницы к удобству использования

Как сделать винтовую конструкцию самостоятельно

Винтовая лестница имеет свой особенный внешний вид, за счет которого появляется возможность создания совершенно непохожего ни на что дизайна. Кроме этого, винтовая конструкция позволяет сэкономить много места на обоих этажах, сделав помещение более эргономичными.

Винтовая

Расчет винтовой лестницы на второй этаж

В случае создания винтовой лестницы на второй этаж расчет необходимо начинать с количества ступеней и высоты их расположения. Исходя из сказанного в прошлой главе, оптимальная высота между ступенями равна 200мм, а глубина – 200-300мм. Но надо учесть, что у винтовых лестниц ступени имеют вид расширяющихся конусов, потому, и их глубину необходимо рассчитывать особым способом.

С центральной стойкой

Для расчета лучше использовать математические формулы. Для начала, необходимо узнать длину окружности конструкции. Удобнее всего это сделать с помощью формулы 2*3,14*r, где r – ширина пролета. К примеру, при ширине пролета в 1000мм окружность будет равняться 6280мм. Чтобы получить ширину ступени с внешней стороны, достаточно данное расстояние поделить на количестве ступеней в одном пролете. Для примера, при 10 ступенях расстояние будет равняться 628мм, которые позволят создать ровную лестницу без пустот.

Схема расчета винтовой модели

Высота конструкции определяется высотой помещения, также, как и при создании обычной лестницы. Высота между ступенями должна равняться оптимальной – к примеру, обычно хватает 150-250мм. Оптимальную высоту лучше рассчитывать от высоты помещения. Для примера, за высоту потолков в комнате – 2700мм. Ступеньки будут толщиной 20мм, толщина перекрытия – 150мм.

Совет: Расчеты необходимо начинать с пола – пол является нулевой ступенью. Для начала необходимо суммировать высоту помещения и перекрытия, поскольку именно на это расстояние должна идти лестница. В данном случае она равняется 2850мм. Чтобы получить количество ступеней, необходимо поделить его на подходящую высоту одной ступени с ее высотой – к примеру, 220мм. Результатом, с округлением, является 13 ступеней. Последней, 13 ступенью, в данном случае будет служить пол перекрытия второго этажа.
[2]

Графическое построение и размеры

На данном этапе лучше всего создавать проект на бумаге. Не обязательно делать его максимально точным в чертежном плане, но даже простой набросок поможет лучше понимать проект.

Размеры винтовых лестниц на второй этаж

При проведении расчетов размера необходимо отталкиваться от наиболее комфортной ширины лестницы в 800-1000мм. Этого достаточно, чтобы пройти даже с большим грузом на руках, при этом не стесняя себя в движениях (к сожалению, крупногабаритную мебель все равно придется поднимать через окна).

Проект винтовой модели

Винтовая лестница представляет собой круг, потому диаметр равен сложению ширины проходов и, если лестница строится с центральной опорой, размера опоры. В среднем, диаметр подобной конструкции равняется 1600-2000мм, которых хватает для её удобного использования вне зависимости от особенностей. Более подробно в таблице ниже

210	235	9	10	270°	202,5°
235	260	10	11	300°	225°
260	285	11	12	330°	247,5°
285	310	12	13	360°	270°
	335	13	14	390°	292,5°
335	360	14	15	420°	315°

Совет: Очень часто размер лестницы зависит от высоты потолка. Для маленького дачного домика нет смысла делать очень широкую лестницу – достаточно будет 700мм для того, чтобы пройти на второй этаж. Для чердачных выполняется точно такое же правило.
[3]

Видео проект лестницы винтового типа

Данное видео показывает как самому сделать лестницы на второй этаж в частном доме своими руками (схема и размеры проекта прилагаются). Показаны основные моменты монтажа, а также все особенности работы с данным видом конструкций.

Деревянная лестница на второй этаж своими руками

Обычная лестница может строится по схожим расчетам и методикам. Деревянная лестница на второй этаж в частном доме своими руками изготавливается намного проще винтовой, но занимает сравнительно больше места. Далее рассмотрим основные моменты расчета и видео-инструкцию.

Из дерева

Расчет деревянной лестницы на второй этаж

Пример расчета

Расчет деревянной лестницы на второй этаж должен учитывать длину – она является сложением глубины всех ступеней. Чем больше их будет, тем больше будет сама длина. Для обычной лестницы в помещении в среднем достаточно 10-12 ступеней, которые суммарно будут равны 2000-2500мм при глубине в 200мм и 2500-3000мм при глубине в 250мм.

Проект лестницы с поворотом на 90 градусов

Совет: Ширина подобной конструкции в среднем должна равняться 800-1000мм. Данный размер должен предоставлять полную свободу действий. Следовательно, если запланированы перила, то для них должно быть дополнительное место на ступенях.
[4]

Проем над конструкцией должен начинаться с того места, на котором от ступени до потолка остается меньше 2000-2200мм – этого хватит для любого по росту человека. Не стоит делать проем слишком коротким – экономия в данном случае может обернуться неудобством и дополнительными трудовыми затратами.

Обозначения

Если планируется создание поворота, то рассчитывать его необходимо с теми же условиями – единственным изменением является ширина ступени – ступени в области поворота рассчитываются аналогично винтовым, но делать их можно с упором в стену.

Видео-инструкция

Данное видео представляет собой инструкцию по проектированию и монтажу деревянной лестницы с поворотом на 90 градусов.

Бетонная лестница на второй этаж своими руками – видео инструкция

Бетон является отличным материалом для лестниц – он очень прочен и позволяет работать с любыми объемами. Часто для такой конструкции достаточно только собрать каркас и залить его.

Опалубка под бетонную конструкцию

Важно: Надо заметить, что создание бетонной лестницы на второй этаж своими руками требует очень больших вложений – на полностью литую конструкцию уходит огромное количество бетона. Скорее всего вам придется заказывать полноценную бетономешалку – обычным ручным методом процесс будет идти крайне долго.
[5]

Отлитая конструкция

Чтобы облегчить данный процесс следует дополнительно укреплять пролет разными блоками. Неплохой идеей является создание каркаса из пеноблоков, на которые впоследствие укладывается опалубка. Это позволяет получить дополнительное пространство под конструкцией и использовать его под хозяйственные нужды.

В видео ниже представлен процесс сборки опалубки и ее залитие с изображением основных моментов работы.

Металлическая лестница на второй этаж своими руками – расчет и видео-инструкция

Металл представляет собой крайне пластичный и при этом прочный материал. Металлическая лестница на второй этаж своими руками, к сожалению, не является самой комфортной – её довольно трудно нагреть, но прочность будет очень высока. Кроме этого, лестница из металла занимает мало места – это актуально для домов с небольшой общей площадью.

Конструкция из железа

К особенностям расчета в данном случае можно отнести тот факт, что металлическая ступень занимает очень мало места. Обычно ее размер равняется 5-10мм, и при всей высоте конструкции их суммарный объем редко превышает 90-100мм.

Расчеты ничем не отличаются от обычных лестниц, но с той разницей, что необходимо учитывать сопротивление материалов. Для конструкции советуем использовать металлические трубы с толщиной стенки не менее 8мм, а для ступеней – арматуру не тоньше 7мм. При этом, при широких ступенях следует использовать утолщенные варианты, которые не будут прогибаться под весом человека.

Одномаршевая железная лестница на второй этаж своими руками

[6]

В видео ниже приведен пример создания металлической лестничной конструкции, которая впоследствии обшивается гипсокартоном. В нем отображены основные моменты работы.

Какая должна быть ширина лестницы на второй этаж в частном доме – правильные размеры?

Данный вопрос является сугубо личным. Не смотря на оптимальную ширину пролета в 800-1000мм, данное значение может серьезно варьироваться в зависимости от личных предпочтений человека. Надо учитывать, что чем шире будет проем, то тем больше потребуется затрат ресурсов.

Примеры ширины разных видов лестниц

Стоит отдельно установить минимальную границу в 500мм – более узкая конструкция будет полностью неудобной для использования, да и какие-то вещи или мебель по ней переместить будет довольно проблематично. Максимальная граница зависит исключительно от помещения, но все же, не стоит делать ширину больше 2000-2500мм, особенно в тех случаях, если лестница не является главной в холле.

Далее предлагаем вам изучить проекты лестниц на второй этаж – в заключительном разделе представлено 10 чертежей с размерами. Надеемся, один из них подойдет для закрытия вашей потребности. [7]

Лестницы на второй этаж в частном доме своими руками – схема и чертеж 10 проектов

Схема лестниц с прямыми маршамиУгловая на 90 градусовЧертеж П-образной лестницы с поворотной площадкойПлан деревянной моделиПодробный чертежРасчетПростая лестницаС поворотом на 180 градусовПроект прямой маршевой лестницыПрямая двухмаршевая

Один из серьезных этапов внутреннего обустройства двухэтажного частного дома – строительство лестничного марша, предназначенного для подъема наверх. Здесь домовладелец оказывается перед выбором: нанять на эту работу опытных мастеров или взяться за изготовление самому. В пользу второго варианта говорит экономия средств и добросовестность, с которой хозяин примется за дело в собственном жилище. Остается лишь восполнить пробел в знаниях и понять, как сделать лестницу на второй этаж своими руками, внимательно изучив наши рекомендации.

Схемы лестниц для подъема на второй этаж

Чтобы самостоятельно построить межэтажный переход, нужно выбрать подходящую конструкцию, которая поместится на выделенной площади и при этом будет безопасной в эксплуатации. Но сначала стоит разобраться в названиях элементов и деталей лестниц:

тетива (иначе – косоур) – продольная балка, служащая опорой для ступеней;
проступь – верхняя плоскость ступеньки;
подступенок – проем между двумя проступями;
опорный столб применяется в некоторых конструкциях для монтажа косоуров или ступеней;
балясина – вертикальная опора для перил.

Прямая лестница на 1 пролет

Для организации подъема на верхний этаж частного дома принято строить лестницы 4 видов:

Прямая маршевая с переходной площадкой или без нее.
Поворотная на 90 или 180° с забежными ступенями.
Винтовая.
Компактная лесенка «гусиный шаг».

Справка. Ради экономии полезной площади и строительных материалов перечисленные сооружения размещаются вдоль стен. Исключение – винтовая конструкция, располагаемая в любом удобном месте, хоть посередине прихожей или зала.
[8]

Простая лестница на второй этаж состоит из одного марша с перильным ограждением. Изготовить ее несложно, но при высоте потолков больше 2,5 м постройка займет значительную площадь. Чтобы сэкономить место, правильнее будет сделать подъем по схеме с двумя маршами и переходной площадкой, как это показано выше на фото.

Устройство поворотных (забежных) ступеней позволяет эффективно использовать всю длину лестницы и таким образом уменьшить размеры пролета. Сборка подобного сооружения несколько усложняется за счет установки опорного столба и изготовления фигурных ступенек клиновидной формы.

Чертеж поворотной лестницы

Если места в доме или на даче совсем мало, то есть смысл построить винтовую лесенку либо сооружение типа «гусиный шаг», изображенную на фото. В первом случае все ступени являются забежными и крепятся одним концом к опорному столбу, а во втором они обрезаны по ширине таким образом, чтобы можно было поставить ногу только с одной стороны. Изготовить винтовую конструкцию с нуля достаточно сложно, а вот лесенка «гусиный шаг» строится по той же технологии, что и обычные маршевые подъемы.

Примечание. Обычно домовладельцы покупают винтовые лестницы из металла, дерева и стекла в виде готовых комплектов, монтируемых на месте. Сейчас в продаже нетрудно найти красивые изделия, гармонирующие с любым интерьером, но подобное удовольствие дешевым не назовешь.

Так выглядит крутой лестничный пролет типа гусиный шаг

Чтобы окончательно выбрать подходящую схему лестницы на второй этаж, следует выполнить расчет размеров и числа ступенек.

Расчет межэтажной лестницы

Для вычислений необходимо знать перепад высот между чистыми полами первого и второго этажа, а также размеры участка, который вы готовы выделить под условную лестничную клетку. Методика расчета не зависит от выбранной конструкции и основывается на следующих требованиях, обеспечивающих удобство и безопасность при ее эксплуатации:

ширина проступи — не менее 26 см;
высота ступеньки – не более 20 см;
уклон лестничного марша должен укладываться в диапазон от 27 до 42°;
высота перил – от 900 мм;
минимальная ширина пролета – 90 см.

Совет. Чтобы правильно посчитать параметры лестничного марша и определиться с его дизайном, рекомендуется решать задачу графическим способом. Сделайте собственный мини-проект, нарисовав от руки или в компьютере чертежи с изображением лестницы в плане и сбоку.

Чтобы подъем не вышел крутым, возьмем самую удобную высоту подступенка – 15 см. Число ступеней вычисляется путем деления общей высоты на это значение: 300 см / 15 см = 20 шт.
Приняв ширину проступи равной 30 см, посчитаем длину пролета: 30 см х 20 = 600 см или 6 м.
Начертив эскиз такой лестницы из дерева с боковым видом, мы определим угол уклона – 27°.

Расчетная схема прямого марша с небольшим уклоном

Сооружение длиной 6 м, показанное на картинке, влезет далеко не в каждый дом, поэтому его дизайн придется подкорректировать. Вариант первый: разбить подъем на 2 марша одинаковой длины и сделать переходную площадку. С учетом ее размера, равного минимальной ширине пролета, длина лесенки выйдет 3,9 м, что тоже немало. В какой-то степени пожертвовав удобствами, габариты лестницы можно оптимизировать так:

ширину ступени уменьшить до 26 см;
высоту увеличить до 18 см;
выдвинуть проступь вперед на 3 см.

Схема оптимизированной лестницы

Пользуясь инструкцией, приведенной выше, рассчитываем новые параметры лестничного марша и получаем число ступеней 17 шт., угол наклона 37°, а общая длина равна 3,7 м. Если организовать поворот пролета на 90° с тремя забежными ступеньками вместо площадки, то протяженность подъема удастся сократить до 3 м, а это вполне приемлемо. Больше наглядной информации о расчете лестничных маршей вы получите, просмотрев видео:

Важный момент. Все домашние постройки, в том числе и межэтажная лестница, должны быть безопасны для маленьких детей. Предусмотрите просветы между балясинами соответственно возрасту ребенка, дабы он не смог протиснуться между ними и упасть.

Материалы для строительства

Наилучший материал для изготовления лестницы своими руками – дерево. Оно не только легко обрабатывается, но и хорошо вписывается в любой интерьер. Металлические сооружения долговечнее, но при этом тяжелее и сложнее в сборке, не говоря о стоимости железных элементов. На постройку годится просушенная древесина следующих пород:

дуб;
бук;
ясень;
осина;
хвойные породы: ель, сосна, лиственница.

Совет. Для строительства внутри дома не стоит применять березу, поскольку она быстро рассыхается и теряет внешний вид.

Для изготовления косоуров потребуется доска толщиной от 40 мм необходимой длины (сращивать тетиву из кусков недопустимо). Ширина доски должна быть на 25—30% больше расчетной ширины проступи. На крайние и промежуточные столбы для перил сгодится деревянный брус сечением 10 х 10 см или больше, в зависимости от длины опирающейся части и веса конструкции.

Внешний вид деревянной лестницы во многом зависит от дизайна балясин. Чтобы красиво оформить перильное ограждение, изготовление балясин лучше заказать где-нибудь на производстве, там по вашему чертежу их выточат на токарном станке. Если же вы владеете резьбой по дереву, то оформление стоек сможете выполнить самостоятельно. Также не забудьте приобрести крепеж – саморезы, шпильки из металла или шканты для установки балясин, гвозди.

Руководство по монтажу

В последнее время обрели популярность деревянные лестницы на второй этаж, снабженные поворотными ступенями. Они отнимают немного комнатного пространства и относительно просты в сборке, поэтому мы дадим пошаговую инструкцию по монтажу такого сооружения. Первым делом приготовьте необходимый инструментарий и стремянку либо простую лесенку для временного доступа на второй этаж. Дальше действуйте в таком порядке:

Выполните разметку заготовок согласно вашему чертежу. Для удобства можете смастерить деревянный шаблон, чтобы по одному образцу расчертить линии отрезов по косоурам. Вырежьте детали электрическим лобзиком.
Установите опорный столб и прикрепите, как это показано ниже на картинке. Проделайте в нем пазы для крепления забежных ступенек и тетивы.
Закрепите оба косоура – первый прикрутите к стене, а второй – к вертикальному столбу и торцу межэтажного перекрытия.
Для опирания забежных ступенек установите на стене горизонтальные бруски. Смонтируйте 2 тетивы для короткого марша – входа на лестницу.
Смонтируйте все ступеньки, двигаясь снизу вверх. Разметьте на них точки крепления балясин.
Закрепите балясины на шкантах или шпильках, поставьте перила.

Схема крепления центральной опоры и сборки лестничного пролета

Совет. Не вырезайте 3 поворотные ступени из одного массива. Получится, что волокна первой из них будут располагаться поперек длины проступи, отчего ступенька проломится при малейшей нагрузке.

Подступенки самодельной лестницы имеет смысл делать закрытыми, если вы планируете зашивать пространство под маршем (например, для кладовой). В остальных случаях проемы между ступенями заделывать не обязательно. Для продления срока службы выполните отделку лестничного пролета – обработайте древесину антисептическим составом и покройте лаком. Как правильно собрать поворотную лесенку самому, рассказано в очередном видео:

Заключение

При строительстве деревянной лестницы уделите особое внимание предварительным этапам – расчету, разметке и вырезке деталей. Если здесь вы допустите ошибку, то при сборке устранить ее бывает сложно, вплоть до переделки косоуров. Подумайте над оформлением балясин и перил, изучите существующие варианты по фотографиям и выберите самые интересные и подходящие к интерьеру вашего жилища.

Нередко в целях сложно-объяснимой экономии будущие владельцы загородной собственности нанимают разных исполнителей. Дом возводится одним подрядчиком, а внутреннее обустройство доверено абсолютно другой компании. В результате чего проектирование лестниц нужно «приспосабливать» к заданным условиям, тем более что зачастую архитектором данные конструкции прорисовываются лишь абстрактно.

Знать о том, как проектируются лестницы, необходимо и тем, кто самостоятельно строит дачный домик. Ведь, несмотря на кажущуюся простоту, предназначенную для комфортного безопасного перемещения конструкцию нельзя отнести к списку простейших.

Видео (кликните для воспроизведения).

