台达_plc_课件-第5章_编程软件

1、 可编程控制器应用技术可编程控制器应用技术Application Technology of Application Technology of Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller张希川张希川 高级工程师高级工程师沈阳工业大学沈阳工业大学 材料科学与工程学院材料科学与工程学院 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理 梯形图语言是二次世界大战期间出现的自动控制梯形图语言是二次世界大战期间出现的自动控制图形语言，是历史最久、使用最广之自动控制图形语言，是历史最久、使用最广之自动控制语言。梯形图语言最

2、初只有常开触点、常闭触语言。梯形图语言最初只有常开触点、常闭触点、输出线圈、定时器、计数器等基本机构装点、输出线圈、定时器、计数器等基本机构装置，直到置，直到PLCPLC出现后，梯形图中的装置，除上述出现后，梯形图中的装置，除上述外，还增加了诸如上下沿微分触点、保持线圈外，还增加了诸如上下沿微分触点、保持线圈等装置以及加、减、乘、除等数值运算功能。等装置以及加、减、乘、除等数值运算功能。 无论传统梯形图或无论传统梯形图或PLCPLC梯形图其工作原理基本相梯形图其工作原理基本相同，只是在符号表示上传统梯形图以较接近实同，只是在符号表示上传统梯形图以较接近实体符号，而体符号，而PLCPLC则采用较

3、简明且易于计算机上表则采用较简明且易于计算机上表示的符号。示的符号。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理 5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础 5.2 PLC5.2 PLC的梯形图原理的梯形图原理 5.3 5.3 PLCPLC梯形图的基本结构梯形图的基本结构 5.4 5.4 PLCPLC梯形图的编辑要点梯形图的编辑要点 5.5 5.5 PLCPLC梯形图常见的错误图形梯形图常见的错误图形 5.6 5.6 PLCPLC梯形图的化简及修正梯形图的化简及修正 5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用基本程序设计范例 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原

4、理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.1 5.1.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 梯形图来源于电气系统的逻辑控制图，其中采用继电器、触点、线圈和逻辑关系图梯形图来源于电气系统的逻辑控制图，其中采用继电器、触点、线圈和逻辑关系图等表示它们的逻辑关系。等表示它们的逻辑关系。IEC61131-3IEC61131-3标准规定梯形图可采用的图形元素有电源轨线、连标准规定梯形图可采用的图形元素有电源轨线、连接元素、触点、线圈、功能和功能块等。接元素、触点、线圈、功能和功能块等。1 1 电源轨线电源轨线( (母线母线) ) 电源轨线电源轨线(Power Rail)(Power Rail

5、)是梯形图左侧和右侧的是梯形图左侧和右侧的2 2条垂直线，又称为母线。如图条垂直线，又称为母线。如图5.15.1所所示，位于梯形图左侧的垂直线称为左电源轨线，或左母线，在梯形图中必须绘制左母线示，位于梯形图左侧的垂直线称为左电源轨线，或左母线，在梯形图中必须绘制左母线；位于右侧的垂直线称为右电源；位于右侧的垂直线称为右电源轨线，或右母线，有时可省略。轨线，或右母线，有时可省略。 图图5.15.1中虚线矩型是泛指图形中虚线矩型是泛指图形元素。在梯形图中，电流从左母元素。在梯形图中，电流从左母线向右流动，线向右流动， 经连接元素和其他经连接元素和其他连接在该梯级的图形元素到达右连接在该梯级的图形元

6、素到达右母线。为了说明流动状态，采用母线。为了说明流动状态，采用图形元素的状态表示。图形元素的状态表示。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.1 5.1.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 2 2 连接元素连接元素 梯形图中，连接元素梯形图中，连接元素(Link Element)(Link Element)包括水平连接线和垂直连包括水平连接线和垂直连接线，见图接线，见图5.1(b)5.1(b)。连接元素的状态只有。连接元素的状态只有0 0和和1 1两种，两种，0 0表示断开，表示断开，1 1表示接通。连接元素是将最靠近该

7、元素左侧图形符号的状态传递到表示接通。连接元素是将最靠近该元素左侧图形符号的状态传递到该元素的右侧图形元素。该元素的右侧图形元素。 连接元素的状态从左向右传递，实现能流的流动，状态的传递遵守下列规则。连接元素的状态从左向右传递，实现能流的流动，状态的传递遵守下列规则。 (1) (1) 水平连接线从紧靠其左侧的图形元素开始将该图形元素的状态传递到紧靠它右水平连接线从紧靠其左侧的图形元素开始将该图形元素的状态传递到紧靠它右侧的图形元素。侧的图形元素。 (2) (2) 垂直连接线总是与一个或多个水平连接线连接，即由一个或多个水平连接元素垂直连接线总是与一个或多个水平连接线连接，即由一个或多个水平连接

8、元素在每一侧与垂直线相交组成。垂直连接元线的状态根据与其连接的各左侧水平连接元素在每一侧与垂直线相交组成。垂直连接元线的状态根据与其连接的各左侧水平连接元素状态的或运算表示。因此，垂直连接线的状态根据下列规则确定。状态的或运算表示。因此，垂直连接线的状态根据下列规则确定。 如果左侧所有水平连接元线的状态为如果左侧所有水平连接元线的状态为0 0，则该垂直连接元素的状态为，则该垂直连接元素的状态为0 0。 如果左侧的一个或多个水平连接线的状态为如果左侧的一个或多个水平连接线的状态为1 1，则该垂直连接线的状态为，则该垂直连接线的状态为1 1。 垂直连接线的状态被传递到与其右侧连接的所有水平连接线，

