西門子HMI觸摸屏代理商|S7-400代理商

時(shí)間：2023-06-20作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：13

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PLC編程入門之梯形圖

梯形圖(LAD)是PLC編程的佳可視化語言，它看起來非常類似于繼電器電路圖，因此如果 你對(duì)繼電器控制和電子電路有所了解的話，那么學(xué)起來會(huì)非常容易!

在這個(gè)教程中，我們將學(xué)習(xí)關(guān)于使用梯形圖進(jìn)行PLC編程的有關(guān)知識(shí)。現(xiàn)在，讓我們開始吧!

什么是梯形圖？

梯形圖是一種PLC編程語言，也被稱為梯形邏輯(Ladder Logic)。之所以稱為梯形圖，是因?yàn)?這種程序由一條條水平線構(gòu)成，看起來很像梯子。

梯形圖是為電氣工程師發(fā)明的，它是一種圖形化的編程語言，這意味著編程的過程不是采用 文本，而是組合各種不同的圖形符號(hào)，由于目標(biāo)用戶是電氣工程師，因此采用的符號(hào)非常類似于 電路符號(hào)，以便于電氣工程師理解。

梯形圖主要用于位邏輯操作，其規(guī)范有PLCOpen負(fù)責(zé)制定，因此梯形圖是標(biāo)準(zhǔn)化的PLC編程語言， 該標(biāo)準(zhǔn)為IEC 61131-3。

如何閱讀梯形圖？

梯形圖和電路圖的一個(gè)區(qū)別在于編制繪制方法不同。梯形圖通常從左到右、從上到下編制， 原因在于：

1.容易讀圖

我們的眼睛自然地從左向右讀圖，然后繼續(xù)到下一行，就像你閱讀的時(shí)候一樣。

2.易于在計(jì)算機(jī)上編制

當(dāng)在計(jì)算機(jī)上編制梯形圖時(shí)，你可以一次編制一行。當(dāng)繪制出越來越多的行時(shí)，它們將疊加在一起， 看起來就像一個(gè)梯子。查看一個(gè)行數(shù)眾多的梯形圖的佳方式，就是沿著屏幕上下滾動(dòng)。

3.執(zhí)行的順序

后一個(gè)原因在執(zhí)行的順序，也就是PLC運(yùn)行梯形圖的先后順序，確切的說，就是梯形圖中 的指令如何依次執(zhí)行：PLC總是從梯形圖**部開始，然后依次向下執(zhí)行。

梯形圖看起來非常像電路圖。大多數(shù)人也是這樣開始學(xué)習(xí)編制梯形邏輯圖的。 但是還是有一些不同之處，主要的差異在于：

PLC每次執(zhí)行梯形圖的一行，然后才繼續(xù)下一行

電氣系統(tǒng)則是許多回路同時(shí)

了解了這些關(guān)鍵的區(qū)別，現(xiàn)在讓我們開始學(xué)習(xí)梯形邏輯。

梯形圖基礎(chǔ)

創(chuàng)建梯形圖時(shí)，你首先看到的就是兩條豎線，就是在這兩條豎線之間進(jìn)行梯形圖的編制，其中 每一條水平線被稱為一個(gè)Rung(橫線)：







梯形邏輯符號(hào)就放置在這些水平線上，正如你在上圖中看到的，我在每一個(gè)水平線上標(biāo)記了數(shù)字， 以便于理解PLC是如何執(zhí)行梯形邏輯的。你可能聽說過PLC掃描時(shí)間或掃描周期，簡單地說，PLC首先 掃描其輸入，然后執(zhí)行程序，后設(shè)置輸出。

但是PLC如何執(zhí)行我們的梯形邏輯?

一次一條水平線。

這可能是梯形邏輯的重要的一條規(guī)則：PLC一次只能執(zhí)行一條水平線，然后才是下一條。實(shí)際上， PLC只能一次執(zhí)行一個(gè)邏輯符號(hào)。

編寫梯形邏輯

梯形邏輯中的每個(gè)符號(hào)都是一個(gè)指令，初看起來這相當(dāng)令人困惑。但是別擔(dān)心，我將用簡單的例子 加以解釋。讓我給你一個(gè)簡單的實(shí)例，在這個(gè)例子當(dāng)中將引入兩個(gè)梯形邏輯符號(hào)。

那么，這些符號(hào)或指令到底是什么?

