PLC程式設計入門【梯形圖】 - IT閱讀

摘要： 梯形圖（LAD）是PLC程式設計的最佳視覺化語言，它看起來非常類似於繼電器電路圖，因此如果你對繼電器控制和電子電路有所瞭解的話，那麼學起來 ... 科技 PLC程式設計入門【梯形圖】 軟體開發· 發表2018-12-1023:24:36 摘要： 梯形圖（LAD）是PLC程式設計的最佳視覺化語言，它看起來非常類似於繼電器電路圖，因此如果你對繼電器控制和電子電路有所瞭解的話，那麼學起來會非常容易！ 在這個教程中，我們將學習關於使用梯形圖進行PLC程式設計的有關知識。

現在，讓我們開始吧！ 什麼是梯形圖 梯形圖是一種PLC程式... 梯形圖（LAD）是PLC程式設計的最佳視覺化語言，它看起來非常類似於繼電器電路圖，因此如果你對繼電器控制和電子電路有所瞭解的話，那麼學起來會非常容易！ 在這個教程中，我們將學習關於使用梯形圖進行PLC程式設計的有關知識。

現在，讓我們開始吧！ 什麼是梯形圖 梯形圖是一種PLC程式語言，也被稱為梯形邏輯（LadderLogic）。

之所以稱為梯形圖，是因為這種程式由一條條水平線構成，看起來很像梯子。

梯形圖是為電氣工程師發明的，它是一種圖形化的程式語言，這意味著程式設計的過程不是採用文字，而是組合各種不同的圖形符號，由於目標使用者是電氣工程師，因此採用的符號非常類似於電路符號，以便於電氣工程師理解。

梯形圖主要用於位邏輯操作，其規範有PLCOpen負責制定，因此梯形圖是標準化的PLC程式語言，該標準為IEC61131-3。

如何閱讀梯形圖 梯形圖和電路圖的一個區別在於編制繪製方法不同。

梯形圖通常從左到右、從上到下編制，原因在於： 1.更容易讀圖 我們的眼睛自然地從左向右讀圖，然後繼續到下一行，就像你閱讀的時候一樣。

2.易於在計算機上編制 當在計算機上編制梯形圖時，你可以一次編制一行。

當繪製出越來越多的行時，它們將疊加在一起，看起來就像一個梯子。

檢視一個行數眾多的梯形圖的最佳方式，就是沿著螢幕上下滾動。

3.執行的順序 最後一個原因在執行的順序，也就是PLC執行梯形圖的先後順序，更確切的說，就是梯形圖中的指令如何依次執行：PLC總是從梯形圖頂部開始，然後依次向下執行。

梯形圖看起來非常像電路圖。

大多數人也是這樣開始學習編制梯形邏輯圖的。

但是還是有一些不同之處，主要的差異在於： PLC每次執行梯形圖的一行，然後才繼續下一行 電氣系統則是許多回路同時啟用 瞭解了這些關鍵的區別，現在讓我們開始學習梯形邏輯。

梯形圖基礎 建立梯形圖時，你首先看到的就是兩條豎線，就是在這兩條豎線之間進行梯形圖的編制，其中每一條水平線被稱為一個Rung（橫線）： 梯形邏輯符號就放置在這些水平線上，正如你在上圖中看到的，我在每一個水平線上標記了數字，以便於理解PLC是如何執行梯形邏輯的。

你可能聽說過PLC掃描時間或掃描週期，簡單地說，PLC首先掃描其輸入，然後執行程式，最後設定輸出。

但是PLC如何執行我們的梯形邏輯？ 一次一條水平線。

這可能是梯形邏輯的最重要的一條規則：PLC一次只能執行一條水平線，然後才是下一條。

實際上，PLC只能一次執行一個邏輯符號。

編寫梯形邏輯 梯形邏輯中的每個符號都是一個指令，初看起來這相當令人困惑。

但是別擔心，我將用簡單的例子加以解釋。

讓我給你一個簡單的例項，在這個例子當中將引入兩個梯形邏輯符號。

那麼，這些符號或指令到底是什麼？ 它們是基本的邏輯指令，讓你可以建立一小段邏輯，也就是你的PLC程式。

如果你仔細看下面的示例，可以看到兩個指令（符號）： 閉路檢查指令 第一個指令被稱為閉路檢查，指令的符號看起來是這樣： 這是一個條件指令，意思是說這個指令用來檢查某個條件是否滿足，例如檢查某個資料位是否處於ON的狀態。