9、但不能传递到与垂直连接线的状态被传递到与其右侧连接的所有水平连接线，但不能传递到与其左侧连接的所有水平连接线。其左侧连接的所有水平连接线。 (3) (3) 连接线的输入输出数据类型必须相同。连接线的输入输出数据类型必须相同。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.1 5.1.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 2 2 连接元素连接元素 连接线及状态分析范例：连接线及状态分析范例： 分析图分析图5.25.2中的连接线的状态。中的连接线的状态。1 1、2 2、3 3、4 4和和5 5水平连接线分别为，水平连接线分别为，6 6为

10、垂直连接线，为垂直连接线，A A、B B、C C和和D D为图形元素。图中，为图形元素。图中，1 1、4 4线与左母线相连，状态始终为线与左母线相连，状态始终为1 1；当元素；当元素A A和和D D都断开时，都断开时，2 2、5 5、6 6线状态为线状态为0 0；A A和和D D只要其中之一接通时，只要其中之一接通时，2 2、5 5、6 6线状态变为线状态变为1 1；当元素；当元素A A和和D D都断开，元素都断开，元素B B无论通断，无论通断，3 3线状态都为线状态都为0 0；当元素；当元素A A和和D D其中之一接通其中之一接通时，若元素时，若元素B B接通，接通，3 3线状态为线状态为1

11、 1；此时，若元素；此时，若元素B B断开，断开，3 3线状态为线状态为0 0。 图图5.25.2中，当连接线中，当连接线3 3状态为状态为1 1时，表示电回路接通，电流会由左母线流向右母线。此时，表示电回路接通，电流会由左母线流向右母线。此时回路中必须有负载性元件，来消耗电能，时回路中必须有负载性元件，来消耗电能， 否则就是短路。否则就是短路。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.1 5.1.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 3 3 触点触点 触点触点(Contact)(Contact)属于梯形图中的图形元素，沿用电

12、气逻辑图的触点术语，类似于实际属于梯形图中的图形元素，沿用电气逻辑图的触点术语，类似于实际中的开关、按钮等。触点要将自身状态及左侧水平连接线状态向右侧水平连接线中的开关、按钮等。触点要将自身状态及左侧水平连接线状态向右侧水平连接线传递。传递。 按静态特性分类，触点分为常开触点按静态特性分类，触点分为常开触点(Normally Open Contact)(Normally Open Contact)和常闭触点和常闭触点(Normally Close Contact)(Normally Close Contact)。常开触点指在正常工况下，触点断开，其状态为。常开触点指在正常工况下，触点断开，其状

13、态为0 0，常闭触点指在正常工况下，触点闭合，其常闭触点指在正常工况下，触点闭合，其 状态为状态为1 1。 按动态特性分类，触点分为上升沿按动态特性分类，触点分为上升沿触发触点，或正跳变触发触点触发触点，或正跳变触发触点(Positive Transition Contact)(Positive Transition Contact)和下降和下降沿触发触点，或负跳变触发触点沿触发触点，或负跳变触发触点(Negative Transition Contact)(Negative Transition Contact)。表表5.15.1为触点的图形符号。为触点的图形符号。 第第5 5章章 梯形图语

14、言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.1 5.1.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 3 3 触点触点 根据触点及其的左侧水平连接线的状态，按以下规则确定其右水平连接线的状态。根据触点及其的左侧水平连接线的状态，按以下规则确定其右水平连接线的状态。(1) (1) 单一静态触点，当其左侧水平连接线的状态为单一静态触点，当其左侧水平连接线的状态为0 0时，无论触点状态为时，无论触点状态为0 0或或1 1，其右侧水，其右侧水平连接线的状态始终为平连接线的状态始终为0 0。(2) (2) 单一静态触点，当其左侧水平连接线的状态为单一静态触点，当其左侧水平

15、连接线的状态为1 1时，状态传递原则如下：时，状态传递原则如下： 如果触点状态为如果触点状态为1 1，则该触点右侧水平连接线的状态为，则该触点右侧水平连接线的状态为1 1。 如果触点状态为如果触点状态为0 0，则该触点右侧水平连接线的状态为，则该触点右侧水平连接线的状态为0 0。(3) (3) 单一动态触点，当其左侧水平连接线的状态为单一动态触点，当其左侧水平连接线的状态为0 0时，无论触点状态由时，无论触点状态由0 0变为变为1 1，还是由，还是由1 1变为变为0 0，其右侧水平连接线的状态始终为，其右侧水平连接线的状态始终为0 0。(4) (4) 单一正跳变触发触点，当其左侧水平连接线的状

16、态为单一正跳变触发触点，当其左侧水平连接线的状态为1 1时，触点状态由时，触点状态由0 0变为变为1 1时，其时，其右侧水平连接线的状态为右侧水平连接线的状态为1 1，且只保持，且只保持1 1个运算周期，而后自动回个运算周期，而后自动回0 0。(5) (5) 单一负跳变触发触点，当其左侧水平连接线的状态为单一负跳变触发触点，当其左侧水平连接线的状态为1 1时，触点状态由时，触点状态由1 1变为变为0 0，其右，其右侧水平连接线的状态始终为侧水平连接线的状态始终为1 1，且只保持，且只保持1 1个运算周期，而后自动回个运算周期，而后自动回0 0。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的

