梯形圖語(yǔ)言是一種以圖形符號(hào)及圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言，是從演變過(guò)來(lái)的。
繼電器控制電路圖與控制的梯形圖的比較
梯形圖與繼電器控制電路圖兩者之間存在許多差異：
（1）plc采用梯形圖編程是模擬繼電器控制系統(tǒng)的表示方法，因而梯形圖內(nèi)各種元件也沿用了繼電器的叫法，稱(chēng)之為“軟繼電器”，例如x0、x1（輸入繼電器）、y0（輸出繼電器）。梯形圖中的“軟繼電器”不是物理繼電器，每個(gè)“軟繼電器”各為存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為“1”態(tài)，表示該繼電器線(xiàn)圈“得電”，因此稱(chēng)其為“軟繼電器”。用“軟繼電器”就可以按繼電器控制系統(tǒng)的形式來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖。
（2）梯形圖中流過(guò)的“電流”不是物理電流，而是“能量流”，它只能從左到右、自上而下流動(dòng)?！澳芰苛鳌辈辉试S倒流?！澳芰苛鳌钡?，線(xiàn)圈則接通?！澳芰苛鳌绷飨虻囊?guī)定順應(yīng)了plc的掃描是自左向右、自上而下順序地進(jìn)行，而繼電器控制系統(tǒng)中的電流是不受方向限制的，導(dǎo)線(xiàn)連接到哪里，電流就可流到哪里。
（3）梯形圖中的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)不是現(xiàn)場(chǎng)物理開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)。它們對(duì)應(yīng)輸入、輸出映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中的相應(yīng)位的狀態(tài)，而不是現(xiàn)場(chǎng)物理開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)狀態(tài)。plc認(rèn)為常開(kāi)觸點(diǎn)是取位狀態(tài)操作；常閉觸點(diǎn)應(yīng)理解為位取反操作。因此在梯形圖中同一元件的一對(duì)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)的切換沒(méi)有時(shí)間的延遲，常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)只是互為相反狀態(tài)。而繼電器控制系統(tǒng)大多數(shù)的電器是屬于先斷后合型的電器。
（4）梯形圖中的輸出線(xiàn)圈不是物理線(xiàn)圈，不能用它直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸出線(xiàn)圈的狀態(tài)對(duì)應(yīng)輸出映像寄存器相應(yīng)的狀態(tài)而不是現(xiàn)場(chǎng)電磁開(kāi)關(guān)的實(shí)際狀態(tài)。
（5）編制程序時(shí)，plc內(nèi)部繼電器的觸點(diǎn)原則上可無(wú)限次反復(fù)使用，因?yàn)榇鎯?chǔ)單元中的位狀態(tài)可取用任意次；繼電器控制系統(tǒng)中的繼電器觸點(diǎn)數(shù)是有限的。但是plc內(nèi)部的線(xiàn)圈通常只引用一次，因此，應(yīng)慎重對(duì)待重復(fù)使用同一地址編號(hào)的線(xiàn)圈。下面以三菱fx系列plc為例，簡(jiǎn)單介紹一下plc梯形圖編程時(shí)需要遵循的規(guī)則，希望對(duì)大家有所幫助。有一點(diǎn)需要說(shuō)明的是，本文雖以為例，但這些規(guī)則在其它時(shí)也可同樣遵守。
一，梯形階梯都是始于左母線(xiàn)，終于右母線(xiàn)(通?？梢允〉舨划?huà)，僅畫(huà)左母線(xiàn))。每行的左邊是接點(diǎn)組合，表示驅(qū)動(dòng)邏輯線(xiàn)圈的條件，而表示結(jié)果的邏輯線(xiàn)圈只能接在右邊的母線(xiàn)上。接點(diǎn)不能出現(xiàn)在線(xiàn)圈右邊。如下圖(a)應(yīng)改為(b)：
二，接點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在水平線(xiàn)上，不應(yīng)畫(huà)在垂直線(xiàn)上，如下圖(a)中的接點(diǎn)x005與其它接點(diǎn)間的關(guān)系不能識(shí)別。對(duì)此類(lèi)橋式電路，應(yīng)按從左到右，從上到下的單向性原則，單獨(dú)畫(huà)出所有的去路。如圖(b)所示：
三，并聯(lián)塊串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)多的去路放在梯形圖左方(左重右輕原則);串聯(lián)塊并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)多的并聯(lián)去路放在梯形圖的上方(上重下輕的原則)。這樣做，程序簡(jiǎn)潔，從而減少指令的掃描時(shí)間，這對(duì)于一些大型的程序尤為重要。如下圖所示：
四，不宜使用雙線(xiàn)圈輸出。若在同一梯形圖中，同一組件的線(xiàn)圈使用兩次或兩次以上，則稱(chēng)為雙線(xiàn)圈輸出或線(xiàn)圈的重復(fù)利用。雙線(xiàn)圈輸出一般梯形圖初學(xué)者容易犯的毛病之一。在雙線(xiàn)圈輸出時(shí)，只有最后一次的線(xiàn)圈才有效，而前面的線(xiàn)圈是無(wú)效的。這是由plc的掃描特性所決定的。
