PLC梯形图编程方法

PLC梯形图编程基础知识详解初学PLC梯形图编程，应要遵循一定的规则，并养成良好的习惯。

下面以三菱FX系列PLC为例，简单介绍一下PLC梯形图编程时需要遵循的规则，希望对大家有所帮助。

有一点需要说明的是，本文虽以三菱PLC为例，但这些规则在其它PLC编程时也可同样遵守。

一，梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线(通常可以省掉不画，仅画左母线)。

每行的左边是接点组合，表示驱动逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。

接点不能出现在线圈右边。

如下图(a)应改为(b)：二，接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图(a)中的接点X005与其它接点间的关系不能识别。

对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独画出所有的去路。

如图(b)所示：三，并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方(左重右轻原则);串联块并联时，应将接点多的并联去路放在梯形图的上方(上重下轻的原则)。

这样做，程序简洁，从而减少指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要。

如下图所示：四，不宜使用双线圈输出。

若在同一梯形图中，同一组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输出或线圈的重复利用。

双线圈输出一般梯形图初学者容易犯的毛病之一。

在双线圈输出时，只有最后一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。

这是由PLC的扫描特性所决定的。

PLC的CPU采用循环扫描的工作方式。

一般包括五个阶段(如图所示)：内部诊断与处理，与外设进行通讯，输入采样，用户程序执行和输出刷新。

当方式开关处于STOP时，只执行前两个阶段：内部诊断与处理，与外设进行通讯。

1，输入采样阶段PLC顺序读取每个输入端的状态，并将其存入到我们称之为输入映像寄存器的内在单元中。

当进入程序执行阶段, 如输入端状态发生改变.输入映象区相应的单元信息并不会跟着改变,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段,输入映象区相应的单元信息才会改变。

因此，PLC 会忽视掉小于扫描周期的输入端的开关量的脉冲变化。

PLC顺序控制中编制梯形图的四种方式可（编程）控制器（PLC）外部接线简单方便，它的控制主要是程序的设计，编制梯形图是最常用的编程方式，使用中一般有经验设计法，逻辑设计法，继电器（控制电路）移植法和顺序控制设计法，其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法，功能表图是一种用来描述（控制系统）的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。

这是一种先进的设计方法，对于复杂系统，可以节约60%~90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(GB6988.6-86)。

有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位（寄存器）编程方式和置位复位编程方式。

本文以三菱公司F1系列PLC为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。

例如:某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时，若（传感器）X400（检测）到工件到位，钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时，计时器T450计时，4s后快退Y431到上接近开关X402，就回到了原位。

功能表图见图1:图1功能表图2使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。

这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。

如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。

图2起保停电路实现顺序控制3使用步进梯形指令的编程方式步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，这样才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。

第五章梯形图程序设计方法由于PLC所有控制功能都是以程序的形式来实现的，因此程序设计对PLC 的应用是很重要的。

PLC的应用主要包括开关量控制和模拟量控制2类。

本章仅介绍开关量控制程序的设计方法。

不同类型的控制问题所采用的设计方法不尽相同，主要的梯形图程序设计方法有：(1)逻辑设计法：对控制任务进行逻辑分析和综合，将控制电路中元器件的通断状态看作以触点通断状态为逻辑变量的逻辑函数，并进行化简，利用PLC 的逻辑指令即可得到控制程序的设计方法。

这种方法主要用于组合逻辑问题的程序设计。

(2)时序图设计法：当PLC各输出信号按照固定的时间间隔发生先后变化时，可以根据输出信号的时间先后关系来设计程序的一种方法。

(3)经验设计法：要求设计者透彻理解PLC各种指令的功能，凭着对各种典型控制环节和基本单元电路的设计经验，选择各种指令并进行修改和完善相应程序的方法。

(4)顺序控制设计法：当控制要求满足一定的先后顺序时，可以将系统的l 个工作周期划分为若干个顺序相连的步，每个步对应一种操作状态，并分析清楚相邻步的转换条件，进而绘制功能图，再按一定的规则转化为梯形图程序的设计方法。

这种方法主要用于解决顺序控制问题，包括单一顺序、选择顺序和并发顺序控制问题。

(5)继电器控制电路图转换设计法：在继电器控制电路图的基础上，经过选择相应指令和合理转换后，就能设计出符合要求的控制程序的方法。

在介绍以上程序设计方法的基础上，还将以实例来介绍具有多种工作方式的系统的控制程序设计思路。

5.1 逻辑设计法当控制对象是开关量且按照它们之间的逻辑关系来实现控制时，可用逻辑设计法来设计控制程序。

逻辑设计法就是根据输入量、输出量及其他变量之间的逻辑关系来设计程序的一种方法。

下面以1个简单的控制为例介绍这种编程方法。

例1 某系统中有4台通风机，设计1个监视系统，监视通风机的运转。

要求如下：4台通风机中有3台及以上开机时，绿灯常亮；只有2台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；只有1台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；4台全部停机时，红灯常亮。

