梯形圖邏輯基本概念
接觸點 (Contacts)
梯形圖邏輯編程法乃是一種仿控制系統常用的電工電路圖演變出來的編程語言。一個電路控制系統的基本的目的乃是決定在某種情況下電路的各種負載是否應該被開通或被關閉。 所以如要了解梯形圖線路, 應該記住電路的流動概念- 當電流能流動到一個負載時它將被開通, 而當電流不能流動到一個負載時它將被關斷。
梯形圖的最基本元素是個"接觸點" (contact) 。接觸點只有兩種狀態: 開路或閉路。開路時電流將無法流過此接觸點,但是閉路時電流將能通過它流向下一個元素。 最簡單的接觸點是需要外力(比如人的手指)才可以改變狀態的開關。限位開關則是被安置在移動機械設備不同位置的小開關, 當機械設備移動時便會將相應地點的限位開關設為開路或閉路狀態。
如果接觸點被連接到負載并且接觸是閉路, 那負載將被啟動。 以下簡單的例子可以大體說明基本的梯形圖編程法:
因此在上述梯形圖里, 如"Master" 和 "controlSW1"輸入被 啟動但"controlSW2輸入卻沒有被啟動, 電流將從電源流過 "Master", "controlSW1"， 及"controlSW2" （既然“ controlSW2” 沒有被啟動，因此其 N.C. 接觸點乃是處于閉路狀態） 而啟動 “lamp”。
另一方面, 如果"controlSW1" 沒有被啟動, 而 "controlSW2" 被啟動, “lamp”還是會被啟動, 因為電流能流通過"Master", 然后通過并聯的分支線路, 通過N.C. 的"controlSW1" 和N.O.的"controlSW2" 。 另一方面， 如 "controlSW1" 和 "controlSW2" 同時被啟動, 那 “lamp” 則會被關斷。
一旦您掌握了理解梯形圖的原則, 一切應該變得更加清楚和簡單。 梯形圖編程法可以用來編寫相當復雜的控制系統程序。 但是, 在TRiLOGI 我們進一步增添它的功能, 允許梯形程序觸發以 TBASIC.語言編寫成的用戶自定的特殊功能。
繼電器線圈 (Relay Coil)
接觸點也可以由電流控制其開路或閉路狀態。 因此, 一個控制系統能用小量的電流去開關能輸送大電流的接觸點。 這種接觸點一般稱為繼電器 (Relay)。
在傳統電磁式繼電器, 當電流通過一個導線卷, 它將變成電磁鐵而將靠近其磁場的一塊軟鐵片吸附。移動的鐵片將末端的常開接觸點置于閉路, 或將常閉接觸點置于開路 狀態。 當繼電器的線圈電流被斷開后, 原被吸附的軟鐵片將由彈簧恢復原位。這時, 常開接觸點便會被置于開路, 而 常閉接觸點則會轉為閉路狀態。
梯形圖邏輯編程語言借用一些那些 原本是用來描述電磁式繼電器的術語供自己使用。 您將一個繼電器的 "線圈" 連接到梯形圖的右邊, 有如連接輸出點一般 :
其實對梯形圖線路而言, 開關量輸出與內部繼電器幾乎是完全一樣的。唯一不同之處乃是內部繼電器并沒有與外界連接的物理界面。因此, 如果您要按照內部繼電器的邏輯狀態而啟動一個負載, 那您必須創造一條線路以將該內部繼電器的接觸點接到一個開關量輸出上。
開關量輸出 (Digital Output)
PLC 利用其開關量輸出以驅動外界負載。梯形圖線路對待開關量輸出與對待內部繼電器是完全一樣的。也就是說, 開關量輸出點也具有無限數目的N.O.和 N.C.接觸點,能被隨意地用在其他"梯級"上。
定時器 (Timer)
定時器乃是一種特別的繼電器, 當它的線圈被觸發后, 它的接觸點并不會馬上啟動。 它必須 等待一個固定的時間延遲 后其接觸點才會被啟動。所延遲等待的時間是決定于該定時器的預定值" (Set Value or SV) 。 延遲時間一過, 定時器的所有N.O. 接觸點將會閉合。 如果定時器的線圈被關斷, 該定時器的所有N.O. 接觸點將會立刻將被置于開路狀態。
但是, 如果定時器的線圈在延遲倒數時間完成前被斷開, 那該 定時器將馬上被重置, 而且它的接觸點將不會改變狀態。如果一個以前被放棄過的定時器再度被觸發后, 其延遲倒數時間將會重新使用該定時器的預定值SV, 而不是 繼續從前被放棄的倒數值來開始計時。
計數器 (co u* nter)