17、编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.1 5.1.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 4 4 线圈线圈 梯形图中的线圈梯形图中的线圈(Coil)(Coil)沿用电气逻辑图的线圈术语，会将其左侧水平连接线状态毫沿用电气逻辑图的线圈术语，会将其左侧水平连接线状态毫无改变地传递到其右侧水平连接线。在梯形图中，一般情况下，线圈总是在右侧无改变地传递到其右侧水平连接线。在梯形图中，一般情况下，线圈总是在右侧与右母线相连，这也是右母线可以省略的原因。与右母线相连，这也是右母线可以省略的原因。 在在PLCPLC程序梯形图中，线圈可以用程序梯形图中，线圈可以用“( )”( )”、“ ”

18、 ”、“”及及“”表示；台达表示；台达PLCPLC程序梯形图中，用椭圆表示。程序梯形图中，用椭圆表示。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.1 5.1.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 5 5 功能模块功能模块 梯形图编程语言支持功能模块的调用。在功能模块调用时应注意以下事项。梯形图编程语言支持功能模块的调用。在功能模块调用时应注意以下事项。(1) (1) 功能模块的输入和输出参数，都可以是功能模块的输入和输出参数，都可以是1 1个或多个和多个。多数情况下，功能模块用个或多个和多个。多数情况下，功能模块用矩形表示。矩形

19、表示。(2) (2) 为了保证程序正常运行，每个被调用功能模块必须有相应的输入和输出参数。为了保证程序正常运行，每个被调用功能模块必须有相应的输入和输出参数。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.2 5.1.2 梯形图的执行梯形图的执行 通常，输入指令与左母线连接，输出指令与右母线连接。梯形图执行时，会从最上通常，输入指令与左母线连接，输出指令与右母线连接。梯形图执行时，会从最上层梯级开始，从左到右确定各图形元素的状态，并确定其右侧连接线的状态，逐个向右层梯级开始，从左到右确定各图形元素的状态，并确定其右侧连接线的状态，逐

20、个向右执行，结果由执行控制元素输出，直到右母线。然后，进行下一个梯级的执行过程。图执行，结果由执行控制元素输出，直到右母线。然后，进行下一个梯级的执行过程。图5.35.3给出了梯形图的执行过程示意图。给出了梯形图的执行过程示意图。当梯级中有分支出现时，仍然以从上到下、当梯级中有分支出现时，仍然以从上到下、从左到右的顺序分析各图形元素的状态。对于从左到右的顺序分析各图形元素的状态。对于垂直连接线，则根据上述有关规则确定其右侧垂直连接线，则根据上述有关规则确定其右侧连接线的状态，从而逐个从左向右、从上向下连接线的状态，从而逐个从左向右、从上向下执行操作过程。执行操作过程。 第第5 5章章 梯形图语

21、言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.2 5.1.2 梯形图的执行梯形图的执行 梯形图是以从上到下，从左到右的顺序执行的。梯形图均采用网络结构，以左母线梯形图是以从上到下，从左到右的顺序执行的。梯形图均采用网络结构，以左母线和右母线为界。梯级是梯形图网络结构的最小单位。一个梯级包含输入指令和输和右母线为界。梯级是梯形图网络结构的最小单位。一个梯级包含输入指令和输出指令。出指令。 输入指令在梯级中执行比较、测试的操作，并根据结果设置梯级的状态。例如：当输入指令在梯级中执行比较、测试的操作，并根据结果设置梯级的状态。例如：当梯级内连接的图形元素状态的测

22、试结果为梯级内连接的图形元素状态的测试结果为1 1时，输入状态就被设置为时，输入状态就被设置为1 1。输入指令。输入指令通常执行一些逻辑运算、数据比较等操作。通常执行一些逻辑运算、数据比较等操作。 输出指令检测输入指令结果，并执行有关操作和功能。如使线圈激励等输出指令检测输入指令结果，并执行有关操作和功能。如使线圈激励等。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.1 5.1 梯形图语言基础梯形图语言基础5.1.3 5.1.3 梯形图的执行控制梯形图的执行控制 对梯形图执行的控制是采用跳转、返回及中断等图形元对梯形图执行的控制是采用跳转、返回及中断等图形元素使梯形图按非常规顺

23、序执行。素使梯形图按非常规顺序执行。1 1 跳转和返回跳转和返回 在梯形图网络结构中，用跳转和返回等图形元素表示跳在梯形图网络结构中，用跳转和返回等图形元素表示跳转的目标、跳转的返回及跳转的条件等。当跳转条件满转的目标、跳转的返回及跳转的条件等。当跳转条件满足时，程序跳转到目标区并执行该区程序时，目标区程足时，程序跳转到目标区并执行该区程序时，目标区程序执行完毕后，程序返回到原断点后的一个梯级开始执序执行完毕后，程序返回到原断点后的一个梯级开始执行。行。2 2 中断中断 中断是指当程序接到外界硬件中断是指当程序接到外界硬件( (如如I/OI/O设备设备) )发来的信号时发来的信号时，马上停止原