它們是基本的邏輯指令，讓你可以創(chuàng)建一小段邏輯，也就是你的PLC程序。如果你仔細(xì)看下面的 示例，可以看到兩個(gè)指令(符號(hào))：







閉路檢查指令

一個(gè)指令被稱為閉路檢查，指令的符號(hào)看起來是這樣：







這是一個(gè)條件指令，意思是說這個(gè)指令用來檢查某個(gè)條件是否滿足，例如檢查某個(gè)數(shù)據(jù)位是否 處于ON的狀態(tài)。

閉路檢查指令用來某個(gè)地址的特，在上圖中指的是一個(gè)數(shù)字輸入的特定位，它也可以是 內(nèi)存位，甚至是輸出位。

閉路檢查指令也被稱為常開指令，基本上它類似于電路中的常開觸點(diǎn)，因此可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)點(diǎn)動(dòng)開關(guān)。

需要指出的是，每個(gè)閉路檢查指令必須要設(shè)置PLC中的一個(gè)地址。

輸入和輸出都是PLC中的內(nèi)存點(diǎn)位。在上面的示例中，閉路判斷指令設(shè)置地址I0.0作為條件， 這個(gè)地址屬于PLC的一個(gè)輸入。

其工作原理如下：

當(dāng)PLC掃描周期開始，PLC將首先檢查所有輸入的狀態(tài)，然后將輸入狀態(tài)(0或1)寫入內(nèi)存中， 如果輸入是LOW，那么對(duì)應(yīng)的內(nèi)存位置位0，如果輸入是HIGH，則對(duì)應(yīng)的內(nèi)存位置為1.

輸出線圈指令

每個(gè)指令本身在PLC內(nèi)存中也有個(gè)位置，PLC會(huì)將指令的結(jié)果存入。要了解PLC使用結(jié)果做什么，讓我們 看下一個(gè)指令：







輸出線圈指令用來打開或關(guān)閉一個(gè)數(shù)據(jù)位。

正如你看到的，該符號(hào)位于水平線的右側(cè)，意思是(同一水平線上)之前的指令作為該指令的條件。 在我們的示例中，之前的指令就是閉路檢查指令。

讓我們檢查下該指令的終結(jié)果，來了解其工作過程：

PLC 掃描 | 輸入 -> I0 字節(jié)

程序執(zhí)行 | I0.0 -> Xic結(jié)果







在上面的動(dòng)畫中，你會(huì)看到PLC首先掃描所有的輸入，并將輸入狀態(tài)存入內(nèi)存。一個(gè)內(nèi)存 字節(jié)是彼此相鄰的8位。

一旦PLC保存了所有輸入的狀態(tài)，程序?qū)㈤_始運(yùn)行。一個(gè)要執(zhí)行的指令是閉路檢查指令， 該指令的結(jié)果與內(nèi)存位狀態(tài)一致 —— 這也是該指令被稱為常開指令的原因 —— 在正常狀態(tài) (內(nèi)存位為0)，觸點(diǎn)將保持常開，結(jié)果將為0，但是如果內(nèi)存位為1，觸點(diǎn)將閉合，結(jié)果也 變?yōu)?。

后，讓我們看這條線的輸出：

XiC結(jié)果 -> 輸出線圈

輸出線圈 -> 輸出字節(jié)

現(xiàn)在，輸出線圈指令使用了前序指令的結(jié)果作為條件。這被稱為RLO(邏輯操作結(jié)果)。邏輯操作 結(jié)果保存在PLC內(nèi)存中的特定位置。在西門子S7系列PLC中，這個(gè)位置被稱為狀態(tài)字。

在PLC術(shù)語中，一個(gè)WORD是16位，或2個(gè)字節(jié)。

輸出線圈指令很簡單，它只是將其結(jié)果設(shè)置為與條件相同的值。

在PLC中所有的數(shù)字輸出也映射到內(nèi)存。我們將其稱為輸出位，因此Q0對(duì)應(yīng)Q0.0 - Q0.7. 輸出線圈指令的將被寫入內(nèi)存位Q0.0。

當(dāng)PLC執(zhí)行完整個(gè)程序，它將設(shè)置輸出。每個(gè)輸出被設(shè)置為與輸出內(nèi)存位一致的狀態(tài)。

掃描周期這個(gè)概念非常重要，當(dāng)你在編制梯形邏輯時(shí)一定要記住。否則你的程序可能會(huì)有 奇怪的行為。我們將在下一個(gè)示例中展示這一點(diǎn)，同時(shí)引入3個(gè)新的梯形邏輯指令。

輸出鎖存








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