梯形圖（LAD， LadderLogic Programming Language）是PLC使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。

梯形圖語言沿襲了繼電器控制電路的形式，梯形圖是在常用的繼電器與接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的，具有形象、直觀、實用等特點，電氣技術人員容易接受，是運用上最多的一種PLC的編程語言。

在PLC程序圖中，左、右母線類似于繼電器與接觸器控制電源線，輸出線圈類似于負載，輸入觸點類似于按鈕。梯形圖由若干階級構成，自上而下排列，每個階級起于左母線，經過觸點與線圈，止于右母線。

plc控制的基本電路

1 單輸出自鎖控制電路

啟動信號I0.0和停止信號I0.1持續為ON的時間般都短。該電路最主要的特點是具有“記憶”功能。

2 多輸出自鎖控制電路（置位、復位）

多輸出自鎖控制即多個負載自鎖輸出，有多種編程方法，可用置位、復位指令

單向順序啟停控制電路

單向順序啟動控制電路是按照生產工藝預先規定的順序，在各個輸入信號的作用下，生產過程中的各個執行機構自動有序動作。只有Q0.0啟動后，Q0.1方可啟動，Q0.2必須在Q0.1啟動完成后才可以啟動。

2. 單向順序停止控制電路就是要求按一定順序停止已經執行的各機構。只有Q0.2被停止后才可以停止Q0.1，若想停止Q0.0，則必須先停止Q0.1。I0.4為急停按鈕

4 延時啟停控制電路

延時啟動控制 設計延時啟動程序，要利用中間繼電器（內部存儲器M）的自鎖狀態使定時器能連續計時。定時時間到，其常開觸點動作，使Q0.0動作。

2.延時停止控制 定時時間到，延時停止。I0.0為啟動按鈕、I0.1為停止按鈕。

3.延時啟停控制電路該電路要求有輸入信號后，停一段時間輸出信號才為ON；而輸入信號0FF后，輸出信號延時一段時間才OFF。T37延時3 s作為Q0.0的啟動條件，T38延時5 s作為Q0.0的關斷條件。

3.延時啟停控制電路該電路要求有輸入信號后，停一段時間輸出信號才為ON；而輸入信號0FF后，輸出信號延時一段時間才OFF。T37延時3 s作為Q0.0的啟動條件，T38延時5 s作為Q0.0的關斷條件。

經驗設計法及注意事項

應用程序設計過程中，應正確選擇能反映生產過程的變化參數作為控制參量進行控制；應正確處理各執行電器、各編程元件之間的互相制約、互相配合的關系，即互鎖關系。應用程序的設計方法有多種，常用的設計方法有經驗設計法、順序功能圖法等。

1 經驗設計法

經驗設計法要求設計者具有較豐富的實踐經驗，掌握較多的典型應用程序的基本環節。根據被控對象對控制系統的要求，憑經驗選擇基本環節，并把它們有機地組合起來。其設計過程是逐步完善的，一般不易獲得最佳方案。程序初步設計后，還需反復調試、修改和完善，直至滿足被控對象的控制要求。

經驗設計法的設計不規范，沒有一個普遍的規律可循，具有一定的試探性和隨意性。

編寫梯形圖程序時應遵循的規則：

（1）“輸入繼電器”的狀態由外部輸入設備的開關信號驅動，程序不能隨意改變它。

（2）梯形圖中同一編號的“繼電器線圈”只能出現一次，通常不能出現，但是它的觸點可以無限次地重復使用。

編寫梯形圖程序時應遵循的規則：

（3）幾個串聯支路相并聯，應將觸點多的支路安排在上面；幾個并聯回路的串聯，應將并聯支路數多的安排在左面。按此規則編制的梯形圖可減少用戶程序步數，縮短程序掃描時間。

（4） 程序的編寫按照從左至右、自上至下的順序排列。一個梯級開始于左母線，終止于右母線，線圈與右母線直接相連。

①橋式電路必須修改后才能畫出梯形圖。

②非橋式復雜電路必須修改后才能畫出梯形圖

2 注意事項

（1）先編制I／O分配表，后設計梯形圖。先對輸入、輸出信號及內部線圈進行編號分配，再確定PLC各輸入/輸出接線端子的實際接線圖。

（2）合理排列梯形圖，使輸入/輸出響應滯后現象不影響實際響應速度。通常可根據工藝流程圖按動作先后順序排列各輸出線圈，同時兼顧內部線圈、時間繼電器等線圈的排列順序，使輸入／輸出延遲響應不影響實際輸出對響應速度的要求。