用“经验设计法”编写PLC 梯形图程序宁波技师学院电气系王柏华一、经验设计法简介梯形图程序设计是可编程控制器应用中最关键的问题,PLC 梯形图程序设计常用方法有: 经验设计法、顺序控制设计法和逻辑代数设计法等。

PLC 梯形图程序用“经验设计法”编写, 是沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图, 即在某些典型电路的基础上, 根据被控对象对控制系统的具体要求, 不断地修改和完善梯形图。

有时需要多次反复地进行调试和修改梯形图, 不断地增加中间编程元件和辅助触点, 最后才能得到一个较为满意的结果。

因此, 所谓的经验设计法是指利用已经的经验( 一些典型的控制程序、控制方法等), 对其进行重新组合或改造, 再经过多次反复修改, 最终得出符合要求的控制程序。

这种设计方法没有普遍的规律可以遵循, 具有很大的试探性和随意性, 最后的结果也不是唯一的, 设计所用的时间、设计质量与设计者的经验有很大的关系, 因此有人就称这种设计方法为经验设计法, 它是其他设计方法的基础, 用于较简单的梯形图程序设计。

用经验设计法编程, 可归纳为以下四个步骤:(1) 控制模块划分( 工艺分析) 。

在准确了解控制要求后, 合理地对控制系统中的事件进行划分, 得出控制要求有几个模块组成、每个模块要实现什么功能、因果关系如何、模块与模块之间怎样联络等内容。

划分时, 一般可将一个功能作为一个模块来处理, 也就是说, 一个模块完成一个功能。

(2) 功能及端口定义。

对控制系统中的主令元件和执行元件进行功能定义、代号定义与I/O 口的定义( 分配), 画出I/O 接线图。

对于一些要用到的内部元件, 也要进行定义, 以方便后期的程序设计。

在进行定义时, 可用资源分配表的形式来进行合理安排元器件。

(3) 功能模块梯形图程序设计。

根据已划分的功能模块, 进行梯形图程序的设计, 一个模块, 对应一个程序。

这一阶段的工作关键是找到一些能实现模块功能的典型的控制程序, 对这些控制程序进行比较, 选择最佳的控制程序( 方案选优), 并进行一定的修改补充, 使其能实现所需功能。

PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式季汉棋江苏省盐城市中等专业学校 224005摘要：本文通过一个实例,归纳总结了顺序控制设计法四种编程方式的思路和特点,并对它们进行了比较。

关键词：PLC,梯形图,顺序控制,起保停电路,步进梯形指令,移位寄存器,置位复位指令。

可编程控制器PLC外部接线简单方便,它的控制主要是程序的设计,编制梯形图是最常用的编程方式,使用中一般有经验设计法,逻辑设计法,继电器控制电路移植法和顺序控制设计法,其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法,功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。

这是一种先进的设计方法,对于复杂系统,可以节约60%--90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准（GB6988.6—86）。

有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是：起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。

本文以三菱公司F1系列PLC为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。

例如：某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是：当回转工作台不转且钻头回转时,若传感器X400检测到工件到位，钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时，计时器T450计时，4秒后快退Y431到上接近开关X402,就回到了原位。

功能表图见图1。

一、使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。

这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。

如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。

二、使用步进梯形指令的编程方式步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，这样才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。

PLC梯形图编程的8个步骤导语：当使用可编程控制器时，最重要的一环是决定系统所需的输入及输出。

输入及输出要求（一）决定系统所需的动作及次序。

当使用可编程控制器（plc）时，最重要的一环是决定系统所需的输入及输出。

输入及输出要求：(1)第一步是设定系统输入及输出数目。

(2)第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。

（二）对输入及输出器件编号每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。

（三）画出梯形图。

根据控制系统的动作要求，画出梯形图。

梯形图设计规则（1）触点应画在水平线上，并且根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的控制路径来画。

（2）不包含触点的分支应放在垂直方向，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。

（3）在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。

在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。

这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。

（4）不能将触点画在线圈的右边。

（四）将梯形图转化为程序把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。

这种程序语言是由序号（即地址）、指令（控制语句）、器件号（即数据）组成。

地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置，指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。