plc的cpu采用循環(huán)掃描的工作方式。一般包括五個(gè)階段(如圖所示)：內(nèi)部診斷與處理，與外設(shè)進(jìn)行通訊，輸入采樣，用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新。當(dāng)方式開(kāi)關(guān)處于stop時(shí)，只執(zhí)行前兩個(gè)階段：內(nèi)部診斷與處理，與外設(shè)進(jìn)行通訊。
1，輸入采樣階段
plc順序讀取每個(gè)輸入端的狀態(tài)，并將其存入到我們稱(chēng)之為輸入映像寄存器的內(nèi)在單元中。當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段,如輸入端狀態(tài)發(fā)生改變.輸入映象區(qū)相應(yīng)的單元信息并不會(huì)跟著改變,只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段,輸入映象區(qū)相應(yīng)的單元信息才會(huì)改變。因此，plc會(huì)忽視掉小于掃描周期的輸入端的開(kāi)關(guān)量的脈沖變化。
2，程序執(zhí)行階段
plc從程序0步開(kāi)始，按先上后下，先左后右的順序掃描用戶(hù)程序并進(jìn)行邏輯運(yùn)算。plc按輸入映象區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并把運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)入到輸出映象區(qū)，而不是直接輸出到端子。
3，輸出刷新階段
plc根據(jù)輸出映象區(qū)的內(nèi)容改變輸出端子的狀態(tài)。這才是plc的實(shí)際輸出。
以上簡(jiǎn)單說(shuō)明了plc的工作原理，下面我們?cè)僖詫?shí)例說(shuō)明為什么編寫(xiě)梯形圖程序，不宜重復(fù)使用線(xiàn)圈。如下圖所示，設(shè)輸入采樣時(shí)，輸入映象區(qū)中x001=on，x002=off，y003-on，y004=on被實(shí)際寫(xiě)入到輸出映象區(qū)。但繼續(xù)往下執(zhí)行時(shí)，因x002=off，使y003=off，這個(gè)后入為的結(jié)果又被寫(xiě)入輸出映象區(qū)，改變?cè)瓂003的狀態(tài)。所以在輸出刷新階段，實(shí)際外部輸出y003=off，y004=on。許多新手就碰到過(guò)這樣的問(wèn)題，為什么x001已經(jīng)閉合了，而y003沒(méi)有輸出呢?邏輯關(guān)系不對(duì)。其實(shí)就是因?yàn)殡p線(xiàn)圈使用造成的。
注意：我們所說(shuō)的是不宜(最好不要)使用雙線(xiàn)圈，雙線(xiàn)圈使用并不是絕對(duì)禁止的，在一些特殊的場(chǎng)合也可以使用雙線(xiàn)圈，這時(shí)就需要你有較豐富的編程經(jīng)驗(yàn)和技巧了。下面我們會(huì)談到這一點(diǎn)。但對(duì)于初學(xué)者還是不要冒這個(gè)險(xiǎn)。其實(shí)，從以上的例子可以看出，重復(fù)利用線(xiàn)圈之所以會(huì)造成y003的輸出混亂，是由于程序是從上到下順序執(zhí)行的緣故造成的。但如果我們可以改變程序執(zhí)行的順序，保證在任何時(shí)刻兩個(gè)線(xiàn)圈只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)邏輯發(fā)生，就可以使用雙線(xiàn)圈。其中，最常用的方法就是使用跳轉(zhuǎn)指令。如下圖所示：
程序分析：m0閉合，程序跳至p0處(不執(zhí)行x001語(yǔ)句)，m0常閉斷開(kāi)，cjp1不會(huì)發(fā)生，執(zhí)行下一語(yǔ)句。此時(shí)，y003將x002狀態(tài)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。m0斷開(kāi)時(shí)，程序順序執(zhí)行并按x001的狀態(tài)對(duì)t003進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，m0常閉閉合，跳至p1按x003狀態(tài)對(duì)y004進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，即跳過(guò)了x002驅(qū)動(dòng)y003的語(yǔ)句?？梢?jiàn)，在同一時(shí)刻，y003驅(qū)動(dòng)只有一個(gè)可以發(fā)生。此時(shí)，雙線(xiàn)圈利用是可以的。
但在梯形圖編程時(shí)，我們還是要盡量避免使用雙線(xiàn)圈，而引入輔助繼電器是一個(gè)常用的方法。如下圖所示：
圖(b)中，x001和x002接點(diǎn)控制輔助繼電器m000，x003~x005接點(diǎn)控制輔助繼電器m001，再由兩個(gè)繼電器m000，m001接點(diǎn)的并聯(lián)組合去控制線(xiàn)圈y000。這樣邏輯關(guān)系沒(méi)變，卻把雙線(xiàn)圈變成單線(xiàn)圈。
：鞏經(jīng)理
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