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PLC梯形图编程的基本规则

    梯形图的设计必须满足控制要求，这是设计梯形图的前提条件。此外，在绘制梯形图时，还要遵循以下几个基本规则。

    (1)梯形图按“自上而下，从左到右”的顺序绘制。与每个继电器线圈相连的全部支路形成一个逻辑行，即一层阶梯。它们形成一组逻辑关系，控制一个动作。如图3.4所示，每一逻辑行起于左母线，终于右母线。继电器线圈与右母线直接连接，不能在继电器线圈与右母线之间连接其他元素。

    (2)在每一个逻辑行上，当几条支路并联时，串联触点多的应安排在上面，如图3.5(a)所示；几条支路串联时，并联触点多的应安排在左面，如图3.5(b)所示。这样，可以减少编程指令。

    (3)梯形图中的触点应画在水平支路上，不应画在垂直支路上；不包含触点的支路应放在垂直方向，不应放在水平方向，如图3.6所示。这样，梯形图中的逻辑关系清楚，可以方便编程。

    图3.4    梯形图绘制规则(1)

    图3.5    梯形图绘制规则(2)

    图3.6    梯形图绘制规则(3)

    (4)在梯形图中的一个触点上不应有双向电流通过，如图3.7(a)中元件3所示，这种情况下不可编程。遇到这种情况，应将梯形图进行适当变化，变为逻辑关系明晰的支路串、并联关系，并按前面的几项原则安排各元件的绘制顺序，如图3.7(b)所示。

    图3.7    梯形图绘制规则(4)

    (5)在梯形图中，如果两个逻辑行之间互有牵连，逻辑关系又不清晰，应将梯形图进行变化，以便于编程。如图3.8(a)所示，可变化为图3.8(b)所示的梯形图。

    (6)在梯形图中任一支路上的串联触点、并联触点及内部并联线圈的个数一般不受限制（有的PLC有自己的规定，使用时注意看相关的说明书）。在中小型PLC中，由于堆栈层次一般为8层，因此连续进行并联支路块串联操作、串联支路块并联操作等的次数，一般应不超过8次。

    图3.8    梯形图绘制规则(5)

  梯形图形象、直观和实用，并且与继电器控制电路图很相似，很容易将继电器控制电路图转化为梯形图。对一般的电气工程技术人员来讲，对继电器控制电路图都很熟悉，因此国内大多是以梯形图为PLC的主要编程语言。

    但是梯形图与继电器电路图毕竟不同，有其自己的特点。本节介绍梯形图的一些特点及编程的基本规则，以利于后面指令系统的介绍及应用实例中梯形图的阅读。

    参见图3.1，对梯形图的一些特点加以简单说明：

    (1) PLC的梯形图是“从上到卜-”按行绘制的，两侧的竖线类似电器控制图的电源线，通常称作母线(Bus Bar);梯形图的每一行是“从左到右”绘制，左侧总是输入接点，右侧为输出元素。

    (2)电器控制电路左右母线为电源线，中间各支路都加有电压，当支路接通时有电流流过支路上的触点与线圈。而梯形图的左右母线是一种界限线，并未加电压，梯形图中的支路（逻辑行）接通时，并没有电流流动，有时称有“电流”流过，只是一种假想电流，是为了分析方便而说的。梯形图中的假想电流在图中只能作单方向的流动，即只能从左向右流动。层次改变（接通的顺序）也只能先上后下，与程序编写时的步序号是*的。

    (3)梯形图中的输入接点如X400、X401等，输出线圈如Y430等不是物理接点和线圈，而是输入、输出存储器中输入、输出点的状态，并不是计算时现场开关的实际状态；输出线圈只对应输出映象区的相应位，该位的状态必须通过I/O模板上对应的输出单元才能驱动现场执行机构。

    (4)梯形图中使用的各种PLC内部器件，如辅助继电器、计时器、计数器等，也不是真的电器器件，但具有相应的功能，因此通常按电气控制系统中相应器件的名称称呼它们。梯形图中每个继电器和触点均为PLC存储器中的一位，相应位为“1”，表示继电器线圈通电，或常开接点闭合，或常闭接点断开；相应位为“0”，表示继电器线圈断电，或常开接点断开，或常闭接点闭合。

    (5)梯形图中的继电器触点即可常开，又可常闭，其常开、常闭触点的数目是无限的（也不会磨损），梯形图设计中需要多少就使用多少，给设计带来很大方便。对于外部输入信号，只要接入单触点到PLC即可。

    (6)电器控制电路中各支路是同时加上电压并行工作的。而PLC是采用不断循环、顺序扫描的方式工作，梯形图中各元件是按扫描顺序依次执行的，是一种串行处理方式。由于扫描时间很短（一般不过几十毫秒），所以控制效果同电器控制电路是相同的。但在设计梯形图时，对这种并行处理与串行处理的差别有时应予注意，特别是那些在程序执行阶段还要随时对输入、输出状态存储器进行刷新操作的PLC，不要因为对串行处理这一特点考虑不够而引起偶然的误操作。

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