24、来的工作，转去处理这一事件，在处理完，马上停止原来的工作，转去处理这一事件，在处理完了以后，主机又回到原来的工作继续工作。了以后，主机又回到原来的工作继续工作。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的区别梯形图与传统梯形图的区别5.2.1 5.2.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 1 1 执行方式执行方式 PLCPLC梯形图和传统梯形图在工作原理上是完全一致的，而实际上梯形图和传统梯形图在工作原理上是完全一致的，而实际上PLCPLC仅是利用微计算机，来仿真传统梯形图的动作，即利用扫描的方仅是利用微计算机，来仿真传统梯形图的动

25、作，即利用扫描的方式逐一地查看所有输入装置及输出线圈的状态，再将这些状态根据梯式逐一地查看所有输入装置及输出线圈的状态，再将这些状态根据梯形图的逻辑作演算，得到传统梯形图一样的输出结果。但因为微计算形图的逻辑作演算，得到传统梯形图一样的输出结果。但因为微计算机只有一个，故机只有一个，故PLCPLC只能逐一地查看梯形图程序，并依该程序及输入只能逐一地查看梯形图程序，并依该程序及输入输出状态演算输出结果，再将结果送到输出介面，然后又重新读取输输出状态演算输出结果，再将结果送到输出介面，然后又重新读取输入状态入状态 演算演算 输出，如此周而复始地循环运行上述动作。输出，如此周而复始地循环运行上述动作

26、。PLCPLC完成一次循环动作所用的时间称为扫描时间，其时间会随着程序的增完成一次循环动作所用的时间称为扫描时间，其时间会随着程序的增大而加长，此扫描时间将造成大而加长，此扫描时间将造成PLCPLC从输入检知到输出反应得延迟，延从输入检知到输出反应得延迟，延迟时间愈长对控制所造成的误差愈大，甚至无法满足控制要求，此时迟时间愈长对控制所造成的误差愈大，甚至无法满足控制要求，此时就必须选用扫描速度更快的就必须选用扫描速度更快的PLCPLC。因此扫描速度是。因此扫描速度是PLCPLC的重要规格，随的重要规格，随着微计算机及着微计算机及ASICASIC（特定用途（特定用途ICIC）技术的快速发展，现今

27、）技术的快速发展，现今PLCPLC的扫描的扫描速度有了极大提高。图速度有了极大提高。图5.45.4为为PLCPLC梯形图程序扫描示意图。梯形图程序扫描示意图。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的区别梯形图与传统梯形图的区别5.2.1 5.2.1 梯形图的组成元素梯形图的组成元素 2 2 逆向回流逆向回流 除扫描时间的差异外，除扫描时间的差异外，PLCPLC梯形图和传统梯形图还有如下梯形图和传统梯形图还有如下“逆向回流逆向回流”的差异。如图的差异。如图5.55.5所示，若所示，若X0X0，X1X1，X4X4，X6X6为导通，其

28、他为不导通，在传统梯形图的回路上输出为导通，其他为不导通，在传统梯形图的回路上输出Y0Y0会如会如虚线所示形成回路而为虚线所示形成回路而为OnOn，但在，但在PLCPLC梯形图中，因演算梯形图程序系由上而下，由左而右梯形图中，因演算梯形图程序系由上而下，由左而右地扫描。在同样输入条件下，梯形图编辑软件地扫描。在同样输入条件下，梯形图编辑软件( (WPLSoftWPLSoft) )会检测出梯形图错误。会检测出梯形图错误。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的区别梯形图与传统梯形图的区别5.2.1 5.2.1 梯形图的组成元素梯形

29、图的组成元素 3 3 结束符号结束符号 由前述，由前述，PLCPLC梯形图程序循环扫描的方式执行，微计算机必须知道程序的开头和结尾梯形图程序循环扫描的方式执行，微计算机必须知道程序的开头和结尾。程序的开头都是梯形图的第一行，而结尾必须用。程序的开头都是梯形图的第一行，而结尾必须用“结束符号结束符号(END)”(END)”明确表示，如图明确表示，如图5.65.6所示，否则梯形图编辑软件所示，否则梯形图编辑软件( (WPLSoftWPLSoft) )也会检测出梯形图错误。也会检测出梯形图错误。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的

30、区别梯形图与传统梯形图的区别5.2.2 5.2.2 梯形图的分类梯形图的分类 1 1 组合逻辑组合逻辑 图图5.7 5.7 为为PLCPLC梯形图中的组合逻辑示意图。梯级梯形图中的组合逻辑示意图。梯级1 1：使用常开触点：使用常开触点X0X0，具体元器件可，具体元器件可以是开关或按钮，其特性是在平常以是开关或按钮，其特性是在平常( (未按下未按下) )时，为开路时，为开路(Off)(Off)状态，故状态，故Y0Y0不导通，而在动不导通，而在动作作( (按下按下) )时，其状态变为导通时，其状态变为导通(On)(On)，故，故Y0Y0导通。导通。 梯级梯级2 2：使用常闭触点：使用常闭触点X1X