計數器是乃一種特別的繼電器。 每個計數器都有一計數預定值 (SV) 。 當計數器的線圈第一次被啟動時, 它會將SV-1 (預定值減一) 的數值寫入它的當前值記數器 (Present Value or PV) 內。 從這時起, 每當該計數器的線圈被觸發一次, 其 PV 值將逆減一 。請注意如果計數器的線圈是長期處于啟動狀態, 那其 PV 值將保持不變, 也就是說, 計數器只記載其線圈從關斷狀態轉為啟動狀態的上微分次數。
當計數器的 PV 值倒數至零時, 該計數起的所有N.O. 接觸點將會閉合。此后, 不管計數器的線圈是否在啟動或關斷狀態, 這些接觸點將會繼續保持其邏輯狀態。 如要重置這些接觸點, 您必須使用一個重置計數器的特殊功能
梯形圖邏輯編程法乃是一種仿控制系統常用的電工電路圖演變出來的編程語言。一個電路控制系統的基本的目的乃是決定在某種情況下電路的各種負載是否應該被開通或被關閉。 所以如要了解梯形圖線路, 應該記住電路的流動概念- 當電流能流動到一個負載時它將被開通, 而當電流不能流動到一個負載時它將被關斷。
梯形圖的最基本元素是個"接觸點" (contact) 。接觸點只有兩種狀態: 開路或閉路。開路時電流將無法流過此接觸點,但是閉路時電流將能通過它流向下一個元素。 最簡單的接觸點是需要外力(比如人的手指)才可以改變狀態的開關。限位開關則是被安置在移動機械設備不同位置的小開關, 當機械設備移動時便會將相應地點的限位開關設為開路或閉路狀態。
如果接觸點被連接到負載并且接觸是閉路, 那負載將被啟動。 以下簡單的例子可以大體說明基本的梯形圖編程法:
如上圖所示, 在左邊的垂直線是 "電源" 線, 電流必須流經 "按鈕1" 以開動負載 "燈泡" 。 (實際上, 在負載的右端那里應該有一條垂直線以讓電流程回返到電源的負端, 但為了簡化線路圖起見則被省略了) 。 現在, 如果您不是直接地將電源通過" 按鈕1"開關然后接到燈負載 "燈泡" 上, 而是將開關" 按鈕1"連接 到PLC's 開關量輸入, 并且將"燈泡"連接到PLC's 開關量輸出, 然后在PLC內編入上述梯形圖程序, 那效果將是完全一樣的。 當然如果這只是您想要做的唯一控制那是沒有必要使用PLC。我們接下來將看見PLC 能怎樣簡化復雜的電路。
注意: 顯示在上述圖內的接觸點 "按鈕1" 被稱為一個"常開" ( Normally-open N.O.) 接觸.現在, 比如說如果有必要使用3 個開關一起控制一個燈泡。 如果要點亮燈泡, 那一個總開關"Master" 必須打開, 而兩個控制開關 "controlsw1" 和"controlsw2" 其中一個必須閉路specialfn.htm#2而另一個必須為開路。 (想象您家里的三向開關您就會有點概念) 。 我們能將所有3 個開關都連到PLC 的3 個開關量輸入, 然后將負載 “lamp” 連接到PLC的一個 開關量輸出。我們能寫以下梯形圖程序以執行這項操作:
圖中的接觸點如果有一 "/" 橫跨其身那是一種常閉 (N.C.) 接觸點. NC 接觸點乃是負邏輯, 也就是說, 如果該輸入在沒有被啟動時其接觸點是在閉路狀態，而當該輸入啟動時其接觸點卻反而是開路。
因此在上述梯形圖里, 如"Master" 和 "controlSW1"輸入被 啟動但"controlSW2輸入卻沒有被啟動, 電流將從電源流過 "Master", "controlSW1"， 及"controlSW2" （既然“ controlSW2” 沒有被啟動，因此其 N.C. 接觸點乃是處于閉路狀態） 而啟動 “lamp”。
另一方面, 如果"controlSW1" 沒有被啟動, 而 "controlSW2" 被啟動, “lamp”還是會被啟動, 因為電流能流通過"Master", 然后通過并聯的分支線路, 通過N.C. 的"controlSW1" 和N.O.的"controlSW2" 。 另一方面， 如 "controlSW1" 和 "controlSW2" 同時被啟動, 那 “lamp” 則會被關斷。
