在前一个教程中我们学习了梯形图的基础知识以及一些基本的指令。在今天这个教程里我们将学习如何采用梯形逻辑解决实际问题，以及如何进行PLC编程同时我们还會学习一些新的梯形逻辑指令。

让我们从上一个教程中的锁存（latch）指令继续在PLC编程中，锁存并不是保持线圈状态的唯一方法

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set/reset指令在AB的术语中被称为latch/unlatch，其作用就是让你不使用触点就实现锁存功能因此你可以在梯形逻辑中只使用一个指令就设置输出，然后在另一个地方复位线圈

set或latch指令的符号如下：

set/reset指令包含两个线圈，但是控制同一个地址位当你给set线圈一个脉冲时，该地址位将置位与普通线圈的区别在于，set线圈将一直保持直到使用reset线圈复位。

当你在构建包含上千点位的大型PLC程序时或者连接到┅个SCADA系统时，确保你了解在哪里置位又在哪里复位。

1.1 置位或复位的优先级

使用两个线圈来实现set/reset功能带来了一个新问题：

当set和reset的条件都是true時线圈的状态最终是什么？

PLC最后执行的哪个结果就是哪个

如果你在一个网络中置位/set了线圈，然后在下面的网络中复位/reset那么线圈将复位。记住PLC是从上到下依次执行梯形逻辑指令的。

1.2 置位/复位函数块

实现set/reset功能的另一种方式是使用函数块函数块不仅可以用于梯形逻辑，吔可以用于函数块图和结构化文本代码中

第一个函数块被称为set优先的单稳模块，或者SR或set/reset函数块set具有最高的优先级，意思是当set和reset的条件哃时为真时输出将置位。

SR函数块的符号如下：

它有两个输入：一个用于置位/set一个用于复位/reset。在另一侧则有一个输出

另一个函数块被稱为RS或reset优先的单稳模块。基本上它和SR的工作原理一样区别在于reset的优先级最高：

我们已经学习了一些梯形图的基础知识和常用指令，是时候开始实现一些真正的任务了

因为要成为一个优秀的PLC梯形图程序员，只了解指令是不够的必须要能够使用梯形逻辑来解决实际问题。現在让我们看一下如何使用梯形图开发PLC程序来解决现实世界的问题

当我在使用梯形逻辑解决问题时，喜欢思考的一件事就是从条件的角喥去思考这通常被成为组合式逻辑，你可能也听说过这个或者至少了解逻辑门吧 —— 与、或、非等等。

我要给出的第一个实例是互锁邏辑的实现因为使用简单的指令你就可以实现互锁功能。

在很多PLC程序中都会用到互锁因为它可以避免不相容的情况同时激活。一个经典的案例就是star/delta电机的控制如果你在用PLC控制一个star/delta电机，你必须保证当delta继电器的输出激活时star继电器的输出一定不能激活。

让我们看一下两個电机的互锁示例要求在同一时刻只有一个电机可以运转。每个电机都有一个start按钮和stop按钮分别用来启动停止按钮接线图和停止电机。

電机的启动停止按钮接线图和停止可以使用前面介绍的set/reset指令实现

每个电机的启动停止按钮接线图和停止按钮的第一个条件当然是电机启動停止按钮接线图或停止的条件。由于电机可以处于两种状态之一我们需要检查这两种状态：

如果按下启动停止按钮接线图按钮 AND 没有按丅停止按钮

由于电机只可能处于这两种状态，我们只需要检查电机激活的条件因为如果这些条件都不满足，那么电机将不会激活

我们吔可以添加锁定功能：

如果按下启动停止按钮接线图按钮 OR 电机处于运转状态 AND 没有按下停止按钮

需要注意的一点是，我们已经将功能分解为邏辑实现：

你可以看到这些逻辑关系可以使用梯形逻辑很轻松地实现。

2.2 使用梯形图实现与/AND、或/OR逻辑

启动停止按钮接线图按钮和电机状态嘚逻辑关系是或/OR当启动停止按钮接线图按钮或电机状态这两个条件之一为真时，电机都将被激活

在梯形逻辑中，或/OR逻辑使用两个并联嘚指令来实现：

另一方面要让电机保持激活，就不能按下停止按钮但是启动停止按钮接线图按钮和电机状态，和停止按钮的
关系是与/AND因为要保持电机激活，就要求满足启动停止按钮接线图条件同时不能按下停止按钮

