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(tài)，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(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應軟繼電器的線圈和觸點的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。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(zhí)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(tài)和邏輯關系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態(tài)，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(tài)來進行的。

　　PLC梯形圖編程基本規(guī)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。

　?。?）梯形圖的每一行都是從左母線開始，線圈接在右邊。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(guī)則。

　　圖1線圈未與右母線（或觸點與右母線）相連情況的轉換

　?。╝）不符合編程規(guī)格的梯形圖；（b）符合編程規(guī)格的梯形圖

　?。?）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(guī)則，如圖2（b）所示。

　?。?）同一編號的線圈在同一個主程序中連續(xù)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

　?。╝）不符合編程規(guī)格的梯形圖；（b）符合編程規(guī)格的梯形圖

　　圖3同名雙線圈輸出及其解決方案

　?。╝）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(guī)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(zhí)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(huán)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(tài)的。

　　（5）梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右，從上到下地順序執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)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(guī)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

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

　?。?）同一程序中兩個或兩個以上不同編號的線圈可以并聯(lián)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(lián)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?yōu)榇蜷_，RST指令執(zhí)行，Y0，C0重置，準備下次計數。