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PLC梯形圖控制程序與繼電接觸器控制電路雖然有相似之處，但卻不是的一一對應(yīng)關(guān)系。由于PLC的結(jié)構(gòu)、工作原理與繼電接觸器控制電路的不同，因而梯形圖控制程序與繼電接觸器控制電路兩者之間又存在著一些差異。

   (1)PLC采用梯形圖編程是模擬繼電接觸器控制系統(tǒng)的表示方法，因而梯形圖中各元器件也沿用了繼電接觸器控制系統(tǒng)中的叫法，稱之為“（軟）繼電器”。但是梯形圖中的“軟繼電器”并非真實(shí)的物理繼電器，每個“軟繼電器”各自均為PLC存儲器中的一個“位寄存器”，有兩種相反狀態(tài)，相應(yīng)位的狀態(tài)為“1”時表示該繼電器線圈“得電”，狀態(tài)為“0”時則表示該繼電器線圈“失電”，因此稱其為“軟繼電器”。用“繼電器”表示PLC中的元器件就可以按繼電接觸器控制系統(tǒng)的形式來設(shè)計(jì)梯形圖程序。
   (2)梯形圖程序中流過的“電流”也并非真實(shí)的物理電流，而是“能流”，它只能按“從左到右”、“從上到下”的規(guī)則流動?！澳芰鳌辈辉试S倒流?！澳芰鳌钡竭_(dá)則對應(yīng)線圈得電接通。其實(shí)“能流”只是用戶程序運(yùn)算中滿足輸出執(zhí)行條件時的形象表示方式而已。“能流”流向的規(guī)則是為了順應(yīng)PLC掃描是“從左到右”、“從上到下”的順序進(jìn)行而規(guī)定的。但是繼電接觸器控制系統(tǒng)中電流則是真實(shí)的物理電流，是可以用電流表測量出來的，其流動方向也是可以根據(jù)外加電源的實(shí)際情況自由流動。
   (3)梯形圖程序中的常開、常閉觸點(diǎn)不是實(shí)際的物理觸點(diǎn)。它們只是反映與現(xiàn)場物理開關(guān)的狀態(tài)相對應(yīng)的輸入、輸出映像寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中的相應(yīng)位的狀態(tài)，在PLC中認(rèn)為常開觸點(diǎn)是對位寄存器狀態(tài)進(jìn)行“讀取”操作，而常閉觸點(diǎn)則是對位寄存器進(jìn)行“取反”操作。
   (4)梯形圖程序中的線圈不是實(shí)際物理線圈，無法用它來直接驅(qū)動現(xiàn)場元件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸出線圈中的狀態(tài)會直接傳輸?shù)捷敵鲇诚窦拇嫫鞯南鄳?yīng)位中去，然后用該輸出映像寄存器位中的狀態(tài)“1”（高電平）或“0”（低電平）去控制輸出電路中相應(yīng)電路，并經(jīng)功率放大之后去控制PLC的輸出器件（繼電器、晶體管或可控硅），進(jìn)而使其觸點(diǎn)通斷來控制外部現(xiàn)場元件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
   (5)在編制梯形圖程序時，PLC內(nèi)部繼電器的觸點(diǎn)原則上可以無限次調(diào)用，因?yàn)榇鎯卧械奈粻顟B(tài)可重復(fù)讀取；而繼電接觸器控制電路中的繼電器觸點(diǎn)數(shù)是由繼電器的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定，因而也會隨著結(jié)構(gòu)形式的確定而固定下來，其數(shù)量是有限的。要特別強(qiáng)調(diào)的是，在PLC中一般情況下在同一梯形圖程序中線圈通常只能調(diào)用一次，因此應(yīng)盡量避免重復(fù)使用同一地址編號的線圈（重復(fù)線圈會導(dǎo)致輸出結(jié)果的不確定性）。