注: 如圖所示, 雖然 "controlSW1" 開關只被連接到1個PLC的硬體輸入, 但卻在梯形圖出現了兩次。如果您不用 PLC 而是作實際的電工接線, 那在上述電路的 "controlSW1" 和"controlSW2" 將必須是多極式和同時擁有常開及常閉的物理接觸點。但如果您使用PLC, 那么這兩個開關只須是價廉單一常開接觸點的開關連接至PLC 的開關量輸入終端便可。但同名的接觸點能在梯形圖程序里出現無數次. 這將能大大的簡化實際的接線工作。上述例子雖然簡單, 但它能非常清楚地說明梯形圖編程的基本概念。 在圖中, "controlSW1" 和 "controlSW2" 被串聯在一起, 而兩個接觸點必須是同時閉路那結果才會是 "通電"。 因此, 這是邏輯 "和" (AND) 操作。 另一方面, 如果兩個接觸點是并聯在一起， 那只要當中任何一個接觸點是處于閉路狀態，其結果便是"通電"。因此并聯電路等于是邏輯的“或 ” (OR) 操作。
一旦您掌握了理解梯形圖的原則, 一切應該變得更加清楚和簡單。 梯形圖編程法可以用來編寫相當復雜的控制系統程序。 但是, 在TRiLOGI 我們進一步增添它的功能, 允許梯形程序觸發以 TBASIC.語言編寫成的用戶自定的特殊功能。
繼電器線圈 (Relay Coil)
接觸點也可以由電流控制其開路或閉路狀態。 因此, 一個控制系統能用小量的電流去開關能輸送大電流的接觸點。 這種接觸點一般稱為繼電器 (Relay)。
在傳統電磁式繼電器, 當電流通過一個導線卷, 它將變成電磁鐵而將靠近其磁場的一塊軟鐵片吸附。移動的鐵片將末端的常開接觸點置于閉路, 或將常閉接觸點置于開路 狀態。 當繼電器的線圈電流被斷開后, 原被吸附的軟鐵片將由彈簧恢復原位。這時, 常開接觸點便會被置于開路, 而 常閉接觸點則會轉為閉路狀態。
梯形圖邏輯編程語言借用一些那些 原本是用來描述電磁式繼電器的術語供自己使用。 您將一個繼電器的 "線圈" 連接到梯形圖的右邊, 有如連接輸出點一般 :
在PLC 里有幾百個所謂的 "內部繼電器"。這些"內部繼電器" 并沒有實際的物理線圈和物理接觸點。 然而, 它們的工作效果有如典型的電磁式繼電器。 意即它們具有能被電流所啟動的 "線圈", 它們也具有無限數目的N.O.和 N.C.接觸點。它們的主要作用乃是作為一種記憶體以便記住邏輯運行的真值狀態。
其實對梯形圖線路而言, 開關量輸出與內部繼電器幾乎是完全一樣的。唯一不同之處乃是內部繼電器并沒有與外界連接的物理界面。因此, 如果您要按照內部繼電器的邏輯狀態而啟動一個負載, 那您必須創造一條線路以將該內部繼電器的接觸點接到一個開關量輸出上。
開關量輸出 (Digital Output)
PLC 利用其開關量輸出以驅動外界負載。梯形圖線路對待開關量輸出與對待內部繼電器是完全一樣的。也就是說, 開關量輸出點也具有無限數目的N.O.和 N.C.接觸點,能被隨意地用在其他"梯級"上。
定時器 (Timer)
定時器乃是一種特別的繼電器, 當它的線圈被觸發后, 它的接觸點并不會馬上啟動。 它必須 等待一個固定的時間延遲 后其接觸點才會被啟動。所延遲等待的時間是決定于該定時器的預定值" (Set Value or SV) 。 延遲時間一過, 定時器的所有N.O. 接觸點將會閉合。 如果定時器的線圈被關斷, 該定時器的所有N.O. 接觸點將會立刻將被置于開路狀態。
但是, 如果定時器的線圈在延遲倒數時間完成前被斷開, 那該 定時器將馬上被重置, 而且它的接觸點將不會改變狀態。如果一個以前被放棄過的定時器再度被觸發后, 其延遲倒數時間將會重新使用該定時器的預定值SV, 而不是 繼續從前被放棄的倒數值來開始計時。
計數器 (co u* nter)
計數器是乃一種特別的繼電器。 每個計數器都有一計數預定值 (SV) 。 當計數器的線圈第一次被啟動時, 它會將SV-1 (預定值減一) 的數值寫入它的當前值記數器 (Present Value or PV) 內。 從這時起, 每當該計數器的線圈被觸發一次, 其 PV 值將逆減一 。請注意如果計數器的線圈是長期處于啟動狀態, 那其 PV 值將保持不變, 也就是說, 計數器只記載其線圈從關斷狀態轉為啟動狀態的上微分次數。
當計數器的 PV 值倒數至零時, 該計數起的所有N.O. 接觸點將會閉合。此后, 不管計數器的線圈是否在啟動或關斷狀態, 這些接觸點將會繼續保持其邏輯狀態。 如要重置這些接觸點, 您必須使用一個重置計數器的特殊功能
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