第1章 西门子1200基础指令讲解

第1章 西门子1200基础指令讲解

1.1 常开、常闭和线圈

1.1.1 指令介绍

如图1.1所示，a为常开触点的表示方法，b为常闭触点表示方法，c为赋值表示方法。赋值表示方法通常有称为线圈的表示方法。

图1.1 常开、常闭和赋值

PLC编程的目的是根据设计工艺要求控制现场的设备按照需求去实现某些功能。所以每一条PLC程序指令都会有它的作用和含义。有的PLC指令可以实现一定的功能，有的指令需要配合使用才能实现功能，无法单独使用。如上述所讲的常开、常闭和线圈是PLC编程应用最广泛的，但是又不能独立使用的，因为独立使用以后表达任何意思。

1.1.2 指令应用

如图1.2所示，程序段1表达的意思是当常开触点接通时，线圈接通。程序段2表达的意思是当常闭触点接通时，线圈接通。显然这两段程序没有具体的含义，如图所示指令上方都是问号，同时程序段前边都有带×的红色圆圈，表示程序的编写具有语法错误。

图1.2 指令应用1

如图1.3所示，程序段1表达的意思是当（系统开启I0.0）的常开触点接通时，（正转继电器Q0.0）的线圈接通。程序段2表达的意思是当（正转按钮I0.1）的常闭触点接通时，（反转继电器Q0.1）的线圈接通。程序一定要结合注释看，注释是与现场实际情况相结合的纽带。

程序应当这样理解：在按下（系统开启I0.0）时，（正转继电器Q0.0）接通。没有按下（正转按钮I0.1）时，（反转继电器Q0.1）接通。此处的前提条件为：I0.0和I0.1的外部按照正常来讲都是接常开触点。

图1.3 指令应用2

1.1.3 程序理解

所有的程序理解都需要有具体的使用环境和场景。就像图1.3所示，这两段程序不能表示太多含义。核心工作时输出，至于什么时候让输出，何时停止输出都是通过程序来编写的，那就是输出的条件会更多一些。根据现场的实际情况去编写输出所需要的条件，以保证输出的合理性。

编程的目的就是让各个点位之间产生关联。如图1.3中程序段1将I0.0和Q0.0两者产生了关联，程序段2将I0.1和Q0.1产生了关联。至于互相之间的关系如何发展，且看后续程序编写。

编程的核心问题：程序的编写是为了描述一个场景或者表达一个含义，核心部分在输出部分。PLC编程的核心中的核心是：让该输出的输出，禁止不该输出的输出。

1.1.4 启停保程序

如图1.4所示为经典的起保停电路。

状态1：当按下系统开始（I0.0）按钮时，由于停止按钮（I0.3）处于接通状态，所以正转继电器（Q0.0）会接通。

状态2：当正转继电器（Q0.0）的线圈接同时，对应的常开触点接通.

状态3：当（系统开始I0.0）按钮松开后，由于Q0.0的常开触点替代了I0.0的接通，那么此程序还能继续保持回路接通，Q0.0的线圈依然得电。

在状态3时，关键回路由正转继电器Q0.0的常开触点、停止按钮I0.3的常闭触点和正转继电器Q0.0的线圈组成。

如果想让线圈断开，只能按下（停止按钮I0.3）。因为在关键回路（能流导通的回路）上目前只有I0.3可控。I0.0虽然可控，但是I0.0不在关键回路，对现有状态无法改变。

状态4：当按下（停止按钮I0.3）后，关键回路断开，如果（系统开始I0.0）按钮没有同时按下时，关键回路是无法保持接通的，因此正（转继电器Q0.0）线圈断开。

图1.4 起保停1

1.1.5 问题思考

如图1.5所示,与图1.4不同的是I0.3采用了常开触点来表示按下停止按钮。那么如何理解呢？PLC编程有一个原则：模块的输入点接通时，该点的常开点接通，对应的该点的常闭触点断开，反之亦然。

图1.5中I0.3外部按钮接的是常闭触点，那么外部按钮I0.3在没有按下的情况下，PLC程序中的I0.3的常开触点就是接通的。如果I0.3外部按钮按下，PLC程序中的I0.3的常开触点就是断开的。