31、1，具体元器件也可以是开关或按钮，其特性是在平常时，具体元器件也可以是开关或按钮，其特性是在平常时，为导通，故为导通，故Y1Y1导通，而在开关动作时，其触点反而变成开路，故导通，而在开关动作时，其触点反而变成开路，故Y1Y1不导通。不导通。 梯级梯级3 3：为一个以上输入装置的组合逻辑输出的应用，其输出：为一个以上输入装置的组合逻辑输出的应用，其输出Y2Y2只有在只有在X2X2不动作或不动作或X3X3动作且动作且X4X4为动作时才会导通。为动作时才会导通。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的区别梯形图与传统梯形图的区别5.2

32、.2 5.2.2 梯形图的分类梯形图的分类 2 2 顺序逻辑顺序逻辑 顺序逻辑为具有回授结构的回路，也就是将回路的输出结果拉回当输入条件，如此顺序逻辑为具有回授结构的回路，也就是将回路的输出结果拉回当输入条件，如此在相同输入条件下，会因前次状态或动作顺序的不同，而得到不同的输出结果。图在相同输入条件下，会因前次状态或动作顺序的不同，而得到不同的输出结果。图5.8为为PLC梯形图中的顺序逻辑示意图。在此回路刚接上电源时，虽梯形图中的顺序逻辑示意图。在此回路刚接上电源时，虽X6开关为开关为On，但，但X5开关开关为为Off，故，故Y3不动作。在启动开关不动作。在启动开关X5按下后，按下后，Y3动作

33、，一旦动作，一旦Y3动作后，即使放开启动动作后，即使放开启动开关开关(X5变成变成Off)，Y3因为自身的触点回授而仍可继续保持动作因为自身的触点回授而仍可继续保持动作(此为自锁回路此为自锁回路)，其状，其状态如下页表态如下页表5.2。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的区别梯形图与传统梯形图的区别5.2.2 5.2.2 梯形图的分类梯形图的分类 2 2 顺序逻辑顺序逻辑 由下表可知在不同顺序下，虽然输入状态完全一致，但输出结果可能不一样，如表由下表可知在不同顺序下，虽然输入状态完全一致，但输出结果可能不一样，如表5.25.

34、2中的动作顺序中的动作顺序1 1和和3 3，其，其X5X5和和X6X6开关均为不动作，但在动作顺序开关均为不动作，但在动作顺序1 1的条件下的条件下Y3Y3为为OffOff，动，动作顺序作顺序3 3时时Y3Y3为为OnOn。这种。这种Y3Y3输出状态拉回当输入输出状态拉回当输入( (所谓回受所谓回受) )而使回路具有顺序控制效果是而使回路具有顺序控制效果是梯形图回路的主要特性。梯形图回路的主要特性。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的区别梯形图与传统梯形图的区别5.2.3 5.2.3 与梯形图对应的时序图与梯形图对应的时序图

35、 为了形象地表示梯形图中各元素的动作顺序关系，采用时序图表示，如图为了形象地表示梯形图中各元素的动作顺序关系，采用时序图表示，如图5.95.9所示。所示。绘制时序图，可以清晰地表达梯形图程序中，各开关、按钮、线圈及其他装置动作的先绘制时序图，可以清晰地表达梯形图程序中，各开关、按钮、线圈及其他装置动作的先后顺序及对应关系。后顺序及对应关系。如图如图5.9(b)5.9(b)，绘制时序图应注意的是：装置动作关联的地方，上下要对齐；时序图，绘制时序图应注意的是：装置动作关联的地方，上下要对齐；时序图中要包括所有正常动作的情况。中要包括所有正常动作的情况。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语

36、言的编程原理5.2 PLC5.2 PLC梯形图与传统梯形图的区别梯形图与传统梯形图的区别5.2.3 5.2.3 与梯形图对应的时序图与梯形图对应的时序图 在图在图5.10(b)5.10(b)中，虚线中，虚线1 1表示：表示：X0X0动作，使动作，使Y0Y0动作并保持；虚线动作并保持；虚线2 2表示：表示：X2X2动作，使动作，使Y0Y0复位复位( (停止停止) )；虚线；虚线3 3表示：表示：X1X1动作，使动作，使Y1Y1动作并保持；虚线动作并保持；虚线4 4表示：表示：X2X2动作，使动作，使Y1Y1复位复位( (停停止止) )；虚线；虚线5 5表示：表示：X0X0动作，使动作，使Y0Y0

37、动作并保持；虚线动作并保持；虚线6 6表示：表示：X1X1动作，使动作，使Y0Y0复位复位( (停止停止) )，并，并使使Y1Y1动作并保持；虚线动作并保持；虚线7 7表示：表示：X0X0动作，使动作，使Y1Y1复位复位( (停止停止) )，并使，并使Y0Y0动作并保持；虚线动作并保持；虚线8 8表表示：示：X2X2动作，使动作，使Y0Y0复位复位( (停止停止) )，也表示若要，也表示若要Y0Y0和和Y1Y1都复位都复位( (停止停止) )，必须由，必须由X2X2完成。时序完成。时序图中为了说明各处动作的同时发生，需要画出虚线。图中为了说明各处动作的同时发生，需要画出虚线。 第第5 5章章

38、梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.3 PLC5.3 PLC梯形图的基本结构梯形图的基本结构5.3.1 PLC5.3.1 PLC内部装置的图形结构与连接方法内部装置的图形结构与连接方法1 PLC1 PLC内部装置的图形结构内部装置的图形结构 前面介绍了前面介绍了PLCPLC梯形图中的装置，在梯形图中这些装置都有对应的图形结构，书上梯形图中的装置，在梯形图中这些装置都有对应的图形结构，书上111111页表页表5.35.3为为PLCPLC内部装置的图形结构及说明。内部装置的图形结构及说明。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.3 PLC5.3 PLC梯形图的基本结构