（五）在编程方式下用键盘输入程序。

（六）编程及设计控制程序。

（七）测试控制程序的错误并修改。

（八）保存完整的控制程序。

梯形图程序的基本规则和基本编程方法。

掌握了plc的基本编程指令之后，就可以根据控制要求编写简单的应用程序了。

为了提高编程质量和编程效率，必须首先了解编写梯形图程序的基本规则和基本编程方法。

1、基本编程规则①梯形图中的每一行都是从左侧母线开始画起，线圈或指令画在最右边，线圈或指令右边只能画右母线（OMRON PLC 梯形图的右母线省略）。

②线圈或指令不能直接与左侧母线连接（除极少数没有执行条件的指令，如END 等）。

如果必须时，可以通过特殊辅助继电器 25313 （常ON ）的触点连接，如图1所示。

图1③用OUT 指令输出时，同一编号的继电器线圈在同一程序中使用两次以上，称为双线圈输出。

双线圈输出容易引起误动作或逻辑混乱，因此一般要避免出现这种情况。

例如，在图2( a ）中，设00000 为ON 、00005 为OFF 。

由于PLC是按扫描方式执行程序的，执行第一行时01000 为ON ，而执行第二行时01000 为OFF 。

在I/O 刷新阶段01000 的输出状态只能是OFF 。

显然前面的输出无效，最后一次输出才是有效的图2又如，在图2 ( b ）中，设00000 为ON 、00001 为OFF 。

在执行第一行程序后01000为ON ，执行第一行后01001 为ON ，执行第三行后01000 为OFF 。

因此在I/O刷新阶段，01001为ON , 01000 为OFF 。

但从第二行看，01000 和01001 的状态应该一致。

这就是双线圈输出造成的逻辑混乱。

④梯形图必须遵循从左到右、从仁到下的顺序编写，不允许在两行之间垂直连接触点。

如果不符合上述顺序，就要进行转换。

如图3( a ）若转换成（b ）图就符合顺序要求了。

⑤程序结束时一定要安排 END 指令，否则程序不被执行。

图32、基本编程方法：①两个或两个以上的线圈或指令可以并联输出。

②触点组与单个触点相并联时，应将单个触点放在下面。

例如图4( a ）变成图（b ) 从语句表看出节省了一个OR LD 语句。

PLC编程：梯形图程序设计基础梯形图仿真继电器控制电路电动机启、停控制电路电动机启、停控制梯形图S7-200所接输⼊/输出设备图与S7-200梯形图关系的图⽰PLC控制的基本电路1 单输出⾃锁控制电路启动信号I0.0和停⽌信号I0.1持续为ON的时间般都短。

该电路最主要的特点是具有“记忆”功能。

多地控制2 多输出⾃锁控制电路（置位、复位）多输出⾃锁控制即多个负载⾃锁输出，有多种编程⽅法，可⽤置位、复位指令3 单向顺序启\停控制电路1. 单向顺序启动控制电路是按照⽣产⼯艺预先规定的顺序，在各个输⼊信号的作⽤下，⽣产过程中的各个执⾏机构⾃动有序动作。

只有Q0.0启动后，Q0.1⽅可启动，Q0.2必须在Q0.1启动完成后才可以启动。

2. 单向顺序停⽌控制电路就是要求按⼀定顺序停⽌已经执⾏的各机构。

只有Q0.2被停⽌后才可以停⽌Q0.1，若想停⽌Q0.0，则必须先停⽌Q0.1。

I0.4为急停按钮。

4 延时启\停控制电路1.延时启动控制设计延时启动程序，要利⽤中间继电器（内部存储器M）的⾃锁状态使定时器能连续计时。

定时时间到，其常开触点动作，使Q0.0动作。

2.延时停⽌控制定时时间到，延时停⽌。

I0.0为启动按钮、I0.1为停⽌按钮。

3.延时启\停控制电路该电路要求有输⼊信号后，停⼀段时间输出信号才为ON；⽽输⼊信号0FF后，输出信号延时⼀段时间才OFF。

T37延时3 s作为Q0.0的启动条件，T38延时5 s作为Q0.0的关断条件。

5 超长定时控制电路S7-200 PLC中的定时器最长定时时间不到1 h，但在⼀些实际应⽤中，往往需要⼏⼩时甚⾄⼏天或更长时间的定时控制，这样仅⽤⼀个定时器就不能完成该任务。