 1．邏輯控制方式
   (1)繼電器控制：利用各電氣元件機(jī)械觸點(diǎn)的串、并聯(lián)組合成邏輯控制；采用硬線連接，連線多而復(fù)雜，使以后的邏輯修改、增加功能很困難。
   (2)PLC控制：以程序的方式存儲在內(nèi)存中，改變程序，便可改變邏輯；連線少、體積小、方便可靠。
    2．順序控制方式
   (1)繼電器控制：利用時間繼電器的滯后動作來完成時問上的順序控制：時間繼電器內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)易受環(huán)境溫度和濕度變化的影響，造成定時的精度不高。
   (2)PLC控制：由半導(dǎo)體電路組成的定時器以及由晶體振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖計(jì)時，定時精度高；使用者根據(jù)需要，定時值在程序中可設(shè)置，靈活性大，定時時間不受環(huán)境影響。
    3．控制速度
   (1)繼電器控制：依靠機(jī)械觸點(diǎn)的吸合動作來完成控制任務(wù)，工作頻率低，工作速度慢。
   (2)PLC控制：采用程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，穩(wěn)定、可靠，運(yùn)行速度大大提高。
    4．靈活性和擴(kuò)展性
   (1)繼電器控制：系統(tǒng)安裝后，受電氣設(shè)備觸點(diǎn)數(shù)目的有限性和連線復(fù)雜等原因的影響，系統(tǒng)今后的靈活性、擴(kuò)展性很差。
   (2)PLC控制：具有的輸入與輸出模塊；連線少，靈活性和擴(kuò)展性好。
    5．計(jì)數(shù)功能
   (1)繼電器控制：不具備計(jì)數(shù)的功能。
   (2)PLC控制：PLC內(nèi)部有特定的計(jì)數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的步進(jìn)控制。
    6．可靠性和可維護(hù)性
   (1)繼電器控制：使用大量機(jī)械觸點(diǎn)，觸點(diǎn)在開閉時會產(chǎn)生電弧，造成損傷并伴有機(jī)械磨損，使用壽命短，運(yùn)行可靠性差，不易維護(hù)。
   (2)PLC控制：采用微電子技術(shù)，內(nèi)部的開關(guān)動作均由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成；體積小，壽命長，可靠性高，并且能夠隨時顯示給操作人員，及時監(jiān)視控制程序的執(zhí)行狀況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供便利。

西門子PLC的選型方法有哪些

?PLC是一種通用工業(yè)控制裝置。功能的設(shè)置總是面向大多數(shù)用戶的。眾多的PLC產(chǎn)品既給用戶提供了廣闊的選擇余地，也給用戶規(guī)定了一些使用環(huán)境和要求,這樣就給用戶使用PLC產(chǎn)品帶來了一定困難。

??PLC的選用與繼電器接性器控制系統(tǒng)元件的選用不同，繼電器按觸器系統(tǒng)元件的選用。要在設(shè)計(jì)結(jié)束之后才能定出各種元件的型號、規(guī)格和數(shù)量以及確定控制臺、控制柜的大小等，而PLC的選用則在應(yīng)用設(shè)計(jì)的開始印可根據(jù)工藝提供的資料及控制要求等預(yù)行。

??在選擇PLC的型號時一般從以下幾個方面來考慮。

??1.功能滿足要求

??PLC的選型基本原則是滿足控制系統(tǒng)的功能需要，控制系統(tǒng)需要什么功能，就選擇具有什么樣功能的PLC。當(dāng)然要兼顧維修、條件的通用性。

??對于小型單機(jī)僅需要開關(guān)量控制的設(shè)備，一般的小型PLC都可以滿足該要求。

??到了20世紀(jì)90年代，小型，中型和大型PLC已普遍進(jìn)行PLC與PLC、PLC與上位計(jì)算機(jī)的通信與聯(lián)網(wǎng)，具有數(shù)據(jù)處理，模擬量控制等功能，因此在功能的選擇方面，要特別注意的是特殊功能的需要。這就要選擇具有所需功能的PLC主機(jī)，還要根據(jù)需要選擇相應(yīng)的模塊，例如開關(guān)量的特殊10模塊、模擬量的IO模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、通信模塊和人機(jī)界面單元等。

??2.I/O點(diǎn)數(shù)

??準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備對I/O點(diǎn)數(shù)的總肯要量是PLC選型的基礎(chǔ)，把各輸入設(shè)備和被控301

??設(shè)備詳細(xì)列出，然后在實(shí)際統(tǒng)計(jì)出I/O點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上加15%~20%的備用量，以便今后調(diào)整和擴(kuò)充。

??多數(shù)小型PLC為整體式，除了按點(diǎn)數(shù)分成許多檔次外，還有擴(kuò)展單元。例如FX2N系列PLC主機(jī)分為16、24、32、64、80、128點(diǎn)6擋，還有多種擴(kuò)展模塊和單元。

??模塊式結(jié)構(gòu)的PLC采用主機(jī)模決與I/O模塊、功能模塊組合使用的方法，I/O模塊按點(diǎn)數(shù)分為8、16、32、64點(diǎn)不等。用戶可根據(jù)需要，選擇和靈活組合使用主機(jī)與I/O模塊

??3.考慮I/O信號的性質(zhì)

??除決定好I/O點(diǎn)數(shù)外，還要注意I/O信號的性質(zhì)、參數(shù)等，例如，輸入信號電壓的類型、等級和變化率:信號源是電壓輸出型還是電流輸出型，只NPN輸出型還是PNP輸出型等;還要考慮輸出信號的負(fù)載性質(zhì)是交流的，還足直流的，以及負(fù)載的容量即電流的大小，以使確定選用品體管、雙向品剛管還足繼電器輸出。

