可編程邏輯控制器 (PLC) 中的梯形邏輯

　　本文介紹了用于對 PLC 進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 是用于執行控制功能的數字計算機，通常用于工業應用。在可用于對 PLC 進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的語言。

　　它使用在代表系統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。觸點充當輸入，通常代表開關或按鈕；線圈表現為輸出，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。觸點串聯表示 AND 邏輯，并聯表示使用 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：

　　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。

　　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。如果關閉，則 XIC 指令真正意味著 true。也就是說，如果它代表的輸入設備關閉，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 內存中的內部位。這就是為什么將“輸出”標記為 B 而不是 O 的原因。當需要記錄特定狀態或一組輸入而不實際打開物理輸出時，這些內部位非常有用。

　　二階

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

　　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構。

　　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。

　　圖 4.第三個梯級引入了 XIO 指令。

　　只有當連接到它的輸入打開時，XIO 才會為真。對于內部位，如果內部位關閉，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 上的輸出將關閉。

　　PLC系統指令

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

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