39、梯形图的基本结构5.3.1 PLC5.3.1 PLC内部装置的图形结构与连接方法内部装置的图形结构与连接方法 2 2 区块联接方法区块联接方法 区块是指两个以上的装置做串联或并联的运算组合而成的梯形图形，依其运算性质区块是指两个以上的装置做串联或并联的运算组合而成的梯形图形，依其运算性质可产生并联区块及串联区块。表可产生并联区块及串联区块。表5.45.4为区块的联接方法。为区块的联接方法。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.3 PLC5.3 PLC梯形图的基本结构梯形图的基本结构5.3.1 PLC5.3.1 PLC内部装置的图形结构与连接方法内部装置的图形结构与连接方

40、法 3 3 分支线与合并线分支线与合并线 如图如图5.115.11，分支线是向下的垂直线一般用来区分装置，而对于左边的装置来说，合，分支线是向下的垂直线一般用来区分装置，而对于左边的装置来说，合并线是左边至少有两列以上的回路在此垂直线相连接，对于右边的装置及区块来说是分并线是左边至少有两列以上的回路在此垂直线相连接，对于右边的装置及区块来说是分支线，表示此垂直线的右边至少有两列以上的回路相连接。支线，表示此垂直线的右边至少有两列以上的回路相连接。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.4 PLC5.4 PLC梯形图的编辑要点梯形图的编辑要点 5.4.1 5.4.1 连续编

41、号连续编号 程序编辑方式是由左母线开始至右母线结束，程序编辑方式是由左母线开始至右母线结束，WPLSoftWPLSoft软件编辑中省略右母线的绘制软件编辑中省略右母线的绘制，一行编完再换下一行，一行的触点个数最多能有，一行编完再换下一行，一行的触点个数最多能有1111个，若是还不够，会产生连续线继个，若是还不够，会产生连续线继续连接，进而续接更多的装置，连续编号会自动产生，相同的输入点可重复使用。如图续连接，进而续接更多的装置，连续编号会自动产生，相同的输入点可重复使用。如图5.125.12所示。所示。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.4 PLC5.4 PLC梯形图

42、的编辑要点梯形图的编辑要点 5.4.2 5.4.2 程序的指令符解析程序的指令符解析 梯形图程序的运作方式是由左上到右下的扫描。线圈及应用指令运算框等属于输出梯形图程序的运作方式是由左上到右下的扫描。线圈及应用指令运算框等属于输出处理，在梯形图形中置于最右边。以图处理，在梯形图形中置于最右边。以图5.135.13为例，来逐步分析梯形图的流程顺序，右上为例，来逐步分析梯形图的流程顺序，右上角的编号为其顺序。角的编号为其顺序。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.4 PLC5.4 PLC梯形图的编辑要点梯形图的编辑要点 5.4.2 5.4.2 程序的指令符解析程序的指令符解

43、析 表表5.55.5为图为图5.135.13梯形图的程序指令表。虚线框为从左母线开始的常开触点梯形图的程序指令表。虚线框为从左母线开始的常开触点X0X0；虚线；虚线框为并联常开触点框为并联常开触点M0M0；虚线框为串联常开触点；虚线框为串联常开触点X1X1；虚线框为并联由常开触点；虚线框为并联由常开触点X3X3与与M1M1组成的串联块；虚线框为常开触点组成的串联块；虚线框为常开触点Y1Y1与与X4X4组成串联块；虚线框为常开触点组成串联块；虚线框为常开触点T0T0与与M3M3组成串联块并与虚线框并联；虚线框为虚线框组成串联块并与虚线框并联；虚线框为虚线框与虚线框并联；虚线框为输出线圈与虚线框并

44、联；虚线框为输出线圈Y1Y1与定时器与定时器T0T0。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.4 PLC5.4 PLC梯形图的编辑要点梯形图的编辑要点 5.4.3 5.4.3 梯形图中的模糊结构梯形图中的模糊结构 1 1 多个块串联的模糊结构多个块串联的模糊结构 如图如图5.145.14的梯形图形，若使用指令程序表示，有两种方法表示，其动作结果相同。的梯形图形，若使用指令程序表示，有两种方法表示，其动作结果相同。但两种指令程序，转换成梯形图其图形都一样，为什么会一个较另一个好呢？问题就在但两种指令程序，转换成梯形图其图形都一样，为什么会一个较另一个好呢？问题就在主机的运算

45、动作，图主机的运算动作，图5.14(c)5.14(c)是一个区块一个区块合并，而图是一个区块一个区块合并，而图5.14(b)5.14(b)则是最后才合并，则是最后才合并，虽然程序码的最后长度都相同，但是由于在最后才合并虽然程序码的最后长度都相同，但是由于在最后才合并(ANB)(ANB)作合并，一方面作合并，一方面ANBANB指令不指令不能连续使用超过能连续使用超过8 8次，另一方面这样必须要把先前所计算出的结果储存起来。现在只有两次，另一方面这样必须要把先前所计算出的结果储存起来。现在只有两个区块，主机可以允许个区块，主机可以允许执行，但是要是区块超执行，但是要是区块超过主机的限制，就会出过主