Какой тип лестницы выбрать? ↑

Выбор материала для лестницы определяет капитальность дома и степень огнестойкости строения. На выбор формы влияет площадь, выделяемого под строительство лестницы пространства, высота потолков, архитектурный стиль. Самой удобной, обеспечивающей максимально безопасный подъем и движение в обратном направлении признают пологую конструкцию с одним маршем и 15ю ступенями.

Проектирование лестниц: типы конструкций, чаще всего применяемые в загородном строительстве

Однако ограниченность пространства зачастую заставляет искать альтернативные компактные в площади варианты, устанавливать сложные винтовые лестницы: чертежи их с забежными ступенями можно «вписать» практически в любой проект. Сооружение с двумя маршами займет больше пространства, чем винтовой вариант, но меньше, чем простой пологий аналог. В его проекте могут быть, как забежные ступени, так и площадка между маршами.

[/stextbox]

Если предполагается проектирование и изготовление лестниц выполнять полностью самостоятельно, то обратить пристальное внимание желательно на древесину в качестве стройматериала. Она проще в обработке, незначительные ошибки можно будет исправить и переделки не будут излишне дорогостоящими. В отличие от монолитных сооружений, залитых из бетона, все составляющие будущей конструкции не нужно делать на объекте. Собирается она из отдельных элементов, как и лестница металлическая: чертеж может быть рассчитан на строительство любого из существующих типов (винтового, двухмаршевого, пологого, П-образного, полукруглого и др.).

Чертеж простой одномаршевой лестницы на второй этаж

Параметры, необходимые для проектирования ↑

Предваряют проектные работы замеры, нужно точно измерить площадь в плане, размеры проема, высоту от нижнего перекрытия до потолка и мощность верхнего перекрытия с толщиной напольного покрытия. Если замеры выполняются с наличием только черновых полов на обоих этажах, нужно учесть предполагаемую высоту будущего пола.

При недостаточно широком проеме придется увеличивать отверстие, прорубать бетон или отпиливать излишки деревянных балок.

Зачастую для проектируемой лестницы приходится увеличивать проем

Внимание. В проемах для лестниц не должно быть никаких коммуникаций.

Чтобы сделать грамотный чертеж лестницы на второй этаж, потребуется точный план помещения на первом. На нем должны быть точно указаны ниши, выступы, окна и двери, если они будут примыкать к лестнице. Замеры дверей выполняются по наличникам, для точного обозначения окна потребуется еще и расположение его относительно пола и габариты подоконника.

Чертеж лестницы с забежными ступенями: ширина в самом узком месте забежной ступени не должна быть меньше 10 см

Необходимые для дальнейших расчетов характеристики:

ширина марша;
крутизна;
число ступеней.

Все указанные параметры зависимы друг от друга, нельзя ни один из них просто назначить произвольно.

Подбираем удобную и безопасную ширину ↑

При перемещении по лестнице в любом из направлений пользователи не должны испытывать дискомфорт с ощущением слишком узкого пространства и опасности. Под шириной понимают расстояние между двумя поручнями или расстояние между поручнем и ограждающей стеной. Осуществляется ли проектирование винтовых лестниц или элементарных одномаршевых конструкций, для определения данного параметра используются равнозначные строительные стандарты:

125 см закладывают в проект при желании добиться повышенной комфортности;
110 см, если сооружение будет расположено между двумя стенами;
90 см, если конструкция имеет два ограждения либо примыкает одной стороной к стене;
80 см с одним ограждением допустимы, если не предполагается использовать лестницу для переноски крупногабаритных предметов;
70 см уместны в садовых домиках и в бытовых помещениях.

Ширина лестницы должна обеспечивать свободный проход, не создавать дискомфорта и не внушать ощущение опасности

Следует знать, что под винтовые лестницы чертежи должны выполняться с учетом минимальной ширины в 110 см, оптимальный размер 140 см. Шириной винтовых конструкций является расстояние от края ступени до опорной центральной стойки. Если марши лестниц будут направлены друг другу «навстречу», между ними должно быть расстояние минимум в 10 см.

Крутизна или проще – уклон лестницы ↑

Параметр взаимосвязанный с габаритами ступеней и с площадью проектируемого сооружения. Крутые лестницы занимают мало места, но не отличаются комфортом, пологие варианты удобны, но полезной площади отнимут немало. Желающие совместить комфорт и безопасность перемещения с минимальной потерей площади выбирают двухмаршевые типы, сами выполняют или заказывают чертеж лестницы с забежными ступенями или проект конструкции с лестничной площадкой.

Вместо лестницы с уклоном 23º можно устроить пологий пандус.
Наиболее комфортабельный уклон свыше 23º, меньше 37º.
Уклон в 45º переводит конструкцию в разряд сооружений, спускаться по которым можно, только повернувшись лицом к лестнице.

Свыше 50º уклон может быть только у приставной лестницы.

Расчеты габаритов ступени ↑

g + 2 h = от 62 до 64 см (стандартный шаг взрослого человека по прямой траектории)

Любые вариации со значениями высоты и ширины ступени должны отвечать данному требованию. В зависимости от крутизны будущего сооружения и личных предпочтений расчетным образом подбирают размеры ступеней.

Проектирование и изготовление лестниц: расчет ширины проступи и высоты проступенка зависит от крутизны сооружения и личных предпочтений

Ногу удобно поднимать на высоту не более 32 см, но максимально комфортной высотой ступени считают 15 см. Делать подступенок выше 17 см не рекомендовано. Если выполняется проектирование деревянных лестниц, конструкций из бетона или металла с двумя и более маршами, следует помнить, что удобней всего, чтобы в одном марше было 10-15 ступеней.

В зависимости от назначения лестницы выбирается ширина проступи. Минимум ее 20 см, стандарт 32 см, рекомендованный предел 40 см. Допустимо нависание проступи над подступенком, если габариты конструкции не позволяют сделать достаточно широкую проступь. При проектировании забежных ступеней следует учесть, что меньше 10 см ширины их в узкой части быть не должно.

Максимальное допустимое отклонение высоты подступенка последней ступени в марше

Обратите внимание. Все ступени лестницы должны быть конгруэнтны: с равной шириной и высотой. Максимальное отклонение 0,5 см.

Количество проступей в маршевых лестницах с площадками всегда на одну единицу меньше, чем количество подступенков, так как одна из проступей располагается на площадке.

Воображаемая средняя линия ↑

Проектировщик лестницы с прямым маршем традиционно прокладывает ее посредине. А вот в криволинейных конструкциях среднюю линию маршей мысленно проводят в 0,4-0,5 м от стойки или края пролета. Ширина забежных ступеней вдоль средней линии должна быть равнозначна ширине ступеней простых прямых маршей.

Средняя линия в проектах с забежными ступенями проходит в 40-50 см от внутреннего ограждения, вдоль средней линии ширина проступи должна быть равна ширине ступени с прямым маршем

Расчет высоты прохода ↑

Просвет – характеристика, которой стоит уделить внимание, если самостоятельный проектировщик заинтересован в обеспечении комфорта.

Замечено, что при высоте прохода, превышающей рост идущего по лестнице человека на 5 см, он инстинктивно будет пригибаться и втягивать голову. Потому нормой просвета признана высота от 1,9м до 2,0м. Высота прохода по всей протяженности лестницы должна быть равнозначной.

Разобравшись с нюансами проектирования, с задачей расчета и построения лестницы без проблем справится каждый желающий обеспечить свой дом надежной удобной конструкцией. Сведения об особенностях проектирования помогут владельцам загородных особняков, доверившим строительство лестницы сторонним исполнителям, грамотно отслеживать выполнение.

Какой тип лестницы выбрать? ↑

Проектирование лестниц: типы конструкций, чаще всего применяемые в загородном строительстве

[/stextbox]

Чертеж простой одномаршевой лестницы на второй этаж

Параметры, необходимые для проектирования ↑

Зачастую для проектируемой лестницы приходится увеличивать проем

Внимание. В проемах для лестниц не должно быть никаких коммуникаций.

Необходимые для дальнейших расчетов характеристики:

ширина марша;
крутизна;
число ступеней.

Все указанные параметры зависимы друг от друга, нельзя ни один из них просто назначить произвольно.

Подбираем удобную и безопасную ширину ↑

125 см закладывают в проект при желании добиться повышенной комфортности;
110 см, если сооружение будет расположено между двумя стенами;
90 см, если конструкция имеет два ограждения либо примыкает одной стороной к стене;
80 см с одним ограждением допустимы, если не предполагается использовать лестницу для переноски крупногабаритных предметов;
70 см уместны в садовых домиках и в бытовых помещениях.

Крутизна или проще – уклон лестницы ↑

Вместо лестницы с уклоном 23º можно устроить пологий пандус.
Наиболее комфортабельный уклон свыше 23º, меньше 37º.
Уклон в 45º переводит конструкцию в разряд сооружений, спускаться по которым можно, только повернувшись лицом к лестнице.

Свыше 50º уклон может быть только у приставной лестницы.

Расчеты габаритов ступени ↑

g + 2 h = от 62 до 64 см (стандартный шаг взрослого человека по прямой траектории)

Максимальное допустимое отклонение высоты подступенка последней ступени в марше

Обратите внимание. Все ступени лестницы должны быть конгруэнтны: с равной шириной и высотой. Максимальное отклонение 0,5 см.

Воображаемая средняя линия ↑

Средняя линия в проектах с забежными ступенями проходит в 40-50 см от внутреннего ограждения, вдоль средней линии ширина проступи должна быть равна ширине ступени с прямым маршем

Расчет высоты прохода ↑

Видео (кликните для воспроизведения).

Источники:

Ильинский, В.М. Проектирование ограждающих конструкций зданий / В.М. Ильинский. — М.: Стройиздат, 2007. — 295 c.
Трушкевич, А. И. Организация проектирования и строительства / А.И. Трушкевич. — М.: Вышэйшая школа, 2016. — 480 c.
Лобанов, Ю.Н. Отдых и архитектура. Будущее и настоящее / Ю.Н. Лобанов. — М.: Стройиздат, 1982. — 200 c.
Лившиц, Я.Д. Статика сооружений / Я.Д. Лившиц, Е.П. Вериженко. — М.: Киев: Гостехиздат Украины, 2017. — 352 c.
Бурлаков И. Р., Неминущий Г. П. Специальные сооружения для игровых видов спорта; СпортАкадемПресс — М., 2013. — 184 c.
Мороз, И. И. Технология строительной керамики / И.И. Мороз. — М.: ЭКОЛИТ, 2013. — 384 c.
Олейник, П. П. Организация строительной площадки. Учебное пособие / П.П. Олейник, В.И. Бродский. — М.: МГСУ, 2014. — 80 c.
Волженский А. В., Буров Ю. С., Колокольников В. С. Минеральные вяжущие вещества. Технология и свойства. Учебник; Транспортная компания — М., 2016. — 480 c.

Чертежи лестниц на второй этаж

Оценка 5 проголосовавших: 1

Здравствуйте! Представляюсь на нашем ресурсе. Меня зовут Максим Буров. В настоящее время я уже более 12 лет занимаюсь застройкой и планировкой помещений. В настоящее время являюсь специалистом в этом направлении, хочу помочь всем посетителям сайта решать разнообразные задачи.
Все данные для сайта собраны и тщательно переработаны для того чтобы донести как можно доступнее всю нужную информацию. Перед применением описанного на сайте всегда необходима обязательная консультация с профессионалами.

Лестница на второй этаж своими руками: схемы, чертежи, примеры.

Содержание:

В настоящее время при строительстве загородного дома, дачи владельцы редко ограничиваются одним этажом. В большинстве случаев возводят двухэтажные, а иногда — трехэтажные дома. Чтобы доступ на второй этаж был возможен, необходимо возвести лестницу. Конечно, ее проектирование, изготовление и установку можно заказать у специалистов. Однако конструкцию можно изготовить самостоятельно. Монтаж лестницы на второй этаж своими руками, без привлечения специалистов осуществляется достаточно часто. Это неудивительно, поскольку выполнение работ своими руками позволяет экономить значительные средства при отделке частного дома. Не менее выгодный вариант — купить готовую деревянную лестницу на второй этаж и собрать ее самостоятельно.

Проект, разработанный своими руками, позволяет создать лестницу с учетом архитектурных особенностей здания. Изобилие материалов позволяет выполнить лестницу на второй этаж в подходящем стиле. Конструкция, изготовленная своими руками, в обязательном порядке будет соответствовать интерьеру, а также потребностям владельцев. Перед тем, как приступить к работе, необходимо ознакомиться с некоторыми правилами.

Выбор правильного материала

После выбора места расположения конструкции многие задаются вопросом, какой материал выбрать. К этому вопросу нужно подходить с максимальной ответственностью. Ведь от качества материала зависит надежность, внешний вид возведенной лестницы.

Деревянная лестница на второй этаж своими руками — это классический вариант, поскольку деревянные конструкции всегда смотрятся аккуратно, красиво, они наполняют дом уютом, невероятным теплом. Можно выделить следующие преимущества деревянной лестницы:

экологичность: лестницы на второй этаж из натурального дерева совершенно безвредны для окружающих;

доступность: дерево — относительно недорогой и распространенный материал;

универсальность: дерево прекрасно сочетается практически с любой отделкой;

небольшим весом: сооружая крупную конструкцию, можно не беспокоиться о значительных нагрузках на фундамент.

Для изготовления лестниц используются следующие виды дерева: сосна- самый востребованный и недорогой материал, ясень, клен, дуб, лиственница, а также бук.

К выбору древесины для лестницы на второй этаж своими руками необходимо относиться с максимальной ответственностью. Неправильно подобранный материал способен привести к тому, что изделие в конечном итоге прослужит совсем непродолжительный срок.

Достоинства лестниц из сосны

Огромную популярность имеет такой материал как сосна. Сосна отличается невысокой стоимостью, а также универсальностью. Если говорить о сосновых лестницах на второй этаж, чаще всего они отличаются светлым оттенком, достойным внешним видом. Еще один немаловажный плюс — удивительный аромат. Примечательно, он держится даже после нескольких месяцев эксплуатации лестницы.

Сосна — очень легкий материал, который не создает значительных нагрузок на стены, пол. Из этих характеристик следует простота в использовании. Благодаря особенной структуре сосна просто распиливается, легко шлифуется. Эти свойства позволяют осуществлять художественную отделку по сосне.

Для создания элементов лестниц можно использовать клеёную продукцию. Лучше выбирать древесину с небольшими сучками, категории А. Можно использовать бессучковый массив, категории Экстра.

Основные элементы лестницы

Можно выделить следующие элементы, которые используются для возведения деревянных лестниц на второй этаж:

Любая лестница состоит из следующих компонентов:

1. Ступени и подступенники. Подступенники устанавливают вертикально к основным ступеням.

2. Опоры – в данном случае, имеется в виду так называемая тетива, которая фиксирует ступени с торцов. Кроме того, иногда в сборке лестниц используется косоур – балка, которая фиксирует ступени снизу.

Все остальные элементы могут и не быть представлены в структуре лестнице, однако они имеют очень большое значение:

Перила устанавливают не на всех видах лестниц, но для удобства и безопасности мы рекомендуем все-таки установить.

Балясины – вертикальные опоры для перил. Имеют не только структурное, но и декоративное значение.

Столбы представляют собой вертикальные конструкции, которые устанавливают на опорные балки. Основная функция столбов — удерживать перила;

Одним из важных структурных компонентов винтовой лестницы является стойка – опорный элемент, к которому производится крепление ступенек с определенным шагом.

Помимо этого, для сооружения лестницы на второй этаж своими руками требуются площадки. Для изготовления лестницы выше перечисленные элементы можно приобрести в готовом виде.

Расчетные данные, чертежи для возведения деревянной лестницы

Маршевые конструкции считаются наиболее популярными моделями лестниц на второй этаж. Для правильного возведения необходимо провести расчеты:

Для начала необходимо измерить точное расстояние от пола до потолка по стене («плюс» толщина перекрытия).

Рассчитываем количество ступеней. Расстояние от потолка до пола с учетом толщины перекрытия лестницы делим на высоту ступеней. Практикой доказано, что оптимальная высота ступени 150 – 200 мм. Толщина, как правило составляет 40 мм. Пусть расстояние от пола до потолка 2800 мм, при высоте ступени 200 мм, потребуется 14 ступеней (2800 мм / 200 мм= 14 шт)

Длина марша лестницы = количество ступеней умножаем на предварительно принятую ширину ступени. 14 шт * 270 мм=3780 мм

Расчёт высоты прохода, ее ещё называют точкой «удара головой». Рассчитываем на какую ступень попадает окончание пролёта проёма (на рисунке, это 3-я). Необходимо учитывать рост человека плюс запас, 20-25 см, это расстояние должно быть не менее 2 метров. Лучше рассчитывать габариты лестницы так, Длина лестницы = Длина проёма, в этом случае высота прохода будет всегда оптимальной.

Вычисляем длину косоура (тетивы). По теореме Пифагора, длина равна квадратному корню, взятому из суммы квадратов катетов прямоугольного треугольника. =4,70м

Ограждения. Балясины желательно располагать друг от друга на расстоянии 10-12 см, высота ограждения: 0,9 м – стандарт для жилых домов, 1.2 метра рекомендуется, для помещений с детьми.

Для комфортного передвижения угол наклона лестницы должны быть не более 35-40 градусов. Для расчёта оптимального угла наклона и количества ступеней используют таблицу.

Маршевые лестницы на второй этаж состоят из маршей (в каждом должно присутствовать не более 15, не менее 3 ступеней). Маршевый тип различают по виду крепления, их монтируют при помощи тетив и косоуров. Косоурная конструкция основывается на закладке ступеней в специальные ячейки.

Изготовление деталей лестницы

Чтобы изготовить элементы для лестницы на второй этаж своими руками, необходимо создать чертеж будущей и размеры всех элементов перенести на материал. Подбор качественной древесины — не менее важный этап. Изготовление (выпиливание) деталей лестницы — сложный процесс, он включает:

аккуратное выпиливание косоуров: от этой работы зависит надежность, внешний вид конструкции. Для таких несущих элементов необходимо отобрать ровные доски без смоляных карманов, сучков. Толщина заготовок должна быть не менее 4,5 – 5 см. Внимание ширина от «нижнего зуба» косоура должна быть не менее 20 см. При увеличении глубины ступени ширина от «нижнего зуба» должна быть увеличена.

