阶梯逻辑图

回路1 回路2 回路3 回路4
X0
X1 X2 X3 X4 X5
X6
Y0 Y1 Y2 Y3
傳統階梯圖
回路1 回路2 回路3 回路4
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
Y0 Y1 Y2 Y3
PLC階梯圖
● 顺序逻辑
顺序逻辑为具有回授结构之回路，亦即将回路输出结果拉回当输入条件，如此在相同输入条件下， 会因前次状态或动作顺序不同，而得到不同的输出结果。
负缘接点（Contact Falling edge）：即「下微分接点」，本组件在其操作数（本图例为 X0）状态之降缘（1→0） 瞬间会产生一个只「ON」一个扫瞄时间之单击脉波。
1-16
3-4 步级数与组件地址 PLC 每个指令其在内存均会占一空间，譬如 LD 指令其需要 1 个 Byte 的地址空间，TMR 指令其需
中使用 a 接点、b 接点、正缘（Rising edge）接点及负缘（Falling Edge）接点 ，所获得之状态波形。
1-15
正缘接点（Contact Rising edge）：即「上微分接点」，本组件在其操作数（本图例为 X0）状态之升缘（0→1） 瞬间会产生一个只「ON」一个扫瞄时间之单击脉波。
下面回路刚接上电源时，虽 X4 开关为 ON，但 X5 开关为 OFF，故输出继电器 Y3 不动作，而继电 器之输出将会等 X5 闭合后才会 ON，一旦输出继电器 Y3 动作（ON）后，Y3 会有一个 ON 状态的回授 讯号与 X4 的 b 接点并联，故 X4 将无法影响 Y3，直到 X5 打开 Y3 状态才会改变，此回路又称自保持电 路。
要 4 个 Byte 的地址空间，另外提及一点，通常 1Byte＝1Step，PLC 的程序记忆容量，一般多使用「STEP」 的单位。1 STEP 是表示 PLC 运算之 Ladder 回路的接点，为线圈的一个符号之演算实行时的单位。记忆 容量如以 STEP 数来表示，可容易的得知可收纳多少程度的符号数之程序目标。例如，记忆容量在 10K STEP 的话，符号数最大约 10,000 个。
7
VFD-A 變頻器反轉命令
7
104 STOP 105 RDST 106 RSTEF
VFD-A 變頻器停止命令
7
VFD-A 變頻器狀態讀取命令
5
VFD-A 變頻器異常重置命令
5
1-19
应用命令的 STEP 数会随着命令而大不相同，在移动命令为 5 STEP，四则及逻辑运是 5～7 STEP （以 16bit 长度而言）。在 DVP-PLC 应用命令中以 32 bit 区域比较（DZCP）命令所占 17 STEP 为最多。
程序设计时，在可达到相同目的时若可将程序的 STEP 数降到最少则程序的扫描时间也会缩短。 下图为已经转换的 PLC 阶梯图，在母线左边的数字为各网络的起始地址，若要计算 CMP C0 K1 M0 这个应用命令在此程序中的地址请对照《基本命令 STEP 数》及《应用命令 STEP 数》，此例 CMP C0 K1 M0 的地址为 9（网络起始地址）+1（LD 指令所占 STEP 数）＝10（CMP CO K1 M0 起始地址）。
正緣檢出動作開始
91 LDF
負緣檢出動作開始
92
ANDP
正緣檢出串聯連接
93
ANDF
負緣檢出串聯連接
94 ORP
正緣檢出並聯連接
95 ORF
負緣檢出並聯連接
98 INV
運算結果反相
STL
程式跳至副母線
RET
程式返回主母線
STEPS 4 4 6 3 3 3 3 3 3 1 1 1
1-18
《应用命令 STEP 数》
母線
節點
並聯區塊
串聯區塊
網路1
分歧
網路2 網路3
接点（Contact） 接点为表示导通（ON）与不导通（OFF）状态的组件，共有两种。一为〝输入接点〞（编号以 X 开
头者），其状态为来自外界（端子台上的输入点）。另一为〝继电器接点〞，其状态是反应（来自）继电 器线圈之状态。DVP 系列 PLC 提供有 a 接点、b 接点、上/下微分接点、比较接点（3.5 版之后）。
本章将介绍 PLC 阶梯图程序之基本原理，以及将阶梯图程序转换成指令码。
1-11
3-1 阶梯图工作原理