46、机的限制，就会出现问题，所以最好的方现问题，所以最好的方式就是一区块一建立完式就是一区块一建立完就进行区块合并的指令就进行区块合并的指令，而且这样做对于程序，而且这样做对于程序规则者的逻辑顺序也比规则者的逻辑顺序也比较不会乱。较不会乱。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.4 PLC5.4 PLC梯形图的编辑要点梯形图的编辑要点 5.4.3 5.4.3 梯形图中的模糊结构梯形图中的模糊结构 2 2 多个块并联的模糊结构多个块并联的模糊结构 正确的梯形图解析过程应该是由左至右，由上而下解析合并，然而有些指令不按照正确的梯形图解析过程应该是由左至右，由上而下解析合并，然而有

47、些指令不按照此原则一样可以达到相同的梯形图。此原则一样可以达到相同的梯形图。 如图如图5.155.15的梯形图，若使用指令程序表示，同样可以有两种方法表示，动作结果也的梯形图，若使用指令程序表示，同样可以有两种方法表示，动作结果也相同。但这两个程序解析就有明显的差距，不但指令程序码增加，而且主机的运算记忆相同。但这两个程序解析就有明显的差距，不但指令程序码增加，而且主机的运算记忆也要增加，所以最好是也要增加，所以最好是能够按照所定义的顺序能够按照所定义的顺序来撰写程序。来撰写程序。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.5 PLC5.5 PLC梯形图常见的错误图形梯形图常

48、见的错误图形 在编辑梯形图形时，虽然可以利用各种梯形符号组合成各种图形，由于在编辑梯形图形时，虽然可以利用各种梯形符号组合成各种图形，由于PLCPLC处理图形处理图形程序的原则是由上而下，由左至右，因此在绘制时，要以左母线为起点，右母线为终点程序的原则是由上而下，由左至右，因此在绘制时，要以左母线为起点，右母线为终点，从左向右逐个横向写入。一列写完，自上而下依次再写下一列。初学者经常会出现一，从左向右逐个横向写入。一列写完，自上而下依次再写下一列。初学者经常会出现一些错误。书上些错误。书上115115页表页表5. 65. 6为常见的错误图形。为常见的错误图形。 第第5 5章章 梯形图语言的编程

49、原理梯形图语言的编程原理5.6 PLC5.6 PLC梯形图的化简及修正梯形图的化简及修正 5.6.1 PLC5.6.1 PLC梯形图的化简梯形图的化简 1 1 “左沉右轻左沉右轻” 串联区块和并联区块串联区块和并联区块串联时，将并联区块放在串联时，将并联区块放在左面可以节省左面可以节省ANBANB指令。指令。如图如图5.165.16所示，图所示，图5.16(a)5.16(a)修改为图修改为图5.16(c)5.16(c)后，节后，节省了省了1 1个个ANBANB指令。指令。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.6 PLC5.6 PLC梯形图的化简及修正梯形图的化简及修正

50、5.6.1 PLC5.6.1 PLC梯形图的化简梯形图的化简 2 2 左母线左母线“上沉下轻上沉下轻” ” 单一装置与区块并联，该区单一装置与区块并联，该区块放上面可以省块放上面可以省ORBORB指令。指令。如图如图5.175.17所示，图所示，图5.17(a)5.17(a)修改为修改为图图5.17(c)5.17(c)后，节省了后，节省了1 1个个ORBORB指令。指令。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.6 PLC5.6 PLC梯形图的化简及修正梯形图的化简及修正 5.6.1 PLC5.6.1 PLC梯形图的化简梯形图的化简 3 3 右母线右母线“上轻下沉上轻下沉”

51、 在同一垂直线的多重条件输在同一垂直线的多重条件输出，将没有输入装置与之运算的出，将没有输入装置与之运算的输出放在上面可以省略输出放在上面可以省略MPSMPS、MPPMPP指令。如图指令。如图5.185.18所示，图所示，图5.18(a)5.18(a)修改为图修改为图5.18(c)5.18(c)后，省略了后，省略了MPSMPS、MPPMPP指令。指令。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.6 PLC5.6 PLC梯形图的化简及修正梯形图的化简及修正 5.6.1 PLC5.6.1 PLC梯形图的化简梯形图的化简 4 4 避免避免“讯号回流讯号回流” 如图如图5.19(a)

52、 5.19(a) 中的梯形图是不合法的，因为有中的梯形图是不合法的，因为有 “ “讯号回流讯号回流” ” 回路。如图回路。如图5.19(a)5.19(a)中中上面的区块比下面的区块短，可以把上下的区块调换，见图上面的区块比下面的区块短，可以把上下的区块调换，见图5.19(c)5.19(c)，这样可以达到相同，这样可以达到相同的逻辑结果。的逻辑结果。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.6 PLC5.6 PLC梯形图的化简及修正梯形图的化简及修正 5.6.2 5.6.2 复杂复杂“讯号回流讯号回流”的修正的修正 如图如图5.205.20所示，图所示，图5.20(a)5.2