для изготовления ступени необходимо взять доску, предпочтительнее клееную толщиной минимум 40 мм. Выпиливаются шириной на 1- 2 см больше, чем место, которое предусмотрено для них на косоурах. По длинному краю снимается фаска.

при возведении лестницы на второй этаж с подступенниками, для изготовления подступенников необходимо взять материал толщиной 18-20 мм.

Что касается поручней, балясин, их целесообразнее всего приобрести в готовом виде со всеми необходимыми креплениями. Если в семье присутствуют дети, на каждую ступеньку лучше установить по 2 балясины.

Процесс монтажа

Несмотря на то, что монтаж лестницы на второй этаж — это завершающий этап, к его выполнению необходимо подойти с максимальной ответственностью. Работы по установке требуют определенных навыков. Монтаж не отнимет значительных сил, если следовать некоторым советам:

По разметке монтируют косоуры. На полу их закрепляют на опорный брус, в верхней части — в созданные ранее отверстия (в балке перекрытия). Для фиксирования косоуров необходимо использовать анкерные болты;

Если лестница на второй этаж своими руками возводится с подступенниками, их прикручивают перед укладкой полотен ступеней;

Сверху косоуров, подступенников при помощи саморезов закрепляются ступени;

Когда ступени установлены, можно приступать к монтажу балясин. У основания и в верхней части лестницы устанавливают опорные стойки, которые служат в качестве границы для перил. От вида конструкции, балясины могут просто устанавливаться в подготовленные отверстия в поручнях, ступенях. Некоторые элементы прикручиваются при помощи саморезов;

После установки балясин фиксируют поручень, который закрепляют на крайних опорных стойках;

Удобная, надежная лестница на второй этаж — обязательный атрибут многоэтажного дома. Теперь, когда вы знаете как самостоятельно делать лестницы на второй этаж то стоит набраться терпения и запастись временем. Тут важно помнить, что это не только красивый элемент в доме, но и конструкция, выполняющая вполне определённую функцию — ПО НЕЙ ХОДЯТ ЛЮДИ.

изображения и обозначение лестничной конструкции на схеме (фото и видео)

Как обозначается лестница на чертеже? Как начертить лестницу в автокаде, каким должен быть ее уклон и размер ступени? Как правильно называются элементы конструкции лестничного марша? Ответы на эти и некоторые другие вопросы мы постараемся найти в статье.

Человек, не обделенный художественным талантом, может нарисовать лестницу своей мечты. Но строитель его не поймет.

План здания

Как правило, чертеж лестницы является частью плана здания или этажа. Со знакомства с понятием плана мы и начнем.

Стоит уточнить: разумеется, при изготовлении сколь-нибудь сложных конструкций составляется и детальный эскиз с указанием тех размеров, которые на плане здания обычно отсутствуют. Однако лестница в любом случае указывается на общем плане.

Итак, план — это проекция горизонтального среза этажа или дома целиком на плоскость. Какая информация в нем присутствует?

Расположение всех помещений этажа с указанием их размеров.
Расположение лестничных клеток и маршей.
Расположение оконных и дверных проемов — тоже, разумеется, с размерами.
Конструкция здания (включая расположение опор и пролетов перекрытий).
Толщина несущих стен и колонн.

Составление планов подчиняется определенным правилам:

Главный фасад находится внизу плана.

План этажа коттеджа. Фасад находится внизу.

Если на одном листе расположены планы нескольких этажей, они располагаются по возрастанию номера этажа слева направо или сверху вниз.
На плане указывается направление открывания дверей.
Чертеж лестничного марша дополняется стрелкой, указывающей уклон снизу вверх: начало стрелки всегда внизу марша.

Терминология

Как правильно называются готовые лестницы различных типов и их элементы?

Типы лестниц

Винтовая лестница закручена вокруг столба. Ее характерная особенность — ступени треугольной или трапециевидной формы. Обычно используется в условиях дефицита места; довольно неудобна для транспортировки габаритных предметов.
Маршевая — ее полная противоположность: прямоугольные ступни и прямые линии.
Спиральная лестница отличается от винтовой тем, что описывает окружность на удалении от геометрического центра.
У консольной отсутствует несущий каркас — ступени одной стороной вмурованы в стену.
Модульная собирается из одинаковых конструктивных элементов. Соединения остаются разборными.

Готовые лестницы – особенности современных конструкций

Больцевая вместо несущего каркаса использует в качестве опоры стальные элементы, связывающие ступени между собой — больцы.
Чердачные и подвальные лестницы отличаются от прочих довольно условно: для них характерен больший уклон. Причина — высокие требования к компактности и низкие — к удобству. Однако они могут и не отличаться от межэтажных: не везде требуется экономия площади.
Пожарные могут быть как маршевыми, так и вертикальными. Вертикальные лестницы при высоте больше шести метров комплектуются ограждениями.

Помимо внешнего вида и назначения, лестницы могут различаться материалом. Популярные материалы для их изготовления своими руками — железобетон, сталь и древесина; наряду с ними могут применяться более экзотические: стекло, искусственный или натуральный камень, керамика и некоторые пластики.

Обратите внимание: исключение — стационарные пожарные лестницы. Они изготавливаются только из стали.

Чердачные лестницы – какими они бывают

Элементы

Уже упомянутый нами марш — всего лишь прямой участок лестницы.
Проступь — горизонтальная поверхность ступени.
Подступенок — вертикальный конструктивный элемент, подпирающий проступь.

Однако: винтовые, консольные и некоторые маршевые лестницы часто обходятся без подступенков.

Косоур — опорная балка, сверху которой расположены ступени. Чаще всего косоура два, но некоторые конструкции обходятся одним.
Если ступени не опираются на балки, а врезаны между ними — балки называются тетивами.
Лестничная площадка — горизонтальный участок между двумя маршами.
Забежные лестничные ступеньки — альтернатива площадке между двумя разнонаправленными маршами. В отличие от ступеней прямого марша, они имеют трапециевидную форму.
Средняя линия, вопреки названию, не обязательно проходит по центру лестницы. Это воображаемая линия, вдоль которой поднимается или спускается один человек в отсутствие ограничивающих передвижение факторов. Скажем, для винтовой лестницы средняя линия будет несколько смещена к более широкому краю ступени.
Просвет — говоря попросту, расстояние от поверхности ступени до того, что находится над вашей головой, когда вы на ней стоите.

Обозначения на чертежах

Как правильно выполняется обозначение лестниц на чертежах?

Форма

Никакой экзотики нас здесь не ждет: изображение лестницы на чертеже представляет собой ее проекцию на плоскость. Если мы стараемся изобразить этаж в плане — на горизонтальную; в случае вертикального сечения — соответственно, на вертикальную.

Обычно план не дает полного представления о количестве маршей и вертикальных размерах лестницы, поэтому чертеж лестничной клетки и маршей выполняется как минимум в плане и одном сечении.

Ступеньки для лестницы – форма, материал, особенности конструкции

Как уже упоминалось, обозначение лестницы на чертеже обязательно дополняется указанием направления, в котором по лестнице поднимаются. Низ лестницы отмечается кружком, верх — стрелкой.

На схеме приведены обозначения лестниц сложной формы, пандусов и дверей.

Материалы

Обязательно ли должны, скажем, чертежи бетонных лестниц включать словесное или буквенное обозначение материала, из которого изготовлены?

Вовсе нет. В ГОСТ 5401-50 содержится инструкция по использованию графических обозначений разных материалов при строительстве.

Комментарий пессимиста: при выполнении чертежа дома или лестницы вручную должным образом заштриховать соответствующие элементы изображения куда труднее, чем написать несколько слов в сноске.

Приведем описание графических обозначений для тех материалов, которые используются при строительстве лестниц.

Дерево в поперечном торцевом разрезе штрихуют круговыми и радиальными линиями, имитируя годовые кольца и радиальные трещины. На продольном разрезе изображаются продольные линии — имитация текстуры. Если материал деревянной лестницы не попадает в линию разреза, его не заштриховывают.
Бетон изображается сочетанием точек и кружков неправильной формы. Если бетонная лестница армирована (собственно, иначе самонесущие конструкции из бетона и не делаются), кружки сочетаются с диагональной штриховкой.
Стальные и вообще металлические конструктивные элементы штрихуются частыми диагональными линиями. На мелкомасштабных чертежах или при толщине элемента меньше 2 мм они отмечаются сплошной заливкой.

Обозначения некоторых строительных материалов, не вошедших в наш список.

Общие принципы и размеры

Цена проекта обычно составляет от 1 до 5 процентов строительства. В случае, если речь идет об изготовлении лестницы, ее детальный эскиз вполне может обойтись и в 1/10 полной стоимости конструкции.

Разумеется, у того, кто не прогуливал школьные уроки черчения, возникнет резонное желание выполнить работу самостоятельно. Однако для этого нужен не только энтузиазм, но и определенные базовые знания.

Уклон

Наиболее удобным считается уклон 1:2, или 30 градусов к горизонту. Диапазон комфорта — от 25 до 40 градусов; максимальный допустимый уклон для межэтажной лестницы — 45 градусов (1:1).

Однако: чертежи чердачных лестниц выполняются исходя из уклона до 75 градусов. Причины уже упоминались: для редко посещаемых помещений компактность лестницы важнее комфорта.

При уклоне меньше 23 градусов возможно сооружение пандуса — прямой или криволинейной наклонной площадки.
Угол к горизонту больше 45-50 градусов означает, что по лестнице придется спускаться спиной вперед. Человеку, спускающемуся по такой лестнице, будет мешать длина его собственных голеней.

На фото достаточно крутая лестница

Основные моменты

Марш содержит не менее трех и не более восемнадцати ступеней. Ограничение связано с безопасностью: чем длиннее лестница, тем больше вероятность получить тяжелые травмы при падении с нее.
Все ступени в пределах прямого марша должны быть строго одинаковыми. Требование имеет отношение опять-таки к безопасности, но уже пожарной: спускаться в задымленном помещении придется по памяти, ставя ноги буквально на ощупь.
Чертежи лестничной клетки выполняются с учетом еще одного требования безопасности: длина и ширина площадки, разделяющей лежащие на одной прямой марши, не должны быть меньше ширины лестницы. С шириной площадки все понятно: иначе она станет узким местом; но зачем регламентировать длину?

Для того, чтобы потерявший равновесие человек имел возможность остановиться.

Если речь идет о наружной лестнице, то ведущую на нее дверь лучше сделать открывающейся вовнутрь. Там, где это невозможно, площадка делается заведомо шире дверного полотна.

Размеры

Ну, а каких оптимальных и минимальных размеров стоит придерживаться при проектировании?

Ширина лестницы связана с ее функциональностью. Если она рассчитана на одного человека, разумный минимум — 90 сантиметров. Собственно, согласно СНиП 31-02 хотя бы одна межэтажная лестница в частном доме должна иметь ширину не меньше этой.

Оптимальная ширина лестницы определяется ее назначением.

Однако: для многоквартирных домов минимум — 1050 мм. Если планируется встречное движение по лестнице двух встречных потоков людей, стоит расширить ее как минимум до 1500 мм.

Минимальная высота ограждения для частного дома — 90 см; если высота лестницы больше шести метров, ограждение не должно быть ниже 100 см.

Размеры ступени должны соответствовать нескольким требованиям:

Ширина проступи — от 260 до 355 миллиметров. На ней должна целиком помещаться ступня высокого человека: иначе подъем по лестнице будет сопровождаться постоянным напряжением икроножных мышц.
Высота ступени — от 125 до 200 миллиметров. При этом соотношение ширины и высоты должно, напомним, обеспечивать уклон марша в комфортном диапазоне. Идеальна с точки зрения удобства ступень шириной 300 и высотой 150 мм.

Пути на чердаки и в подвалы и в этом случае стоят особняком. Как видите, этот чертеж чердачной лестницы указывает ширину проступи всего в 199 мм при высоте ступени 230.

Сумма ширины проступи и удвоенной высоты ступени должна быть равна среднему шагу (обычно 60 — 64 сантиметра).

Для винтовой, спиральной лестницы и для забежных ступеней существует оптимальный радиус поворота. Он равен сумме удвоенной ширины проступи и ширины лестницы. При этом проступь измеряется не по краю, а по средней линии.

Так, при ширине лестницы в 100 см и ширине проступи на средней линии в 20 см (именно такой минимум предписывается СНиП) радиус поворота не должен быть меньше 100+(20х2)=140 см.

Просвет (напомним, это расстояние от ступени до потолка) делается не меньше 2000 мм. В этом случае высокому человеку не придется пригибаться.

Просвет должен оставлять над головой самого высокого обитателя дома хотя бы 10 сантиметров свободного пространства.

Вывод

Мы предоставили в распоряжение уважаемого читателя общие принципы построения чертежей лестниц; однако без навыков черчения результат едва ли будет удовлетворительным. В размещенном видео в этой статье вас ждет интересная информация на эту тему (узнайте также об основных моментах проектирования лестниц).

Успехов в строительстве!

Лестница на второй этаж в частном доме своими руками

Для удобства чтения статья разделена на несколько глав:

первая глава содержит в себе общие рекомендации;
вторая глава представляет методы создания проекта винтовой лестницы, которые можно применять при работе;
третья, четвертая и пятая глава имеют примеры по созданию обычных конструкций из дерева, бетона и металла;
последняя предлагает 10 проектов конструкции и отвечает на вопрос об оптимальной ширине.

Пример проекта металлической лестницы

Как рассчитать лестницу на второй этаж в частном доме своими руками правильно – общие рекомендации

Над стеллажами

Важно: Лестница – это источник повышенной травматичности для людей всех возрастов. Падение может крайне негативно сказаться на здоровье человека, потому, следует делать ее максимально безопасной. Для этого есть несколько способов, которые позволяют полностью минимизировать риски.

В большом доме

Важно: Материал должен быть не скользким. Лестницу лучше не делать из кафеля или лакированного дерева – они имеют гладкую поверхность, которая очень неудобна для передвижения. Если все же используется дерево, не лишним является обработка наждачной бумагой или обивка ступеней ковровой дорожкой.

Над диваном

График зависимости наклона лестницы к удобству использования

Как сделать винтовую конструкцию самостоятельно

Винтовая

Расчет винтовой лестницы на второй этаж

С центральной стойкой

Схема расчета винтовой модели

Совет: Расчеты необходимо начинать с пола – пол является нулевой ступенью. Для начала необходимо суммировать высоту помещения и перекрытия, поскольку именно на это расстояние должна идти лестница. В данном случае она равняется 2850мм. Чтобы получить количество ступеней, необходимо поделить его на подходящую высоту одной ступени с ее высотой – к примеру, 220мм. Результатом, с округлением, является 13 ступеней. Последней, 13 ступенью, в данном случае будет служить пол перекрытия второго этажа.

Графическое построение и размеры

Размеры винтовых лестниц на второй этаж

Проект винтовой модели

Высота лестницы (са)		Количество ступеней	Количество проступей	Диаметр лестницы (140, 150, 160, 170см)	Диаметр лестницы (180, 190, 200см)
от	до	Количество ступеней	Количество проступей	Угол поворота лестницы	Угол поворота лестницы
210	235	9	10	270°	202,5°
235	260	10	11	300°	225°
260	285	11	12	330°	247,5°
285	310	12	13	360°	270°
310	335	13	14	390°	292,5°
335	360	14	15	420°	315°

Совет: Очень часто размер лестницы зависит от высоты потолка. Для маленького дачного домика нет смысла делать очень широкую лестницу – достаточно будет 700мм для того, чтобы пройти на второй этаж. Для чердачных выполняется точно такое же правило.

Видео проект лестницы винтового типа

Деревянная лестница на второй этаж своими руками

Из дерева

Расчет деревянной лестницы на второй этаж

В данном случае необходимо отталкиваться от тех-же средних значений – с глубиной в 200-250мм и высотой в 200-250мм. Расстояние необходимо делить тем-же способом – ведя расчет от пола первого этажа до пола перекрытия второго.

Пример расчета

Проект лестницы с поворотом на 90 градусов

Совет: Ширина подобной конструкции в среднем должна равняться 800-1000мм. Данный размер должен предоставлять полную свободу действий. Следовательно, если запланированы перила, то для них должно быть дополнительное место на ступенях.

Обозначения

Видео-инструкция

Бетонная лестница на второй этаж своими руками – видео инструкция

Опалубка под бетонную конструкцию

Важно: Надо заметить, что создание бетонной лестницы на второй этаж своими руками требует очень больших вложений – на полностью литую конструкцию уходит огромное количество бетона. Скорее всего вам придется заказывать полноценную бетономешалку – обычным ручным методом процесс будет идти крайне долго.

Отлитая конструкция

В видео ниже представлен процесс сборки опалубки и ее залитие с изображением основных моментов работы.

Металлическая лестница на второй этаж своими руками – расчет и видео-инструкция

Конструкция из железа

Одномаршевая железная лестница на второй этаж своими руками

Совет: Если конструкция создается из квадратных профилей, стоит подбирать их с сечением не менее 5мм – квадратные профили намного более устойчивы, чем круглые, за счет жестких граней. Работать с металлом можно как сваркой, так и крепежами.

Какая должна быть ширина лестницы на второй этаж в частном доме – правильные размеры?

Примеры ширины разных видов лестниц

Далее предлагаем вам изучить проекты лестниц на второй этаж – в заключительном разделе представлено 10 чертежей с размерами. Надеемся, один из них подойдет для закрытия вашей потребности.

Лестницы на второй этаж в частном доме своими руками – схема и чертеж 10 проектов

Как сделать чертеж лестницы на второй этаж дома своими руками

Лестницы в домах бывают очень разными. Обычная лестница с этажа на этаж выкладывается из готовых ступеней, отливается из бетона или изготавливается своими руками из досок, укладываемых на направляющие брусья. Иногда лестницы делают в виде сборных или готовых элементов.

Чертеж с размерами простой классической лестницы

Они проще в монтаже и установки, так как рассчитываются под определённые габариты и изготавливаются на месте или при помощи привлечённой фирмы, специализирующейся на такой продукции. В качестве примера можно вспомнить о винтовых лестницах, как правило, поставляющихся в готовом виде.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Лестница из металла

Сталь является очень технологичным материалом, дающим возможность создания любых изделий. Для работы со сталью требуется квалификация и специализированное оборудование. Если говорить о винтовых лестницах из металла, то они являются очень сложной конструкцией.