无论传统阶梯图或 PLC 阶梯图其工作原理均相同，只是在符号上传统阶梯图以较接近实体的符号表 示，而 PLC 则采用更简明且易于在计算机或报表上表示的符号而已。在阶梯图逻辑方面可区分为组合逻 辑和顺序逻辑两种，兹分述如下：
自外界讀取輸入點狀態
程式 開頭
依階梯圖 組態演算 出輸出結 果（尚未 送至外界 輸出點）
X0 Y0
X1 Y1
X2 X3 Y2
X4 X5 Y3
X6
END
程式最後
自外界讀取輸入點狀態
1-13
3-3 阶梯图组成及其术语定义
在 DVP-PLC 指令中，其中有些指令一定要从母线开始，有些则是条件式输出，有些只能加在其它指 令之间，使用时请特别留意。下图标为阶梯图的架构说明：
X4 X5
Y3 Y3
傳統階梯圖
৙બ
X4 X5
Y3 Y3
PLC階梯圖
৙બ
1-12
3-2 传统阶梯图与 PLC 阶梯图之差异
虽然传统阶梯图与 PLC 阶梯图之工作原理事完全一致，但实际上 PLC 是利用微电脑芯片（CPU） 来仿真传统阶梯图之动作，亦即利用扫瞄的方式逐一地察看所有输入组件及输出线圈之状态，再将此等 状态依阶梯图之组态逻辑来演算出和传统阶梯图一样之输出结果，但因 CPU 只有一个，只能逐一地察看 阶梯图程序中的回路，并依程序及输入/输出状态演算输出结果，再将结果输出至外部界面，然后又重新 读取输入状态、演算、输出，如此周而复始地循环执行上述动作，此一完整之循环动作所费之时间称之 为扫瞄时间，此扫瞄时间会随着程序之增大而加长，此扫瞄时间将造成从输入检知、到输出反应的时间 延迟，延迟时间越长对控制所造成的误差越大，甚至会产生无法胜任控制要求的情况，此时就必须选用 扫瞄时间更快的 PLC，因此 PLC 之扫瞄速度是 PLC 之重要规格，惟拜微电脑之 ASIC（特定用途 IC） 技术之精进，现今之 PLC 在扫瞄速度上均有极大的改善，下图为 PLC 之阶梯图程序扫瞄之示意图。
第 3 章 阶梯逻辑图（LADDER LOGIC DIAGRAMS）
阶梯图（Ladder Diagram），是一种使用一系列标准阶梯符号的语言，它发源于美国，它与 PLC 结 合以取代传统电译（relay）箱，电工配线时最常用阶梯图来代表机电控制的状态，阶梯图一定是由一条 直立的母线开始控制讯号，接着是一连串的逻辑上的 AND 及 OR 处理后，最后归入另一条直立的地线返 回大地，在 DVP-PLC 的应用中我们经常不列出地线，所以只看到左边一条母线而已，阶梯图对简单的顺 序控制而言是最方便的表现方法。在 DVP-PLC 的控制系统中，我们习惯以 X、Y、T、C、M 及 S 等英 文字母为开头，代表各种继电器的使用种类，在 DVP-PLC 上所有继电器都可以重复使用，没有次数上的 限制。
继电器
正如同传统继电器，它包含线圈（Coil）和接点（Contact），如下所示。
繼電器線圈
COIL Y0
LD Y0 LDI Y0 LDP Y0 LDF Y0
繼電器接點
如上图所示，继电器必有线圈，欲使继电器动作，需驱动其线圈（OUT 指令驱动），如线圈被驱动 后，其接点状态便会受到影响。
母线（Origin） 阶梯图最左侧之起始线。
一般来说，演算内容简单的 PLC 命令是 STEP 数较少，含来源（Source），目的（Destination）的 处理内容居多之应用演算命令是 STEP 数较多。
DVP-PLC 基本命令通常是以 1 STEP 处理。而脉冲、计时、计数或主控点命令为 3 STEP 左右，但 与应用命令相比的话，算少数了。
長度（STEPS）
16 bit 32 bit
3
–
3
–
1
–
1
–
1
–
1
–
1
–
1
–
3
–
1
–
7
13
9
17
5
9
5
9
5
9
7
13
7
13
7
13
7
13
3
5
3
5
7
13
7
13
7
13
9
–
9
–
5
–
7
–
7
–
5
wk.baidu.com
–
7
13
7
13
7
13
7
–
7
–
3
–
9
–
7
–
7
–
7
101 MODWR
MODBUS 資料寫入
7
102 FWD 103 REV
VFD-A 變頻器正轉命令
● 组合逻辑
组合逻辑之阶梯图系单纯地将单一或一个以上的组件组合（串、并联等）后再将结果送到输出组件 （线圈、定时器/计数器或应用命令等）之回路结构。
