对于初次接触工业自动化的人来说,PLC(可编程逻辑控制器)的概念可能有些抽象。但它的编程语言——梯形图,却有着非常直观和历史的渊源。理解这一点,是迈入PLC大门最轻松的第一步。
从物理继电器到“软”继电器
在PLC出现之前,工业控制由庞大的继电器、接触器、定时器构成的硬接线电路完成。工程师需要设计复杂的物理电路图,接线繁琐,故障排查困难,修改更是大动干戈。
PLC的出现,用一台可编程的计算机替代了这些物理器件。但其编程语言(梯形图)为了照顾当时的电气工程师,完美继承了继电器系统的思维和表现形式。
梯形图的核心元素类比
常开触点(-| |-):类比物理继电器的常开触点。当对应的“软继电器”(线圈)得电时,此触点“闭合”,逻辑导通。
常闭触点(-|/|-):类比物理继电器的常闭触点。当对应的“软继电器”失电时,此触点“闭合”,逻辑导通。
线圈(-( )-):类比物理继电器的线圈。当电流(逻辑)从左边的母线沿路径流到线圈时,该线圈代表的“软继电器”得电(状态为1)。
一个简单的自锁电路示例
启动按钮(常开,I0.0)按下后,电流流通,使线圈(Q0.0)得电。Q0.0对应的一个常开触点与启动按钮并联,形成“自锁”或“保持”回路。即使启动按钮松开,电流仍可通过此触点保持线圈得电,直到停止按钮(常闭,I0.1)被按下断开回路。
这个最经典的电路在梯形图中与物理接线图几乎一模一样,但它运行在PLC的虚拟世界中,所有“接线”变成了软件逻辑。
因此,学习PLC编程,初期完全可以借助对电路图的理解。这种直观性大大降低了学习门槛,让电气工程师能无缝过渡到自动化编程时代。