图1.5 起保停2

外部为什么要接常闭触点，统一都接常开接线不香吗？又方便有好记。试想一下：如图1.4所示，停止按钮外部就是接的常开触点。如果停止按钮损坏或者停止按钮到输入模块的线路断开，如果想理解停止运行的话是不可能的，因为PLC需要接收到停止信号才行。而反观图1.5所示，只要是停止按钮损坏或者停止按钮线路不通，那么线圈就不会接通。这样就保证了设备安全。因为涉及到特别重要的信号或者安全信号，外部都是需要接常闭触点的，如急停信号，限位信号，重要的连锁信号，任何原因的没有信号都将视为断开。

1.1.6 指令特性

常开触点接通时表示有能流流过该触点，常开触点断开时表示没有能流流过该触点。

常闭触点和常开触点也是同样的道理。该点接通和断开的时间取决于外部设备或者是该点位的线圈的接通时间。

1.1.7 触点和线圈的关系

实际工作中用到的中间继电器、时间继电器、接触器和固态接触器等，每一个线圈都有有对应的触点，一般都会有常开触点和常闭触点。当线圈得电接通时，常开触点闭合，常闭触点断开。在实际工作中，常闭触点先断开，常开触点后闭合，在PLC编程中我们认为常开触点和常闭触点的动作是同步的，没有先后的区分。

所有的触点都是由线圈来控制的，如图1.5中的Q0.0线圈接通后，Q0.0的常开触点闭合。类似的编程中可以使用的中间继电器还有M点，DB数据块中的Bool量等，如M0.0和DB10.DBX0.0。数字量输出、中间继电器，定时器和计数器都是有对应的触点的。

数字量输入是一个特例，I点在编程中是永远不会有线圈的。因为它是输入点，只有触点，它的线圈可以理解成数字量输入模块的接通信号（数字量输入点的指示灯）。

程序中使用开点和闭点根据实际情况需要。同一点位的常开点和常闭点状态永远是相反的。同一触点的常开点或者是常闭点可以根据需要无限次使用。同一点位的线圈，原则上只只能出现一次。

三菱FX梯形图与继电控制图，这PLC编程语言，看完想哭

三菱FX PLC入门之这磨人的PLC语法（下）

终于写到了第三章的最终话：这磨人但又该死甜美的梯形图。梯形图是目前使用最多的PLC编程语言，也是所有漂流在PLC学海的历险者必须要掌握的语言，包括我这只被海浪拍死在沙滩的小白。

现在就让小白我以PLC初学者的身份来说一下梯形图的一些内容吧。

一、梯形图与继电控制图

梯形图是源自继电控制系统电气原理图的形式，所以两者很相似。电气原理图中的一些继电器、接触器等配菜的符号，会经过翻炒出锅（简化），来到PLC梯形图。

上图是电机启停的继电控制电路图和PLC控制的梯形图，两者电路结构很相似，且功能相同，但是梯形图却简单得多。

梯形图的学习对于熟悉继电器控制，想原理图的人来说是容易接受的，当然这其中不包括我，梯形图于我而言，就如嗷嗷待哺的婴儿去学说话一样，从零开始。

所以李金城老师所说的“一旦入了门，必须完全离开继电控制电路图的思维方式”与我完全没有关系。

虽然梯形图和继电控制电路图很相似，但是它们之间还是有差异的，虽然我对继电控制电路图没有多熟悉，但修炼过第三章功法的我还是要在这里班门弄斧，简单说一下，让各位见笑了。

1、 在继电控制图中的所有符号均表示器件实体，例如按钮、接触器、电磁阀等，这些器件的符号各不相同。而在梯形图中不存在器件实体，其符号表示的是各种编程元件，也就是我上篇文章提到的软元件，如X、Y、M等。用脚指头想也知道，看PLC这小身板，想装得下各种器件的实体简直是痴人说梦。

2、 在继电控制图中，可以根据电流的流向判断元件的得电和失电，类似的，在梯形图中，我们可以假设有一个信号流从左到右、自上而下流到Y、M、T等元件使它们导通。

3、 在继电控制图中，线圈得电和触点动作是同时进行的，而在梯形图中，其虚拟触点和线圈是由PLC按顺序扫描，先后工作的。虽然这个时间上的差异我们肉眼看不出，但在响应要求比较高时还是会有明显的不同。

另外，在继电控制图中，各个器件除了有特定的图形符号外，还有各自的文字符号，例如按钮用SB来表示，有多个按钮就用序号加以区分，如SB1、SB2等。类似的，PLC本身的编程元件有很多，如X1、X2、Y0、Y1、M500等，这么多的虾兵蟹将，我们该怎样地使唤它们而不至于让自己张冠李戴，弄错身份呢？

