电工入门PLC：一步一步掌握，梯形图（置位与复位），很容易
这一节讲一下西门子S7-200 PLC梯形图的置位和复位指令的使用方法，这两个指令的使用和原理没有大家想的那么复杂，其实非常简单。夸张一点说，你只要会开关你自己家里的照明灯，就能明白置位和复位指令的原理和使用方法。为什么这么说呢？这是因为：
1，置位指令相当于我们把照明灯的开关按到开的状态，即便我们把手离开，开关也是通的，灯也是亮的。想要关闭必须要把它按到关的状态，即使用复位指令。
2，复位指令相当于我们把照明灯的开关按到关的状态，把手离开，开关也是断的，灯也是不亮的。
想要打开必须要把它按到开的状态，即使用置位指令。
这就是置位和复位指令的工作原理，这样介绍是不是很容易理解了。下面看图1。
图1，是组成置位和复位指令的，每一部分的功能和作用。S指的是置位指令，R指的是复位指令。Q0.1指的是要对Q0.1这个控制点进行置位或复位。置位复位指令下面的1指的是，对1个控制点起作用，要是写成2，就是对Q0.1和Q0.2这2个控制点同时起作用，以此类推。下面通过一个实例对置位和复位指令使用进行演示讲解。 图2，是PLC上电以后的工作状态。左边是使用置位和复位指令写成的梯形图，右边是PLC的硬件接线图。要实现的功能是：
1，按下启动按钮（常开型），指示灯点亮。
2，松开启动按钮（常开型），指示灯继续点亮。
3，按下停止按钮（常闭型），指示灯熄灭。
4，松开停止按钮（常闭型），指示灯继续保持熄灭。
注意：因为PLC I0.5的外部接的停止按钮是常闭型的，所以PLC上电以后程序里的 I0.5是断开的。
接下来看图3。 图3，我们按下启动按钮（常开型），这时程序中I0.0就接通，执行置位指令，PLC中Q0.1被置位（相当于把开关按到开的状态），指示灯被点亮。
图4，松开启动按钮，这时程序中I0.0就断开，但Q0.1依然在置位状态（相当于开关依然在开的状态），则指示灯依然在点亮状态。实现了自锁的功能。只要我们不按下停止按钮，指示灯会一直亮下去。
PLC梯形图编程规则
(1)梯形图程序由若干个网路段组成。梯形图网络段的结构不增加程序长度，软件编译结果可以明确指出错误语句所在的网络段，清晰的网络结构有利于程序的调试，正确的使用网络段，有利于程序的结构化设计，使程序简明易懂。
(2)梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右、从上到下执行。
(3)梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在右边。触点不能放在线圈的右边，在继电器控制的原理图中，热继电器的接点可以加在线圈的右边，而plc的梯形图是不允许的。
(4)外部输入／输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的触点可多次重复使用。
(5)线圈不能直接与左母线相连，必须从触点开始，以线圈或指令盒结束。如果需要，可以通过一个没有使用的内部继电器的动断触点或者特殊内部继电器的动合触点来连接。
(6)同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使用，并且不允许多个线圈串联使用。
(7)梯形图程序触点的并联网络多连在左侧母线，设计串联逻辑关系时，应将单个触点放在右边。
(8)两个或两个以上的线圈可以并联输出。
(9)每一个开关输入对应一个确定的输入点，每一个负载对应一个确定的输出点。外部按钮（包括启动和停车）一般用动合触点。
(10)输出继电器的使用方法。输出端不带负载时，控制线圈应使用内部继电器M或其他线圈，不要使用输出继电器Q的线圈。
梯形图设计语言
•梯形图概念
是由表示PLC内部编程元件的图形符号所组成的阶梯状图形
如：
梯形图基本画法
梯形图中的图形符号
常开触点：
常闭触点：
线圈：
➢始于左母线，终于右母线
➢接点应画在水平线上，不要画在垂直线上
➢遵循左重右轻、上重下轻
➢不宜使用双线圈输出
➢触点可以串联、并联，线圈只能并
➢线圈右边无触点
➢输出线圈不能不经过任何接点直接接在两个逻辑电源线 之间。
➢触点、线圈都应有编号，以相互区别
➢程序结束以“END”为标记
基本程序段
1、 自锁程序
（启—保—停程序）
2、互锁程序1
（线圈常闭触点构成）
2、 互锁程序2
（启动按钮常闭触点构成）
3、 振荡程序
4、 定时程序
（定时器通电延时程序）
（计数器构成通电延时程序）
（断电延时程序）
定时范围的扩展
5、 二分频程序
6、 顺序控制程序1
7、 顺序控制程序2
梯形图经验设计方法（步骤）
1、明白控制要求
2、确定I/O位置
3、 I/O地址分配（端口表）
4、设计、整理输入/输出信号间的逻辑关系
5、画外围连线图 6、编写梯形图程序
7、检查修改和完善程序
梯形图设计
•设计一个三相异步电动机正反转PLC控制系统
➢
✓ 接上电源时，电动机M不动作
✓ 当按下正转起动按钮SB2后，电机M正转； 当按下反转起动按钮SB3后，电机M反转；
✓按停止按钮SB1后，电机M停转
✓热继电器触点FR动作后，电机M因过载保护而停止
•输入/输出端口设置
输入：
正转起动按钮： SB2 X000
反转起动按钮：SB3 X001 停止按钮： SB1 X002
热继电器触点：FR X003
输出：
正转接触器：KM1 Y001
反转接触器：KM2 Y002
电动机的正反转控制
四人抢答器
▪
出题人出问题，答题人按动开关抢答，只有最早按动的人有输出，除此没有。出题人按复位开关时，引出下一个问题。
理论视野 Ｐ ＬＣ的工作原理及梯形图编程方法 柯稳 （江汉大学文理学院，湖北武汉４３００５６） 【摘要】随着ＰＬＣ技术的发展，其功能越来越多，集成度越来越高，网络功能越来越强，ＰＬＣ与上位Ｐｃ机联网形成的ＰＬＣ及 其网络技术广泛地应用到工业自动化控制之中，ＰＬＣ集三电与一体，具有良好的控制精度和高可靠性，使得ＰＬＣ成为现代工业自动 化的支柱。 【关键词】可靠性性高；程序设计简单；速度快；灵活性强 一、ＰＬＣ的基础知识 （一）ＰＬＣ的定义 ＰＬＣ的定义有许多种。国际电工委员会（ＩＥＣ）对ＰＬＣ的定义 是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工 业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内 部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作 的指令，并通过数字、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械 或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工 业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。