（3）高速計數指令、高速脈沖輸出指令應盡量放在整個用戶程序的前部。由于高速計數器和高速脈沖串發生器與CPU之間的信息交換是在I／O掃描時進行的，所以在執行其他命令時就可能影響高速計數器、高速脈沖串發生器與CPU之間的信息交換，甚至有可能丟失脈沖。

（4）在PLC輸入端子接線圖中，對于同一個發信元件，通常只需選其中某一觸點（例如常開觸點或常閉觸點）接入輸入端子，即對一個發信元件，它只能占一個輸入地址編號。

（ 5）合理接入輸入信號的觸點（常開或常閉觸點），提高設備的可靠性、安全性。PLC實際I／O接線圖中，某輸入信號（如按鈕）究竟是接入電器的常開觸點還是常閉觸點，應從設備的可靠性、安全性角度考慮。當輸入端接線故障斷線時，設備狀態應向著安全的狀態發展。因此， 停止按鈕應以常閉觸點接入PLC輸入接線端子，而啟動按鈕應以常開觸點接入PLC輸入接線端子（為便于理解，本書前面章節各圖均按常開觸點接入處理）。

（6）從安全考慮，重大安全部分不接入PLC的輸入端，而做硬件處理。例如，緊急停車按鈕、互鎖觸點、緊急限位開關、熱繼電器控制觸點等，接至PLC的輸出端子上，直接對輸出負載（KM1、KM2）進行控制，以保證PLC故障時不損壞設備，不造成重大安全事故。

（7）應保證有效輸入信號的電平保持時間。要保證輸入信號有效，輸入信號的電平保持時間必須大于PLC一個掃描周期。除非對開關量輸入信號設置允許脈沖捕捉功能，這樣就允許PLC捕捉到持續時間很短的脈沖。

（8）PLC指令的執行條件有信號電平有效和跳變有效的區別，編程時應加以注意。

（9）由電氣控制圖轉換為梯形圖時應注意：對舊設備改造時可借鑒原繼電器控制電路圖轉換為梯形圖。 繼電器控制電路圖中的電器觸點大多為先斷后合型，而PLC梯形圖中的“軟繼電器”的常開觸點和常閉觸點的狀態的轉換是同時發生的。設計梯形圖時可使用延遲電路（如利用內部時間繼電器延遲或利用PLC循環掃描工作方式而產生的輸入/輸出延遲響應）來模擬先斷后合型電器的功能。

順序功能圖與設計法

功能圖及其組成

功能表圖（Function Chart Diagram）是用圖形符號和文字敘述相結合的方法，全面描述控制系統，含電氣、液壓、氣動和機械控制系統或系統某些部分的控制過程、功能和特性的一種通用語言。在功能表圖中，把一個過程循環分解成若干個清晰的連續階段，稱為“步”（Step），步與步之間由“轉換”分隔。當兩步之間的轉換條件滿足，并實現轉換，上一步的活動結束，而下一步的活動開始。一個過程循環分的步越多，對過程的描述就越精確。

1.步

在控制系統的一個工作周期中，各依次順序相連的工作階段，稱為步或工步，用矩形框和文字（或數字）表示。步有兩種狀態：“活動步、“非活動步” 、“初始步”：一系列活動步決定控制過程的狀態。對應控制過程開始階段的步，每一個功能表圖至少有一個初始步，初始步用雙線矩形框表示。

2.動作

在功能表圖中，命令（Command）或稱動作（Action）用矩形框文字和字母符號表示，與對應步的符號相連。一個步被激活，能導致一個或幾個動作或命令，亦即對應活動步的動作被執行。若某步為非活動步，對應的動作返回到該步活動之前的狀態。對應活動步的所有動作被執行，活動步的動作可以是動作的開始、繼續或結束。若有幾個動作與同一步相連，這些動作符號可水平布置，也可垂直布置。

3.有向連線

有向連線將各步按進展的先后順序連接起來，它將步連接到轉換，并將轉換連接到步。有向連線指定了從初始步開始向活動步進展的方向與路線。有向連線可垂直或水平布置。為了使圖面更加清晰，個別情況下也叫用斜線。在功能表圖中，進展的走向總是從上至下、從左至右，因此有向連線的箭頭可以省略。如果不遵守上述進展規則，必須加注箭頭。若垂直有向連線與水平有向連線之間沒有內在聯系，允許它們交叉，但當有向連線與同一進展相關時，則不允許交叉。在繪制功能表圖時，因圖較復雜或用幾張圖表示有向連線必須中斷，應注明下一步編號及其所在的頁數。