这时候就要用到PLC的I/O口地址分配表了，这个分配表就像是PLC调兵遣将（调用各个编程元件）的名单，从这个分配表上我们可以知道小虾X0用作什么，小蟹Y0去到哪里等。例如上图就是电机启停的继电控制图转化为梯形图，并制出其相应的I/O口地址分配表。

二、梯形图的组成

梯形图是一种编程语言，但是它的组成却不仅仅是文字，还包括了图形。接下来我们一起揭开面纱，好好欣赏梯形图的美貌吧。

我们以上图这个梯形图为模特，一一诉说。

1、 梯形图按行（又称逻辑行）从上到下、从左到右编写，这也是PLC对梯形图的执行顺序。写这句的时候，其实我的手已经脱离我的控制，先行一步点开了PLC的编程软件尝试了一下编程，有趣极了，真香！

2、 上图中，左右两边的垂直线分别称为左母线和右母线，每一逻辑行必须从左母线开始，右母线结束，但有时候在画梯形图时把右母线忽略不画。显然，针对右母线可以不画这一点，我是松了一口气的，毕竟画多一条母线真的很累。

3、 每个梯形图由多个梯级组成，一个输出元件构成一个梯级，而且输出元件必须和右母线相连。因为右母线可以不画，所以所谓输出元件必须和右母线相连，其实就是输出元件的右边不能有其他元件。例如上图的Y0、Y1右边要么是母线，要么留空。

4、 梯形图中字符表示PLC所规定的不同编程元件，触点只有两种形式：常开和常闭。也就是说，PLC没规定的字符我们不能乱用，例如A、Z等。继电控制电路中有各种不同的触点，例如通电延时、断电延时等，但是在PLC中要实现这种通电延时等的功能，就要通过T、C等配合完成。

5、 一个完整的梯形图程序必须用“END”结束。当然，这里说的是三菱。

其实，我觉得梯形图的美用上面的文字根本不能完全表达，但是这个具体编程我也还没真正开始接触，所以，我目前也找不出更多华丽的语言去夸它了。

三、梯形图的编程规则

梯形图的编程规则不少，包括上面“梯形图的组成”中的一些内容也是其基本规则，这里再补充几条。

1、 触点不能接在输出线圈的右边；输出线圈也不能直接与左母线相连，必须通过触点连接。如下图所示。

说白了就是输出线圈非常矫情，明明很喜欢左母线，却非要有触点作为传话筒才肯与左母线交流，然后它又不允许触点出现在右边。而触点也很听话，输出线圈不让它出现在右边，它就打死也不会去输出线圈的右边。

2、 在每个逻辑行上，当几条支路并联时，串联触点多的应排在上面；几条支路串联时，并联触点多的应排在左边，这样可以减少编程指令。

关于第2点，怎么说呢，左母线比较宠触点，巴不得所有触点都粘着它，梯形图中左母线最大，我们为了成线之美，也就尽量把触点安排在左上位置，让左母线能更快更近地与触点交流。

3、 梯形图的触点应画在水平支路上，不能画在垂直支路上。

关于第3点，我持着怀疑的态度打开编程软件看了一下，发现我们想把触点画在垂直支路上都画不了，因为编程软件没有这个选项！不过这是一条规则，那么我们就算用手画也是不能这样画的，尽管你的心蠢蠢欲动。

4、 输出线圈只能并联，不能串联。

回顾上文，一个输出元件构成一个梯级，如果输出线圈串联，一个梯级就含有两个输出元件，显然与前文矛盾（怎么感觉我在辩论一样）。另外，有多少个输出线圈并联，也就有多少个梯级了。

5、 在用一个程序中，同一个输出线圈不能使用两次或两次以上。

输出线圈虽然矫情，但是它很专一，每个输出线圈在一个程序中要出现的话就只会出现一次，如果出现两次或多次，则前一个或前面的线圈输出无效，仅最后一个线圈输出有效。

6、 梯形图中，除了输入继电器X没有线圈只有触点外，其他继电器既有线圈，又有触点。

如上图所示，梯形图中输出继电器Y0可以作为输出线圈出现，也可以触点的形式出现，而输入继电器X3不能以线圈的形式出现，输入继电器真可怜。

除了以上规则，还有一些其他的规则第三章没有讲述，在这里我也就不再啰嗦，毕竟我也不懂。

综上，第三章的最终话到此为止了，我们第四章再会。

选自《三菱FX PLC编程与应用入门》第三章第7～9课时

（技成培训原创，作者：杨思慧，未经授权不得转载，违者必究）

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