可编 程控制器（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）是计算机家族中的一 员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称 作可编程逻辑控制器（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ），简 称ＰＬＣ，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发 展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，今天这 种装置称作可编程控制器，简称Ｐｃ。为了避免与个人计算机 （Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）的简称混淆，将可编程控制器简称ＰＬＣ。 （二）ＰＬＣ的特点 １．高可靠性。（１）所有的Ｉ／ｏ接口电路均采用光电隔离，使 工业现场的外电路与ＰＬＣ内部电路之间电气上隔离；（２）各输 入端均采用Ｒ－Ｃ滤波器，其滤波时间常数一般为ｌＯ￣２０ｍｓ；（３） 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰；（４）采用性能优良的 开关电源；（５）对采用的器件进行严格的筛选；（６）良好的自诊 断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，ＣＰＵ立即采用 有效措施，以防止故障扩大；（７）大型ＰＬＣ还可以采用由双ＣＰＵ 构成冗余系统或有三ＣＰＵ构成表决系统，使可靠性进一步提 高。 ２．丰富的ｌ／０接口模块。ＰＬＣ针对不同的工业现场信号，如 交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电 或弱电等。有相应的ｉ／ｏ模块与工业现场的器件或设备，如按 钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈：控制阀等 直接连接。为了提高操作性能，还有多种人一机对话的接口模 块；为了组成工业局部网络，还有多种通讯联网的接口模块等。 ３．采用模块化结构。为了适应各种工业控制需要，除了单 元式的小型ＰＬＣ以外，绝大多数ＰＬＣ均采用模块化结构。ＰＬＣ的 各个部件，包括ＣＰＵ，电源，Ｉ／ｏ等均采用模块化设计，由机架及 电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要 ２４４企业导报２０１０年第５期 自行组合。 ４．编程简单易学。ＰＬＣ的编程大多采用类似于继电器控制 线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门 知识，很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。 ５，安装简单，维修方便。ＰＬＣ不需要专门的机房，可以在各 种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与ＰＬＣ 相应的ｉ／ｏ端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和 故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。 由于采用模块化结构，一旦某模块发生故障，用户可以通 过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。 二、ＰＬＣ的使用 １．模拟量控制。在工业生产过程当中，有许多连续变化的 量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编 程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Ａｎａｌｏｇ）和数字量 ①ｉｇｉｔａ１）之间的ＡＩＤ转换及Ｄ／Ａ转换。ＰＬＣ厂家都生产配套的 Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 ２．运动控制。ＰＬＣ可以用于圆周运动或直线运动的控制。 从控制机构配置来说，早期直接用于开关量Ｉ／ｏ模块连接位置 传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可 驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上 各主要ＰＬＣ厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种 机械、机床、机器人、电梯等场合。 ３．过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量 的闭环控制。作为工业控制计算机，ＰＬＣ能编制各种各样的控制 算法程序，完成闭环控制。ＰＩＤ调节是一般闭环控制系统中用得 较多的调节方法。大中型ＰＬＣ都有ＰＩＤ模块，目前许多小型ＰＬＣ 也具有此功能模块。ＰＩＤ处理一般是运行专用的ＰＩＤ子程序，过 程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有广泛的应用。 ４．数据处理。现代ＰＬＣ具有数学运算（含矩阵运算、函数 运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功 能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在 存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通 信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一 般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；可用于过 程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 ．