与/AND逻辑使用指令的串联来实现：

梯形图逻辑的一个優势就是你可以图形化的实现逻辑。因为如果你在每个网络中沿着线从左向右看就可以了解指令间的逻辑关系。

或/OR逻辑总是有两个选项因此会有两条线，与/AND只有一个选项因此只有一条线。

2.3 使用梯形图实现非/NOT逻辑

上面示例中还有一种逻辑关系没有介绍要保持电机激活，就不能按下停止按钮为此我们需要使用非/NOT逻辑。

非/NOT逻辑可以使用反触点来实现：

下面我们使用一个常规的闭合继电器来表示停止按钮因此就实现了逻辑的翻转：

2.4 使用梯形图实现互锁逻辑

当然这部分梯形逻辑只是一个电机的控制逻辑。在我们的实例中包含了两个电机洇此完整的
梯形图逻辑看起来是这样：

现在我们至少还需要实现两个电机的互锁，互锁也可以视为逻辑

实际上，如果你把互锁视为逻辑那么就很容易实现它，因为电机互锁只需要一个额外的条件：另一个电机处于停止状态
因此如果电机1#要激活，电机2#就不能激活反之亦然：

如果按下1#电机启动停止按钮接线图按钮 OR 1#电机运行中 AND 没有按下1#电机的停止按钮 AND 2#电机没有运行

如果按下2#电机启动停止按钮接线图按钮 OR 2#电機运行中 AND 没有按下2#电机的停止按钮 AND 1#电机没有运行

只需要在梯形图中增加一个反向继电器：

这个简单的示例展示了如何将一个现实的问题分解为逻辑步骤，然后用梯形图编制PLC程序来解决这个问题但是这些逻辑关系不仅仅
用于常规的开闭指令，它们也可以用于很多不同的PLC指令例如计数器和定时器。

2.5 梯形图逻辑实现练习题：互锁的实现

这个教程的核心就在于你可以学会如何实现梯形逻辑。现在是做练习的时候了：

3个电机的启动停止按钮接线图/停止控制最多只有2个电机可以同时运行。例如如果2#电机和3#电机在运行那么就不能

希望你喜欢这个練习，并从中学到一些东西

这个练习引入了另一个问题，这将引导我们学习下一个梯形逻辑指令问题不在于梯形逻辑本身，
而是由于連接到输入的按钮引起的

通常你希望操作员只会按一下启动停止按钮接线图按钮或者停止按钮 - 很短暂地按一下。但是现实情况是
操作員会按住按钮很长时间，另一种情况是按钮按下后被卡住了这种常见的硬件故障也会
影响PLC程序的运行。

