Ladder Diagram (LD), im Deutschen Kontaktplan (KOP), ist die bekannteste grafische Programmiersprache für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Sie bildet klassische Relaisschaltpläne aus der Elektrotechnik nach: Statt Textbefehlen zeichnet der Programmierer Strompfade mit Kontakten und Spulen — so bleibt die Logik auch für Elektriker ohne Programmierkenntnisse lesbar.
Grundsymbole
Ein KOP-Programm besteht aus vertikal angeordneten Sprossen (Rungs) zwischen zwei Stromschienen. Die linke Schiene steht für den führenden Leiter, die rechte für den Nullleiter:
- Schließer
--| |--(normally open contact): leitet, wenn das Signal TRUE ist — entspricht einem Arbeitskontakt. - Öffner
--|/|--(normally closed contact): leitet, wenn das Signal FALSE ist — entspricht einem Ruhekontakt. - Spule
--( )--(coil): beschreibt ein Ausgangssignal oder Merker; wird gesetzt, wenn der Pfad davor leitend ist.
Typische Befehle
--| |----|/|----( )-- UND-Verknüpfung mit Öffner
--| |----| |----( )-- UND-Verknüpfung zweier Schließer
--| |----+----( )-- ODER-Verknüpfung über Parallelzweig
+----( )--Die Verknüpfungslogik entspricht den booleschen Operatoren AND, OR und NOT: Schließer in Serie = UND, Parallelzweige = ODER, Öffner = Negation.
Standard-Funktionsbausteine
In Sprossen werden vorgefertigte Bausteine wie Timer und Zähler eingesetzt:
- TON — Einschaltverzögerung: Ausgang Q wird erst nach Ablauf der Zeit PT gesetzt.
- TOF — Ausschaltverzögerung: Ausgang fällt erst nach Ablauf der Zeit ab.
- CTU / CTD — Aufwärts- und Abwärtszähler mit Reset-Eingang.
- SR / RS — setz- und rücksetzdominante Flipflops (Rastkontakte).
Praxis
Ladder ist ideal für diskrete Steuerungsaufgaben: Not-Aus-Ketten, Verriegelungen, Förderbänder, Verpackungsmaschinen. Bei komplexen Analog- oder Rechenfunktionen wird es schnell unübersichtlich — dafür setzt man Structured Text oder Funktionsbaustein-Diagramm ein. Werkzeuge sind etwa CODESYS, TwinCAT von Beckhoff, Siemens TIA Portal (dort KOP genannt) und Rockwell Studio 5000.
Die Norm IEC 61131-3 definiert Ladder Diagram als eine der SPS-Sprachen; seit der Ausgabe 4 (2025) ist sie neben dem Funktionsbaustein-Diagramm eine der zwei grafischen Sprachen des Standards.