53、0(a)是我们想要的梯形图，但是根据梯形图的基本原理，这个是我们想要的梯形图，但是根据梯形图的基本原理，这个梯形图是错误的，其中存在不合法的梯形图是错误的，其中存在不合法的“讯号回流讯号回流”，修正后如图，修正后如图5.20(b)5.20(b)，这样才可完成，这样才可完成使用者要的电路动作。使用者要的电路动作。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用基本程序设计范例 5.7.1 5.7.1 启动、停止及自锁启动、停止及自锁 1 1 停止优先的自锁回路停止优先的自锁回路 有些应用场合需要利用按钮的暂态闭合及暂态断开作为设备的启动及停止，因

54、此若有些应用场合需要利用按钮的暂态闭合及暂态断开作为设备的启动及停止，因此若要维持持续动作，则必须设计自锁回路，有下列几种方式：要维持持续动作，则必须设计自锁回路，有下列几种方式：1 1 停止优先的自锁回路停止优先的自锁回路 当启动常开触点当启动常开触点X1=OnX1=On，停止常闭触点，停止常闭触点X2X2OffOff时，时，Y1=OnY1=On，此时将，此时将X2=OnX2=On，则线圈，则线圈Y1Y1停止受电，所以称为停止优先，如图停止受电，所以称为停止优先，如图5.215.21所示。所示。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用

55、基本程序设计范例 5.7.1 5.7.1 启动、停止及自锁启动、停止及自锁 2 2 启动优先的自锁回路启动优先的自锁回路 当启动常开触点当启动常开触点X1=OnX1=On，停止常闭触点，停止常闭触点X2X2OffOff时，时，Y1=OnY1=On，线圈，线圈Y1Y1将受电且自锁，此将受电且自锁，此时将时将X2=OnX2=On，线圈，线圈Y1Y1仍因自锁触点而持续受电，所以称为启动优先，如图仍因自锁触点而持续受电，所以称为启动优先，如图5.225.22所示。所示。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用基本程序设计范例 5.7.1 5.7

56、.1 启动、停止及自锁启动、停止及自锁 3 3 置位（置位（SETSET）、复位（）、复位（RSTRST）指令的自锁回路）指令的自锁回路 图图5.235.23是利用是利用RSTRST与与SETSET指令组合成的自锁电路。指令组合成的自锁电路。 在图在图5.23(a)5.23(a)中，中，RSTRST指令设置在指令设置在SETSET指令之后，为停止优先。由于指令之后，为停止优先。由于PLCPLC运行程序时，运行程序时，是由上而下，因此会以程序最后，是由上而下，因此会以程序最后，Y1Y1的状态作为的状态作为Y1Y1的线圈是否受电。所以当的线圈是否受电。所以当X1X1及及X2X2同时动作时，同时动作

57、时，Y1Y1将失电，因此为停止优先。将失电，因此为停止优先。 在图在图5.23(b)5.23(b)中，中，SETSET指令设置在指令设置在RSTRST指令之后，为启动优先。当指令之后，为启动优先。当X1X1及及X2X2同时动作时，同时动作时，Y1Y1将受电，因此为启动优先。将受电，因此为启动优先。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用基本程序设计范例 5.7.1 5.7.1 启动、停止及自锁启动、停止及自锁 4 4 停电保持停电保持 辅助继电器辅助继电器M512M512为停电保持（请参考附录或相关手册），则如图为停电保持（请参考附录或

58、相关手册），则如图5.245.24的电路不仅在的电路不仅在通电状态下能自锁，而且一旦停电再复电，还能保持停电的自锁状态，因而使原控制保通电状态下能自锁，而且一旦停电再复电，还能保持停电的自锁状态，因而使原控制保持连续性。持连续性。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用基本程序设计范例 5.7.2 5.7.2 常用的控制回路常用的控制回路 1 1 条件控制条件控制 如图如图5.255.25所示，所示，X0X0、X1X1分别启动和停止分别启动和停止Y0Y0，X2X2、X3X3分别启动和停止分别启动和停止Y1Y1，而且均有自，而且均有自锁回

59、路，但由于锁回路，但由于Y0Y0的常开触点串联进了的常开触点串联进了Y1Y1的电路，成为的电路，成为Y1Y1动作的一个动作的一个 ANDAND的条件，所以的条件，所以Y0Y0动作要以动作要以Y1Y1动作为条件，动作为条件，Y0Y0动作中动作中Y1Y1才可能动作。才可能动作。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用基本程序设计范例 5.7.2 5.7.2 常用的控制回路常用的控制回路 2 2 互锁控制互锁控制 图图5.265.26给出了互锁控制，启动触点给出了互锁控制，启动触点X1X1、X2X2那一个先有效，对应的输出那一个先有效，对应的

60、输出Y1Y1、Y2Y2将先动将先动作，而且其中一个动作了，另一个就不会动作，也就是说作，而且其中一个动作了，另一个就不会动作，也就是说Y1Y1、Y2Y2不会同时动作（互锁作不会同时动作（互锁作用）。即使用）。即使X1X1，X2X2同时有效，由于梯形图程序是自上而下扫描，同时有效，由于梯形图程序是自上而下扫描，Y1Y1、Y2Y2也不可能同时动也不可能同时动作，图中作，图中Y1Y1优先。优先。 第第5 5章章 梯形图语言的编程原理梯形图语言的编程原理5.7 5.7 常用基本程序设计范例常用基本程序设计范例 5.7.2 5.7.2 常用的控制回路常用的控制回路 3 3 顺序控制顺序控制 图图5.27