Подробный чертеж винтовой лестницы из металла

Лестничные ступени должны выдерживать значительную нагрузку, что предъявляет к ним повышенные требования. Использование слишком толстого металла очень усложнит работу. Для создания элементов коробчатого сечения сложной конфигурации потребуется специальное оборудование. Изготовить её своими руками может только истинный мастер.

Лестница на чердак или мансарду обычно гораздо проще. Она может свободно устанавливаться на верхний этаж, подвешиваться или закрепляться на шарнирах. Изготовление такой лестницы следует начать с чертежа, на котором отображаются все необходимые размеры. Элементы конструкции из металла придётся резать и сваривать, поэтому все габариты следует рассчитать заранее.

Чертеж и схема металлической лестницы на второй этаж

Для начала нужно уточнить высоту, которую имеет этаж здания от верха пола нижнего уровня до верха пола чердачного помещения. Длина лестницы должна быть несколько больше этой цифры.

Лестница устанавливается под наклоном к вертикали и составляет гипотенузу прямоугольного треугольника. Несущие прогоны лестницы из металла должны выдерживать вес человека, не поддаваясь деформации. Чем больше наклон лестницы, тем большая изгибающая нагрузка на них действует.

Обычно лестницу стараются установить в очень маленькую площадь. Приставная или навесная лестница применяется тогда, когда свободного места практически нет.

Пример металлической лестницы на второй этаж

Тем не менее некоторый наклон при установке лестницы на этаж следует предусмотреть. Определившись с уклоном и высотой помещения, можно легко рассчитать длину прогонов лестницы. Учитывая уклон, следует подобрать сечение прогона, обеспечивающее необходимую жёсткость.

В качестве прогона можно использовать заготовки из листового металла или профиля прямоугольного сечения. Труба имеет наименьшую жёсткость, поэтому применять её не нужно. Боковые элементы из листовой стали нужно детально вычертить на бумаге или в компьютере, чтобы потом перенести на сам материал.

Вернуться к оглавлению

Чертёж бокового прогона

Нижние опорные поверхности лестницы должны иметь скос, позволяющий надёжно установить её на пол под требуемым углом. Расчёты угла и скоса легко выполнить своими руками, нарисовав чертёж этой детали в разрезе или на виде сбоку. В чертеже указываются расстояния между ступенями и места закрепления ступеней на основании. Лестница из металла обычно собирается на сварных соединениях, которые на чертеже лестницы можно не указывать в том случае, если сварка будет производиться своими руками.

При сборке конструкции на болтах или саморезах желательно рассчитать места предполагаемых отверстий и отобразить их на чертеже.

Если боковины лестницы решено делать из стального профиля, опорные грани также должны срезаться под необходимым углом. В дальнейшем этот чертёж пригодится для проектирования ступеней. Определение габаритов и направления ступеней относительно боковых элементов является очень важным этапом создания лестницы.

Кроме эстетической функции, удобства пользования, от размещения ступеней зависит безопасность людей, которые станут пользоваться лестницей. Неправильно спроектированное и изготовленное изделие может привести к травмам из-за вызванного ошибкой неудобства.
Вернуться к оглавлению

Расчёт ширины ступени

Лестничные ступени должны располагаться строго горизонтально и быть параллельными полу. Это требование не относится к лестницам типа стремянки, но для всех остальных оно обязательно. Ширина ступени должна быть достаточной для устойчивой фиксации на ней ноги. В обычных лестничных маршах это расстояние составляет, как правило, 27 сантиметров.

Если лестница соединяет верхний этаж и мансарду, жёстко придерживаться этого размера не нужно. Но учитывать этот габарит желательно. Уменьшение его до пятнадцати-двадцати сантиметров незначительно ухудшит эксплуатационные характеристики.

Схема и чертеж с размерами ступеней лестницы

Очень важно учитывать, что ступени не должны перекрывать друг друга по ширине. Иначе возникнет реальная угроза того, что человек запнётся за ступень, находящуюся выше той, на которой стоит его нога. Это реальная опасность, которой нельзя пренебрегать.

Вернуться к оглавлению

Высота ступени

Под этим термином понимают расстояние между верхними плоскостями ступеней. Оно тоже является важным параметром, обеспечивающим удобство и безопасность эксплуатации изделия. Высота ступеней может варьироваться от 13 до 17 сантиметров. Оптимальной высотой считают 15 сантиметров для лестниц из металла, дерева и других материалов.

Сложность проектирования лестниц заключается в том, что уменьшение высоты ступеней приводит к увеличению их количества. Большее число ступеней делает лестницу длиннее, что иногда нежелательно.

Когда лестница связывает верхний и мансардный этаж, условия не позволяют увеличивать её длину. Поэтому приходится увеличивать высоту ступени или уменьшать их ширину. Обычно увеличивают высоту ступеней примерно до 20 сантиметров. Это уменьшает комфортность эксплуатации, но позволяет вписаться в ограниченный габарит.
Вернуться к оглавлению

Чертёж лестницы

Определив все необходимые размеры, можно закончить чертёж, изобразив лестницу на бумаге в соответствии с масштабом. Лучше чертёж выполнять в конструкторской или графической программах, которые сегодня обычно используются для таких целей. Электронную версию чертежа легче корректировать и редактировать.

При необходимости внести изменения в свою схему, преимущество компьютерного формата станет очевидным.

Сделанная своими руками работа, поможет воплотить идею в настоящее изделие. Даже элементарна лестница, чуть сложнее стремянки из металла или дерева, требует довольно сложных расчётов и перебора вариантов решений. Проектирование винтовых лестниц гораздо труднее, поскольку она меняет конфигурацию в трёх измерениях. Для этого обычно применяют специальные конструкторские программы, позволяющие сэкономить много усилий и времени, избежав при этом ошибок.

Вернуться к оглавлению

Деревянные лестницы

Чертёж лестниц из дерева выполняется точно так же, как и металлических. Никаких принципиальных различий между ними не существует. Характер материала вносит небольшие коррективы в процесс разработки. В чертеже следует учитывать толщину дерева, используемого для устройства лестницы.

Необходимо предусмотреть способы крепления ступеней к боковым прогонам и нарисовать необходимые пазы в масштабе и с размерами. Деревянная лестница может скрепляться шурупами или гвоздями. Нужно учесть расстояния от края элементов до точки крепежа, чтобы избежать растрескивания и порчи изделия при установке шурупа.

Чертеж лестницы из дерева на два пролета

Изготовление деревянной лестницы своими руками гораздо проще, чем металлической. Материал дешевле, доступней и легче в обработке. Поэтому обычно чертёж для них не делают, предпочитая подбирать размеры по месту и оценивать уже собранную конструкцию.

Это не совсем правильно, поскольку может привести к ошибочному выбору высоты и ширины ступеньки, неверному расчёту количества ступеней.

Приступая к изготовлению лестницы своими руками, лучше всё рассчитать на бумаге и нарисовать чертёж и продумать расположение лестницы в доме, чтобы не потерять плоды своих размышлений. Если в процессе подготовки к работе вы сочтёте задачу слишком сложной, чертёж пригодится для мастера, который возьмётся выполнить эту работу. Более сложные лестницы следует рисовать в общих чертах, без лишней детализации.

Процесс сборки деревянной лестницы

Необходимо указывать габариты лестничной клетки, высоту, которую имеет этаж и желаемое количество ступеней. Эта информация послужит основой для конструкторов фирмы-производителя, которая возьмётся изготовить лестницу. Детальные чертежи они изготовят сами в соответствии со стандартом фирмы и представят вам вместе с готовым изделием при выполнении заказа.

Чертежи лестницы на второй этаж с поворотами: основные нюансы

Правильно спроектированная поворотная лестница отлично дополнит интерьер.

Любой частный дом, имеющий больше одного этажа, вынуждает его владельца возводить межэтажную лестницу. Опытному в строительных делах хозяину вполне реально сделать ее своими руками. Но следует иметь в виду, что о постройке деревянной лестницы на второй этаж своими руками лучше подумать заранее – еще до строительства дома, на этапе его проектирования.

Сложными лестничные конструкции получаются по причине элементарной нехватки пространства. Хозяева в таких случаях делают выбор в пользу винтовой лестницы или маршевой с поворотом. Добиться успеха в сооружении межэтажной лестницы своими руками можно, если грамотно рассчитать всю лестничную конструкцию и спланировать процесс ее возведения. Но проконсультироваться у специалиста, например, насчет допустимой нагрузки на лестницу, конечно, стоит.

Какой тип конструкции выбрать

Прежде всего, нужно определиться с назначением и частотой ее использования. В некоторых случаях предпочтительным вариантом является легкая складная конструкция, не имеющая поворотов и не предназначенная для больших нагрузок. Например, когда 2-й этаж является мансардой (или даже чердаком), то вряд ли возникнет необходимость перемещать туда большие и тяжелые предметы. Количество людей, регулярно поднимающихся на такой этаж, тоже будет невелико.

В некоторых случаях именно такая лестница будет уместной.

Самая распространенная и наиболее простая в изготовлении конструкция, соединяющая второй этаж с первым, – это маршевая лестница. Она является не только удобной, но и безопасной, а это важно, если пользоваться лестницей будут дети и люди преклонного возраста. Кроме того, по качественно сделанной маршевой лестнице без проблем можно поднимать на верхний этаж и спускать обратно крупногабаритные предметы – мебель, например, или стройматериалы. Возвести своими руками проще именно маршевую лестницу. Строят ее обычно из дерева или металла.

Маршевая лестница не только очень удобна, ее еще и весьма просто сконструировать своими силами.

Лестницу на второй этаж часто делают в несколько маршей. Причиной такого решения является необходимость вписать конструкцию в ограниченное пространство, сохраняя правильный угол наклона.

Важно!
Если лестницу сделать слишком крутой, пользоваться ею будет некомфортно.

Поворотная лестница с удобным углом наклона маршей.

Какая польза от чертежа

Собственник жилья имеет полное право делать все по своему усмотрению – выбирать высоту и ширину конструкции, строить ее из дерева или металлических деталей, производить все работы своими руками или нанимать специалистов, делать выбор в пользу той или иной конфигурации. Но все-таки стоит внимательно отнестись к соблюдению определенных параметров лестницы. Чтобы она получилась безопасной и удобной следует, прежде всего, выдерживать правильные соотношения высоты и глубины ступеней, потому что именно эти размеры определяют уклон всей конструкции.

Нестандартные ступени может и придадут вашей лестнице оригинальный вид, но пользоваться ей будет не очень комфортно.

В любом случае составление чертежа будущей лестницы позволит учесть все тонкости сооружения, соединяющего первый этаж со вторым, что значительно снизит вероятность ошибок. Даже подгонка деталей, скорее всего, не понадобится, если чертеж выполнен должным образом (что, кстати, не так уж и сложно). Другой положительный момент – возможность точно рассчитать количество материала, требующегося для изготовления лестничной конструкции.

Даже такой незамысловатый чертеж позволит вам избежать массы ошибок.

Основные параметры

Чертеж должен начинаться с составления плана помещения. В него включаются двери, окна, элементы мебели и другие возможные препятствия. Дальнейшие шаги по проектированию желательно делать только после ознакомления с существующими строительными нормами, касающимися лестничных построек. Вот список самых основных:

Наклон лестницы не должен превышать 45°.
Минимум ширины марша – 0,9 м.
Максимальная высота подступенка – 20 см.
Глубина ступеньки – не меньше 25 см.
Ограждение (высота перил) – 0,9 м.

Кроме того, все ступени должны быть одинаковыми по высоте, иначе ходить по лестнице будет некомфортно. Исключением могут быть лишь первая и последняя ступени. Иногда так требуют расчеты, а иногда первую ступень делают в виде площадки перед лестницей.

Примечательно, что различная ширина марша в пределах одной лестницы допускается.

Средний шаг человека

Удобство лестницы будет зависеть еще от того, какой принимается величина шага человека при расчетах. Средний человеческий рост находится в диапазоне 160–180 см, соответствующий этому росту шаг: 60–64 см.

Учитывается также длина стопы. Здесь исходят из того, что шагающий чувствует себя безопасно, когда 70% его стопы находится на опорной поверхности. Опять же, опираясь на средние значения, глубину ступени выбирают из диапазона 25–30 см. Существует формула, связывающая три параметра: 2h + d ≈ 60–64 см, где 2h – удвоенная высота подступенка, d – глубина проступи, а сумма этих чисел должна давать величину среднего человеческого шага. Стоит отметить, что данная формула не является “панацеей”, поэтом не следует воспринимать ее, как обязательное условие.

Альтернативный способ расчета лестницы Часть 1

Альтернативный способ расчета лестницы Часть 2

Насколько сложно черчение

Чтобы начертить схему прямого марша, достаточно будет школьных знаний из курса геометрии. Сделать это можно своими руками. Но перед тем, как наносить чертеж будущей лестницы на план помещения, необходимо вычислить все ее параметры. Для этого можно воспользоваться следующей инструкцией:

Рассчитывается число ступенек – высота помещения делится на высоту одной ступеньки. При этом должно учитываться перекрытие, то есть берется расстояние от пола 1-го этажа до пола 2-го.
Затем нужно определить длину конструкции, для этого глубина проступи умножается на количество ступеней. Если длина известна или есть серьезные ограничения на ее величину, тогда делают наоборот – вычисляют глубину проступи, исходя из длины марша: делят предполагаемую длину на количество ступеней.
Вносят необходимые коррективы, чтобы конструкция получилась удобной и вписалась в интерьер помещения.
Вычисляется площадь лестничной конструкции: значение ширины марша умножается на его длину.
Необходимы также длины опорных балок (тетив или косоуров). Для вычисления пользуются теоремой Пифагора – в качестве катетов выступают высота лестничной конструкции и ее проекция на горизонтальную ось. Квадратный корень из суммы квадратов этих размеров даст гипотенузу – искомую длину.
Полученные значения вносятся в чертеж.

Лестничный поворот

Теперь самое главное – сначала рассчитывают параметры поворотной части, а уж потом берутся за марши. Тут знаний нужно побольше, чем в случае с простыми лестницами и без грамотно построенного чертежа сложно будет разобраться. Чертежи, выполненные профессионалами, могут послужить хорошим примером для новичков. Следует также иметь в виду, что расчеты часто являются процессом последовательного приближения, то есть, сразу попасть в те самые размеры получается далеко не всегда, приходится шаг за шагом уточнять отдельные параметры.

Чертеж должен отображать лестницу в трех проекциях.

Как делается поворот? Возможны два варианта – межпролетная площадка или забежные ступени. Первый вариант проще, его по силам сделать своими руками. Кроме того, пользоваться площадкой удобнее, но нужен простор.

Отличаются конструкции удобством пользования и сложностью проектирования.

Второй вариант используется при нехватке пространства. Расчеты в этом случае сложнее – придется постараться, чтобы лестница получилась удобной и безопасной. Для расчета забежных ступеней используются следующие методы:

пропорциональный;
датский;
метод поворота линий;
метод развертки.

Чертим забежные ступени.

Важно!
При использовании забежных ступеней необходимо контролировать их глубину на линии движения – она не должна быть меньше 20 см.

Глубину проступи забежных ступенек, как правило, увеличивают созданием напуска в 3–4 см. Нежелательно превышать эту величину, так как спуск может стать неудобным и даже опасным. Когда недостаточно места для полноценной постановки стопы, человек может поскользнуться, что приведет к травмам. Подниматься по таким ступеням тоже неудобно – носок будет постоянно цепляться за чересчур большой напуск.

Поворотная конструкция на 180° требует соблюдения определенного расстояния между маршами. Значение равное 75 мм является минимально допустимым для этого зазора.

Создание забежных ступеней для поворотной лестницы

Готовые варианты

Не у всех владельцев частных домов есть желание и время делать чертежи и выполнять строительные работы своими руками. Тем более, когда существуют очень неплохие варианты готовых лестничных конструкций, собираемых из модулей. Доступны самые разные модификации – прямые, винтовые, криволинейные. Одни собираются из деревянных элементов, другие – из металлических. И все это не сложнее детского конструктора – на самостоятельную сборку модульной лестницы тратятся считанные часы. Высота и ширина частей легко регулируется, давая возможность вписать лестницу в интерьер и предоставить доступ на верхний этаж в кратчайшие сроки. Многообразие стилевых решений позволит найти подходящий вариант для любой обстановки.

Современные модульные лестницы могут быть очень стильными и, при этом, просто собираться.

Стоит также обратить внимание на специализированное ПО, предназначенное для расчетов различных параметров, – SolidWorks, StairDesigner и другие. С такими инструментами строительство сложной конструкции своими руками станет возможным даже для того, кто не имел дело с чертежами. Кроме того, для проектирования несложных конструкций существуют бесплатные онлайн-сервисы, то есть любой желающий может пробовать свои силы в проектировании без установки на свой компьютер дополнительного софта.

Проектирование лестницы в программе “Компас” (простой вариант)

Проектирование лестницы в программе AutoCAD (сложный вариант)

Что такое лестничная диаграмма | EdrawMax Онлайн

Что такое лестничная диаграмма?

Лестничные диаграммы — это сложные схемы, широко используемые для записи логических структур промышленных систем управления. Они называются лестничными диаграммами, потому что они имитируют лестницу с двумя вертикальными направляющими (питание) и таким количеством «ступенек» (горизонтальных линий), сколько имеется для представления цепей управления.

Нагрузочное устройство (лампа, катушка реле, катушка соленоида и т. Д.) почти всегда рисуется с правой стороны ступеньки в лестничных диаграммах. Хотя электрически не имеет значения, где находится катушка реле внутри ступени, для стабильной работы важно, чтобы конец источника питания лестницы был заземлен.

Сценарии применения лестничных диаграмм

Каждая система в релейной стойке будет обозначена символом на диаграмме лестницы, указывающим отношения между такими устройствами.Кроме того, на схеме лестницы также будут показаны другие объекты, помимо релейной стойки, такие как насосы, нагреватели и т. Д.
Релейная логика превратилась в язык программирования, описывающий систему посредством графической схемы, основанной на схемах аппаратных схем релейной логики.
Релейная логика используется для создания программного обеспечения программируемого логического контроллера (ПЛК) и используется в приложениях промышленного управления.
Для основных, но важных систем управления или для переделки старых проводных релейных схем полезна лестничная логика.
Это также использовалось в очень продвинутых системах автоматизации, поскольку программируемые логические контроллеры стали более сложными.
Релейную логику следует описывать как язык, ориентированный на правила, а не как язык процедур. Ступенька лестницы представляет собой правило.