閉路檢查指令用來檢查某個地址的特定位，在上圖中指的是一個數字輸入的特定位，它也可以是記憶體位，甚至是輸出位。

閉路檢查指令也被稱為常開指令，基本上它類似於電路中的常開觸點，因此可以對應於一個點動開關。

需要指出的是，每個閉路檢查指令必須要設定PLC中的一個地址。

輸入和輸出都是PLC中的記憶體點位。

在上面的示例中，閉路判斷指令設定地址I0.0作為條件，這個地址屬於PLC的第一個輸入。

其工作原理如下： 當PLC掃描週期開始，PLC將首先檢查所有輸入的狀態，然後將輸入狀態（0或1）寫入記憶體中，如果輸入是LOW，那麼對應的記憶體位置位0，如果輸入是HIGH，則對應的記憶體位置為1. 輸出線圈指令 每個指令本身在PLC記憶體中也有個位置，PLC會將指令的結果存入。

要了解PLC使用結果做什麼，讓我們看下一個指令： 輸出線圈指令用來開啟或關閉一個數據位。

正如你看到的，該符號位於水平線的右側，意思是（同一水平線上）之前的指令作為該指令的條件。

在我們的示例中，之前的指令就是閉路檢查指令。

讓我們檢查下該指令的最終結果，來了解其工作過程： PLC掃描|輸入->I0位元組 程式執行|I0.0->Xic結果 在上面的動畫中，你會看到PLC首先掃描所有的輸入，並將輸入狀態存入記憶體。

一個記憶體位元組是彼此相鄰的8位。

一旦PLC儲存了所有輸入的狀態，程式將開始執行。

第一個要執行的指令是閉路檢查指令，該指令的結果與記憶體位狀態一致——這也是該指令被稱為常開指令的原因——在正常狀態（記憶體位為0），觸點將保持常開，結果將為0，但是如果記憶體位為1，觸點將閉合，結果也變為1。

