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可編程邏輯控制器 (PLC) 中的梯形邏輯

發(fā)布時間:2023-04-24 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】梯形圖,更好地稱為梯形邏輯,是一種用于對 PLC(可編程邏輯控制器)進(jìn)行編程的編程語言。本文將簡要介紹什么是梯形邏輯,并通過一些示例說明其功能。


本文介紹了用于對 PLC 進(jìn)行編程的編程語言梯形圖邏輯,并展示了其功能的示例。

梯形圖,更好地稱為梯形邏輯,是一種用于對 PLC(可編程邏輯控制器)進(jìn)行編程的編程語言。本文將簡要介紹什么是梯形邏輯,并通過一些示例說明其功能。

可編程邏輯控制器或 PLC 是用于執(zhí)行控制功能的數(shù)字計算機,通常用于工業(yè)應(yīng)用。在可用于對 PLC 進(jìn)行編程的各種語言中,梯形圖邏輯是一種直接模仿機電繼電器系統(tǒng)的語言。

它使用在代表系統(tǒng)電源的兩個垂直條之間布置的長梯級。沿著梯級是觸點和線圈,仿照機械繼電器上的觸點和線圈建模。觸點充當(dāng)輸入,通常代表開關(guān)或按鈕;線圈表現(xiàn)為輸出,例如燈或電機。 

不過,輸出不一定是物理的,可以代表 PLC 內(nèi)存中的單個位。然后可以稍后在代碼中將該位用作另一個輸入。觸點串聯(lián)表示 AND 邏輯,并聯(lián)表示使用 OR 邏輯。與真正的繼電器一樣,有常開觸點和常閉觸點。

梯形圖邏輯示例

我們來看一個梯形圖邏輯編程的例子:


可編程邏輯控制器 (PLC) 中的梯形邏輯
圖 1.一個簡單的梯形圖邏輯程序


這個梯形圖邏輯程序有三個梯級長。程序由 CPU 從左到右、從上到下“掃描”或運行。橫跨整個梯級的符號實際上是圖形說明。這些指令的名稱是:

? XIC(檢查是否關(guān)閉)
? XIO(檢查是否打開)
? OTE(輸出激勵)。

梯級

查看梯級,注意前兩個輸入 I:1/1 和 I:1/2。符號是 XIC,I 表示這是一個輸入。該指令表示在其中一個離散輸入卡上找到的物理輸入。


可編程邏輯控制器 (PLC) 中的梯形邏輯
圖 2.個梯級代表在其中一個離散輸入卡上找到的物理輸入。


I:1 表示此輸入卡已放置在插槽 1 中,與處理器直接相鄰。/1 表示感興趣的位。輸入卡有多個通道,如果指令指定/1,則指令訪問通道 1。

第二個輸入代表同一張卡上的通道 2。如果關(guān)閉,則 XIC 指令真正意味著 true。也就是說,如果它代表的輸入設(shè)備關(guān)閉,則該指令將為真。如果指令為真,則以綠色突出顯示。使輸出通電的方法是是否可以從左軌追蹤到右軌的真實指令路徑。因此,梯級 1 上的輸出將為真,因為存在真指令路徑 I:1/1 和 I:1/2。這實際上是一個 AND 操作。

本例中的輸出 B:0/1 實際上是存儲在 PLC 內(nèi)存中的內(nèi)部位。這就是為什么將“輸出”標(biāo)記為 B 而不是 O 的原因。當(dāng)需要記錄特定狀態(tài)或一組輸入而不實際打開物理輸出時,這些內(nèi)部位非常有用。

二階

在第二個梯級上,我們有一個標(biāo)記為 I:1/3 的第三個輸入,我們的內(nèi)部位現(xiàn)在用于輸入指令而不是輸出。


可編程邏輯控制器 (PLC) 中的梯形邏輯
圖 3.第二個梯級代表與輸入指令一起使用的第三個輸入。


這兩個輸入并聯(lián)放置,代表一個或條件。O:2/1 是一條輸出指令,表示插槽 2 中物理離散輸出卡上的通道 1。可以通過將 B:0/1 替換為梯級一的兩個輸入來在沒有內(nèi)部位的情況下重寫第二個梯級。因此,如果 I:1/3 為真,或者如果 I:1/1 和 I:1/2 都為真,則輸出 O:2/1 將為真。這是所有梯形圖邏輯程序的基本結(jié)構(gòu)。

第三梯級

第三個梯級引入了 XIO 指令。如果打開,將 XIO 指令描述為真。


可編程邏輯控制器 (PLC) 中的梯形邏輯
圖 4.第三個梯級引入了 XIO 指令。


只有當(dāng)連接到它的輸入打開時,XIO 才會為真。對于內(nèi)部位,如果內(nèi)部位關(guān)閉,則此指令為真。因此,因為 I:1/1 和 I:1/2 都閉合,表示這些輸入的 XIO 指令為假。表示 I:1/3 的 XIO 為真,因為它表示的輸入設(shè)備是打開的。如果沒有從左到右的真實指令路徑,則第三梯級 O:2/2 上的輸出將關(guān)閉。

PLC系統(tǒng)指令

上面討論的指令是 PLC 系統(tǒng)中基本的指令,但它們只占整個指令集的一小部分。大多數(shù) PLC 包括定時器、計數(shù)器、鎖存和邏輯指令。

圖 5 顯示了作者為 Allen-Bradley PLC 編寫的稍微復(fù)雜的電平控制程序。


可編程邏輯控制器 (PLC) 中的梯形邏輯
圖 5. 電平控制程序


對于初學(xué)者,您可能會注意到輸入 I:1/0。令人困惑的是,Allen-Bradley 將任何卡通道上的個通道命名為 0。這類似于數(shù)組索引從零開始的方式。

該程序使用連接到水箱的兩個液位開關(guān)來啟動兩個泵,這兩個泵必須一個接一個地開始運行,而不是同時運行。請注意,相同的兩個 XIC 輸入同時控制泵 A 和 B。但是,內(nèi)部位與 XIC 一起用于控制泵 A,與 XIO 一起用于控制泵 B。如果梯級 0000 為真,則使用鎖存指令鎖存泵 A . 

如果梯級 0001 為真,則泵 B 被鎖定。一旦鎖存指令變?yōu)檎?,輸出將保持打開狀態(tài),直到激活互補的解鎖指令。一個梯級使用性指令和 XOR 指令控制泵切換。

單次觸發(fā)在激活時對單個程序掃描保持正確,而 XOR 的行為與往常一樣。這是使用單個輸入切換位的簡單方法。 


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