Преимущества использования лестничной диаграммы

Интуитивно понятный и самодокументируемый. Релейная диаграмма обеспечивает превосходную схематическую интерпретацию, основанную на хорошо понятных принципах схемной архитектуры.
Кривая обучения работе с лестничной диаграммой очень мала из-за доступности среды; навыки простого программирования быстро растут.
Это сделало лестничную диаграмму особенно распространенной для приложений, в которых задействован персонал без технического опыта для ремонта или управления, например, некоторые электрики или заводские техники.
Релейная диаграмма предназначена для воспроизведения электрических цепей, это, конечно, идеальный способ отразить абстрактную логику.Релейная диаграмма довольно интуитивно понятна для цифровой логики.

Почему для программирования ПЛК используется релейная диаграмма?

Релейная логика — это язык программирования, используемый для программирования ПЛК (программируемого логического контроллера). Это графический язык программирования ПЛК, который использует релейные диаграммы для выражения логических операций с помощью символической нотации, очень похожей на направляющие и ступеньки типичной схемы релейной логики.

В приложениях промышленной автоматизации инженеры и электрики используют его для выполнения математических, линейных, измерительных, регулирующих и арифметических функций.Это обычный процесс программирования ПЛК. Программирование релейной логики все еще используется сейчас, поскольку основные концепции управления системой и процессом остались прежними.

Как читать лестничную диаграмму?

Микропроцессоры, подобные тем, которые используются в ПЛК и персональных компьютерах, работают на уровне двоичного кода. Вы, вероятно, читали слово «нейтральный». Это относится к идее, что в одном из двух состояний следует задуматься о вещах.Можно описать состояния как:

1 или 0

Реальный или отрицательный

Высокий или низкий

Вкл. Или Выкл.

Да или нет

Релейная логика использует символьные выражения и графический редактор для написания и чтения релейных диаграмм, которые упрощают понимание людьми.Если мы переведем реальный случай на язык лестницы, мы символически сформулируем его в форме типично открытого общения (НЕТ). Это может быть что угодно, например нажатие кнопки или запуск сдвига предела.

Как создать лестничную диаграмму?

Направляющие на лестничной диаграмме изображают провода питания логической схемы регулирующего реле. На левой линии находится дорожка питания положительного напряжения, а на правой стороне — дорожка отрицательного напряжения.

В релейной диаграмме логический поток идет от левой направляющей к правой. Существует семь основных аспектов релейной диаграммы, которые важно изучить при применении системы релейной логики в ПЛК. Это имена и утверждения, касающиеся строк, звеньев, входов, выходов, логических выражений, нотации адресов / имен тегов. Некоторые из них необходимы, а некоторые — необязательны.

Направляющие На лестничной диаграмме есть две направляющие, которые нарисованы в виде вертикальных линий, спускающихся с самых передних концов.
Ступени Ступени нарисованы горизонтально и связывают рельсы с логическими утверждениями.
Входы Входы представляют собой фактические управляющие действия, такие как нажатие кнопки или активация переключателя крышки.
Выходы Выходы — это электронные устройства, которые включаются и выключаются как электродвигатель или соленоидный рычаг.
Логические выражения Логические выражения используются для формулирования желаемых операций управления в сочетании с входами и выходами.

Пример лестничной диаграммы

На приведенной выше диаграмме показан пример программирования релейной логики, иллюстрирующий схему ввода / вывода.

Ключевые выводы

Лестничные диаграммы (иногда называемые «лестничной логикой») — это разновидность электрических обозначений. Эта символика иногда используется для демонстрации взаимосвязи электромеханических переключателей и реле. Цифровое изображение функций программы.

EdrawMax — это программа концептуального построения диаграмм, которая помогает создавать блок-схемы, иерархические диаграммы, интеллектуальные карты, сетевые диаграммы, планы этажей и лестничные диаграммы. Все фигуры и клипарт имеют векторный формат, что означает, что ваша лестничная диаграмма никогда не будет размытой, независимо от того, на какой размер вы ее измените.

Учебное пособие по релейной логике

с символами и диаграммами релейной логики

ПЛК

быстро завоевали популярность на рынке средств управления и используются во всем мире.Со временем они стали более удобными, эффективными, компактными и менее дорогими. Для ПЛК также были разработаны различные типы языков программирования, но наиболее часто используемым остается лестничная логика.

Истоки лестничной логики — релейная логика

Представьте на секунду 1980 год. Вы путешествуете в своем новеньком Ford Pinto по пути на работу на местный завод по производству кубиков Рубика. У вас впереди напряженный день, так как завод модернизируется для новой модели Rubik’s Revenge, которая должна выйти в следующем году.Релейные панели, над которыми вы работаете, необходимо перемонтировать, чтобы приспособиться к изменению производственных размеров, с исходного размера 3x3x3 на новую модель 4x4x4.

Эти релейные панели состоят из множества электромеханических реле, которые соединены вместе для выполнения определенной функции на предприятии. Простое размыкание и замыкание контактов реле на панели дает системе управление ВКЛ / ВЫКЛ, необходимое в производственном процессе. Например, когда форма куба находится в нужном положении, переключатель замыкается.Этот переключатель включает катушку реле, которая, в свою очередь, замыкает нормально разомкнутый контакт топливного насоса. Насос заполняет форму расплавленным пластиком, и куб начинает принимать форму.

Использование этой комбинации переключателей, реле, катушек и контактов называется релейной логикой. Релейная логика — это надежный метод управления, который до сих пор используется ограниченно. Но связанные с этим затраты с точки зрения затратных по времени изменений логики, механических отказов с течением времени, а также обширных требований к проводке и пространству вынудили многие отрасли пересмотреть свои потребности в управлении.Они обнаружили ПЛК.

Структура релейной логики / Как читать релейную логику

Структура релейной логики основана на электрических релейных диаграммах, которые использовались с релейной логикой. Эти схемы документировали, как соединения между устройствами выполнялись на релейных панелях; их называют «лестничными» диаграммами, потому что они построены по форме, напоминающей лестницу с двумя вертикальными направляющими и ступеньками между ними. Положительная шина питания (слева) течет к отрицательной шине питания (справа) через физические устройства, подключенные к звену.В приведенном ниже примере показана лестничная диаграмма с кнопками (PB), реле управления (CR), двигателем (M) и индикатором (L).

Сходства с лестничными диаграммами

Релейная логика была разработана так, чтобы иметь тот же внешний вид, что и электрические лестничные диаграммы, но с релейной логикой физические контакты и катушки заменяются битами памяти. Давайте взглянем.

Для этой программы релейная логика дублируется релейной логикой; больше никакой жесткой логики, а вместо этого места в памяти.Некоторые из этих ячеек памяти используются внутри, а другие — с внешними входами и выходами. Чтобы контролировать и управлять устройствами реального мира, они должны быть подключены к модулям ввода-вывода.

Для этого конкретного ПЛК эти входы и выходы назначаются адресам памяти X и Y, как X001, замеченный с PB1. Состояние этого нормально разомкнутого контакта считывается со входа модуля ввода / вывода, к которому подключена физическая кнопка. С другой стороны, каждый бит Y будет иметь выходное устройство, подключенное к нему, как видно с помощью света, управляемого Y001.Все остальные места назначены внутренним битам, которые мы можем использовать по мере необходимости.

С одной стороны, современные процессоры ПЛК предлагают множество типов функций, а не только простые контакты и катушки. Математика, регистры сдвига, секвенсоры ударных и т. Д. Доступны для помощи в программировании.

Выполнение релейной логики

Обычно перед запуском логики ЦП считывает физические входы, привязанные к модулям ввода-вывода, чтобы обновить их статус в таблице памяти ЦП.Затем, начиная с левого верхнего угла программы, ЦП продвигается вниз по направляющей, выполняя каждую ступень или подчиненную ступень слева направо. Таким образом, если нажать PB1, CPU включит CR1. Поскольку состояние CR1 изменилось, на ступени 3 ЦП активирует CR3. Нормально замкнутое состояние CR3 используется в ступени 4, поэтому ЦП затем выключит L1.

Несмотря на то, что мы все еще ссылаемся на катушки и контакты в релейной логике, помните, что они являются представлениями памяти, а не фактическими устройствами. Как только ЦП достигнет последней ступени, он обновит выходные данные реального мира, затем вернется в цикл и снова запустит все это.Этот процесс будет продолжаться, пока ЦП включен и находится в режиме RUN.

Время, необходимое ЦП для выполнения одного прохода и возврата к началу, называется временем сканирования. Время сканирования может быть важным для приложений, в которых время имеет решающее значение. При необходимости можно использовать подпрограммы и специальные модули ввода-вывода, чтобы сократить время сканирования.

Логика за лестницей

Так какую же логику действительно может выполнять релейная логика? В связи с растущим спросом на функциональность и простоту использования многие современные ПЛК включают функциональные блоки с релейной логикой.Структура программы по-прежнему является лестничной, причем более сложные инструкции являются функциональными блоками. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим несколько примеров:

Логическая логика: Алгебра двоичных систем ВКЛ / ВЫКЛ, ИСТИНА / ЛОЖЬ, в основе которой лежат операторы И, ИЛИ и НЕ. Проще говоря, звено 5 в нашем коде требует CR1 (C1) И CR2 (C2), чтобы включить двигатель M1 (Y002).
Время: Доступны инструкции таймера, позволяющие учитывать события с задержкой включения или выключения.После срабатывания таймер включит соответствующий выход (задержка включения) или выключит (задержка выключения) по истечении установленного времени.
Подсчет: Функции обратного и обратного отсчета увеличивают или уменьшают значение счетчика при каждом переходе входа.
Сравнения: Доступны инструкции сравнения, чтобы определить, являются ли значения меньше, равны или больше друг друга.
Math: Эти инструкции позволяют не только выполнять простое сложение и вычитание, но и выполнять более сложные операции, такие как касательные, квадратные корни и т. Д.
Специальные функции: К ним относятся контуры ПИД-регулирования, инструкции связи, регистры сдвига, барабанные секвенсоры, генераторы линейного изменения и т. Д.

Попробуйте упражнение

Если вы хотите попробовать упражнение по релейной логике, AutomationDirect создала упражнение по программированию для начинающих. Это упражнение было создано для бойскаутов Америки, чтобы помочь обучить лестничной логике будущих программистов PLC. Он использует симулятор, входящий в состав программного обеспечения Do-more Designer для нашей серии ПЛК Do-more.

Программное обеспечение бесплатное, и вам не нужно никакого оборудования, поэтому попробуйте его. Загрузите программное обеспечение здесь.

Подробнее о релейной логике

Есть еще много чему поучиться; мы только начали царапать поверхность. Узнайте, как мы можем вам помочь. Узнайте больше о ПЛК и пройдите обучение по ПЛК!

Программирование ПЛК | Как читать лестничную логику

Что такое лестничная логика?

Релейная логика входит в пятерку самых популярных языков программирования ПЛК, используемых в производственных средах.До появления программируемых логических контроллеров на заводах-изготовителях использовались релейные схемы для питания различных нагрузок в зависимости от того, как реле были соединены вместе. Реле были дорогостоящими, требовали постоянного обслуживания и не могли быть легко перенастроены. Поскольку ПЛК взяли на себя этот процесс, было важно сохранить сходство со старой системой; таким образом, релейная логика была создана как первый язык программирования ПЛК .

Релейная логика обозначена как таковая, потому что программное обеспечение имеет форму лестницы.С левой стороны инструкции релейной логики задаются как условия, а те, что с правой стороны, — это инструкции, которые запускаются, если условия выполняются. Каждая ступенька лестницы проходит слева направо и выполняется ПЛК сверху вниз.

Как упоминалось выше, релейная логика чрезвычайно популярна среди программистов ПЛК. легко изучить, имитирует электрические цепи и легко устранять неисправности после развертывания .

Изучение релейной логики обычно является отправной точкой в карьере программиста ПЛК в системах управления.В этом посте мы рассмотрим компоненты релейной логики, рассмотрим основные принципы и опишем, что нужно для овладения этим языком программирования.

Основы релейной логики

Как и компьютеры, ПЛК работают с двоичными сигналами; каждый может быть установлен на ноль или на единицу. В мире программирования этот тип данных называется логическим. Логическое значение занимает один бит в памяти, может иметь значение 0 или 1 и используется в большинстве основных инструкций ПЛК .

ПЛК выполняет загруженную в него программу по очереди.Когда ПЛК начинает обрабатывать цепочку, он читает инструкции слева и определяет, установлена ли логика на этой стороне цепочки в значение ИСТИНА. Логика принимает значение ИСТИНА, когда гипотетический ток может пройти через инструкции. Каждая инструкция имеет набор условий, которые делают ее ИСТИННОЙ или ЛОЖНОЙ.

Для целей этого руководства мы начнем с двух самых основных инструкций в программировании ПЛК с релейной логикой: Проверить, замкнут ли и Выход активирован.

Проверить, если закрыт [XIC] — Эта инструкция ввода будет смотреть на указанный логический бит и оценивать условие как ИСТИНА, когда бит установлен в 1 (или ВЫСОКИЙ).Пока бит установлен в 0 (или LOW), инструкция будет иметь значение FALSE.

Активизация выхода [OTE] — Эта команда вывода установит указанный бит в 1 (или HIGH), если условия входной инструкции — ИСТИНА. Если они имеют значение FALSE, инструкция Output Energize установит бит в 0 (или LOW).

Анализ звеньев базовой лестничной логики

Шаг 1 — Гипотетический ток начинает двигаться слева направо.
Шаг 2 — Когда гипотетический текущий встречает инструкцию XIC, он проверяет, является ли условие ИСТИНА или ЛОЖЬ.Если XIC имеет значение False, ПЛК прерывает эту цепочку.
Шаг 3 — Гипотетический ток переходит к следующей инструкции. Повторяет шаг 2, пока цепочка не будет завершена.
Шаг 4 — ПЛК переходит на ступеньку ниже.

Релейная логика Программирование ПЛК XIC = OFF Пример

В приведенном выше примере инструкция XIC привязана к биту «Condition1». Поскольку бит выключен (или 0), гипотетический ток останавливается на команде.

Релейная логика Программирование ПЛК XIC = ON Пример

В приведенном выше примере инструкция XIC привязана к биту «Condition1».Поскольку бит установлен в состояние ON (или 1), гипотетическому току разрешается проходить и он переходит к инструкции OTE. Инструкция OTE устанавливает бит «Energize1» в HIGH (или 1).

Структура релейной логики | Ответвления схемы

Теперь, когда мы рассмотрели базовый пример, показывающий, как завершается выполнение одной ступени релейной логики, пришло время обсудить ответвления схемы. Ответвления цепи создают способ прохождения тока по другому пути при выполнении звена.Инструкции выполняются таким же образом, но теперь нам нужно проанализировать различные пути, по которым может идти ток.

Пример ветви схемы программирования ПЛК с релейной логикой

Цепочка выше имеет первичную цепочку и ветвь, которая переходит от первых двух условий к третьему. Давайте проанализируем, что происходит с выполнением Логики.

Шаг 1 — Гипотетический ток запускается на главной ветви ступени. Когда он достигает «Condition1», он оценивает инструкцию XIC.Инструкция XIC — ИСТИНА и позволяет току течь.
Шаг 2 — Гипотетический ток течет к следующей инструкции XIC и пытается ее оценить. Поскольку «Condition2» установлено в 0, инструкция XIC принимает значение FALSE. Течение остановлено.
Шаг 3 — Гипотетический ток возвращается к первой ветви. Выполняется инструкция XIC, привязанная к биту «Condition3». Поскольку бит «Condition3» — ВЫСОКИЙ, XIC принимает значение ИСТИНА. Текущие доходы.
Шаг 4 — Ток достигает инструкции OTE и устанавливает бит «Energize1» в положение ON (или HIGH).

Вот вам гораздо более сложный пример. Наличие нескольких разветвленных цепей в релейной логике не является ненормальным.

Релейная логика Программирование ПЛК Расширенный пример схемы разветвления

Расширенное разветвление цепи Практика лестничной логики

Теперь, когда вы знакомы с тем, как работают ветви схемы в релейной логике, важно попрактиковаться в отслеживании логики , как в полевых условиях.Большая часть вашей работы в качестве программиста ПЛК будет связана с рассмотрением звеньев логики и выяснением того, почему на выход подается питание или что мешает ему включиться.
Рассмотрим следующую ситуацию: ваш руководитель звонит вам из-за проблемы на производственной линии. По какой-то причине насос, который будет перекачивать сырье в конкретный резервуар, не включается. Когда вы подходите к месту оператора, он показывает вам, что, когда он нажимает кнопку, насос ничего не делает.
Разрешение: вы смотрите на панель, сами нажимаете кнопку и подтверждаете, что она не запускается.Этот насос работал в прошлом, поэтому вы решаете посмотреть, что происходит в логике ПЛК . Когда вы отслеживаете выход, связанный с насосом, вы замечаете сложную ступеньку с несколькими ответвлениями цепи. Причина в том, что существует множество условий для запуска этого насоса. Поскольку вы знакомы с описанным выше подходом, вы можете быстро понять, что насос не смог запустить, потому что одним из условий запуска было то, что резервуар должен быть пуст. Когда вы поняли, что резервуар на самом деле пустой, пришел к выводу, что датчик уровня сломан.Вы заменили датчик, и насос возобновил нормальную работу.

Релейная логика Компоненты RSLogix 5000

Теперь, когда мы немного знакомы с тем, как устроена базовая структура ступеней, давайте обсудим другие компоненты лестничной логики.

Компоненты релейной логики

1 — Входы релейной логики

Как мы обсуждали выше, инструкции релейной логики слева называются входами. Их состояние оценивается на основании истинного или ложного. Если оценка завершена с TRUE, выполняется вывод ступени релейной логики.Если он оценивается как ЛОЖЬ, ПЛК переходит к следующей цепочке.

2 — Комментарии к цепочке релейной логики

Каждый язык программирования позволяет пользователю добавлять документацию к своему программному обеспечению. В релейной логике эта возможность предоставляется с каждой ступенью, инструкцией и структурой данных. Добавляя комментарий над цепочкой, вы облегчаете человеку, который после вас понимает ход ваших мыслей, и устраняет логику по мере необходимости. Кроме того, комментарии могут использоваться для обозначения изменения или временного исправления определенной проблемы, с которой столкнулся программист ПЛК.