最後，讓我們看這條線的輸出： XiC結果->輸出線圈 輸出線圈->輸出位元組 現在，輸出線圈指令使用了前序指令的結果作為條件。

這被稱為RLO（邏輯操作結果）。

邏輯操作結果儲存在PLC記憶體中的特定位置。

在西門子S7系列PLC中，這個位置被稱為狀態字。

在PLC術語中，一個WORD是16位，或2個位元組。

輸出線圈指令很簡單，它只是將其結果設定為與條件相同的值。

在PLC中所有的數字輸出也對映到記憶體地址。

我們將其稱為輸出位，因此地址Q0對應Q0.0-Q0.7.輸出線圈指令的結果將被寫入記憶體位Q0.0。

當PLC執行完整個程式，它將設定輸出。

每個輸出被設定為與輸出記憶體位一致的狀態。

掃描週期這個概念非常重要，當你在編制梯形邏輯時一定要記住。

否則你的程式可能會有奇怪的行為。

我們將在下一個示例中展示這一點，同時引入3個新的梯形邏輯指令。

輸出鎖存 在前面的示例中，我們學會了如何讀取數字輸入的狀態，並將數字輸出設定為同樣的狀態。

需要指出數字輸入是一個暫態按鈕，因為它內部有個彈簧，這意味著按鈕只有在你一直按下時才會保持啟用。

上面的梯形圖可以正常工作，不過你可能注意到，只有輸入啟用時輸出才會啟用。

因此你不得不用手指一直按住按鈕，才能讓輸出保持啟用。

但是想一下，如果輸出控制的是一個通風系統裡的風機，那麼要求操作員一直按著按鈕就很不合理了。

我們需要一個辦法來保持輸出啟用，即使操作員已經釋放了按鈕。

在梯形邏輯中，有兩種辦法實現這一點： 如果你熟悉電路，就會發現這很類似，這杯稱為鎖存（Latching）或者自我保持（selfholding）。

這個名稱揭示了其工作原理：線圈簡單的維持自己前一個掃描週期的狀態。

讓我們單步分析一下： 當PLC第一次執行這個梯形邏輯程式時（按下按鈕時），輸出將被啟用，就像前一個例子一樣。

有趣的事情發生在後續執行邏輯的時候。

因為這是一個暫態按鈕，它不會一直啟用。

依賴於PLC程式的執行總時長，按鈕可能在第二次、第三次或第四次執行時不再啟用。

讓我們進入按鈕釋放之後的第一個掃描週期。

輸出還處於啟用狀態，因為上一個掃描週期按鈕被按下。

這時PLC將再次讀取輸入並存入對應的記憶體位。

記憶體位I0.0”這次將存入“0”。

因此I0.0的閉路判斷指令結果為false或“0”。

但是你可以看到，還有另一個並行的閉路判斷指令，不過該指令的條件是輸出記憶體位，因此其結果為true或“1”，因為這是輸出還處於啟用狀態。

只要輸出記憶體位是“1”，輸出就會啟用，它就像自己的條件一樣。

自保持指令與其他指令並聯的原因在於構造一個OR條件，在這個示例當中，I0.0或Q0.0中的一個為true都會啟用輸出。

開路檢查指令 你剛學習瞭如何編制一個有用的PLC梯形圖程式。

一個啟用輸出的按鈕。

在我們的示例中，這個可能是連線到一個風機的觸點，輸出可以自保持。

但是這個程式有個問題，怎麼關掉風機？ 我們希望能夠再次關掉風機。

最簡單的方法是新增一個停機按鈕，該按鈕將連線到PLC的第二個輸入，因此其記憶體地址為I0.1。

問題是，我們為停機按鈕使用什麼指令？更重要的，我們應當將其放在梯形圖的哪裡？ 第一個問題的答案是另一個梯形邏輯指令：開路檢查指令，它看起來如下： 這個指令和閉路檢查指令的工作方式恰恰相反，其結果是條件的反轉。

這意味著，如果條件為“0”，那麼結果為“1”，反之亦然。

如果你考慮一下，就會發現這恰恰就是我們希望停機按鈕做的事情。

要關閉輸出線圈，我們必須給出條件“0”。

現在是第二個問題，在哪裡放置這個指令？ 我們需要將其放在自鎖指令之後，或者說，串聯起來。

否則當停機按鈕按下時，還是會輸出“1”。

現在，梯形邏輯如下： 你可以看到開路檢查指令將其條件的反轉結果傳遞給輸出線圈。

要再次啟用輸出，就需要再次按下啟動按鈕。

在上面的示例中，我使用了一個開路判斷指令作為停機按鈕。

這不是好的實踐！ 我們最終遵循最佳實踐，修改後的梯形圖如下： 雖然我們修改了指令，梯形圖的執行沒有變化，這是因為我們同樣修改了物理停機按鈕的工作方式。

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來源：學習軟體程式設計 您可能也會喜歡… JAVANIO程式設計入門（二） java程式設計入門4異常處理 java程式設計入門6java語言基礎與流程控制 Python程式設計入門——基礎語法詳解（經典） TensorFlowProbability概率程式設計入門級實操教程 程式設計正規化——函數語言程式設計入門 面向聰明小白的程式設計入門教程照貓畫貓(Part3) 面向聰明小白的程式設計入門教程開始敲程式碼(Part4) 面向聰明小白的程式設計入門教程深入Qt(Part6) 面向聰明小白的程式設計入門教程做點有意思的東西(Part7) 贊助商廣告 上一則正面開孔全面屏、背面三攝像頭，三星釋出GalaxyA8s|鈦快訊 下一則開箱評測：2018新款AppleWatch磁力充電基座（A2086） 南方都市報 首款搭載華為鴻蒙作業系統產品釋出 2019-08-1107:04:50 有道熱點 摩拜第一，4家企業退出或整改，北京如何給共享單車打分？ 2019-08-1107:04:03 有道熱點 事關8000萬人！馬雲的相互寶分攤費為何增長到1.48元？最新迴應來了 2019-08-1107:03:59 真相君 董明珠不服輸，贏雷軍10億賭約，還不放棄做手機正研發5G手機 2019-08-1107:02:45 真相君 失望於美國？華為或將放棄等待安卓，“鴻蒙”手機將於這時問世？ 2019-08-1107:02:31 每日經濟新聞 重新評估網際網路巨頭：究竟是中國崛起的奠基石還是埋藏危機的落井石？ 2019-08-1106:15:59 千龍網 首款搭載鴻蒙產品“榮耀智慧屏”釋出 2019-08-1101:12:27 參考訊息 華為告訴你，六年後我們的世界會變成什麼樣—— 2019-08-1100:37:23 搜狐焦點廣州站 傳郭臺銘610億增城專案將易主當地宣傳部迴應:專案正常推進 2019-08-1100:03:44 新京報 鴻蒙系統面世華為：並非做另一個安卓 2019-08-1000:33:30 新京報 “鴻蒙”面世 2019-08-1000:32:27 環球網 社評：鴻蒙，中國高科技突圍的英勇帶動點 2019-08-1000:17:12 環球網 華為開發者大會開幕：鴻蒙OS、EMUI10.0等悉數亮相 2019-08-1000:10:55 央視財經 App收集隱私將有“國標”！個人資訊有望不再“裸奔”！ 2019-08-1000:10:32 新策展資訊圈 能源需求側綜合管理 2019-08-1000:03:28 Android WEB開發 其它 0.0010669231414795