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(nèi),前面的邏輯運(yùn)算結(jié)果影響后面的觸點(diǎn),即執(zhí)行的程序用到前面的最新中間運(yùn)算結(jié)果。但在同一周其內(nèi),后面的邏輯運(yùn)算結(jié)果不影響前面的邏輯關(guān)系。該掃描周期內(nèi)除輸入繼電器以外的所有內(nèi)部繼電器的最終狀態(tài)(線圈導(dǎo)通與否、觸點(diǎn)通斷與否)將影響下一個(gè)掃描周期各觸點(diǎn)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(jù)i/o設(shè)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(yīng)的文字代號。
2)將相應(yīng)輸入設(shè)備、輸出設(shè)備的文字代號標(biāo)注在梯形圖編程元件線圈及其觸點(diǎn)旁。
3)將梯形圖分解成若干基本單元,每一個(gè)基本單元可以是梯形圖的一個(gè)程序段(包含一個(gè)輸出元件)或幾個(gè)程序段(包含幾個(gè)輸出元件),而每個(gè)基本單元相當(dāng)于繼電器接觸器控制
電路的一個(gè)分支電路。
4)可對每一梯級畫出其對應(yīng)的繼電器接觸器控制電路。
5)某編程元件得電,其所有動(dòng)合觸點(diǎn)均閉合、動(dòng)斷觸點(diǎn)均斷開。某編程元件失電,其所有已閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)均斷開(復(fù)位),所有已斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn)均閉合(復(fù)位)。因此編程元件得電、失電后,要找出其所有的動(dòng)合觸點(diǎn)、動(dòng)斷觸點(diǎn),分析其對相應(yīng)編程元件的影響。
6)一般來說,可從第一個(gè)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(dòng)行。按啟動(dòng)按鈕,接通某輸入繼電器,該輸入繼電器的所有動(dòng)合觸點(diǎn)均閉合,動(dòng)斷觸點(diǎn)均斷開。
再找出受該輸入繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合、動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開影響的編程元件,并分析使這些編程元件產(chǎn)生什么動(dòng)作,進(jìn)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(dòng)作,有的并不立即動(dòng)作而只是為其得電動(dòng)作做準(zhǔn)備。
由plc的工作原理可知,當(dāng)輸入端接動(dòng)合觸點(diǎn),在plc工作時(shí),若輸入端的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,則對應(yīng)于該輸入端子的輸入繼電器線圈得電,它的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合、動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開;當(dāng)輸入端接動(dòng)斷觸點(diǎn)且在plc工作時(shí),若輸入端的動(dòng)斷觸點(diǎn)未動(dòng)作,則對應(yīng)于該輸入端的輸入繼電器線圈得電,它的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合、動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。如果該動(dòng)斷觸點(diǎn)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(dòng)機(jī)的啟停,如果停止按鈕用動(dòng)斷觸點(diǎn),則與控制電動(dòng)機(jī)的接觸器相接的plc輸出繼電器線圈應(yīng)與停止按鈕相接的輸入端子相對應(yīng)的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)。在繼電接觸控制中,停止按鈕和熱繼電器均用動(dòng)斷觸點(diǎn),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(dòng)斷觸點(diǎn),這樣一來,與輸入端相接的停止按鈕和熱繼電器觸點(diǎn)就必須用動(dòng)合觸點(diǎn)。在識讀程序時(shí)必須注意這一點(diǎn)。
梯形圖語言是plc程序設(shè)計(jì)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(chǔ)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(diǎn),很容易被熟悉繼電接觸器控制系統(tǒng)的工程技術(shù)人員掌握。梯形圖語言特別適用于開關(guān)量邏輯控制,是plc的主要編程語言。
圖1是一個(gè)典型的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路,圖2是與之相對應(yīng)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(jīng)常省略,母線之間是觸點(diǎn)的邏輯連接和線圈的輸出。plc梯形圖中的繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器不是物理繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器,實(shí)際上是存儲器中的存儲位,因此稱為軟元件。相應(yīng)位為“1”狀態(tài),表示繼電器線圈得電,其常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開。梯形圖中并沒有真實(shí)的物理電流流動(dòng),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(guān)系時(shí),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(dòng),層次改變只能先上后下。假想電流是執(zhí)行用戶程序時(shí)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(diǎn)如下:
(1)梯形圖中所使用的輸入、輸出、內(nèi)部繼電器等編程元件的“常開”、“常閉”觸點(diǎn),其本質(zhì)是plc內(nèi)部某一存儲器數(shù)據(jù)“位”的狀態(tài)。在程序中的觸點(diǎn)是直接使用該位的狀態(tài)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的。因其狀態(tài)可以反復(fù)讀取,所以梯形圖中的觸點(diǎn)可以在程序中被反復(fù)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(shí)器、計(jì)數(shù)器等,但它們并非實(shí)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(guān)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(shí)際電流,因此,在梯形圖中的每一輸出線圈應(yīng)有各自獨(dú)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(nèi)部其他繼電器的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng),因此,梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn),而不出現(xiàn)輸入繼電器的線圈。輸入繼電器的觸點(diǎn)表示相應(yīng)的輸入信號。
(4)輸出繼電器供plc作輸出控制用。它通過開關(guān)量輸出模塊對應(yīng)的輸出開關(guān)(晶體管、雙向晶閘管或繼電器觸點(diǎn))去驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。因此,當(dāng)梯形圖中輸出繼電器線圈滿足接通條件時(shí),就表示在對應(yīng)的輸出點(diǎn)有輸出信號。
(5)當(dāng)plc處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),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(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系,求出與圖中各線圈對應(yīng)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(shí),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(guān)的實(shí)際狀態(tài)。梯形圖中前面程序解算的結(jié)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(mào)易網(wǎng)將在以后的文章中進(jìn)行詳細(xì)的介紹。