PLC梯形图编程规范，工程师都需要！

博图TIA

PLC梯形图编程的四个基本概念
1

软继电器

      PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器为“0”或“OFF”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。

2

能流

      有一个假想的“概念电流”或“能流”（PowerFlow）从左向右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。

3

母线

　　梯形图两侧的垂直公共线称为母线（Busbar），。在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左正右负的直流电源电压，母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。

4

梯形图的逻辑解算

      根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果，马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。


PLC梯形图编程的基本规则

　　由于梯形图是一种程序表示的形式，并非由硬件构成的控制电路，因此在画梯形图时，应注意和普通控制电路的不同之处，plc编程时应该遵循以下基本原则：

（1）外部输入/输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等软器件的逻辑触点可以多次重复使用，无需用复杂的程序结构来减少触点的使用次数。

（2）梯形图的每一行都是从左母线开始，线圈接在最右边。触点不能放在线圈的右边，而在继电接触器控制电路中，触点可以加在线圈的右边，这在PLC的梯形图中是不允许的。如图1（a）表示。从图中不难看出编程者的意图是，当触点0.00、0.01、0.02都闭合时，线圈10.00被驱动得电。但在梯形图中由于触点不能与右母线相连，因此将图1（a）转换成图1（b）所示格式，既满足了程序的上述功能，又符合梯形图的编程规则。



图1线圈未与右母线（或触点与右母线）相连情况的转换

（a）不符合编程规格的梯形图；（b）符合编程规格的梯形图

（3）线圈不能直接与左母线相连。由图2（a）不难看出编程者的意图是，使程序一运行10.00、10.01线圈即被驱动。要达到这样的目的，可以使用一个程序中未被调用的内部继电器（如200.00）的常闭触点或者特殊继电器253.15（常通继电器）的常开触点来驱动它们，既满足了编程者的功能要求，又不违背梯形图编程规则，如图2（b）所示。

（4）同一编号的线圈在同一个主程序中连续使用两次称为同名双线圈输出。同名双线圈输出容易引起输出结果的不确定，编制程序时应尽量避免同名双线圈输出的情况，如何避免同名双线圈输出可以参考图3所示的方案。



图2线圈直接与左母线相连情况的转换

（a）不符合编程规格的梯形图；（b）符合编程规格的梯形图



图3同名双线圈输出及其解决方案

（a）原梯形图；（b）运行效果；

　　在梯形图程序中一般应尽量避免同名双线圈输出，因为这样会造成输出结果的不确定，如图（a）所示为同名双线圈输出梯形图。在编程语法上，该梯形图并不违反规定，但在实际运行过程中，其结果有时会和编程者的期望大相径庭。不难看出（a）图中编程者的意图是，当支路1中的触点0.00、0.01都闭合时、或支路2中的触点0.02、0.03都闭合时、或两条支路中的所有触点都闭合时，线圈10.00都能被驱动。但在实际执行中，当触点支路1中的触点0.00、0.01闭合，而支路2中的触点0.02、0.03断开时，线圈10.00并不得电，结果如图（b）所示。这是因为PLC采用循环扫描的处理方式。在输入采样后，中央处理器对梯形图自上而下进行运算。在运算第一阶电路时，线圈10.00是被驱动得电的，但运算到第二阶电路时，线圈10.00因触点0.02、0.03断开而不被驱动。在I/O刷新时，以最后的运算结果为准进行输出，因而此时的线圈10.00是失电状态的。

（5）梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，从上到下地顺序执行，如不符合顺序执行原则的梯形图程序是无法输入编程软件的。如图4（a）所示的桥式结构的梯形图，不难看出程序设计者的意图是，当支路l的所有触点均闭合、或支路2的所有触点均闭合、或支路3的所有触点均闭合、或支路4的所有触点均闭合时，线圈10.00被驱动得电。但此类梯形图由于不符合编程规则而无法输入编程软件或手持编程器，应将图4（a）转换成图4（b）所示，才能利用编程软件或手持编程器写入PLC存储器中。



图4桥式电路的转换

（a）桥式电路图；（b）转换后的梯形图

（6）梯形图中串联、并联触点使用的次数没有限制，可无限次地使用，如图5所示。

（7）同一程序中两个或两个以上不同编号的线圈可以并联输出，如图6所示。



图5触点的无限使用



图6不同编号的多个线圈并联输出


PLC计算器程序梯形图编程实例

　　在光电传感器检测到10个产品后，机械手将开始收拾行李。当完成动作，机械手和计数器将被重置。

　　plc输入时所需的数



　　X0–用于计数产品的光电传感器。在检测产品时，X0=ON。

　　X1–机械手动作完成传感器。在完成填塞，X1=ON，。

　　PLC输出所需的数

　　Y0–机械手

　　PLC计数器所需的数

　　C0–计数器：16位上数（通用）



plc编程梯形图

PLC编程梯形图描述：

　　当光电传感器检测到产品，X0从关闭变成打开。C0作一次计数，当C0达到10，常开触点C0关闭，Y0=ON，机械手开始收拾产品。

　　当完成包装，检测机械手的传感器启动，X1从关闭变为打开，RST指令执行，Y0，C0重置，准备下次计数。



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