PLC最常用的几种梯形图

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P‎L C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。

plc编程方法PLC (可编程逻辑控制器)编程方法是指在工业控制系统中使用PLC设备的过程中所采用的软件编程技术和规范。

PLC是一种专门用于自动化控制的计算机，广泛应用于工业领域，用于控制和监测生产线和设备的运行。

在PLC编程中，有几种常用的编程方法。

1. 梯形图 (Ladder Diagram): 梯形图是PLC编程中最常用的编程方法之一。

它使用一系列的连线和逻辑元件符号，如继电器、开关、计数器等，来描述控制逻辑。

梯形图类似于电气线路图，易于理解和修改，因此广泛应用于PLC编程。

2. 功能块图 (Function Block Diagram): 功能块图是另一种常用的PLC编程方法。

它将控制逻辑分解为多个功能块，每个功能块执行特定的功能。

这样可以提高程序的可读性和复用性，并便于模块化开发。

3. 结构化文本编程 (Structured Text): 结构化文本编程是一种基于文本的编程方法，类似于传统的编程语言如C或Pascal。

它使用一系列的语句和表达式来描述控制逻辑。

结构化文本编程适用于复杂的控制逻辑，并且可以方便地进行算法和数学计算。

4. 顺序功能图 (Sequential Function Chart): 顺序功能图是一种图形化编程方法，用于描述控制逻辑的顺序和状态转换。

它由一系列的状态和过渡组成，每个状态和过渡都表示一种特定的行为。

顺序功能图适用于需要精确时间控制和复杂状态转换的应用。

在PLC编程过程中，还需要遵循一些编程规范和最佳实践，以确保程序的可靠性和可维护性。

例如，使用有意义的变量和标签，避免使用全局变量，进行适当的注释和文档记录，进行程序模块化和层次化组织等。

此外，PLC编程方法还与所使用的PLC设备和编程软件有关。

不同的PLC厂商和软件提供商可能有不同的编程方法和工具。

因此，在选择PLC设备和编程软件时，需要考虑到具体应用需求和系统要求。

总之，PLC编程方法是工业控制领域中的重要技术，通过选择合适的编程方法和遵循编程规范，可以实现高效、可靠的自动化控制系统。

简述可编程控制器的常用编程语言可编程控制器（PLC）是一种广泛应用于工业自动化领域的实时控制设备，常用于控制和监控机器和生产线的运行。

PLC编程语言用于编写控制逻辑，实现对PLC的灵活控制。

常用的PLC编程语言有以下几种：1. LD（梯形图）LD（Ladder Diagram）是一种基于梯形图的编程语言，也是最常用的一种PLC编程语言。

它模拟了继电器逻辑电路，使用图形符号表示输入、输出和中间逻辑元件之间的关系，并使用横线连接这些元件。

LD编程语言非常直观，类似于继电器控制电路的连线，不需要深入的编程知识，易于理解和调试。

LD广泛应用于离散控制系统，如传送带和流程控制。

2. FBD（功能块图）FBD（Function Block Diagram）是一种基于功能块的编程语言，也是PLC编程中常用的一种语言。

FBD语言使用方框表示函数块，连接表示数据流。

每个功能块都封装有特定的功能和数据处理，类似于面向对象编程中的对象。

FBD语言可以方便地重用和调试功能块，能够处理复杂的控制逻辑。

FBD广泛应用于实时控制和数据处理系统。

3. IL（指令列表）IL（Instruction List）是一种基于文本的编程语言，使用类似于汇编语言的指令格式，专注于底层的控制和数据处理。

IL语言需要对PLC指令和寄存器的操作有更深入的了解，对于复杂的控制逻辑和性能要求高的应用较为常用。

IL语言适用于需要高度优化和定制化的应用，较为复杂和繁琐。

4. ST（结构化文本）ST（Structured Text）是一种高级文本编程语言，类似于Pascal 语言，使用结构化的控制流程和语法，进一步提高了可读性和可维护性。

ST语言提供了许多常用的编程结构，如分支、循环和函数，可以进行更灵活、复杂的控制编程。

ST语言适用于需要进行复杂算法和逻辑处理的应用，如数学计算和算法控制。

5. SFC（顺序功能图）SFC（Sequential Function Chart）是一种基于状态图的编程语言，用于描述系统的状态和状态转换。

可编程序控制器的五种标准编程语言2005-11-22来源：本文介绍了按照国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准，对PLC制定的五种编程语言。

PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求，通过PLC编程语言的编制设计的。

根据国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准（IEC1131-3）。

PLC的编程语言包括以下五种：梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块图语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）及结构化文本语言（ST）。

1、梯形图语言（LD）梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。

它是与继电器线路类似的一种编程语言。

由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉，因此，梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。

梯形图编程语言的特点是：与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；与原有继电器控制相一致，电气设计人员易于掌握。

梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是，梯形图中的能流不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，应用时，需要与原有继电器控制的概念区别对待。

图1是典型的交流异步电动机直接启动控制电路图。

图2是采用PLC控制的程序梯形图。

图1 交流异步电动机直接启动电路图图2 PLC梯形图2、指令表语言（IL）指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。

在无计算机的情况下，适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。

同时，指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应，在PLC编程软件下可以相互转换。

图3就是与图2PLC梯形图对应的指令表。

图3 指令表指令表编程语言的特点是：采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作，可在无计算机的场合进行编程设计；与梯形图有一一对应关系。

其特点与梯形图语言基本一致。

3、功能模块图语言（FBD）功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。

PLC程序详解和初学者必须掌握的几个梯形图一、时间继电器：TON使能＝1计数，计数到设定值时（一直计数到32767），定时器位＝1。

使能＝0复位（定时器位＝0）。

TOF使能＝1，定时器位＝1，计数器复位（清零）。

使能由1到0负跳变，计数器开始计数，到设定值时（停止计数），定时器位＝0。

如下图：图1：使能＝1时，TOF（T38）的触点动作图图2：使能断开后，计数到设定值后，TOF（T38）的触点动作图（其中T38常开触点是在使能由1到0负跳变后计数器计时到设定值后变为0的）TONR使能＝1，计数器开始计数，计数到设定值时，计数器位＝1。

使能断开，计数器停止计数，计数器位仍为1，使能位再为1时，计数器在原来的计数基础上计数。

以上三种计数器可以通过复位指令复位。

正交计数器A相超前B相90度，增计数B相超前A相90度，减计数当要改变计数方向时（增计数或减计数），只要A相和B相的接线交换一下就可以了。

二、译码指令和编码指令：译码指令和编码指令执行结果如图所示：DECO是将VW2000的第十位置零（为十进制的1024），ENCO输入IN最低位为1的是第3位，把3写入VB10（二进制11）。

三、填表指令（ATT）S7－200填表指令（ATT）的使能端（EN）必须使用一个上升沿或下降沿指令（即在下图的I0.1后加一个上升沿或下降沿），若单纯使用一个常开触点，就会出现以下错误：这一点在编程手册中也没有说明，需要注意。

