PLC梯形圖編程的四個基本概念

　　1.軟繼電器

　　PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器，而是一些存儲單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應。該存儲單元如果為“1”狀態，則表示梯形圖中對應軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點接通，常閉觸點斷開，稱這種狀態是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態。如果該存儲單元為“0”狀態，對應軟繼電器的線圈和觸點的狀態與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。

　　2.能流

　　有一個假想的“概念電流”或“能流”（PowerFlow）從左向右流動，這一方向與執行用戶程序時的邏輯運算的順序是一致的。能流只能從左向右流動。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。

　　3.母線

　　梯形圖兩側的垂直公共線稱為母線（Busbar），。在分析梯形圖的邏輯關系時，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側母線（左母線和右母線）之間有一個左正右負的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動。右母線可以不畫出。

　　4.梯形圖的邏輯解算

　　根據梯形圖中各觸點的狀態和邏輯關系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進行的。解算的結果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據輸入映像寄存器中的值，而不是根據解算瞬時外部輸入觸點的狀態來進行的。

　　PLC梯形圖編程基本規則

　　由于梯形圖是一種程序表示的形式，并非由硬件構成的控制電路，因此在畫梯形圖時，應注意和普通控制電路的不同之處，plc編程時應該遵循以下基本原則：

　　（1）外部輸入/輸出繼電器、內部繼電器、定時器、計數器等軟器件的邏輯觸點可以多次重復使用，無需用復雜的程序結構來減少觸點的使用次數。

　　（2）梯形圖的每一行都是從左母線開始，線圈接在最右邊。觸點不能放在線圈的右邊，而在繼電接觸器控制電路中，觸點可以加在線圈的右邊，這在PLC的梯形圖中是不允許的。如圖1（a）表示。從圖中不難看出編程者的意圖是，當觸點0.00、0.01、0.02都閉合時，線圈10.00被驅動得電。但在梯形圖中由于觸點不能與右母線相連，因此將圖1（a）轉換成圖1（b）所示格式，既滿足了程序的上述功能，又符合梯形圖的編程規則。

　　圖1線圈未與右母線（或觸點與右母線）相連情況的轉換

　　（a）不符合編程規格的梯形圖；（b）符合編程規格的梯形圖

　　（3）線圈不能直接與左母線相連。由圖2（a）不難看出編程者的意圖是，使程序一運行10.00、10.01線圈即被驅動。要達到這樣的目的，可以使用一個程序中未被調用的內部繼電器（如200.00）的常閉觸點或者特殊繼電器253.15（常通繼電器）的常開觸點來驅動它們，既滿足了編程者的功能要求，又不違背梯形圖編程規則，如圖2（b）所示。

　　（4）同一編號的線圈在同一個主程序中連續使用兩次稱為同名雙線圈輸出。同名雙線圈輸出容易引起輸出結果的不確定，編制程序時應盡量避免同名雙線圈輸出的情況，如何避免同名雙線圈輸出可以參考圖3所示的方案。

　　圖2線圈直接與左母線相連情況的轉換

　　（a）不符合編程規格的梯形圖；（b）符合編程規格的梯形圖

　　圖3同名雙線圈輸出及其解決方案

　　（a）原梯形圖；（b）運行效果；

　　在梯形圖程序中一般應盡量避免同名雙線圈輸出，因為這樣會造成輸出結果的不確定，如圖（a）所示為同名雙線圈輸出梯形圖。在編程語法上，該梯形圖并不違反規定，但在實際運行過程中，其結果有時會和編程者的期望大相徑庭。不難看出（a）圖中編程者的意圖是，當支路1中的觸點0.00、0.01都閉合時、或支路2中的觸點0.02、0.03都閉合時、或兩條支路中的所有觸點都閉合時，線圈10.00都能被驅動。但在實際執行中，當觸點支路1中的觸點0.00、0.01閉合，而支路2中的觸點0.02、0.03斷開時，線圈10.00并不得電，結果如圖（b）所示。這是因為PLC采用循環掃描的處理方式。在輸入采樣后，中央處理器對梯形圖自上而下進行運算。在運算第一階電路時，線圈10.00是被驅動得電的，但運算到第二階電路時，線圈10.00因觸點0.02、0.03斷開而不被驅動。在I/O刷新時，以最后的運算結果為準進行輸出，因而此時的線圈10.00是失電狀態的。

　　（5）梯形圖程序必須符合順序執行的原則，即從左到右，從上到下地順序執行，如不符合順序執行原則的梯形圖程序是無法輸入編程軟件的。如圖4（a）所示的橋式結構的梯形圖，不難看出程序設計者的意圖是，當支路l的所有觸點均閉合、或支路2的所有觸點均閉合、或支路3的所有觸點均閉合、或支路4的所有觸點均閉合時，線圈10.00被驅動得電。但此類梯形圖由于不符合編程規則而無法輸入編程軟件或手持編程器，應將圖4（a）轉換成圖4（b）所示，才能利用編程軟件或手持編程器寫入PLC存儲器中。

　　圖4橋式電路的轉換

　　（a）橋式電路圖；（b）轉換后的梯形圖

　　（6）梯形圖中串聯、并聯觸點使用的次數沒有限制，可無限次地使用，如圖5所示。

　　（7）同一程序中兩個或兩個以上不同編號的線圈可以并聯輸出，如圖6所示。

　　圖5觸點的無限使用

　　圖6不同編號的多個線圈并聯輸出

　　PLC計數器程序梯形圖編程實例

　　在光電傳感器檢測到10個產品后，機械手將開始收拾行李。當完成動作，機械手和計數器將被重置。

　　plc輸入時所需的數

　　X0–用于計數產品的光電傳感器。在檢測產品時，X0=ON。

　　X1–機械手動作完成傳感器。在完成填塞，X1=ON，。

　　PLC輸出所需的數

　　Y0–機械手

　　PLC計數器所需的數

　　C0–計數器：16位上數（通用）

　　plc編程梯形圖

　　PLC編程梯形圖描述：

　　當光電傳感器檢測到產品，X0從關閉變成打開。C0作一次計數，當C0達到10，常開觸點C0關閉，Y0=ON，機械手開始收拾產品。

　　當完成包裝，檢測機械手的傳感器啟動，X1從關閉變為打開，RST指令執行，Y0，C0重置，準備下次計數。