3 — Выходы релейной логики

Есть много инструкций, которые будут выполняться на стороне выхода. В рассмотренном выше примере наше внимание было сосредоточено на инструкции OTE. Однако приведенный выше снимок экрана также включает инструкции TON или Timer On Delay. По мере того, как вы приобретете опыт программиста ПЛК, вы столкнетесь с дополнительными инструкциями и усвоите их.

4 — Направляющие лестничной логики

Каждая ступенька лестничной логики находится между двумя боковыми направляющими (как обычная лестница).Эти рельсы — это то, что возбуждает каждую ступеньку при выполнении. На скриншоте выше вы можете увидеть две направляющие в среде RSLogix / Studio 5000. Рельсы остаются неактивными до тех пор, пока основная процедура не вызовет программу. На скриншоте рельсы зеленые, что означает, что эта конкретная логика выполняется.

5 — Имена тегов

Каждая инструкция будет привязана к одному или нескольким тегам. Для каждого тега требуется элемент структуры данных, а также имя или метка. В примерах, которые мы рассмотрели выше, теги были помечены как «Условие1», «Условие2», «Условие3» и т. Д. В производственных условиях теги обычно отражают физический элемент, которым они управляют. или набор тегов на основе ПЛК. Например, теги, управляющие двигателями, могут иметь метку MTR1_Start, MTR2_Stop, MTR2_Status и т. Д. Кроме того, теги могут также иметь описание, которое позволяет пользователю давать тегу текстовое описание.

Программирование релейной логики в RSLogix 5000: основы

По мере того, как вы инвестируете в программирование ПЛК, вы быстро поймете, что список различных доступных вам инструкций обширен .Кроме того, по мере того, как вы продвигаетесь в ремесле, вы можете создавать свои инструкции с помощью дополнительных инструкций или AOI. Однако, предполагая, что вы здесь из-за основ, давайте обсудим наиболее полезные инструкции, с которыми вы должны начать работать, когда будете заниматься промышленной автоматизацией.

Проверить, если закрыто [XIC]

Мы рассмотрели эти инструкции в начале руководства. Это важная проверка ввода, которую вы можете сделать для своих данных. Короче говоря, если логическое значение, назначенное XIC, имеет значение ИСТИНА, вывод будет выполнен.Если это ЛОЖЬ, не будет. Хотя может показаться, что это будет иметь ограниченную полезность , многие из расширенных конструкций в ПЛК имеют логическое состояние . Например, частотно-регулируемый привод может иметь массив логических структур, связанных с различными неисправностями. Следовательно, вы можете создать такое же количество инструкций XIC, чтобы проверить, какая ошибка присутствует на диске.

Проверить, если открыт [XIO]

XIO активирует выход, если верно обратное XIC.Другими словами, выход будет активирован, если логическое значение — ЛОЖЬ.

Активизация выхода [OTE]

OTE — это команда вывода, которая устанавливает логическое значение в ИСТИНА, если все предшествующие условия ИСТИНА, ведущие к нему. OTE также установит логическое значение в FALSE, если нет пути TRUE для входов, ведущих к нему. Команда Output Energize используется для настройки цифровых выходов на полевых устройствах, таких как клапаны, контакторы двигателя, реле, соленоиды и т. Д.

Таймер ВКЛ [TON]

Таймеры — это основная структура данных ПЛК.Они позволяют пользователю создать условие, которое запустит внутренний таймер и выполнит действие, основанное на том, что пользователь запрограммировал.

Команда TON таймера в RSLogix 5000 Пример релейной логики

Самая простая инструкция таймера — Timer ON или TON. Эта команда начнет отсчет, как только на вход будет подано напряжение. Таймер будет продолжать отсчет времени, пока не достигнет значения, указанного пользователем. Программист ПЛК может использовать логические биты состояния таймера для выполнения логики на основе битов состояния работающего, завершенного или неработающего таймера.Эта инструкция является фундаментальной в программировании ПЛК и часто встречается в базовых последовательностях, логике устранения дребезга и любых других программах, требующих выполнения релейной логики по времени.

Базовая схема управления двигателем — пример лестничной логики программирования ПЛК

Одной из наиболее характерных первых схем, которые должен освоить программист ПЛК, является пускатель двигателя. Хотя можно подключить пускатель двигателя к работе без использования ПЛК. Подключение входов и выходов к контроллеру дает много преимуществ.После того, как входы и выходы установлены, программист ПЛК создаст программу на основе релейной логики, которая будет выполнять то, что следующая схема должна была создать в оборудовании. Цепь стартера трехфазного двигателя

с кнопками и контактором

Перед тем, как погрузиться в программирование, важно понять работу схемы, представленной выше. Вот ключевые компоненты и этапы работы:

Перегрузка трехфазной цепи — Каждая фаза защищена от перегрузки, которая срабатывает при протекании высокого тока из-за неисправности двигателя или цепи.
Контактор двигателя — Контактор действует как мост между цепями высокого напряжения (двигатель) и низкого напряжения (управление (24 В постоянного тока)). Когда цепь управления находится под напряжением, силовая цепь может проводить необходимый ток.
Кнопка «Пуск» — При нажатии контактор может включиться. Ток протекает, и двигатель начинает работать.
Кнопка останова — При нажатии контактор размыкается и перестает проводить ток, который останавливает двигатель.

Хотя схема проста, есть одна ключевая особенность: кнопки мгновенного действия, используемые для запуска и остановки двигателя в контакторе. Другими словами, как только будет нажата кнопка мгновенного пуска, двигатель будет продолжать работать до тех пор, пока не будет подана команда останова. В промышленности это называется схемой защелки. Эта схема используется во многих приложениях , включая пускатели оборудования, конвейеры, запуск процесса и многое другое.

Кнопки мгновенного действия подключены к цифровым входам ПЛК.При нажатии любой кнопки соответствующие входные биты устанавливаются на ВЫСОКИЙ (1). Когда кнопки отпускаются, те же входные биты устанавливаются на НИЗКИЙ (0).

Двигатель связан с выходом, когда установлен на ВЫСОКИЙ (1), возбуждает катушку в контакторе и позволяет току течь.

Основываясь на вышеизложенном, мы начинаем с построения схемы, которая запускает двигатель при нажатии кнопки «Пуск».

Пример лестничной логики — пускатель двигателя, часть 1

Приведенная выше лестничная логика принимает входной сигнал через инструкцию XIC и активизирует выход через инструкцию OTE.Однако главная проблема заключается в том, что пользователь должен удерживать кнопку нажатой, чтобы двигатель заработал. Обычно мы хотим, чтобы двигатель продолжал работать после того, как кнопка была отпущена. Давайте посмотрим на вторую итерацию нашей схемы релейной логики.

Пример лестничной логики — пускатель двигателя, часть 2

Вторая итерация пускателя двигателя лестничной логики позволяет запускать двигатель и поддерживать его в рабочем состоянии. Однако теперь мы столкнулись с другой проблемой: невозможно остановить двигатель.

Кнопка остановки должна быть интегрирована в логику.Однако давайте поймем момент, чтобы понять, как работает эта кнопка. Он должен выполнять две функции:

Кнопка остановки должна препятствовать запуску двигателя.
Кнопка остановки должна останавливать двигатель, когда он работает.

Исходя из двух вышеуказанных требований, можно добавить инструкцию XIO в каждую ветвь схемы. Однако релейная логика такова, что пользователь может использовать одну инструкцию для охвата обоих этих сценариев после перехода.

Пример функционально исправной ступени, основанной на вышеуказанных требованиях.

Пример лестничной логики — пускатель двигателя, часть 3 (не оптимизирован)

Цепь, указанная выше, будет работать должным образом. Однако важно создать эффективную релейную логику и использовать инструкции в сочетании с структурами ветвлений, которые мы рассмотрели выше.

Пример лестничной логики — пускатель двигателя, часть 3

Цепочка выше работает следующим образом:

Этап 1 — Нажата кнопка Start_PB и контактор двигателя находится под напряжением, пока не нажата кнопка Stop_PB.

Stage 2 — Бит MotorContactor используется для удержания двигателя под напряжением, пока Start_PB отпущен.

Этап 3 — Контактор двигателя обесточивается при нажатии Stop_PB.

Пример цепной логики пускателя двигателя прост. Однако, , по мере того, как вы расширяете свои знания о принципах релейной логики, вы будете создавать сложные ветви вокруг аналогичных схем . Нередко имеется несколько условий остановки, которые устанавливаются последовательно с битом «Stop_PB».Точно так же часто можно увидеть другие источники запуска двигателя. Например, последовательность может использоваться для запуска определенного программного обеспечения насоса.

Заключение

Релейная логика — наиболее распространенный язык программирования ПЛК. Его легко изучить, легко использовать, и он был принят с первых дней создания программируемых логических контроллеров. Знаковое сходство с лестницей и дало название этому типу логики. Такие диаграммы использовались для определения электрических чертежей, которые использовались во многих промышленных средах.С тех пор релейная логика значительно задействована, но при этом сохраняет некоторые основные элементы: направляющие, ступени, условия ввода, инструкции вывода, комментарии и т. Д.

Чтобы изучить релейную логику, вам нужно начать с понимания текущего потока из левый рельс — правый. Таким образом, ток будет пытаться течь через одну ступеньку за раз. Когда он встречает условие ввода, он оценивает результат как ИСТИНА или ЛОЖЬ. Если условие — ЛОЖЬ, ток будет пытаться использовать вторичный путь, который может проходить через ответвление цепи.Если результат ИСТИНА, ток будет проходить через инструкцию. Когда он достигает инструкции вывода, он выполняет указанную логику.

‍

Основы релейной логики — Мир релейной логики

Релейная логика — это язык программирования, который используется для программирования ПЛК (программируемого логического контроллера). Это графический язык программирования ПЛК, который выражает логические операции в символической нотации с использованием лестничных диаграмм, очень похожих на направляющие и ступеньки традиционной релейной логической схемы.

Релейная логика — это быстрый и простой способ создания логических выражений для ПЛК с целью автоматизации повторяющихся машинных задач и последовательностей. Он используется во множестве приложений промышленной автоматизации. Некоторые примеры приложений промышленной автоматизации, в которых используется релейная логика ПЛК, включают….

Конвейерная система для транспортировки материалов.
Упаковка и обвязка поддонов.
Система смазки шаровой мельницы.
Логистика Транспортировка и сортировка пакетов.
Дозирование цемента.
Розлив и маркировка напитков.
Контроллер бункера и уровня в резервуаре.
Контроль расхода и давления воздуха и жидкости.

В старые добрые времена автоматизация машин и процессов осуществлялась с помощью жестко подключенной системы управления, известной как релейная логика. С появлением микропроцессоров и изобретением ПЛК релейная логика быстро была вытеснена языками программирования, такими как релейная логика.

Почему популярна релейная логика?

Релейная логика — самый популярный метод программирования ПЛК, потому что это язык программирования, основанный на графике и напоминающий чертеж электрической схемы.Инженеры, электрики и студенты, которые уже знакомы с чертежами электрических схем, считают, что переход от электрической схемы к релейной логике относительно прост по сравнению с другими языками программирования на основе текста.

При программировании релейной логики в ПЛК использование релейных диаграмм с возможностью перетаскивания и перетаскивания помогает быстро и легко формулировать код. Релейная логика также помогает легко устранять неполадки в коде, поскольку вы можете визуально видеть поток логики от начальной шины LHS, через логические символы и до конечной шины RHS.

Изучение основ лестничной логики

Относительно легко изучить основные концепции программирования релейной логики, даже если у вас нет опыта работы с электрическими цепями. Успокойтесь, зная, что релейная логика — это самый быстрый и простой язык программирования ПЛК для изучения .

Чтобы помочь вам изучить основы релейной логики, мы рассмотрим следующее….

Представьте лестничную диаграмму.
Изучите семь основных частей лестничной диаграммы.
Определите двоичные и логические концепции, используемые в релейной логике.
Выявите скрытые функции релейной логики, которые автоматически встроены в структуру релейной диаграммы.
Откройте для себя пять основных логических функций, которые необходимо знать.

Итак, приступим….

Что такое лестничная диаграмма в ПЛК?

Релейная диаграмма — это символическое представление управляющей логики, используемой для программирования РЛК.На лестничных диаграммах есть горизонтальные линии логики управления, называемые ступенями, и вертикальные линии в начале и конце каждой ступени, называемые направляющими. Структура лестничной диаграммы на самом деле выглядит как лестничная, отсюда и название «лестничная диаграмма».

Есть два различия между электрической схемой и
лестничная диаграмма. Первое отличие — это логика управления в электрическом
схема представлена с использованием компонентов, тогда как в релейной диаграмме символы
используются. Второе отличие — выполнение управляющей логики в электрическом
Схема соответствует работе электрической цепи, тогда как в лестнице
На диаграмме он основан на методическом характере сканирования PLC.

Почему для программирования ПЛК используется релейная диаграмма?

Причина, по которой релейные диаграммы используются для программирования ПЛК, заключается в том, что
Первые разработчики систем управления привыкли к схемам управления релейной логикой и
лестничные диаграммы точно имитируют их. Они предпочли использовать лестничные диаграммы.
вместо этого использовать текстовые языки программирования
день как C, BASIC, Pascal и FORTRON. Другая причина лестницы
диаграммы используются потому, что обслуживающий персонал завода уже понимает, как
для чтения цепей управления реле, поэтому использование релейных диаграмм для программирования ПЛК означало
они легко могли устранять неполадки в системе управления.

Лестничные диаграммы помогают сформулировать логические выражения в графической форме, необходимые для программирования ПЛК. Они представляют собой условные выражения, выражения ввода и вывода в виде символов. Таким образом, написание программы ПЛК с использованием лестничных диаграмм аналогично рисованию схемы управления реле.

Ladder Diagram (LD) — официальное название, данное в международном стандарте программирования ПЛК IEC-61131. Но в наши дни термины «лестничная диаграмма», «лестничная логическая схема», «лестничная диаграмма», «лестничная диаграмма», «лестничная схема», «логическая схема управления» и «логическая схема» (и это лишь некоторые из них) используются для описания схем релейной логики и программирования лестничной логики.

Так что не слишком увлекайтесь конкретным определением каждого из этих выражений, они, как правило, все означают одно и то же. В конце концов, большинство людей все равно поймут, о чем вы говорите. Лично я использую термин релейная логика для программирования ПЛК и релейная логика для цепей управления реле.

Чтобы получить доступ к органу, отвечающему за поддержание стандарта IEC-61131, щелкните здесь.

Как рисовать лестничные логические схемы

Диаграммы релейной логики построены аналогично схеме релейной логики.Однако диаграммы релейной логики выражают логические операции с использованием символической нотации, а не компонентов схемы.

Рельсы в схеме релейной логики представляют собой провода питания схемы управления релейной логикой. Однако в релейных диаграммах направляющие представляют начало и конец каждой строки символьного кода.

Ступени в релейной логической схеме представляют собой провода, соединяющие компоненты вместе. Однако в лестничных диаграммах ступени представляют логический поток через символьный код.

При реализации программы релейной логики в ПЛК есть семь основных частей релейной диаграммы, которые необходимо знать. Это направляющие, ступени, входы, выходы, логические выражения, обозначения адресов / имена тегов и комментарии. Некоторые из этих элементов являются обязательными, а другие — необязательными.

Чтобы помочь понять , как рисовать диаграммы релейной логики , семь основных частей релейной диаграммы подробно описаны ниже… ..

Направляющие — На лестничной диаграмме есть две направляющие, которые нарисованы в виде вертикальных линий, спускающихся по самым дальним концам страницы.Если бы они были в схеме релейной логики, они бы представляли активные и нулевые соединения источника питания, где поток энергии идет с левой стороны на правую.
Ступени — ступени отображаются в виде горизонтальных линий и соединяют направляющие с логическими выражениями. Если бы они были в схеме релейной логики, они представляли бы провода, соединяющие источник питания с переключающими и релейными компонентами. Каждая ступень пронумерована в порядке возрастания.
Входы — Входы представляют собой внешние управляющие воздействия, такие как нажатие кнопки или срабатывание концевого выключателя. Входы фактически подключены к клеммам ПЛК и представлены на лестничной диаграмме символом нормально разомкнутого (NO) или нормально замкнутого (NC) контакта.
Выходы — Выходы — это внешние устройства, которые включаются и выключаются, например, электродвигатель или электромагнитный клапан. Выходы также подключены к клеммам ПЛК и представлены на лестничной диаграмме символом катушки реле.
Логические выражения — Логические выражения используются в сочетании с входами и выходами для формулирования желаемых управляющих операций.
Обозначение адреса и имена тегов — Обозначение адреса описывает структуру адресации памяти ввода, вывода и логических выражений ПЛК. Имена тегов — это описания, присвоенные адресам.
Комментарии — И последнее, но не менее важное: комментарии являются чрезвычайно важной частью лестничной диаграммы.Комментарии отображаются в начале каждой цепочки и используются для описания логических выражений и управляющих операций, выполняемых цепочкой или группами цепочек. Понимание лестничных диаграмм стало намного проще благодаря комментариям.

Части лестничной логической схемы

Как читать лестничную логику

Релейная логика в основном считывается от левой направляющей к правой направляющей и от первой ступени до последней ступени (слева направо и сверху вниз).Ступени содержат входные символы, которые либо пропускают, либо блокируют логический поток. Последний элемент каждой ступени — это выходной символ, который является результатом логических выражений, содержащихся в этой ступени.

Чтобы начать чтение релейной логики, нам нужно знать некоторые базовые двоичные концепции и то, как они применяются к релейной логике, , как выполняется релейная логика, и основные логические функции , , которые встроены в каждую ступень. Давайте начнем….

Двоичная концепция, применяемая к релейной логике

Микропроцессоры, подобные тем, которые используются в ПЛК и персональных компьютерах, работают по двоичной концепции.Вы, наверное, слышали о термине «двоичный». Это относится к принципу, согласно которому вещи можно мыслить в одном из двух состояний. Состояния можно определить как:

Верно или неверно

1 или 0

Вкл. Или Выкл.

Высокое или низкое

Да или Нет

Микропроцессоры любят двоичные … 10101011101000111010001010100010100100101010010011.

Не знаю, как вы, но у меня болит голова от одного этого взгляда. К счастью, лестничная логика использует символические выражения и графический редактор для написания и чтения лестничных диаграмм, что упрощает понимание для нас, простых людей.

В ПЛК двоичные события выражаются символически с помощью релейной логики в форме нормально разомкнутого контакта (NO) и нормально замкнутого контакта (NC). Нормально открытый контакт (NO) — ИСТИНА, когда событие активно, и ЛОЖЬ, когда событие НЕ активно. В то время как нормально замкнутый контакт (NC) находится в состоянии ЛОЖЬ, когда событие активно, и ИСТИНА, когда событие НЕ активно.

