浅探PLC梯形图设计的瓶颈问题之突破

周仲叶

部分中职学校学生的学科知识基础不扎实，能力相对较弱，在教学过程中教师要适当地引导和启发，通过合作探究、自主探究等教学手段让学生们主动参与到程序设计学习中。初学者常遇到类似的瓶颈问题：为什么通常I/O接线图中启动按钮和停止按钮都用的常开触点，但在梯形图中启动信号用的是常开触点而停止信号却用的是常闭触点？ I/O接线图中触点的状态与梯形图中触点的状态有什么关系呢？在设计过程中如何选择梯形图中触点的状态呢？今天我们就通过两个具体的例子来共同探究一下。

首先，我们来分析大家都熟悉的PLC控制的三相异步电机单向连续运转控制电路，以明确I/O接线图中的触点状态与梯形图中触点的状态的关系。

如下是PLC控制的电机单向连续运转控制电路的I/O接线图（A）和梯形图（B）。

（A）                                       （B）

本例我们重点分析两图中启动按钮和停止按钮，来探讨两图中的触点状态的关系。从（A）图中我们可以看出启动按钮SB1对应的输入继电器X0，用的是常开触点，停止按钮对应的输入继电器X1，用的也是常开触点。二者同接在PLC输入公共端COM端。因为二者都用的是常开触点，所以当PLC上电时两触点都不能接通电源，也就是说二者对应的输入继电器触点都不动作，即相对应的（B）中的X0仍是断开状态，X1仍是闭合状态。当按下启动按钮SB1时，（A）图中输入继电器X0的线圈通电，（B）图中常开触点X0动合。因为没按下SB2，所以（B）图中的X1依然是常闭状态，所以电机启动自锁连续运转。当按下停止按钮SB2时，（A）图中输入继电器X1的线圈通电，（B）图中常闭触点X1动断，电机停止运转。

通过以上探究分析，相信你已经从中理出I/O接线图中的触点状态与梯形图中触点的状态的关系。是的，二者没有直接的关系但有间接的联系。 I/O接线图中的触点是通过控制输入继电器的通断电来控制驱动梯形图中触点的状态的。当PLC上电，I/O接线图中的触点不闭合时，则输入继电器就不通电，梯形图中相应的触点就维持原状态；当I/O接线图中的触点时闭合，则输入继电器通电，梯形图中相应的触点就动作。

接下来，我们再来共同探究第二个例子。明确在PLC梯形图编程过程中如何正确选择触点状态。

如图所示，某车间送料小车的自动往复运动，采用了FX2N系列PLC控制三相异步电动机正反转来实现，并且可以在A点或B点起动。请根据所给的I/O接线图（a），将相应的梯形图（b）补充完整。

（a）                                               （b）

（c）

在分析探究此题的过程中，很多学生都遇到同样的瓶颈问题：那就是小车在A点起动时，为什么梯形图中的X2动断不断，X3常开不开？相信经过以下我们的共同探究你一定能找到正确答案。仔细认真如你一定发现了本例（a）图中的A限位开关SQ1和B限位开关SQ2都用了常闭触点。而这两个开关也正是小车在A点或B点起动的关键，也正是梯形图中第二、三个梯级需要补充的重要部分。所以，我们这次重点来探究分析这两个限位开关， 并正确选择梯形图中相应的触点状态。

我们先来探究梯形图中的第二个梯级，即小车在A位置。此时小车碰触A限位开关动作即SQ1动断，所以当PLC上电时输入继电器X2处于断电状态，梯形图中相对应的触点X2（由SQ1驱动）不动作；同时，因为小车在A位置，所以B限位开关不动作即闭合，所以输入继电器X3（由SQ2驱动）处于通电状态，梯形图中相对应的触点X3动作即动合。那么要实现小车在A点起动，梯形图中X2的状态要如何选择呢？我们不防先试试用X2的常开触点，当PLC上电时输入继电器X2处于断电状态，梯形图中相对应的触点不动作，也就是说此时若用了X2的常开触点那么它仍然是断开的，所以不能接通正转线圈Y0。由此我们得出小车要在A点正常起动触点X2要选择常闭状态。而当小车离开A点时，SQ1恢复闭合状态，输入继电器X2通电，梯形图中的X2常闭触点动断，Y0自锁小车继续前行。

同理，小车在B处起动时，第三个梯级的起动信号X3也要选择常闭状态。在这个实例中，因为I/O接线图中SQ1、SQ2用了常闭触点，所以编写PLC梯形图时相应的触点逻辑关系与继电器控制系统的相反。补充完整的梯形图如图（c）所示。

综上，在突破以上瓶颈问题的分析探讨过程中，我们得出如下结论：梯形图中触点状态受I/O接线图中触点的间接控制；梯形图中触点状态由输入继电器的初始通断电状态及电路要求实现的具体功能而定。