如果某个电机的停止按钮被卡住那么你就无法再启动停止按钮接线图这个电机了。事实上当你在PLC上使用
暂态按钮时，这是一个经常遇到的问题

不过别担心，我们有辦法解决这个问题幸运的是有针对这个问题的现成的梯形逻辑指令，

现在该学习新的指令了我将介绍第一种类型的单触发指令 - 上升沿檢测指令，R_TRIG
在某些平台上，例如AB这个指令被称为OSR - 上升沿单触发

正如名称所表达的，这些梯形逻辑指令检查一个数字信号的上升沿这意味着他们将只检查
数字信号中从0到1的变化。

这是一个数字信号上升沿的图示：

信号的长度是无关紧要的因为我们只检查信号状态中发苼的变化。因此这些用来检测上升沿的
梯形逻辑指令完美匹配启动停止按钮接线图按钮和停止按钮的使用需求。

上升沿检测继电器看起來与常开触点类似实际上它使用相同的符号，只是多了一个P在中间：

上升沿触点的功能也有所不同因为这个指令不是检查某个点位的狀态，而是检查该点位状态
的变化或者更确切地说是一个正向的从0到1的变化。

现在由于这个指令仅仅查看点位的状态变化，因此即使按钮卡住由于卡住后状态不再变化，
也就不会在后续的扫描周期中持续激活这也是这些指令被成为单触发指令的原因。

正如你看到的这个指令只会在正向变化发生时给出一个脉冲。

最后你也会看到上升沿检测线圈：

它和上升沿触点功能一样，只是它是线圈而已

你吔可以使用一个函数块来实现上升沿检测，这个函数块被成为R_TRIG是一个标准的PLC指令。

和上升沿一样也有用来检测下降沿的指令，或者成為F_TRIGAB称之为下降沿单触发或OSF指令。

类似的下降沿单触发检查信号状态中从1到0的变化，如下图所示：

下降沿检测非常有用例如可以用来檢测设备的关闭。

下降沿指令包括下降沿触点和下降沿线圈它们被称为单触发指令是因为只有在状态从1迁移到0时

取决于你要在梯形逻辑Φ检测下降沿的位置，可以使用触点或线圈：

下降沿指令的一个典型应用场景就是你需要检测一个设备的停止，以便启动停止按钮接线圖另一个设备例如一个加热设备和两个风扇，
当一个加热设备运行时需要同时运行某个风扇但是当加热设备关闭后，就需要立即运行苐二个风扇以便加速冷却

你可以在梯形逻辑练习3中尝试解决这个问题，看看是否需要使用下降沿指令

你也可以使用一个函数块来实现丅降沿检测，这个函数块被成为F_TRIG是一个标准的PLC指令。

又学习了不少只是是时候做练习了。在我的观点中学习最好的方法就是解决问題。在这些
练习中你将使用上升沿和下降沿检测指令但是首先要记住单触发指令仅在一个扫描周期有效。
如果你希望用它来启动停止按鈕接线图需要长时间运行的东西就需要锁定或使用set/reset指令。

3.3 梯形图逻辑实现练习题：上升沿检测

使用一个启动停止按钮接线图按钮和停止按钮来控制电机的启停但是要确保只在上升沿启动停止按钮接线图或停止电机。

3.4 梯形图逻辑实现练习题：下降沿检测

使用一个启动停止按钮接线图和停止按钮来控制一个加热装置和一个风扇当加热装置关闭后，启动停止按钮接线图第二个风扇
当加热装置和第一个风扇嘟打开后，立刻关闭第二个风扇

起动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图

起动、自锁和停止控制可采用驱动指令（OUT）也可以采用置位指令（SET、RST）来实现。

1.采用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制

线蕗与梯形图说明如下：

当按下起动按钮SB1时PLC内部梯形图程序中的起动触点X000闭合，输出线圈Y000得电输出端子Y0内部硬触点闭合，Y0端子与COM端子之間内部接通接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合电动机得电起动。

当按下停止按钮SB2时PLC内部梯形图程序中的停止触点X001断开，输出線圈Y000失电 Y0、COM端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转

2.采用置位复位指令实现起动、自鎖和停止控制

其PLC接线图与上面是一样的。

线路与梯形图说明如下：

当按下起动按钮SB1时梯形图中的起动触点X000闭合，[SET Y000]指令执行指令执行结果将输出继电器线圈Y000置1，相当于线圈Y000得电使Y0、COM端子之间的内部硬触点接通，接触器线圈KM得电主电路中的KM主触点闭合，电动机得电起动

当按下停止按钮SB2时，梯形图程序中的停止触点X001闭合[RST  Y000]指令被执行，指令执行结果将输出线圈Y000复位相当于线圈Y000失电，Y0、COM端子之间的内部硬触点断开接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开电动机失电停转。

正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图

线路与梯形图说明如下：

1)正轉联锁控制按下正转按钮SB1→梯形图程序中的正转触点X000闭合→线圈Y000得电→Y000自锁触点闭合，Y000联锁触点断开Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y000自锁触点闭合，使线圈Y000在X000触点断开后仍可得电；Y000联锁触点断开使线圈Y001即使在X001触点闭合（误操作SB2引起）时也无法得电，实现联锁控制；Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合接触器KM1线圈得电，主电路中的KM1主触点闭合电动机得电正转。

2)反转联锁控制按下反转按钮SB2→梯形图程序中的反转触点X001闭合→线圈Y001得电→Y001自锁触点闭合，Y001联锁触点断开Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y001自锁触点闭合，使线圈Y001在X001触点断开后繼续得电；Y001联锁触点断开使线圈Y000即使在X000触点闭合（误操作SB1引起）时也无法得电，实现联锁控制；Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合接触器KM2线圈得电，主电路中的KM2主触点闭合电动机得电反转。

3)停转控制按下停止按钮SB3→梯形图程序中的两个停止触点X002均断开→线圈Y000、Y001均失电→接触器KM1、KM2线圈均失电→主电路中的KM1、KM2主触点均断开，电动机失电停转

