識讀plc梯形圖和語句表的過程同plc掃描用戶過程一樣,從左到右、自上而下,按程序段的順序逐段識圖。
值得指出的是:在程序的執(zhí)行過程中,在同一周期內,前面的邏輯運算結果影響后面的觸點,即執(zhí)行的程序用到前面的最新中間運算結果。但在同一周其內,后面的邏輯運算結果不影響前面的邏輯關系。該掃描周期內除輸入繼電器以外的所有內部繼電器的最終狀態(tài)(線圈導通與否、觸點通斷與否)將影響下一個掃描周期各觸點的通與斷。
由于許多讀者對繼電器接觸器控制電路比較熟悉,因此建議沿用識讀繼電器接觸器控制電路查線讀圖法,按下列步驟來看梯形圖:
1)根據i/o設備及plc的i/o分配表和梯形圖,找出輸入、輸出繼電器,并給出與繼電器接觸器控制電路相對應的文字代號。
2)將相應輸入設備、輸出設備的文字代號標注在梯形圖編程元件線圈及其觸點旁。
3)將梯形圖分解成若干基本單元,每一個基本單元可以是梯形圖的一個程序段(包含一個輸出元件)或幾個程序段(包含幾個輸出元件),而每個基本單元相當于繼電器接觸器控制
電路的一個分支電路。
4)可對每一梯級畫出其對應的繼電器接觸器控制電路。
5)某編程元件得電,其所有動合觸點均閉合、動斷觸點均斷開。某編程元件失電,其所有已閉合的動合觸點均斷開(復位),所有已斷開的動斷觸點均閉合(復位)。因此編程元件得電、失電后,要找出其所有的動合觸點、動斷觸點,分析其對相應編程元件的影響。
6)一般來說,可從第一個程序段的第一自然行開始識讀梯形圖。第一自然行為程序啟動行。按啟動按鈕,接通某輸入繼電器,該輸入繼電器的所有動合觸點均閉合,動斷觸點均斷開。
再找出受該輸入繼電器動合觸點閉合、動斷觸點斷開影響的編程元件,并分析使這些編程元件產生什么動作,進而確定這些編程元件的功能。值得注意的是:這些編程元件有的可能立即得電動作,有的并不立即動作而只是為其得電動作做準備。
由plc的工作原理可知,當輸入端接動合觸點,在plc工作時,若輸入端的動合觸點閉合,則對應于該輸入端子的輸入繼電器線圈得電,它的動合觸點閉合、動斷觸點斷開;當輸入端接動斷觸點且在plc工作時,若輸入端的動斷觸點未動作,則對應于該輸入端的輸入繼電器線圈得電,它的動合觸點閉合、動斷觸點斷開。如果該動斷觸點與輸出繼電器線圈串聯(lián),則輸出繼電器線圈不能得電。因而,用plc控制電動機的啟停,如果停止按鈕用動斷觸點,則與控制電動機的接觸器相接的plc輸出繼電器線圈應與停止按鈕相接的輸入端子相對應的動合觸點串聯(lián)。在繼電接觸控制中,停止按鈕和熱繼電器均用動斷觸點,為了與繼電接觸控制的控制電路相一致,在plc梯形圖中,同樣也用動斷觸點,這樣一來,與輸入端相接的停止按鈕和熱繼電器觸點就必須用動合觸點。在識讀程序時必須注意這一點。
梯形圖語言是plc程序設計中使用最多的一種編程語言,它是在繼電接觸器控制系統(tǒng)電路圖的基礎上演變而來的。它與繼電接觸器控制系統(tǒng)的電路圖十分相似,是一種圖形語言,具有直觀、簡單、易懂和易于檢查等特點,很容易被熟悉繼電接觸器控制系統(tǒng)的工程技術人員掌握。梯形圖語言特別適用于開關量邏輯控制,是plc的主要編程語言。
圖1是一個典型的鼠籠式異步電動機直接起動控制電路,圖2是與之相對應的采用plc控制的梯形圖程序。
圖1 繼電器控制線路圖
圖2 plc梯形圖
plc的梯形圖語言是圖形化編程語言,梯形圖中左右兩條垂直的線稱為母線,是不接任何電源的。右邊的母線經常省略,母線之間是觸點的邏輯連接和線圈的輸出。plc梯形圖中的繼電器、定時器、計數(shù)器不是物理繼電器、定時器、計數(shù)器,實際上是存儲器中的存儲位,因此稱為軟元件。相應位為“1”狀態(tài),表示繼電器線圈得電,其常開觸點閉合、常閉觸點斷開。梯形圖中并沒有真實的物理電流流動,而僅只是“假想電流”(虛電流、概念電流、能流)。在分析梯形圖的邏輯關系時,為了借用繼電器電路圖的分析方法,把梯形圖中的左母線假想為電源相線,右母線假想為電源零線,假想電流只能從左向右流動,層次改變只能先上后下。假想電流是執(zhí)行用戶程序時滿足輸出執(zhí)行條件的形象理解。因此利用假想電流這一概念,可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。
plc梯形圖編程的特點如下:
(1)梯形圖中所使用的輸入、輸出、內部繼電器等編程元件的“常開”、“常閉”觸點,其本質是plc內部某一存儲器數(shù)據“位”的狀態(tài)。在程序中的觸點是直接使用該位的狀態(tài)進行邏輯運算的。因其狀態(tài)可以反復讀取,所以梯形圖中的觸點可以在程序中被反復使用,沒有數(shù)量限制。
(2)梯形圖中繼電器線圈是廣義的,除了輸出繼電器、輔助繼電器線圈、狀態(tài)繼電器線圈外,還包括定時器、計數(shù)器等,但它們并非實際存在的物理繼電器。梯形圖雖然是由這些“軟繼電器”組成的控制線路,但它們并不是真正的物理連接,而是邏輯關系上的連接,稱為“軟接線”。
梯形圖中的“連線”僅代表指令在plc中的處理順序,它不像繼電器控制線路那樣存在實際電流,因此,在梯形圖中的每一輸出線圈應有各自獨立的邏輯控制“電路”。
(3)輸入繼電器供plc接收外部輸入信號,而不是由內部其他繼電器的觸點驅動,因此,梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點,而不出現(xiàn)輸入繼電器的線圈。輸入繼電器的觸點表示相應的輸入信號。
(4)輸出繼電器供plc作輸出控制用。它通過開關量輸出模塊對應的輸出開關(晶體管、雙向晶閘管或繼電器觸點)去驅動外部負載。因此,當梯形圖中輸出繼電器線圈滿足接通條件時,就表示在對應的輸出點有輸出信號。
(5)當plc處于運行狀態(tài)時,plc就開始按照梯形圖符號排列的先后順序(從上到下、從左到右)逐一處理,也就是說,plc對梯形圖是按掃描方式順序執(zhí)行程序。
(6)根據梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關系,求出與圖中各線圈對應的編程元件的on/off狀態(tài),稱為梯形圖的邏輯解算。在用戶程序解算時,輸入繼電器和輸出繼電器線圈的狀態(tài)是從i/o映像寄存器中讀取的,不是解算現(xiàn)場開關的實際狀態(tài)。梯形圖中前面程序解算的結果馬上可以被后面程序的解算所利用。
梯形圖是目前使用最廣泛的一種plc編程語言。因此,艾特貿易網將在以后的文章中進行詳細的介紹。