Позвольте мне пояснить контакты NO и NC… ..

Нормально открытый контакт (NO) в релейной логике

Событие, связанное с нормально разомкнутым контактом (NO), может иметь значение ИСТИНА или ЛОЖЬ.Когда событие имеет значение ИСТИНА, оно выделяется зеленым цветом, и логический поток может перейти от него к следующему логическому выражению. Так же, как ток, протекающий в электрической цепи при включении переключателя.

Давайте вызовем определенное событие ввода ПЛК «A». Это событие ввода ПЛК может быть чем-то вроде нажатия кнопки, срабатывания концевого выключателя или срабатывания переключателя температуры.

Входное событие ПЛК «A» следует двоичной концепции и имеет одно из двух состояний: ИСТИНА или ЛОЖЬ.Таблица истинности релейной логики для нормально разомкнутого контакта (NO), который обозначает входное событие ПЛК «A», показана ниже….

Таблица истинности лестничной логики — нормально открытый контакт (НО)

Нормально замкнутый контакт (NC) в релейной логике

Событие, связанное с нормально замкнутым контактом (NC), может иметь значение ИСТИНА или ЛОЖЬ. Результатом нормально замкнутого контакта (NC) является состояние, противоположное происходящему событию. Таким образом, если на входе ПЛК A установлено значение FALSE, результат будет TRUE.И наоборот, когда вход A ПЛК имеет значение ИСТИНА, результат будет ЛОЖЬ.

Нормально замкнутый контакт (NC) считается функцией лестничной логики НЕ . Иногда ее называют обратной логикой , . Ознакомьтесь с таблицей истинности ниже….

Таблица истинности — НЕ функция

Если мы переведем функцию НЕ в диаграмму релейной логики, мы выразим ее символически в виде нормально замкнутого контакта (NC) , как показано в таблице истинности релейной логики, показанной ниже….

Таблица истинности основ релейной логики — НЕ функция

Как выполняется релейная логика

Для успешного чтения релейной логики нам необходимо базовое понимание того, как работает ПЛК и как релейная логика выполняется в ПЛК. Видите ли, ПЛК следует определенной процедуре выполнения, и если ее не придерживаться, это может привести к неправильному чтению релейной логики.

Релейная логика работает аналогично релейной логике, но без трудоемкого подключения.Он имеет шины питания, катушки реле, контакты реле, счетчики, таймеры, контроллеры контура PID и многое другое. Проще говоря, все полевые устройства ввода и вывода подключены к ПЛК, и программа релейной логики решает, какие выходы запускать в зависимости от состояния входных сигналов.

В общих чертах, ПЛК выполняют релейную логику, сначала считывая все входные состояния и сохраняя их в памяти. Во-вторых, сканирование и оценка каждой ступени релейной логики слева направо и сверху вниз.Наконец, в конце сканирования выполняется результирующая логика и записываются выходные данные.

Основные функции релейной логики

На лестничной диаграмме нормально разомкнутые (NO) и нормально замкнутые (NC) контакты просто сообщают нам, в каком состоянии находится событие: ИСТИНА или ЛОЖЬ. Сами по себе они не могут решить, какие действия предпринять, чтобы что-то автоматизировать.

Нам нужна логика, лучшая подруга двоичного кода.

Логика — это способность решать, какое действие необходимо предпринять в зависимости от состояния одного или нескольких событий.Мы используем бинарные и логические концепции каждый день в нашей жизни. Например, если мне холодно, я надеваю свитер, но если мне жарко, я снимаю свитер.

Бинарная концепция — холодное или горячее, свитер включен или свитер выключен.

Логическая концепция — Логические функции ЕСЛИ, ТО.

Binary Logic в действии!

Бинарная и логическая концепции — вот что заставляет работать релейную логику. Скрытый ключ к пониманию того, как работает релейная логика: Логические функции в релейной логике автоматически встраиваются в структуру релейной диаграммы.

Позвольте мне показать вам ……

Релейная логика IF, THEN Функции

Давайте возьмем реальное событие, назначим его нормально разомкнутому контакту (NO) и назовем его «A». В релейной логике события реального мира определяются как входы ПЛК.

Теперь давайте назовем результат логической функции «Y». В релейной логике результат функции ступенчатой логики определяется как выход ПЛК.

Когда мы берем эти два основных элемента и вставляем их в ступеньку лестничной диаграммы, мы получаем вашу первую строку кода!

Это эквивалент «Hello World» на других языках программирования…..

Основы релейной логики — Hello World

Теперь давайте раскроем скрытые встроенные функции, выделив их синим цветом, чтобы проиллюстрировать взаимосвязь между структурой ступеней лестничной диаграммы и ее встроенными функциями IF, THEN….

Чтение диаграмм лестничной логики — встроенные функции

Мы можем записать логическое выражение в приведенной выше цепочке как IF A THEN Y.

Поскольку вход A ПЛК соответствует двоичной концепции, он имеет два возможных состояния: ИСТИНА или ЛОЖЬ.Следовательно, это приводит к двум возможным логическим итерациям:

ЕСЛИ A = ЛОЖЬ ТО Y = ЛОЖЬ

ЕСЛИ A = ИСТИНА ТО Y = ИСТИНА

Мы также можем выразить это в таблице истинности….

Таблица истинности

Если мы переведем это в схему релейной логики, мы выразим это символически в форме нормально разомкнутого контакта (NO) для входа и катушки реле для выхода. Помните, что логический поток идет слева направо и следует той же концепции протекания тока в электрической цепи.

Таблица истинности релейной логики показана ниже….

Таблица истинности основ релейной логики — Hello World

Релейная логика и функция

Функция И проверяет несколько входов ПЛК и дает один результирующий выход. Если мы переведем функцию И в релейную диаграмму, мы можем выразить ее символически в виде двух входов ПЛК A и B с нормально разомкнутыми (NO) контактами и выхода Y ПЛК с катушкой реле.

Все они соединены в линию, как последовательное соединение в электрической цепи.На этот раз мы также выделили скрытую функцию И, чтобы проиллюстрировать взаимосвязь между функциями релейной логики и структурой звеньев релейной диаграммы….

Основы релейной логики — функция И

Мы можем записать приведенное выше логическое выражение как IF A AND B THEN Y.

Функция И проверяет, являются ли все входы ПЛК ИСТИННЫМИ, тогда соответствующий результат также ИСТИНА. Однако, если любой из входов ПЛК имеет значение ЛОЖЬ, соответствующий результат также ЛОЖЬ.

Поскольку входы ПЛК A и B соответствуют двоичной концепции и являются частью функции И, существует четыре возможных логических итерации. Ознакомьтесь с таблицей истинности ниже….

Таблица истинности — функция И

Число логических итераций увеличивается с увеличением количества входов ПЛК (2 ^{входов ПЛК}). Но для функции И это не имеет большого значения, потому что результат может быть ИСТИННЫМ, только если все входы ПЛК имеют ИСТИНА.

Если мы переведем функцию И в таблицу истинности релейной логики, мы получим следующую таблицу….

Таблица истинности основ релейной логики — функция И

Релейная логика Функция ИЛИ

Функция ИЛИ проверяет несколько входов ПЛК и дает один результирующий выход. Если мы переведем функцию ИЛИ в релейную диаграмму, мы можем выразить ее символически в виде двух входов ПЛК A и B с нормально разомкнутыми контактами (NO) и выхода Y ПЛК с катушкой реле.

Входы помещаются в цепочку так называемого ответвления. Это эквивалент параллельного включения в электрическую цепь.Затем выход подключается к звену. На этот раз мы также выделили скрытую функцию ИЛИ, когда мы создаем ветвь (параллельное соединение) со входом ПЛК B через вход ПЛК A….

Основы релейной логики — функция ИЛИ

Мы можем записать приведенное выше логическое выражение как IF A OR B THEN Y.

Функция ИЛИ проверяет, является ли какой-либо из входов ПЛК ИСТИННЫМ, тогда соответствующий результат также ИСТИНА. Однако все входы ПЛК должны быть ЛОЖЬ, чтобы соответствующий результат также был ЛОЖЬ.

Поскольку входы ПЛК A и B соответствуют двоичной концепции и являются частью функции ИЛИ, существует четыре возможных логических итерации. Ознакомьтесь с таблицей истинности ниже….

Таблица истинности — функция ИЛИ

Помните, количество логических итераций увеличивается с количеством входов ПЛК (2 ^PLC_inputs). Но это не имеет большого значения для функции ИЛИ, потому что результат может быть ИСТИНА, если любой из входов ПЛК имеет значение ИСТИНА.

Если мы переведем функцию ИЛИ в таблицу истинности релейной логики, мы получим следующую таблицу….

Таблица истинности основ релейной логики — функция ИЛИ

Вау, вы научились бинарной и логической функциям. Помните…

Для базового программирования релейной логики мы выражаем двоичные события с помощью нормально разомкнутых контактов (NC) и нормально замкнутых контактов (NC).

Пять из пяти основных, но важных логических функций в релейной логике:

НЕ
IF
THEN
AND
OR

Вы можете быть удивлены, но когда мы используем все эти функции в нашем программировании лестничной логики, мы сможем запрограммировать большинство требований автоматизации управления.

Молодец! Теперь у вас есть представление об основах лестничной логики.

В следующем разделе мы сразу перейдем к наиболее распространенным символам, без которых вы не можете обойтись при программировании релейной логики. Мы также рассмотрим их работу и опишем некоторые из наиболее популярных применений. Чтобы перейти к следующему разделу, нажмите здесь.

Если вы хотите изучить основы ПЛК (программируемого логического контроллера), щелкните здесь.

Релейные схемы ПЛК

для инженеров-электриков

Введение в лестничные диаграммы ПЛК

В качестве введения в лестничные диаграммы рассмотрим простую электрическую схему на рис. 1а .На схеме изображена схема включения или выключения электродвигателя.

Релейные диаграммы ПЛК для инженеров-электриков — начинающих (фото: wordsun.com)

Мы можем перерисовать эту диаграмму другим способом, используя две вертикальные линии для представления входных шин и протянув остальную цепь между ними.

Результат показан на рисунке 1b . Обе цепи имеют переключатель последовательно с двигателем и получают электроэнергию, когда переключатель замкнут.

Схема, показанная на рисунке 1b, называется лестничной диаграммой .

Рисунок 1 — Способы построения одной и той же электрической цепи

На такой схеме источник питания для цепей всегда отображается в виде двух вертикальных линий, а остальная часть цепи — в виде горизонтальных линий. Линии электропередач или рельсы, как их часто называют, подобны вертикальным сторонам лестницы, а горизонтальные линии цепи — ступеням лестницы. Горизонтальные ступеньки показывают только управляющую часть схемы.

В случае рисунка 1 это просто переключатель , включенный последовательно с двигателем . Принципиальные схемы часто показывают относительное физическое расположение компонентов схемы и то, как они фактически подключены.

При использовании лестничных диаграмм не делается попыток показать фактическое физическое местоположение, и акцент делается на том, чтобы четко показать , как осуществляется управление .

На Рисунке 2 (см. Ниже) показан пример лестничной диаграммы для цепи, которая используется для запуска и остановки двигателя с помощью кнопок.В нормальном состоянии кнопка 1 разомкнута, а кнопка 2 замкнута.

Рисунок 2 — Рисунок 2 — Переключатель «Стоп-пуск»

При нажатии кнопки 1 цепь двигателя замыкается, и двигатель запускается. Кроме того, удерживающие контакты, подключенные параллельно двигателю, замыкаются и остаются закрытыми, пока двигатель работает. Таким образом, когда кнопка 1 отпускается, удерживающие контакты поддерживают цепь и, следовательно, питание двигателя. Для остановки двигателя нажимается кнопка 2 .Это отключает питание двигателя, и удерживающие контакты размыкаются. Таким образом, когда кнопка 2 отпущена, двигатель все еще обесточен.

Таким образом, у нас есть двигатель, который запускается нажатием кнопки 1 и останавливается нажатием кнопки 2.

Релейное программирование ПЛК

Очень часто используемый метод программирования ПЛК основан на использовании релейных диаграмм. Написание программы эквивалентно рисованию схемы переключения.

Релейная диаграмма состоит из двух вертикальных линий, представляющих шины питания.Цепи соединены горизонтальными линиями, то есть ступеньками лестницы, между этими двумя вертикалями.

При рисовании лестничной диаграммы приняты некоторые семь условных обозначений:

Условное обозначение 1 //

Вертикальные линии на схеме представляют шины питания, между которыми соединены цепи. Поток мощности берется от левой вертикали через ступеньку.

Соглашение 2 //

Каждая ступень на лестничной диаграмме определяет одну операцию в процессе управления .

Convention 3 //

Релейная диаграмма читается слева направо и сверху вниз, на рисунке 3 показано движение сканирования, используемое ПЛК. Верхняя ступень читается слева направо. Затем вторая ступенька читается слева направо и так далее.

Рисунок 3 — Сканирование лестничной диаграммы

Когда ПЛК находится в режиме выполнения , он проходит всю лестничную диаграмму до конца, конечная ступень программы четко обозначена, а затем сразу же возобновляется с начала.Эта процедура прохождения всех ступеней программы называется циклом. Конечная цепочка может быть обозначена блоком со словом END или RET для возврата, поскольку программа сразу же возвращается к своему началу.

Соглашение 4 //

Каждая цепочка должна начинаться с входа или входов и должна заканчиваться по крайней мере одним выходом. Термин «вход» используется для управляющего воздействия, такого как замыкание контактов переключателя, используемого в качестве входа для ПЛК. Термин «выход» используется для устройства, подключенного к выходу ПЛК, например.г., мотор.

Соглашение 5 //

Электрические устройства показаны в в их нормальном состоянии . Таким образом, переключатель, который обычно разомкнут до тех пор, пока его не закроет какой-либо объект, на лестничной диаграмме показан разомкнутым. Переключатель, который нормально замкнут, показан замкнутым.

Convention 6 //

Определенное устройство может находиться более чем на одной ступеньке лестницы. Например, у нас может быть реле, которое включает одно или несколько устройств. В каждой ситуации для обозначения устройства используются одинаковые буквы и / или цифры.

Соглашение 7 //

Все входы и выходы обозначаются своими адресами , обозначение, используемое в зависимости от производителя ПЛК. Это адрес входа или выхода в памяти ПЛК.

Рисунок 4 — Основные символы

Рисунок 4 показывает стандартные символы IEC 1131-3, которые используются для устройств ввода и вывода. При использовании в полуграфической форме и в полной графической форме между символами возникают небольшие различия.

Обратите внимание, что входы представлены разными символами, представляющими нормально разомкнутые или нормально замкнутые контакты .Действие входа эквивалентно размыканию или замыканию переключателя. Выходные катушки представлены только одной формой символа.

Чтобы проиллюстрировать рисунок ступени лестничной диаграммы, рассмотрим ситуацию, когда включение выходного устройства, такого как двигатель, зависит от нормально разомкнутого пускового переключателя, активируемого при замыкании. Таким образом, вход — это переключатель, а выход — двигатель. На рисунке 5а показана лестничная диаграмма.

Рисунок 5 — Релейная ступень

Начиная со входа, у нас есть нормально разомкнутый символ j j для входных контактов.Других устройств ввода нет, и линия заканчивается выводом, обозначенным символом () . Когда переключатель замкнут, т.е. есть вход, активируется выход двигателя.

Только пока есть вход на контакты, есть выход. Если бы был нормально замкнутый выключатель | / | с выходом ( Рисунок 5b ), то выход был бы до тех пор, пока этот переключатель не был открыт. Только пока нет входа на контакты, есть выход.На чертежах релейных диаграмм имена связанных переменных или адреса каждого элемента добавляются к его символу.

Рисунок 6 — Обозначение: (a) Mitsubishi (b) Siemens (c) Allen-Bradley (d) Telemecanique (Schneider Electric)

Таким образом, на рисунке 6 показано, как будет выглядеть лестничная диаграмма на рисунке 5a с использованием (a) Mitsubishi, (b ) Сименс, (c) Аллен-Брэдли, (d) ex Telemecanique (Schneider Electric) обозначения адресов. Таким образом, рисунок 6a показывает, что эта ступень лестничной диаграммы имеет вход с адреса X400 и выход по адресу Y430 .

При подключении входов и выходов к ПЛК соответствующие из них должны быть подключены к входным и выходным клеммам с этими адресами.

Основы программируемого логического контроллера (ВИДЕО)

Продолжить чтение:
Функции лестничной логики ПЛК для инженеров-электриков (начинающих)

Справочник по программированию и функциональному блоку W. . (Покупка на Amazon)

Основы построения электрических лестниц | EC&M

Чертежи электрических лестниц по-прежнему являются одним из распространенных и надежных инструментов, используемых для устранения неисправностей оборудования, когда оно выходит из строя.Как и любой хороший инструмент для поиска и устранения неисправностей, необходимо знать его основные функции, чтобы максимально использовать диаграмму в полевых условиях. Другими словами, базовое понимание схемы расположения чертежа, а также значения чисел и символов на схеме сделает вас более опытным специалистом по обслуживанию.

Обычно лестничный чертеж состоит из двух отдельных частей: компонента мощности и компонента управления. Силовая часть состоит из таких элементов, как двигатель, контакты пускателя двигателя и устройства защиты от перегрузки, разъединители и защитные устройства (предохранители и автоматические выключатели).Часть управления включает в себя элементы, которые заставляют силовые компоненты выполнять свою работу. В этом обсуждении мы сосредоточимся на контрольной части рисунка. Давайте посмотрим на самые распространенные компоненты.

Обозначения. Символы, которые используются при построении лестничного рисунка, — это буквы печатного текста ( Рис. 1 ). Например, в системе воздушного компрессора будет символ реле давления. Если лицо, выполняющее поиск и устранение неисправностей и ремонт, не распознает этот символ, будет сложно определить местонахождение переключателя, чтобы определить, правильно ли он работает.

Часто говорят, что устройства ввода либо нормально разомкнутые (NO), либо нормально замкнутые (NC). Нормально открытый или закрытый статус относится к полке устройства. Если устройство нормально разомкнуто, проверка сопротивления устройства цифровым мультиметром даст показание O.L. Если устройство нормально замкнуто, проверка сопротивления даст значение 0,0.

