西门子6ES7507-0RA00-0AB0电源模块

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西门子PLC编程语言梯形图

梯形图( LAD)是一种图形语言，比较形象直观，容易掌握，是应用广泛的编程语言之一。梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适于熟悉继电器控制电路的用户使用，特别适于数字量逻辑控制。有时把梯形图称为电路或程序。

梯形图沿用了传统控制图中继电器的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，并增加了许多功能强、使用灵活、在继电器一接触器控制系统中没有的指令符号，梯形图与继电器一接触器控制系统图的形式及符号有许多相同或相仿的地方。梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列，左边的竖线被称为起始母线，也叫左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个触点，后以线圈结束。一般在右边还加上一竖线，这一竖线被称为右母线。通常一个梯形图中有若干个网络( Network)(由触点和线圈等组成的立电路称为网络)组成，编程软件自动为网络编号。以简单的电动机起/停控制为例，对应的梯形图程序如图(a)所示。

图 梯形图和语句表示例

梯形图由触点(常开触点“┤├”和常闭触点“┤/├”)、线圈(“一()”)或用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。梯形图中的线圈包括输出继电器线圈、辅助继电器线圈等。只有在线圈接通之后，才能使对应的逻辑常开或常闭触点动作。指令框用来表示定时器、计数器或数学运算等附加指令。

梯形图中的触点和线图可以使用物理地址，如10.0、Q0.3等。如果在符号表中对某些地址定义了符号。例如，10.0的符号为“启动”，在程序中可用符号地址“启动”来代替物理地址10.0，这样使程序易于阅读和理解。

在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用继电器控制电路图的分析方法，可以将梯形图左边的母线假想为电源“火线”，而把右边的母线假想为电源“零线”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励;如果没有“能流”，则线圈未被激励。当图(a)中，10.0和10.1的触点同时接通或Q4.1与10.1的触点同时接通时，有一个假想的“能流”流过Q4.1的线圈。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图，能流只能从左向右流动。

要强调指出的是，引入“能流”的概念，仅仅是为了继电器一接触器控制系统相比较，以对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。

如果没有跳转指令，在网络中，程序中的逻辑运算只能按自左至右的方向执行，与能流的方向一致。网络之间能够按自上而下的顺序执行，执行完所有的网络后，再从上面的网络( Network 1)重新开始执行下一循环。

 PLC以微处理器为核心，具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。
   微机一般采用等待命令的工作方式工作。
   PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。每一次循环扫描所用的时间称为一个扫描周期。
   对每个程序，CPU从条指令开始执行，按顺序逐条地执行指令做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至结束又返回条指令，如此周而复始不断循环。
   PLC在每次扫描工作过程中除了执行用户程序外，还要完成内部处理、输入采样、通信服务、程序执行、自诊断、输出刷新等工作。PLC工作的全过程包括三个部分，即上电处理、扫描过程和出错处理。PLC工作的全过程可用图4所示的运行框图来表示。
   PLC通电后，CPU在系统程序的控制下行内部处理，包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作。
    PLC有很强的自诊断功能，PLC每扫描一次执行一次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常，如电源检测、内部硬件是否正常、程序语法是否有错等。如检查出异常时，CPU面板的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码；CPU能根据错误类型和程度发出信号，甚至进行相应的出错处理，使PLC停止扫描或强制变成STOP状态。
   PLC运行正常时，扫描周期的长短与用户应用程序的长短、CPU的运算速度、I/O点的情况等有关。通常用PLC执行1KB指令所需时间来说明其扫描速度（一般1-10ms/KB）。值得注意的是，不同指令执行时间是不同的，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。若用于高速系统要缩短扫描周期时，可从软硬件上同时考虑。PLC周期性循环扫描工作方式的显著特点是：可靠性高、抗干扰能力强，但响应滞后、速度慢。