第三章 梯形图基础(一):常开触点、常闭触点、线圈、基本逻辑运算
各位同学,欢迎来到梯形图的世界。说实话,梯形图是PLC编程里最直观、最接地气的语言了。我刚入行那会儿,师傅丢给我一本手册,说“你看懂这个,就能干活了”。我翻开一看,嘿,这不就是电路图嘛!
今天咱们就聊聊梯形图的四个基本元件:常开触点、常闭触点、线圈,还有与、或、非这三种基本逻辑运算。这些东西,说白了就是梯形图的“字母”和“单词”。你掌握了它们,就能读懂大部分程序了。
3.1 常开触点(Normally Open Contact)
常开触点,英文叫Normally Open,缩写是NO。什么叫“常开”?就是平时不导通,只有你给它一个信号,它才闭合。
在梯形图里,常开触点用两个竖线表示:—| |—。你想想看,这像不像一个开关?平时两个触点分开,按下去才接通。
关键点:常开触点的状态由它对应的输入信号决定。信号为1(比如按钮按下),触点闭合;信号为0(按钮松开),触点断开。
我在项目里遇到过一件事:有个新手把急停按钮接成了常开触点。结果呢?急停按钮没按的时候,机器正常跑;一按急停,反而停机了。嗯,这其实是对的,但逻辑上反了——急停应该用常闭触点才对。这个坑,后面我会细说。
3.2 常闭触点(Normally Closed Contact)
常闭触点,英文Normally Closed,缩写NC。它跟常开正好相反:平时是导通的,你给它信号,它反而断开。
梯形图里,常闭触点用带斜杠的竖线表示:—|/|—。那个斜杠,你可以理解成“切断”的意思。
我的习惯:常闭触点常用于急停、限位开关、安全门等场合。因为这些设备在正常工作时是闭合的,一旦触发(比如门开了),触点断开,机器停止。这叫“故障安全”设计。
我曾经在一个包装线上吃过亏:用了常开触点做急停,结果急停线断了,机器照常运行,差点出事故。从那以后,我所有急停都强制用常闭触点,而且接线必须经过安全继电器。
3.3 线圈(Coil)
线圈,就是输出。在梯形图里,线圈用一对括号表示:—( )—。它代表一个输出点,比如继电器、指示灯、电磁阀等。
线圈的规则很简单:如果它前面的触点全部导通,线圈就得电(输出为1);否则,线圈失电(输出为0)。
注意:线圈不能并联!同一个线圈在程序里只能出现一次。如果你写了两个相同的线圈,PLC会以最后一个为准。我见过有人把同一个输出写了两遍,结果调试时怎么都找不到问题。
举个例子:
| I0.0 Q0.0 |
|——| |——————( )——|
这段程序的意思是:当输入I0.0为1时,输出Q0.0得电。简单吧?
3.4 基本逻辑运算:与、或、非
这三个运算,是梯形图的灵魂。你想想看,任何复杂的控制逻辑,拆到底都是这三个东西的组合。
3.4.1 与运算(AND)
与运算,就是“所有条件都满足,结果才成立”。在梯形图里,把两个触点串联就行了。
| I0.0 I0.1 Q0.0 |
|——| |——————| |——————( )——|
这段程序:只有I0.0和I0.1同时为1,Q0.0才输出。缺一个都不行。
我在做双按钮启动时就用这个逻辑:操作工必须同时按两个按钮(左右手各一个),机器才能启动。这样能防止单手操作被夹伤。
3.4.2 或运算(OR)
或运算,就是“只要有一个条件满足,结果就成立”。在梯形图里,把两个触点并联。
| I0.0 Q0.0 |
|——| |——————( )——|
| I0.1 | |
|——| |——————| |
这段程序:I0.0或I0.1任意一个为1,Q0.0就输出。
举个例子:一个仓库有两个门,任何一个门打开,灯就亮。这就是或逻辑。
3.4.3 非运算(NOT)
非运算,就是“取反”。在梯形图里,用常闭触点实现。
| I0.0 Q0.0 |
|——|/|——————( )——|
这段程序:I0.0为0时,Q0.0输出;I0.0为1时,Q0.0断开。说白了,就是反着来。
避坑指南:我曾经在写报警逻辑时,想用非运算判断“温度不超限”。结果用了常开触点,导致温度正常时报警灯一直亮。后来改成常闭触点,问题解决。记住:非运算在梯形图里就是常闭触点。
3.5 知识体系总览
下面这张图,把今天讲的内容串起来了。你可以看到,常开、常闭、线圈是基础元件,与、或、非是组合规则。掌握了这些,你就能搭出任何逻辑。
3.6 实战小例子
咱们来个简单的:一个电机启动/停止控制。
- 启动按钮:I0.0(常开)
- 停止按钮:I0.1(常闭)
- 电机输出:Q0.0(线圈)
- 自锁触点:Q0.0(常开,用于保持)
| I0.1 I0.0 Q0.0 |
|——|/|——————| |——————( )——|
| Q0.0 | | |
|——| |——————| | |
这段程序怎么工作?
- 按下启动按钮(I0.0=1),Q0.0得电,电机启动。
- 同时Q0.0的自锁触点闭合,即使松开启动按钮,电流仍通过自锁触点保持。
- 按下停止按钮(I0.1=0),常闭触点断开,Q0.0失电,电机停止。
我的经验:自锁电路是梯形图里最常用的模式。几乎所有需要“按一下启动,再按一下停止”的设备,都用这个结构。你把这个例子吃透了,后面学顺控、步进逻辑都会轻松很多。
3.7 常见错误与避坑
| 错误类型 | 现象 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 常开/常闭用反 | 逻辑反着来 | 检查输入信号类型,急停用常闭 |
| 线圈重复使用 | 输出不可控 | 每个线圈只写一次 |
| 触点串联顺序错 | 逻辑混乱 | 按“条件从左到右”排列 |
| 忘记自锁 | 启动后立即停止 | 并联一个自锁触点 |
嗯,今天就到这儿。梯形图的基础元件和基本逻辑,说白了就是这些。你回去找个小PLC,把上面那个电机启停的例子跑一遍,比看十遍书都管用。
公众号:蓝海资料掘金营,微信deep3321