PLC编程基础（一）：梯形图（LAD）基础、位逻辑指令、起保停电路设计
各位同学，欢迎来到咱们的第一课。
说实话，每次带新人，我都是从梯形图开始讲起。为什么？因为梯形图是PLC编程的“普通话”，你学不会它，后面那些高级功能根本玩不转。我自己刚入行那会儿，师傅丢给我一本手册，让我自己看。结果呢？看了三天，脑子里还是一团浆糊。后来我悟出一个道理：学梯形图，别把它当代码，把它当电路图来看，一下子就通了。
一、梯形图（LAD）到底是什么？
梯形图，英文叫Ladder Diagram，简称LAD。说白了，它就是模仿继电器控制电路的一种图形化编程语言。
你想想看，一个继电器电路里有什么？有按钮、有继电器线圈、有触点。梯形图里也一样：有常开触点、常闭触点、有线圈。只不过，继电器电路里走的是强电，梯形图里走的是“软信号”——也就是0和1。
我个人习惯把梯形图想象成“电流从左边流到右边”。左边那条竖线叫“母线”，相当于电路里的火线。右边那条竖线（有些软件不画出来）相当于零线。中间的每一行，就是一个“梯级”。电流从左往右流，如果路径通了，线圈就得电。
嗯，这里要注意：这个“电流”不是真的电流，是PLC扫描时模拟出来的逻辑流。但你就当它是电流，好理解。
二、位逻辑指令：常开、常闭、线圈
位逻辑指令，是梯形图里最基础、最常用的指令。一共就三种：常开触点、常闭触点、线圈。
咱们一个一个说。
1. 常开触点（Normally Open）
符号：—| |—
常开触点的特点：平时是断开的，只有当你“按下去”或者信号为1时，它才闭合。
我在项目中遇到过一件事：一个老工程师把急停按钮接成了常开触点，结果一上电机器就自己启动了。为什么？因为急停按钮没按下去时，常开触点就是断开的，PLC读到的信号是0，逻辑上等于“没急停”。但正常急停应该用常闭触点，断电时才断开。这个坑，我踩过。
核心记忆法：
- 常开触点：平时断，按了通。对应逻辑：
I0.0 = 1时导通。 - 常闭触点：平时通，按了断。对应逻辑：
I0.0 = 0时导通。
2. 常闭触点（Normally Closed）
符号：—|/|—
常闭触点正好相反：平时是闭合的，只有当你“按下去”或者信号为1时，它才断开。
你想想看，为什么急停按钮要用常闭？因为急停按钮平时没人按，它处于闭合状态，PLC读到1，表示“一切正常”。一旦有人拍下急停，按钮断开，PLC读到0，立刻执行急停程序。这叫“故障安全”——断线了、没电了，系统自动进入安全状态。
避坑指南：
我曾经见过一个新手，把停止按钮接成了常开触点。结果呢？按停止按钮时，机器反而启动了。因为常开触点按下才通，停止信号变成了启动信号。所以记住：停止按钮、急停按钮，一律用常闭触点。
3. 线圈（Coil）
符号：—( )—
线圈就是输出。当线圈左边的逻辑条件满足时，线圈得电，对应的输出点（比如Q0.0）就变成1。
线圈可以控制指示灯、继电器、电磁阀等等。但要注意：线圈不能直接驱动大功率设备，中间要加继电器。
举个例子：
网络1：
I0.0（启动按钮） Q0.0（电机接触器）
——| |——————————————( )——
这段程序的意思是：当I0.0为1时，Q0.0得电，电机启动。
三、起保停电路设计
起保停电路，是PLC编程里最经典、最基础的自锁电路。没有之一。
什么叫“自锁”？就是按下启动按钮后，即使松开按钮，电路依然保持导通。直到你按下停止按钮，它才断开。
我刚开始学的时候，觉得这玩意儿太简单了。直到有一次，我在现场调试一台传送带，发现电机一松手就停。检查了半天，才发现自锁触点没加上。嗯，从那以后，我再也不敢小看起保停电路了。
1. 电路结构
起保停电路由三部分组成：
- 启动支路：常开触点（启动按钮）
- 自锁支路：常开触点（输出线圈的自身触点）
- 停止支路：常闭触点（停止按钮）
梯形图画法如下：
网络1：
I0.0（启动） I0.1（停止） Q0.0（输出）
——| |————|/|————( )——
| |
| Q0.0（自锁） |
|——| |——————————|
看懂了吗？启动按钮I0.0和自锁触点Q0.0是并联的。停止按钮I0.1是串联的。
工作过程：
- 按下I0.0，Q0.0得电。
- Q0.0得电后，它的自锁触点闭合，与I0.0并联。
- 松开I0.0，电流从自锁触点流过，Q0.0保持得电。
- 按下I0.1（停止），电路断开，Q0.0失电。
- 自锁触点断开，即使松开停止按钮，电路也不会再通。
关键点：
自锁触点的作用就是“记住”启动信号。没有它，PLC就是“一松手就停”。
2. 实际应用中的注意事项
起保停电路看着简单，但实际项目中容易出问题。我总结了几条经验：
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 启动后无法自锁 | 自锁触点没加，或者加错了位置 | 检查自锁触点是否与启动按钮并联 |
| 停止按钮无效 | 停止按钮用了常开触点 | 改为常闭触点 |
| 启动瞬间抖动 | 按钮触点抖动，PLC扫描太快 | 加一个10ms的延时，或者用软件滤波 |
| 断电后自动启动 | PLC掉电保持设置不当 | 将输出点设置为“断电清零” |
警告：
起保停电路虽然简单，但涉及安全问题时，不能只用软件自锁。比如急停、光栅、安全门等，必须用硬件电路实现，不能依赖PLC程序。这是血的教训，我见过因为软件自锁失效导致的事故。
3. 扩展：多地控制
实际项目中，经常需要多个地方控制同一台设备。比如车间两头都有启动和停止按钮。
多地控制的起保停电路，其实很简单：
- 所有启动按钮并联（任意一个按下都能启动）
- 所有停止按钮串联（任意一个按下都能停止）
梯形图如下：
网络1：
I0.0 I0.2 I0.1 I0.3 Q0.0
——| |————| |————|/|————|/|————( )——
| | |
| Q0.0 | |
|——| |——————————| |
这里I0.0和I0.2是两个启动按钮，并联。I0.1和I0.3是两个停止按钮，串联。
你想想看，如果其中一个停止按钮坏了（比如触点粘连），另一个还能用。这就是串联的好处。
四、总结与练习
好了，第一课的内容就这些。咱们回顾一下：
- 梯形图是PLC的“普通话”，把它当电路图看。
- 常开触点：平时断，按了通。常闭触点：平时通，按了断。
- 线圈是输出，不能直接驱动大功率设备。
- 起保停电路：启动并联、停止串联、自锁触点并联在启动上。
课后我建议你动手练一练：
- 在仿真软件里搭一个最简单的起保停电路。
- 试试把停止按钮改成常开触点，看看会发生什么。
- 做一个两地控制的起保停电路。
下一课，咱们会讲定时器和计数器。这两个东西在项目里用得特别多，尤其是延时启动、延时停止、计数包装这些场景。到时候我会分享一个我当年调试包装机时遇到的奇葩问题——计数器莫名其妙多计了一个数，查了三天才发现是干扰引起的。
今天就到这儿。有问题随时问我。