Нормально разомкнутое и нормально замкнутое состояние устройств не обозначено на чертеже лестницы.Скорее, вы должны узнать символ. Полезный совет при попытке определить, являются ли контакты открытыми или закрытыми, — думать о них с точки зрения силы тяжести. Если на устройство действует сила тяжести, его нормальное состояние показано на рисунке. Исключением из этого принципа являются устройства, содержащие пружины. Например, на чертеже нормально разомкнутой кнопки кажется, что кнопка должна опускаться и закрываться. Однако в кнопке есть пружина, которая удерживает контакты в открытом (верхнем) положении.

Управляющее напряжение и безопасность. Управляющее напряжение (переменное или постоянное) для системы может поступать от управляющего трансформатора, который питается от силовой части чертежа или другого источника. По соображениям безопасности важно определить источник управляющего напряжения до начала работы с системой, поскольку выключатель питания может не отключать управляющее напряжение. Следовательно, электрически безопасное состояние не будет установлено. На чертеже лестницы должен четко отображаться источник управляющего напряжения, но всегда проверяйте отсутствие / наличие напряжения перед выполнением любых проверок сопротивления в автономном режиме.

Рельсы. Чертеж называется лестницей, потому что он напоминает лестницу тем, как он построен и представлен на бумаге. Две вертикальные линии (провода), которые служат границей для системы управления и подают управляющее напряжение на устройства, называются рельсами. Рельсы могут иметь в себе устройства максимального тока (предохранители и / или автоматические выключатели) и могут иметь контакты от устройств управления. Эти контрольные линии могут быть толще других, чтобы лучше их идентифицировать.Как настоящая лестница, перила служат опорами для ступенек.

Если лестничный чертеж проходит на нескольких страницах, управляющее напряжение переносится с одной страницы на другую по рельсам. Есть несколько способов, которыми это может быть изображено на чертеже. Один из способов сделать это — использовать стрелки продолжения внизу первой страницы, которые указывают на то, что направляющие переходят на другую страницу. Следует отметить номер страницы, на которой продолжаются рельсы. На странице, где рельсы продолжаются, также есть стрелки продолжения с обозначением номера страницы, от которой исходят линии управляющего напряжения.

Рис. 2. В этой схеме последовательность событий может быть описана как таковая. Когда кнопка (PB) нажата, цепь замыкается, и ток течет, чтобы запитать катушку (CR1).

Rungs. Ступени лестницы состоят из проводов и входных устройств, которые либо пропускают ток, либо прерывают прохождение тока к выходным устройствам. Эти линии могут быть тонкими по сравнению с линиями рельсов.По размещению устройств ввода и вывода вы можете определить последовательность событий, которые включают или выключают выходы. Ключ к правильному устранению неисправностей — это определение этой последовательности событий. Устройства ввода обычно размещаются слева от ступеней, а устройства вывода — справа ( Рис. 2 ).

Размещение устройств ввода. Устройства ввода размещаются на ступенях таким образом, чтобы указывать на ток, протекающий через ступеньку, когда есть полный путь к выходам.Есть несколько способов размещения этих устройств ввода на ступеньках, хотя, как указывалось ранее, они обычно размещаются с левой стороны.

Устройства ввода СТОП обычно нормально замкнуты и последовательно размещаются на ступеньке. Это означает, что они размещены на чертеже встык. Чтобы через них протекал ток, они должны быть в закрытом положении. Типичные устройства ввода СТОП включают в себя такие компоненты, как нормально замкнутые кнопки и кнопки с грибовидной головкой, концевые выключатели и контакты для световых завес, фотоэлементы и бесконтактные переключатели.

Устройства ввода START обычно нормально разомкнуты и обычно подключаются последовательно с устройствами STOP и после них. Если имеется более одного устройства START, оно обычно размещается параллельно с другими.

Когда устройства СТОП и ПУСК размещены по порядку на ступеньке, можно увидеть протекание тока к устройствам вывода. Понимание этого потока является отличным помощником в устранении неполадок. Ключевой вопрос, который нужно всегда задавать себе: «Что нужно для включения выхода?»

Инжир.3. В этой схеме используются все три типа логических функций: И, ИЛИ и И / ИЛИ.

Вот простой пример для анализа. В Рис. 3 , что нужно для подачи питания на выход CR1? Когда одна из пусковых кнопок нажата, путь завершен, и на катушку CR1 подается напряжение. Следуя по пути тока, вы можете увидеть логику размещения устройств ввода. Эта логика определяет процесс принятия решений входными устройствами и путь тока, когда он движется для подачи питания на выходы.

Логические утверждения. Есть несколько логических операторов, которые можно использовать для размещения устройств ввода в ступенях. Наиболее распространенными из них являются И, ИЛИ и комбинированная функция И / ИЛИ. На рис. 3 представлены все три.

Сквозное размещение кнопок остановки и запуска создает логический оператор И. Другими словами, для подачи питания на катушку должны использоваться как кнопки остановки, так и кнопки запуска.
Параллельное размещение кнопок запуска образует логический оператор ИЛИ.Любая кнопка запуска завершит путь и включит катушку.
Размещение кнопки останова последовательно с кнопками параллельного пуска поддерживает логический оператор И / ИЛИ.

Размещение выходных устройств. Как отмечалось ранее, устройства вывода расположены в правой части лестничного чертежа. В отличие от устройств ввода важно, чтобы устройства вывода были размещены только параллельно.Согласно теории электричества, если они соединены последовательно, на сопротивлении каждого выхода будет падать напряжение. В этом случае они не будут работать должным образом.

Выходы включают такие элементы, как лампы, катушки, соленоиды и нагревательные элементы. В дополнение к общепринятым символам, показанным на рис. 1, буквы и цифры также помогают идентифицировать устройства вывода.

Рис. 4. Как указано цифрами на правой направляющей, такое расположение схемы указывает на наличие нормально разомкнутого контакта в звене 2 и нормально замкнутого контакта в звене 3.

Катушки обычно имеют связанные с ними контакты. Эти контакты изменят состояние, когда на катушку будет подано напряжение. Смена контактов либо завершит, либо откроет путь для тока.

Как отмечено в рис. 4 , когда кнопка нажата, путь завершается, и ток будет течь, чтобы возбудить катушку. Когда катушка находится под напряжением, контакты, связанные с катушкой, изменят состояние. Красный свет загорится, а зеленый погаснет.

Поиск контактов. На лестничном чертеже контакты, связанные с катушкой, могут быть расположены с использованием системы перекрестных ссылок. Ступени обычно нумеруются с левой стороны рельса. Номер на правой стороне шины указывает контакты, связанные с катушкой (рис. 4). Эти номера представляют собой ступеньки, в которых можно найти контакты. Число без линии под ним указывает на открытый контакт. Проведение линии под номером на правой направляющей указывает на замкнутый контакт.

Зиг — лицензированный подрядчик по электрике и инструктор компании Lewellyn Technology в Линтоне, штат Индиана

Что нужно знать о программировании лестничных диаграмм ПЛК.

Когда ПЛК используется в основном для замены реле, таймеров и счетчиков, трудно превзойти простоту и полезность программирования релейных диаграмм.

Их способность принимать программирование в формате релейной диаграммы является одной из причин успеха программируемых логических контроллеров (ПЛК) в отрасли.Большое сходство между релейными диаграммами, используемыми для программирования ПЛК, и релейной релейной логикой, ранее использовавшейся для управления промышленными системами, облегчило переход от проводных релейных систем к системам на основе ПЛК для многих людей в электротехнической промышленности. А возможность контролировать логику ПЛК в формате релейной диаграммы также упростила поиск и устранение неисправностей для тех, кто уже знаком с релейными системами управления. Хотя сейчас для программирования ПЛК доступно множество языков более высокого уровня, большинство систем по-прежнему программируются в формате релейной диаграммы из-за этих преимуществ.

Анатомия лестничной диаграммы

Логика на лестничной диаграмме обычно идет слева направо. Схема может быть разделена на секции, называемые ступеньками, которые примерно аналогичны ступеням лестницы. Каждая цепочка обычно состоит из комбинации входных инструкций. Эти инструкции приводят к единственной инструкции вывода; однако ступени, содержащие инструкции функциональных блоков, могут быть более сложными.

Каждой инструкции ввода или вывода назначается адрес (показан под инструкциями на рис.1, на странице 22), указывая место в памяти ПЛК, где хранится состояние этой инструкции. Инструкции функционального блока могут включать в себя один или несколько адресов для хранения параметров, относящихся к выполняемой ими функции.

Цифровой формат адреса зависит от схемы, используемой конкретным производителем, и может быть указан в двоичной системе счисления. (См. Врезку на странице 26.) Имя также может быть связано с каждым адресом (показано над инструкцией на рис.1), чтобы упростить интерпретацию лестничной диаграммы.

Виды инструкций

Программирование лестничной диаграммы позволяет ПЛК выполнять несколько различных типов задач, включая логическую логику, синхронизацию, счет, арифметику и специальные функции. Мы обсудим основные инструкции и инструкции функциональных блоков, которые являются общими почти для всех ПЛК. В дополнение к этим инструкциям большинство ПЛК поддерживают множество расширенных инструкций для выполнения более сложных задач.

Логическая логика.На самом деле логическая логика — это то, что выполняют ПЛК и релейные системы. Допустимыми операциями в логической логике являются И, ИЛИ и НЕ. Операция И просто означает, что все входы должны быть включены, чтобы выход был включен; он аналогичен контактам реле, соединенным последовательно.

Операция ИЛИ означает, что выход включен, если хотя бы один из входов включен; аналогично включенным параллельно контактам реле.

Операция НЕ означает, что выход ВЫКЛЮЧЕН, если вход ВКЛЮЧЕН, и наоборот; это аналог нормально замкнутого релейного контакта.Чтобы описать ситуацию в звене 1 на фиг. 1, используя, например, булеву логику, мы можем сказать, что выход 201 включен, если вход 101 ИЛИ 102 включен, а вход 103 НЕ ВКЛЮЧЕН.

Инструкции по реле. ПЛК выполняют логическую логику, используя базовые инструкции реле. Общие инструкции ввода — это включение (нормально открытый контакт) и исследование выключено (нормально закрытый контакт). Команды ввода могут использоваться для проверки состояния входов внешнего ПЛК или внутренних битов в памяти ПЛК. Команда проверки включена, если проверяемый вход или бит включен; инструкция выключения проверки включена, если проверяемый вход или бит выключены.Команды проверки могут быть соединены последовательно и параллельно в любой комбинации для выполнения практически любой функции логической логики, а результат может быть связан с инструкцией обмотки реле (выхода). Команды катушки реле могут использоваться для управления выходами внешнего ПЛК или внутренними катушками реле (битами) в ПЛК. Вы можете увидеть пример использования команд реле в звене 1 на рис. 1.

Указания по времени. Основные инструкции по времени — задержка включения и задержка выключения. С таймерами задержки включения выход, связанный с инструкцией синхронизации, включается через некоторое определенное время после включения входа, но выключается сразу же, когда вход выключается.

В случае таймеров задержки выключения выход включается сразу после включения входа. Однако он остается включенным в течение определенного периода времени после выключения входа, но перед выключением.

Команды синхронизации обычно соединяются в релейной диаграмме, как команды катушки реле, поэтому для их запуска можно запрограммировать любую комбинацию входных условий. Когда команда синхронизации создается в программе PLC, пространство зарезервировано для текущего значения таймера и предварительно установленного значения, при котором таймер сработает, и программист должен установить предварительно установленное значение на желаемое число при вставке инструкции.Состояние выхода таймера можно проверить с помощью инструкций по использованию в других звеньях программы.

Различные комбинации таймеров задержки включения и выключения могут использоваться для выполнения более сложных функций, таких как, например, синхронизация интервала или цикла. Простая инструкция по времени задержки включения показана в звене 2 на рис. 1.

Инструкции по подсчету. Основные инструкции по счету предусматривают функции прямого и обратного отсчета и сброса счетчика. Команда обратного отсчета просто увеличивает значение счетчика на 1 каждый раз, когда на входе обнаруживается переход вверх (OFF в ON).

Команда обратного отсчета делает обратное, уменьшая значение счетчика на 1 при каждом переходе входа вверх. Когда значение счетчика достигает или превышает предварительно установленное число, вывод команды счетчика включается.

Команда сброса сбрасывает значение счетчика на 0 или на заранее определенное значение сброса. Положительное значение сброса может использоваться, например, для счетчика с обратным отсчетом, который, как ожидается, будет вести обратный отсчет до 0. Как и в случае с командами синхронизации, команды подсчета обычно связаны, как команды катушки реле на лестничной диаграмме, и пространство зарезервировано для работы значение счетчика и предустановленное значение отключения при создании инструкции в программе ПЛК.Инструкции счетчика обычно имеют дополнительную функцию, заключающуюся в том, что они могут ссылаться на один и тот же адрес, так что при желании операции увеличения, уменьшения и сброса могут выполняться на одном и том же счетчике.

Состояние выхода счетчика можно проверить с помощью инструкций по изучению для использования в других звеньях программы. Ступень 3 на рис. 1 показывает типичную команду подсчета.

Арифметические инструкции. Практически во всех ПЛК есть простые инструкции по сложению, вычитанию, умножению и делению двух чисел.Ступенька для инструкции, используемой для выполнения арифметической операции, обычно состоит из трех частей. Во-первых, это входные условия, которые должны быть истинными для выполнения вычислений; это может быть любая комбинация инструкций по исследованию. Во-вторых, расположение двух чисел, над которыми нужно работать; эти места часто вводятся в лестничную диаграмму как инструкции получения, которые напоминают инструкции проверки и сообщают программе, где найти числа в памяти. Третья и последняя часть ступени арифметической лестницы — это место вывода; обычно он вводится как адрес, присвоенный фактической арифметической инструкции (+, -, x или /), которая напоминает инструкцию катушки реле.

Каждый раз, когда выполняются входные условия, два числа извлекаются из входных ячеек, выполняется указанная арифметическая операция, и результат помещается в выходную ячейку. Несколько арифметических инструкций могут быть связаны для выполнения более сложных операций путем назначения выходов из предыдущих цепочек в качестве входов в последующих цепочках. Простая инструкция добавления показана в звене 4 программы лестничной диаграммы на рис. 1.

Еще одна группа арифметических инструкций — это инструкции сравнения, которые определяют, является ли одно число меньше, равно или больше другого числа.Они программируются так же, как арифметические операции; каждый раз, когда выполняются входные условия, выполняется указанное сравнение ([меньше чем], = или [больше чем]). Бит вывода, назначенный команде, включается, если сравнение истинно. Команда сравнения (меньше чем) показана на звене 5 на рис. 1.

Инструкции функционального блока

Только что описанные основные инструкции релейной диаграммы подходят для выполнения многих простых задач, но иногда все становится сложнее.Что, если, например, необходимо запрограммировать регистр сдвига, стек или контроллер процесса? Или, возможно, есть желание настроить модуль последовательной связи или сетевое соединение. Хотя эти сложные задачи, вероятно, можно было бы запрограммировать с помощью комбинаций стандартных инструкций, производители ПЛК ввели функциональные блоки, чтобы упростить программирование некоторых из наиболее распространенных задач.

Как и арифметическая цепочка, цепочка, содержащая функциональный блок, состоит из трех частей. Во-первых, это входные условия, которые снова состоят из комбинаций инструкций исследования.Однако может быть несколько условий ввода, потому что инструкции функционального блока часто имеют несколько входов. Затем идет сам функциональный блок, который может содержать местоположения для многих параметров, которые должны быть установлены для управления его действием. Наконец, есть выходы, которые напоминают катушки реле и позволяют функциональному блоку взаимодействовать с другими звеньями программы.

Любой данный функциональный блок может иметь один или несколько выходов. Цифровые выходы могут использоваться другими ступенями в качестве входов для арифметических инструкций, а выходы катушек реле (биты) могут быть проверены с помощью инструкций проверки.

Многие производители ПЛК теперь преобразовали команды синхронизации, счета и арифметики в более удобный для пользователя формат функционального блока, и документация по программированию, доступная для конкретного ПЛК, подробно объяснит программирование различных доступных команд функциональных блоков. Ступень 6 в программе лестничной диаграммы на рис. 1 показывает пример функционального блока, который используется для отправки данных по сети.

Сводка

По мере того, как ПЛК применяются для решения все более сложных задач, а люди, работающие в электротехнической промышленности, все больше знакомятся с компьютерным программированием, использование языков высокого уровня для программирования ПЛК, несомненно, будет расти.Однако добавление расширенных инструкций и инструкций функциональных блоков к основным инструкциям, представляющим реле, таймеры и счетчики, помогло программированию релейных диаграмм оставаться гибким и жизнеспособным инструментом для многих приложений ПЛК.

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ЧТЕНИЯ

EC&M Статей:

«Знание основ ПЛК — Часть 1», октябрь 1995 г., стр. 20.

Книг:

Л.А. Брайан, Э.А. Брайан, Программируемые контроллеры: теория и реализация, Industrial Text Co., 1988.

СВЯЗАННАЯ СТАТЬЯ: ПОЧЕМУ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДВОИЧНАЯ СИСТЕМА НОМЕРА?

К сожалению, компьютеры и микропроцессоры не используют те числа, которые мы выучили в начальной школе. Люди учатся математике, используя десятичные числа (с основанием 10), но микропроцессорные системы, такие как ПЛК, по своей сути являются двоичными, поскольку они основаны на твердотельных переключателях, которые могут быть включены или выключены. Численно двоичные (основание-2) значения представлены просто числами «0» (ВЫКЛ) или «1» (ВКЛ).Для представления чисел практического размера необходимо использовать несколько двоичных цифр (битов), поэтому двоичные числа обычно представлены 8, 16 или 32 битами.

Поскольку длинные строки битов являются громоздкими для людей, двоичные числа часто преобразуются в другие системы счисления при использовании в практических целях, таких как адресация ПЛК. Шестнадцатеричная (основание 16) и восьмеричная (основание 8) две самые популярные такие системы в области ПЛК. Каждая шестнадцатеричная цифра может представлять 4 бита, а каждая восьмеричная цифра представляет 3 бита.Существует также гибридная схема, называемая двоично-десятичным кодированием (BCD), где каждая цифра стандартного десятичного числа представлена группой из 4 двоичных цифр. В таблице выше показано сравнение этих различных схем нумерации.

Райан Г. Розандич — доцент кафедры инженерного менеджмента Риджентс-центра Канзасского университета.