其他的表格指令也同样。

四、数据转换指令使用数据转换指令时，一定要注意数据的范围，数据范围大的转换为数据范围小的发注意不要超过范围。

如下图所示为数据的大小及其范围。

（1）BCD码转化为整数（BCD＿I）关于什么是BCD码，请参看《关于BCD码》。

BCD码转化为整数，我是这样理解的：把BCD码的数值看成为十进制数，然后把BCD到整数的转化看成是十进制数到十六进制数的转化。

如下图所示，BCD码为54，转化为整数后为36。

PLC编程语言-梯形图梯形图表达式是在原电气控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的。

它与电气控制原理图相呼应，形象、直观和实用，广大电气技术人员很容易掌握，是PLC的主要编程语言。

下图所示为两种梯形图的比较。

由图可以看出，PLC 梯形图在形式上类似于继电器控制梯形图。

它是用图形符号、、、、等连接而成，这些符号依次为常开触点、常闭触点、并联连接、串联连接、继电器线圈。

梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。

一般每个继电器线圈对应一个逻辑行。

梯形图的最左边是起始母线，每一逻辑行必须从起始母线开始画起，然后是触点的各种连接，最后终了于继电器线圈。

梯形图的最右边是结束母线，有时可以省去不画。

在梯形图中的每个编程元件应按一定的规则加注字母和数字串，不同的编程元件常用不同的字母符号和一定的数字串来表示。

PLC梯形图具有以下特点。

（1）梯形图中的继电器不是物理继电器，每个继电器实际上是映象寄存器中的一位，因此称为“软继电器”。

相应位的状态为1，表示该继电器线圈通电，其常开触点闭合，常闭触点断开；相应位的状态为 0，表示该继电器线圈失电，其常开触点断开，常闭触点闭合。

梯形图中继电器线圈是广义的，除了输出继电器、辅助继电器线圈外，还包括定时器、计数器、移位寄存器以及各种算术运算等。

（2）每个继电器对应映象寄存器中的一位，其状态可以反复读取，因此可以认为继电器有无限多个常开触点和常闭触点，在程序中可以被反复引用。

（3）梯形图是PLC形象化的编程手段，梯形图两端是没有任何电源可接的。

梯形图中并没有真实的物理电流流动，而仅只是“概念”电流，是用户程序解算中满足输出执行条件的形象表示方式。

“概念”电流只能从左向右流动。

（4）输入继电器供PLC接收外部输入信号，而不是由内部其他继电器的触点驱动，因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现输入继电器的线圈。

输入继电器的触点表示相应的输入信号。

（5）输出继电器供PLC作输出控制用。

矩形N80系列小型PLC的模拟量量程换算说明目录第一部分：各个PLC型号的量程 (2)（一）集成模拟量的一体化主机： (2)（二）扩展模块： (3)选择无符号数时的量程---------------------------------------------------------------------3选择有符号数时的量程---------------------------------------------------------------------4第二部分：物理量（工程量）和数字量的转换计算 (6)AD/DA转换的万能计算公式 (6)例子1：已知传感器物理量，求对应的PLC的数字值 (7)例子2：已知PLC数字量，求对应的传感器的物理量 (9)第三部分：矩形PLC模拟量扩展模块一览表：--------------------------------11第一部分：各个PLC型号的量程N80系列小型PLC，其模拟量输入寄存器从30001开始，为16位，有主机一体化集成的模拟量处理通道，也有模拟量扩展模块，而这两种模拟量处理，它们的内部电路存在差异，因此，进行量程转换时略有不同，分别介绍如下：（一）集成模拟量的一体化主机：型号包括M21mad、M22mad、M39Mad、M44mad，其模拟量输入处理电路量程，是出厂时硬件固定好的，标准配置固定为电流0~20mA（或是电压0~10V），用户不能更改量程，固定对应于0~65535。

但也可以接4~20mA的传感器（因为4~20mA也在0~20mA范围之内），因此，实际上4-20mA的测量电路，跟0~20mA是同一个电路，两种情况测量结果相同，比如，此时4-20mA的4mA，对应的还是13107，而不是0。

一体化主机的0~20mA或4~20mA量程计算：每1mA对应的数值为：（65535-0）/（20-0）=3276.75若已知电流I，求对应的3xxxx数值N为：N=I×3276.75反过来，已知3xxxx的数值N，可求其对应电流：I=N/3276.75a.PLC寄存器数值跟对应的传感器电流关系，如下表所示：PLC寄存器3xxxx数值接入传感器0~20mA接入传感器4~20mA00/13107442621488327671010393211212524281616655352020 b.PLC寄存器数值跟对应的传感器电压关系，如下表所示：PLC寄存器3xxxx数值接入传感器0~10V接入传感器1~5V00/ 655311 1310722 2621444 3276755 393216/ 524288/ 6553510/（二）扩展模块：扩展模块，其硬件内置了0~20mA、4~20mA、有/无符号数等四种不同的量程选择，用户可以通过拨码开关进行选择，以8路模拟量电流输入模块E8AD1为例，其对应关系如下，其他型号请参考产品手册：SW1SW2SW3SW4E8AD1工作范围on off off off0~20mA（无符号数）on off off on0~20mA（有符号数）on on off off4~20mA（无符号数）on on off on4~20mA（有符号数）1)无符号数时的处理当拨码开关选择为无符号数值（即SW4为off）时，PLC寄存器3xxxx中的数值为无符号数，16位寄存器的值范围为0~65535。

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。