梯形圖編程語言習慣上叫梯形圖。其源自繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖的形式,也可以說,梯形圖是在電氣控制原理圖上對常用的繼電器,接觸器等邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的,下圖為電動機啟停的繼電器控制電路圖和PLC控制的梯形圖。

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不難看出,它們有著相似之處;電路結構形式相似,功能相同。但梯形圖符號卻簡單得多。梯形圖是根據(jù)控制要求連接而成的表示PLC的輸出(圖中Y0)和輸入(圖中X1,X2,Y0)直接邏輯關系的圖形,信號流向清楚,直觀易懂,不需要計算機專業(yè)知識,對于熟悉繼電器控制系統(tǒng)電氣原理圖的人來說容易接受。

正因為梯形圖和繼電控制電路圖有著相對應的關系,所以易被電氣技術人員所學習,理解和使用。但梯形圖與繼電控制電路圖相對應,絕不是一一對應的關系。由于 PLC 在結構上,工作原理上都和繼電控制系 統(tǒng)截然不同,因而他們之間必定存在著許多差異。初學者可以通過繼電控制電路圖切入梯形圖,但一旦入了門,就要完全離開繼電控制電路圖 的思維方式。

比較一下電氣控制圖和梯形圖,再運用我們所學過的知識,我們能了解一下它們之間的差異。

1、在繼電控制圖中,所有符號均表示器件實體。按鈕,開關,接觸器。 電磁閥等。而且,他們的符號表示也會有區(qū)別,而在梯形圖中,不存在器件實體,其符號表示的是 PLC 內部稱之為編程元件的“軟繼電器”,表示也大為簡化,所有“軟繼電器”的觸點,均統(tǒng)一為常開,常閉的兩種表述。

2、在繼電控制圖中,我們可以根據(jù)電流的流向來判斷負載元件是否得電或失電。在梯形圖中,不存在所謂的電流,但可以仿造電流的方法,假設有一個“能流”(又叫信號流)從左到右自上而下的流動,流到輸出繼電器 Y(M,S,T,C)則他們導通。

3、在繼電控制圖中,線圈得電和觸點動作是同時進行的(并行),而在梯形圖中,其工作是逐行掃描進行的(串行),因而其觸點并不和線圈同時工作,這一點在通常情況下,差別并不大而在響應要求較高時,則會明顯的不同。

4、在繼電控制圖中,繼電器的觸點是有限的。而在梯形圖中,軟繼電器的觸點使用是無限的。但在梯形圖中線圈只能出現(xiàn)一次,不允許重復使用,這一點倒是和繼電控制一樣。

對于初學PLC的人來說,我們建議,你可以從簡單到復雜,多找一 些繼電控制電路圖,然后根據(jù)梯形圖的一些要求,把它們改畫成梯形圖,比較它們的差異,這樣可以加深對梯形圖的理解,也會加快用梯形圖來編制程序的學習過程。

現(xiàn)舉一例加以說明,如圖,上圖為一正反轉控制電路圖,改畫成梯形圖見下圖。

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這是完全照繼電控制電路畫成的梯形圖,原則上,這也是一個可用 的PLC的梯形圖。但根據(jù)梯形圖編制原則,要進行適當修改,(詳細的梯形圖編制原則我們會逐步介紹)。修改后的梯形圖如下。

把修改后的梯形圖和上面的梯形圖比較一下,就會發(fā)現(xiàn)有三點不同。

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1、圖中的符號變了。用X001表示SB2,用Y000表示KM1等等。這樣,就引出了梯形圖的PLC控制I/O口地址分配問題,也就是說,當我們應用PLC代替繼電控制時。所有的輸入器件必須接到輸入口X上,所有被驅動的負載必須接到輸出口Y上,因此,必須對這些接入和接出進行接口地址分配,這樣,我們才能在分析梯形圖時,知道那個接口地址表示是哪一個動作元件,其在梯形圖中所起作用是否與設計相符。在設計梯形圖程序前,先對PLC的I/O口地址進行分配,這是一項必須要做的工作。

下表為正反轉控制電路PLC的I/O口地址進行分配表:

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與其相應的PLC外部電器元件接線圖如下: 從這個例子中,我們可以體會到從繼電控制到PLC控制的異同了。

2、把SB(X000)停止按鈕和FR(X003)熱繼電器常閉觸點分別畫入了KM1(Y000)正轉和KM2(Y001)反轉回路中,在繼電器控制回路中,這樣做會要求增加器件或改換器件,不論如何做,都會增加成本和使控制線路變復雜,但在PLC的梯形圖卻很容易做到,只要改變圖型的結構就行,這就是梯形圖中觸點可以無限取用的優(yōu)點所在了。特別是輔助繼電器M,可以代替大量的中間繼電器硬件。應用非常方便。

3、我們會發(fā)現(xiàn),在梯形圖中,輸出Y與輸入X之間的邏輯關系非常清晰,一目了然。這也是繼電控制電路圖難于做到的。

必須說明,這個例子僅是說明如何從繼電控制電路轉換成梯形圖,不代表這是電機正反轉的唯一梯形圖程序。