多地控制的PLC线路与梯形图

甲地起动控制。在甲地按下起动按钮SB1时→X000常开触点闭合→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合Y0端子内部硬触点闭合→Y000常开自锁触点闭合锁定Y000线圈供电，Y0端子内部硬触点闭合使接触器線圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合电动机得电运转。

甲地停止控制在甲地按下停止按钮SB2时→X001常闭触点断开→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点斷开，Y0端子内部硬触点断开→接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开电动机失电停转。

起动控制在甲、乙、丙三地同时按下按钮SB1、SB3、SB5→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合，Y0端子的内部硬触点闭合→Y000线圈供电锁定接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转

停止控制。在甲、乙、丙三地按下SB2、SB4、SB6中的某个停止按钮时→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开Y0端子内部硬触点断开→Y000常开自锁触点断开使Y000线圈供电切断，Y0端子的内部硬触点断开使接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开电动机失电停转。

定时控制的PLC线路与梯形图

1.延时起動定时运行控制的PLC线路与梯形图

它可以实现的功能是：按下起动按钮3秒钟后电动机起动运行，运行5秒钟后自动停止

PLC线路与梯形图说明洳下：

2.多定时器组合控制的PLC线路与梯形图

它可以实现的功能是：按下起动按钮后电动机B马上运行，30秒钟后电动机A开始运行70秒后电动机B停轉，100秒后电动机A停转

PLC线路与梯形图说明如下：

定时器与计数器组合延长定时控制的PLC线路与梯形图

三菱FX系列PLC的最大定时时间为3276.7s（约54min），采鼡定时器和计数器可以延长定时时间

PLC线路与梯形图说明如下：

图中的定时器T0定时单位为0.1s（100ms），它与计数器C0组合使用后其定时时间T＝3秒×30000＝秒＝25000小时。若需重新定时可将开关QS2断开，让[2]X000常闭触点闭合让“RST C0”指令执行，对计数器C0进行复位然后再闭合QS2，则会重新开始250000小时萣时

多重输出控制的PLC线路与梯形图

PLC线路与梯形图说明如下：

过载报警控制的PLC线路与梯形图

PLC线路与梯形图说明如下：

按下起动按钮SB1→[1]X001常开觸点闭合→[SET Y001]指令执行→Y001线圈被置位，即Y001线圈得电→Y1端子内部硬触点闭合→接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机得电运转

按下停止按钮SB2→[2]X002常开触点闭合→[RST Y001]指令执行→Y001线圈被复位，即Y001线圈失电→Y1端子内部硬触点断开→接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机失电停转

(3)过载保護及报警控制

闪烁控制的PLC线路与梯形图

线路与梯形图说明如下：

将开关QS闭合→X000常开触点闭合→定时器T0开始3s计时→3s后，定时器T0动作T0常开触點闭合→定时器T1开始3s计时，同时Y000得电Y0端子内部硬触点闭合，灯HL点亮→3s后定时器T1动作，T1常闭触点断开→定时器T0复位T0常开触点断开→Y000线圈失电，同时定时器T1复位→Y000线圈失电使灯HL熄灭；定时器T1复位使T1闭合由于开关QS仍处于闭合，X000常开触点也处于闭合定时器T0又重新开始3s计时。

以后重复上述过程灯HL保持3s亮、3s灭的频率闪烁发光。

系统要求用两个按钮来控制A、B、C三组喷头工作（通过控制三组喷头的电动机来实现）三组喷头排列如图4-32所示。系统控制要求具体如下：

当按下起动按钮后A组喷头先喷5s后停止，然后B、C组喷头同时喷5s后，B组喷头停止、C組喷头继续喷5s再停止而后A、B组喷头喷7s，C组喷头在这7s的前2s内停止后5s内喷水，接着A、B、C三组喷头同时停止3s以后重复前述过程。按下停止按钮后三组喷头同时停止喷水。

2.交通信号灯的PLC控制

系统要求用两个按钮来控制交通信号灯工作交通信号灯排列如图4-36所示。系统控制要求具体如下：

当按下起动按钮后南北红灯亮25s，在南北红灯亮25s的时间里东西绿灯先亮20s再以1次/s的频率闪烁3次，接着东西黄灯亮2s25s后南北红燈熄灭，熄灭时间维持30s在这30s时间里，东西红灯一直高南北绿灯先亮25s，然后以1次/s频率闪烁3次接着南北黄灯亮2s。以后重复该过程按下停止按钮后，所有的灯都熄灭