1. 用時序圖分析圖4-42所示梯形圖的工作原理。

　　2. 若X0信號如圖所示，請再分析該梯形圖的工作原理。

　　例題分析

　?。?） X0信號使Y0及T0線圈接通。

　?。?） T0線圈接通1S后，T0的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。T0的常開觸點接通Y1及T1線圈，此過程均在一個掃描周期內(nèi)完成，該掃描周期直至ED結(jié)束（注意：PLC是循環(huán)掃描工作方式）。

　?。?） 在T0觸點動作的下一個周期，T0的常閉觸點使Y0失電，Y0常開觸點斷開使T0線圈失電，使 T0常開觸點、常閉觸點同時復(fù)位。

　?。?） T1線圈接通1S后，T1的常開、常閉觸點均動作。

　?。?） 在下一個掃描周期T1的常開觸點使Y0接通，Y0的常開觸點又接通T0線圈。如此循環(huán)至X1信號到來使全系統(tǒng)復(fù)位。根據(jù)上述分析畫出如圖4-43所示的時序圖，因梯形圖中Y0、Y2、Y4、Y6、均為并聯(lián)關(guān)系，時序圖中只畫了Y0的圖形，Y1、Y3、T5、T7亦如此。

　　此題，是一個典型的霓虹燈控制程序，通過分析此題應(yīng)更進一步理解PLC的循環(huán)掃描工作方式。

　　當(dāng)X0為“ ”時在第③過程中只能將Y0關(guān)斷一個掃描周期，實際中裸眼觀察結(jié)果是Y0、Y2、Y4、Y6常亮。

　　一、 總體分析

　　1 系統(tǒng)分析

　　依據(jù)控制系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù)，對被控對象的工藝過程、工作特點以及控制系統(tǒng)的控制過程、控制規(guī)律、功能和特征進行詳細分析，明確輸入、輸出物理量是開關(guān)量還是模擬量，明確劃分控制的各個階段及其特點，階段之間的轉(zhuǎn)換條件，畫出完整的工作流程圖和各執(zhí)行元件的動作節(jié)拍表。

　　2 看主電路

　　進一步了解工藝流程及其對應(yīng)的執(zhí)行裝置和元器件。

　　3 看PLC控制系統(tǒng)的I/O配置和PLC的I/O接線

　　了解輸入信號和對應(yīng)輸入繼電器的配置、輸出繼電器的配置及其所接的對應(yīng)負載。

　　在沒有給出輸入/輸出設(shè)備定義和PLC的I/O配置的情況下，應(yīng)根據(jù)PLC的I/O接線圖或梯形圖和指令語句表，做出輸入/輸出設(shè)備定義和PLC的I/O配置。

　　4 通過PLC的I/O接線圖了解梯形圖

　　PLC的I/O接線是連接主電路和PLC梯形圖的紐帶。

　　1） 根據(jù)用電器（如電動機、電磁閥、電加熱器等）主電路控制電器（接觸器、繼電器）主觸點的文字符號，在PLC的I/O接線圖中找出相應(yīng)編程元件的線圈，便可得知控制該控制電器的輸出繼電器，再在梯形圖或語句表中找到該輸出繼電器的程序段，并做出標記和說明?！糐P〗

　　2） 根據(jù)PLC的 I/O接線圖的輸入設(shè)備及其相應(yīng)的輸入繼電器，在梯形圖（或語句表）中找出輸入繼電器的動合觸點、動斷觸點，并做出相應(yīng)標記和說明。

　　二、 梯形圖的結(jié)構(gòu)分析

　　1 PLC控制系統(tǒng)梯形圖的特點

　?。?） PLC控制系統(tǒng)的輸入信號和輸出負載

　　繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)用PLC的輸出繼電器來控制，它們的線圈接在PLC的輸出端。按鈕、控制開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)等用來給PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點接在PLC的輸入端。

　?。?） 繼電器電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的處理

　　繼電器電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的輔助繼電器和定時器來完成，它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關(guān)。

　　（3） 設(shè)置中間單元

　　在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點串/并聯(lián)電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可設(shè)置用該電路控制的輔助繼電器，輔助繼電器類似于繼電器電路中的中間繼電器。