下例表⽰在输⼊信号I0.0有效后，经过10 h 30 min 后将输出Q0．0置位。

T37每分钟产⽣⼀个脉冲，所以是分钟计时器。

C21每⼩时产⽣⼀个脉冲，故C21为⼩时计时器。

当10 h计时到时，C22为ON，这时C23再计时30 min,则总的定时时间为10 h 30 min，Q0.0置位成ON。

GE系列PLC梯形图的编程技巧与方法 1 引言本文基于ge fanuc公司的pac3i PLC对几种常用的典型PLC控制程序的梯形图编程方法进行了总结、归纳，阐述了各种典型程序的主要特征及运用范围，意在使GE PLC学习者和使用者能较快的掌握其梯形图编程方法，在短时间内设计出满足控制要求的高质量的应用程序。

2 梯形图编程军规根据PLC的扫描顺序和执行顺序，梯形图语言编程时有一些具体的语法规定，编程过程中应必须遵循这些语法规定，才能保证所编梯形图程序的正确运行[2]。

2.1 顺序编程梯形图应按照自上而下，从左至右的顺序编写。

2.2 线圈唯一性同一变量的输出线圈在一个程序中不能使用两次，不同变量的输出线圈可以并行输出。

2.3 GE线圈可以直接驱动与其他PLC不同的是在GE PLC的梯形图编程中线圈可以直接与左母线直接相连，其功能为上电即导通。

2.4 构造清晰的结构串联多的支路应尽量放在该指令行的顶部，根据从多到少自上而下排列；并联较多的支路应尽量靠近左母线，如图1所示。

图12.5 最少化PLC的输入信号和输出信号可编程逻辑控制器的价格与I/O点数有关，因此减少I/O点数是降低硬件费用的主要措施[3]。

如果几个输入器件触点的串并联电路总是作为一个整体出现，可以将他们作为可编程控制器的一个输入信号，只占可编程控制器的一个输入点。

3 典型控制电路编程案例梯形图的设计方式一般有两种，一是根据原有的继电器电路图来设计梯形图；二是根据被控制对象的工艺过程和控制要求先设计控制方案，然后再设计出梯形图，比较复杂的控制系统有时还要先编制工艺流程图。

图23.1 根据继电器电路设计梯形图用plc改造继电器控制系统时，原有的继电器控制系统经过长期的使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图设计梯形图，即将继电器电路图“转换”为具有相同功能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。

PLC基础知识系列：PLC梯形图怎样编程使用PLC梯形图编写程序时，可采用编写电气控制电路图类似的思路进行编写，首先对系统完成的各功能进行模块划分，并对PLC的各个I/O点进行分配，然后根据I/O分配表对各功能模块逐个进行编写，再根据各模块实现功能的先后顺序对其模块进行组合并建立控制关系，最后分析编写完成的梯形图并做调整，最终完成整个系统的编程工作。

我们看到的PLC梯形图中，一条条程序基本上都是由触点或线圈的串联、并联或某部分程序块的串联、并联等构成的，这些串并联关系构成一定的逻辑关系，因而能够实现特定的控制结果，那么在编程过程中，如何确定触点间或程序块之间是串联关系还是并联关系，是梯形图程序的编程关键，也是程序编写的核心过程。

编程元件初始状态的确定编程元件的初始状态，简单来说，就是确定触点为常开触点还是常闭触点。

确定触点的初始状态取决于触点动作时对线圈的控制关系，一般来说，若需要闭合时，线圈才执行动作，则其初始状态为常开触点；若需要其断开时，控制线圈执行某一动作，则其初始状态应为常闭触点。

例如，编程中需要实现触点I0.0闭合时，线圈Q0.0得电。

由此可知，在保持初始状态下，所编写的程序应是断路的状态，根据分析，输入继电器触点初始状态应为常开触点，程序编写如下图所示，在该程序下可实现只有当操作外部条件使I0.0闭合，才能接通线圈Q0.0。

编程元件或程序块间串联关系的确定PLC梯形图程序编写时，一般将控制同一个输出继电器线圈的触点，称为控制这个线圈的条件，当这些控制条件存在一定的制约关系，才能够完成对线圈的控制时，即构成“与”逻辑关系时，这些触点构成串联关系。

例如，要求起动按钮SB1控制电动机M起动，停止按钮SB2控制电动机M停止，电动机M起动与停止受接触器KM1控制，编写该控制过程梯形图。

根据控制要求可知，编写程序中有两个控制条件SB1、SB2，且为输入继电器，为其分配地址为I0.0、I0.1，PLC外接接触器KM1为执行元件，作为输出继电器，分配其地址为Q0.0，其程序编写过程如下图所示。