??4.估算系統(tǒng)對PLC響應(yīng)時間的要求

??對于大多數(shù)應(yīng)用場合來說，PLC的響應(yīng)時間不是主要的問題。響應(yīng)時間包括輸入濾波時間、輸出濾波時間和掃描周期。PLC的順序掃指工作方式使它不能可靠地按收持續(xù)時間小于掃描周期的輸入信號，為此，需要選取高掃描速度的PLC，例如FX2N處理速度達(dá)0.08μs步，這樣高速計(jì)數(shù)器的脈沖一般輸入端也無法響應(yīng)，需另行處理。

??5.程序存儲器容量

??PLC的程序存儲器容量通常以字或步為單位，例如1K字、4K步等叫法。PLC的程序步是由一個字構(gòu)成的，即每個程序少占一個存儲器單元。

??用戶程序所需存儲器容量可以預(yù)先估算。對于開關(guān)量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲器的字?jǐn)?shù)等于I/O信號總敬乘以8，對于有模擬量I/O的系統(tǒng)，每一路模擬量信號大約需100字的存儲器容量。

??人多數(shù)PLC的存儲器采用模塊式的存儲器卡盒，同一型號的PLC可以選配不同容量的存儲器卡盒，實(shí)現(xiàn)可選擇的多種用戶存儲界的容量，例如FX2型PLC可以有2K步、8K步等。

??此外，還應(yīng)根據(jù)用戶程序的使用特點(diǎn)來選擇存儲器的類型。當(dāng)程序要頻繁修改時，應(yīng)選用CMOS-RAM。當(dāng)程序長期不變和長期保存時應(yīng)選用EEPROM或EPROM。

??關(guān)于PLC的選型問題，還應(yīng)考慮到PLC的聯(lián)網(wǎng)通信功能、價格因素，系統(tǒng)可靠性也是考慮的重要因素。

??6.編程器與外圍設(shè)備的選擇

??小型PLC控制系統(tǒng)通常都選用價格便宜的簡易編程器。如果系統(tǒng)大，用PLC來，選臺功能強(qiáng)、編程方使的圖形編程器也不錯，如果有現(xiàn)成的PC，只要配一條通信電纜在計(jì)算機(jī)上裝上相應(yīng)的編程軟件，這樣更好。

STEP7的主程序結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。從圖中可以看出，操作系統(tǒng)自動循環(huán)掃描OB1，OB1安排其他程序塊的調(diào)用條件和調(diào)用順序。FC和FB可以互相調(diào)用。功能塊FB1后面的陰影部分表示伴隨著FB的背景數(shù)據(jù)塊。程序塊的調(diào)用與計(jì)算機(jī)中子程序的調(diào)用情況相同。程序塊的調(diào)用情況如圖3-4所示。

??線性化編程與結(jié)構(gòu)化編程

??如果把整個用戶程序都寫在OB1中，操作系統(tǒng)會自動地按順序掃描處理OB1中的每一條指令并不斷地循環(huán)，這種編程方式就稱為線性化編程。這種梯形圖程序如果打印出來，看起來就和繼電控制原理展開圖很像。這種編程方式簡單明了，適合比較簡單的控制任務(wù)，是許多小型PLC常采用的編程方式。

??但是，這種編程方式存在若干原理性的缺陷。首先，這種編程方式浪費(fèi)了CPU的一些資源。因?yàn)?，在這種編程方式下，CPU在每個掃描周期都要處理程序中的全部指令，而實(shí)際上許多指令并不需要每個掃描周期都去處理。例如，在機(jī)器手動操作的時候，與自動操作相對應(yīng)的程序就不需要處理;反之亦然。其次，它不利于在比較復(fù)雜的程序編制時的分工合作，Zui主要的是它不利于程序的結(jié)構(gòu)化。

??所謂結(jié)構(gòu)化編程，是對應(yīng)于一些典型的控制要求編寫通用的程序塊，這些程序塊可以反復(fù)被調(diào)用以控制不同的目標(biāo)。這些通用的程序塊就稱為結(jié)構(gòu)，利用各種結(jié)構(gòu)來組成程序就稱為結(jié)構(gòu)化編程。要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程有兩個必要條件：一是程序能夠分割;二是能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)賦值。S7程序是由塊組成的，程序塊也可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)賦值，所以可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化。結(jié)構(gòu)化編程除了可以避免上述缺點(diǎn)外，還有許多優(yōu)點(diǎn)。它使程序通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，縮短了程序的長度，減少編程工作量。