　?。?） 時間繼電器瞬動觸點的處理

　　時間繼電器除了延時動作的觸點外，還有在線圈得電或失電時立即動作的瞬動觸點。對于有瞬動觸點的時間繼電器，可以在梯形圖中對應(yīng)的定時器的線圈兩端并聯(lián)輔助繼電器，后者的觸點相當(dāng)于時間繼電器的瞬動觸點。

　　（5） 外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立

　　為了防止控制正/反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動作，造成三相電源短路，除了在梯形圖中設(shè)置與它們對應(yīng)的輸出繼電器的線圈串聯(lián)的動斷觸點組成的軟互鎖電路外，還應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬互鎖電路。

　　2 梯形圖的結(jié)構(gòu)分析

　　采用一般編程方法還是采用順序功能圖編程方法；采用順序功能圖的單序列結(jié)構(gòu)還是選擇序列結(jié)構(gòu)、并行序列結(jié)構(gòu)，使用啟/保/停電路、步進順控指令進行編程還是用置位/復(fù)位指令進行編程。這部分內(nèi)容見第四章和第五章。

　　梯形圖的分解由操作主令電路（如按鈕）開始，查線追蹤到主電路控制電器（如接觸器）動作，中間要經(jīng)過許多編程元件及電路，查找起來比較困難。

　　無論多么復(fù)雜的梯形圖，都是由一些基本單元構(gòu)成的。按主電路的構(gòu)成情況，利用逆讀溯源法，把梯形圖和指令語句表分解成與主電路的用電器（如電動機）相對應(yīng)的幾個基本單元，然后一個環(huán)節(jié)、一個環(huán)節(jié)地分析，最后再利用順讀跟蹤法把各環(huán)節(jié)串起來。

　?。?） 按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的配置情況及作用

　　在PLC的I/O接線圖中有許多行程開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)，以及壓力繼電器、溫度繼電器等，這些電器元件沒有吸引線圈，它們的觸點的動作是依靠外力或其他因素實現(xiàn)的，因此必須先把引起這些觸點動作的外力或因素找到。其中行程開關(guān)由機械聯(lián)動機構(gòu)來觸壓或松開，（文章來源：http://www.dqjsw.com.cn）而轉(zhuǎn)換開關(guān)一般由手工操作，從而使這些行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點在設(shè)備運行過程中便處于不同的工作狀態(tài)，即觸點的閉合、斷開情況不同，以滿足不同的控制要求，這是看圖過程中的一個關(guān)鍵。

　　這些行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點的不同工作狀態(tài)單憑看電路圖難以搞清楚，必須結(jié)合設(shè)備說明書、電器元件明細表，明確該行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的用途，操縱行程開關(guān)的機械聯(lián)動機構(gòu)，觸點在不同的閉合或斷開狀態(tài)下電路的工作狀態(tài)等。

　?。?） 采用逆讀溯源法將多負載（如多電動機電路）分解為單負載（如單電動機）電路

　　根據(jù)主電路中控制負載的控制電器的主觸點文字符號，在PLC的I/O接線圖中找出控制該負載的接觸器線圈的輸出繼電器，再在梯形圖和指令語句表中找出控制該輸出繼電器的線圈及其相關(guān)電路，這就是控制該負載的局部電路。

　　在梯形圖和指令語句表中，很容易找到該輸出繼電器的線圈電路及其得電、失電條件，但引起該線圈的得電、失電及其相關(guān)電路就不容易找到，可采用逆讀溯源法去尋找：

　　1） 在輸出繼電器線圈電路中串、并聯(lián)的其他編程元件觸點的閉合、斷開就是該輸出繼電器得電、失電的條件。

　　2） 由這些觸點再找出它們的線圈電路及其相關(guān)電路，在這些線圈電路中還會有其他接觸器、繼電器的觸點……

　　3） 如此找下去，直到找到輸入繼電器（主令電器）為止。

　　值得注意的是：當(dāng)某編程元件得電吸合或失電釋放后，應(yīng)該把該編程元件的所有觸點所帶動的前、后級編程元件的作用狀態(tài)全部找出，不得遺漏。