4.轉換

在功能表圖中，生成活動步的進展是按有向連線指定的路線進行的，進展由一個或幾個轉換的實現來完成。轉換的符號是一根短畫線，與有向連線相交，轉換將相鄰的兩個步隔開。如果通過有向連線連接到轉換符號的所有前級步都是活動步，該轉換為“使能轉換”，否則該轉換為“非使能轉換”。只有當轉換為使能轉換且轉換條件滿足時，該轉換才被實現。某轉換實現，所有與有向連線和相應轉換符號相連的后續步被激活，而所有與有向連線和相應轉換符號相連的前級步均為非活動步。

5. 轉換條件

轉換條件標注在轉換符號近旁，轉換條件可以用3種方式表示。

（1）文字語句：b、c觸點中任何一個閉合，觸點a同時閉合。

（2）布爾表達式：a（b+c）。（3）圖形符號：

所謂轉換條件是指與該轉換相關的邏輯變量，可以是真（1），也可以是假（0）。如果邏輯變量為真，轉換條件為“l”，轉換條件滿足；如果邏輯變量為假，轉換條件為“0”，轉換條件不滿足。只有當某使能步轉換條件滿足時，轉換才

功能表圖的基本結構

功能表圖的基本結構：單序列結構、選擇序列結構、合并序列結構

選擇序列的開始稱為 分支，轉換符號只能標在水平線之下，每個分支上必須具有一個或一個以上的轉換條件，且具有優先級。

選擇序列的結束稱為 合并，幾個選擇序列合并到一個公共序列時，轉換符號只能標在水平線之上。

并行序列用雙水平線表示，轉換符號在雙水平線之上，為公共轉換條件。

并行序列的結束稱為合并。轉換符號在水平線以下，當雙水平線之上的所有前級都處于活動狀態時，且轉換條件成立，則下一步被激活。同時所有前級步都變為不活動步。

繪制原則及注意事項

1.控制系統功能圖的繪制必須滿足以下規則。

（1）狀態與狀態不能相連，必須用轉移分開。

（2）轉移與轉移不能相連，必須用狀態分開。

（3）狀態與轉移、轉移與狀態之間的連接采用有向線段，自上向下畫時，可以省略箭頭。當有向線段從下向上畫時，必須畫上箭頭，以表示方向。

（4）一個功能圖至少要有一個初始狀態。

2.注意事項

（1）順控指令僅對元件S有效，順控繼電器S也具有一般繼電器的功能，所以對它能夠使用其他指令。

（2）SCR段程序能否執行取決于該狀態器（s）是否被置位，SCRE與下一個LSCR之間的指令邏輯不影響下一個SCR段程序的執行。

（3）不能把同一個S位用于不同程序中，例如：如果在主程序中用了S0．1，則在子程序中就不能再使用它了。

（4）在SCR段中不能使用JMP和LBL指令，就是說不允許跳入、跳出或在內部跳轉，但可以在SCR段附近使用跳轉和標號指令。

（5）在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。

（6）在狀態發生轉移后，所有的SCR段的元器件一般也要復位。如果希望繼續輸出，可使用置位/復位指令。

（7）在使用功能圖時，狀態器的編號可以不按順序編排。

用SCR指令的順序控制梯形圖設計方法

單序列順序功能圖的編程

這是最簡單的功能圖，其動作是一個接一個地完成的。每個狀態僅連接一個轉移，每個轉移也僅連接一個狀態。如圖示為單流程的功能圖、梯形圖和語句表。

選擇序列編程

在生產實際中，對具有多流程的工作，要進行流程選擇或者分支選擇。即一個控制流可能轉入多個可能的控制流中的某一個，但不允許多路分支同時執行。到底進入哪一個分支，取決于控制流前面的轉移條件哪一個為真。

并行序列編程

在許多實例中，一個順序控制狀態流必須分成兩個或多個不同分支的控制狀態流，這就是并行分支。當一個控制狀態流分成多個分支時，所有的分支控制狀態流必須同時激活。當多個控制流產生的結果相同時，可以把這些控制流合并成一個控制流，即并行分支的連接。在合并控制流時，所有的分支控制流必須都是完成了的。這樣，在轉移條件滿足時才能轉移到下一個狀態。并行順序一般用雙水平線表示，同時結束若干個順序也用雙水平線表示。