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浅析PLC梯形图法编程与应用 大唐华银益阳金塘冲水库发电有限公司 黄小衡 摘要：PLC是经过改造的工业控制计算机，是面向企业中一般电气工程技术人员的控制电器，它主要采用易于理解和掌握的梯形图语言编程。该编程语言的电路符号和表达方式与继电器-接触器控制电路相近，对于熟悉继电器-接触器控制电路的电气工程人员来说，PLC易于接受、容易掌握；通常逻辑关系较简单的控制系统的程序设计可以采用经验设计法进行，虽然编程的结果不是唯一，但通过不断调试和修改，最后可以得到一个较为满意的结果，特别适合初学者对PLC梯形图的理解和编程方法的掌握。 关键词： 浅析 PLC 梯形图 编程 应用 前 言? PLC的应用领域如今十分广泛，在钢铁、石油、化工、电力、机械制造、汽车、轻纺、交通运输和军工等各个行业都有着广泛的应用。而开始进入应用阶段也还只是上世纪70年代中末期，新技术和旧设备依然存在矛盾，不会一挥而上，一统而上。逐步使用和掌握新技术是发展的需要，新技术与传统知识更需要有机地结合，传统知识是基础，掌握和灵活使用新技术是目的，新技术的使用是降低劳动强度，提高工作效率，提高竞争力的重要途径。从新技术的基本原理、设计理念、操作程序以及典型运用的案例分析学习入手，结合对传统知识分析对比，可以不断地掌握和提高对新技术的认知水平。 第一节、PLC的编程语言与工作过程 一、PLC的编程语言 PLC的编程语言有很多种，从表达方式上可以分成梯形图、指令表、逻辑功能图、顺序功能图和高级语言。以梯形图最为直观和简捷，高级语言同它比较有两大优点：一是能实现复杂的控制，二是可以像计算机一样进行结构化编程。 梯形图最直接，最简单，容易掌握，很适合一般电气技术人员对PLC的了解，也可以解决不是很复杂的实际工程问题。因此也是学习和提高PLC知识的基础。它是从基本的继电器—接触器控制电路演变过来的，两者在形式上十分相似。与继电器—接触器电路比较，梯形图有以下特点： 1）梯形图沿用继电器-接触器电路的一些名称，如输入继电器、辅助继电器等，但不是真正的物理继电器，而是存储单元，是“软继电器”，通过存储单元的状态变化来表示相应继电器的“通”或“断”。 2）梯形图中的触点依然使用继电器-接触器电路的动合、动断触点，这些触点的状态由相应的存储单元的状态来决定。 3）梯形图中左侧垂线为逻辑母线，每个支路从母线开始，经过触点到线圈或其它输出单元结束。 4）梯形图中各触点的数量没有限制，按逻辑关系依次读出进行逻辑运算。 5）梯形图中的程序是逐行逐句顺序执行的，与继电器-接触器控制电路的并行工作方式不同。 二、可编程控制器的工作原理及过程 可编程控制器的工作原理与计算机的工作原理基本一致，在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。但计算机一般采用等待命令的工作方式，而PLC是专用机，在确定了工作任务，输入了用户程序后，采用循环扫描方式工作，包括系统工作任务管理和用户程序都是循环扫描方式完成。 PLC正常工作时所需要完成的任务有：内部各工作单元的调度、监控；与外部设备间的通信；控制任务的执行。这些任务都是分时完成的。其中控制任务的执行可分3个阶段进行。 1）输入采样阶段：可编程控制器读取输入触点的状态，并放到相应的输入映像寄存器中。 2）程序执行阶段：根据本次采样的输入数据和前面得到的运算结果，按用户程序顺序逐句执行用户程序。执行的结果存储在输出和相关元件的映像寄存器中。 3）输出刷新阶段：这是一个工作周期的最后阶段。将本次执行用户程序得到的输出结果一次性地从输出映像寄存器区送到各个输出口，对输出状态进行刷新。 这3个阶段也是分时完成的，为连续地执行PLC所担任的任务，系统必须周而复始地依一定的顺序完成这一系列的工作，这种工作方式就是循环扫描工作方式。 PLC在RUN状态时，完成一次循环扫描工作所需要的时间为扫描周期，一般典型值为1~100ms。 三、PLC与继电器-接触器工作原理的差异 PLC是计算机控制系统，继电器-接触器电路是以电磁机构为主体的低压电器元件。 PLC的梯形图与继电器-接触器控制电路虽然十分相似，但在运行时序上有着本质的差别。对于继电器-接触器控制电路来说，忽略电磁和机械滞后，同一继电器的所有触点的动作和它的线圈的通电或断电是同时的，即继电器-接触器控制电路是采用并行工作方式；在PLC中，由于指令是分时扫描执行的，同一个器件的线圈工作和它的各个触点的动作并不在同时发生，且本次的计算用数据采用前面的计算结果，即PLC程序的执行采用串行工作方式。 了解PLC程序的执行方式对于初学者分析梯形图很有帮助。 第二节、PLC梯形图编程与应用 一、PLC编程的目的 用户程序是用户为实现某种控制目的，使用PLC能识别的编程语言编制的程序。用户可以根