　　找出某編程元件在其他電路中的動合觸點、動斷觸點，這些觸點為其他編程元件的得電、失電提供條件或者為互鎖、聯(lián)鎖提供條件，引起其他電器元件動作，驅(qū)動執(zhí)行電器。

　?。?） 將單負載電路進一步分解

　　控制單負載的局部電路可能仍然很復(fù)雜，還需要進一步分解，直至分解為基本單元電路。

　?。?） 分解電路的注意事項

　　1） 若電動機主軸接有速度繼電器，則該電動機按速度控制原則組成停車制動電路。

　　2） 若電動機主電路中接有整流器，表明該電動機采用能耗制動停車電路。

　?。?） 集零為整，綜合分析

　　把基本單元電路串起來，采用順讀跟蹤法分析整個電路。

　　三、 識讀梯形圖的具體方法

　　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)，前面的邏輯運算結(jié)果影響后面的觸點，即執(zhí)行的程序用到前面的最新中間運算結(jié)果。但在同一周其內(nèi)，后面的邏輯運算結(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、觸點通斷與否）將影響下一個掃描周期各觸點的通與斷。

　　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)備的文字代號標注在梯形圖編程元件線圈及其觸點旁。

　　3） 將梯形圖分解成若干基本單元，每一個基本單元可以是梯形圖的一個程序段（包含一個輸出元件）或幾個程序段（包含幾個輸出元件），而每個基本單元相當(dāng)于繼電器接觸器控制電路的一個分支電路。

　　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，其所有動合觸點均閉合、動斷觸點均斷開。某編程元件失電，其所有已閉合的動合觸點均斷開（復(fù)位），所有已斷開的動斷觸點均閉合（復(fù)位）。因此編程元件得電、失電后，要找出其所有的動合觸點、動斷觸點，分析其對相應(yīng)編程元件的影響。

　　6） 一般來說，可從第一個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行。按啟動按鈕，接通某輸入繼電器，該輸入繼電器的所有動合觸點均閉合，動斷觸點均斷開。

　　再找出受該輸入繼電器動合觸點閉合、動斷觸點斷開影響的編程元件，并分析使這些編程元件產(chǎn)生什么動作，進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作，有的并不立即動作而只是為其得電動作做準備。

　　由PLC的工作原理可知，當(dāng)輸入端接動合觸點，在PLC工作時，若輸入端的動合觸點閉合，則對應(yīng)于該輸入端子的輸入繼電器線圈得電，它的動合觸點閉合、動斷觸點斷開；當(dāng)輸入端接動斷觸點且在PLC工作時，若輸入端的動斷觸點未動作，（文章來源：http://www.dqjsw.com.cn）則對應(yīng)于該輸入端的輸入繼電器線圈得電，它的動合觸點閉合、動斷觸點斷開。如果該動斷觸點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控制電動機的啟停，如果停止按鈕用動斷觸點，則與控制電動機的接觸器相接的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)的動合觸點串聯(lián)。在繼電接觸控制中，停止按鈕和熱繼電器均用動斷觸點，為了與繼電接觸控制的控制電路相一致，在PLC梯形圖中，同樣也用動斷觸點，這樣一來，與輸入端相接的停止按鈕和熱繼電器觸點就必須用動合觸點。在識讀程序時必須注意這一點。

　　四、 識讀PLC梯形圖的示例

　　在分析PLC控制系統(tǒng)的功能時，可以將它想象成一個繼電器控制系統(tǒng)中的控制箱，其外部接線圖描述了這個控制箱的外部接線，梯形圖或語句表是這個控制箱的內(nèi)部“線路圖”，梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器是這個控制箱與外部世界聯(lián)系的“接口繼電器”，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析PLC控制系統(tǒng)。在分析時可以將梯形圖中輸入繼電器的觸點想象成對應(yīng)的外部輸入器件的觸點或電路，將輸出繼電器的線圈想象成對應(yīng)的外部負載的線圈。外部負載的線圈除了受梯形圖的控制外，還可能受外部觸點的控制。