下图例为组合逻辑分别以传统阶梯图及 PLC 阶梯图表示之范例，其中回路 1 使用一常开开关（NO： Normally Open）亦即一般所谓的 “a” 开关或接点，其特性是在平常（未压下）时其接点为开路（OFF） 状态，故输出点 Y0 不动作，而在开关动作（压下按钮）时其接点变为导通（ON），此时输出点 Y0 便动 作。同样地，回路 2 使用一般常闭开关（NC：Normally Close）亦即一般所称之 “b” 开关或接点，其特 性是在平常时其接点为导通（ON）状态，故输出点 Y0 动作，而在开关动作时其接点变为开路（OFF）， 此时输出点 Y0 不动作。
1-14
节点（Node）
任两个或两个以上组件相连接之点。
组件（Element）
组件（即接点或线圈）为组成阶梯图程序之最基本单位。 组件的表示分为两部分，一为组件之符号，称之为运算码（OP Code），另一为数字部分，称之为操 作数（Operand），如下所示。
X5
階梯圖符號
指令碼
LD
Y3
運算元
運算碼 OUT
DCMP 比較
11 ZCP
DZCP 區域比較
12 MOV
DMOV 移動
18 BCD
DBCD BCD 轉換
19 BIN
DBIN BIN 轉換
20 ADD
DADD BIN 加法
21 SUB
DSUB BIN 減法
22 MUL
DMUL BIN 乘法
23 DIV
DDIV BIN 除法
24 INC
DINC BIN 增加
54 HSCR DHSCR 比較 RESET
57 PLSY DPLSY 脈波輸出
58 PWM
– 脈波波寬調變
60 IST
– 初始狀態
66 ALT
– ON/OFF 交替
80 RS
– 串列資料傳輸
82 ASCI
– HEX 轉為 ASCⅡ
83 HEX
– ASCⅡ轉為 HEX
100 MODRD
MODBUS 資料讀取
MC
共通串聯接點之連結
MCR
共通串聯接點之解除
RST
接點或暫存器清除
END
程式結束
P
指標
I
中斷插入指標
STEPS 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 1 1
1
API 命令碼
功能
96 TMR
16 位元計時器
97 CNT
16 位元計數器
97
DCNT
32 位元計數器
90 LDP
25 DEC
DDEC BIN 減少
26 WAND DAND 16 位元積
27 WOR
DOR
16 位元或
28 WXOR DXOR 16 位元互斥或
34 SFTR
–
位元右移
35 SFTL
–
位元左移
40 ZRST
–
指定區域重置
41 DECO
– 解碼
42 ENCO
– 編碼
50 REF
– I/O 更新處理
53 HSCS DHSCS 比較 SET
区块（Block） 两个或两个以上之组件组合成之回路称之。
串联区块：两个或两个以上组件串接而成之单列回路。 并联区块：由组件或串联区块并联组成之平行（矩形）封闭回路称之。
分歧（Branch） 任一网络中垂直线右方有两列或两列以上之回路连接，此即分歧。
网络（Network） 由组件、分歧、区块组成一能执行特定功能之回路，即称为网络。 下图例为由 PLC 输入模块上之编号 X0 输入点作如上图之 ON/OFF 动作，在 DVP-PLC 阶梯图程序
API
命令碼
16 bit 32 bit
功能
00 CJ
–
條件跳躍
01 CALL
–
呼叫副程式
02 SRET
–
副程式結束
03 IRET
–
㆗斷插入返回
04 EI
–
㆗斷插入致能
05 DI
–
㆗斷插入禁能
06 FEND
–
主程式結束
07 WDT
–
逾時監視計時器
08 FOR
–
巢串迴路起始
09 NEXT
–
巢串迴路結束
10 CMP
1-17
《基本命令 STEP 数》
命令碼
功能
LD
載入 a 接點
LDI
載入 b 接點
AND
串聯 a 接點
ANI
串聯 b 接點
OR
並聯 a 接點
ORI
並聯 b 接點
OUT
驅動線圈
SET
動作保持(ON)
ANB
串聯迴路方塊
ORB
並聯迴路方塊
MPS
存入堆疊
MRD
讀出堆疊(指標不動)
MPP
讀出堆疊
NOP
無動作