PLC梯形图编程：工业自动化的逻辑基石

2026/01/16企业新闻新闻中心行业新闻 60

一、PLC编程语言入门：梯形图（LAD）基础指令全解析

1. 梯形图编程语言概述

可编程逻辑控制器（PLC）作为现代工业自动化的核心控制设备，其编程语言直接影响着控制系统的实现效率和可靠性。在IEC 61131-3标准定义的多种PLC编程语言中，梯形图（Ladder Diagram, LAD）因其直观易懂的特性，成为工业领域应用最广泛的编程语言之一。

梯形图起源于电气控制时代的继电器逻辑图，它将电气控制线路的图形表示转化为编程语言，使得电气工程师能够平滑过渡到PLC编程领域。这种语言使用图形化符号表示逻辑关系，包括触点、线圈、功能块等元素，按照从左到右、从上到下的顺序执行。

2. 梯形图基本结构解析

梯形图的基本结构由以下要素构成：

电源轨：梯形图最左侧的垂直线，象征交流电源的相线或直流电源的正极。虽然现代PLC编程中这一元素已虚拟化，但它保持了与传统电气图的延续性。

梯级：由水平线连接的一系列逻辑元素，每个梯级代表一个独立的逻辑判断和执行过程。PLC运行时按顺序扫描每个梯级，从左上角开始，到右下角结束。

能流概念：这是理解梯形图执行逻辑的关键。在梯形图中，想象存在一种”能流”从左电源轨向右流动，经过各种逻辑条件，最终决定输出线圈是否通电。能流的通断状态由逻辑条件的组合决定。

3. 基础指令系统详解

3.1 触点指令

常开触点（NO Contact）：

符号：├ ┤ 或 ─┤ ├─
功能：当对应位状态为1（ON）时导通，为0（OFF）时断开
示例：I0.0（输入点0.0）的常开触点，当I0.0有信号时导通

常闭触点（NC Contact）：

符号：├ / ┤ 或 ─┤/├─
功能：当对应位状态为0（OFF）时导通，为1（ON）时断开
示例：I0.1的常闭触点，当I0.1无信号时导通

立即触点：

特点：在程序扫描周期中立即读取物理输入状态，而不等待I/O刷新阶段
应用：对响应时间要求极高的场合

3.2 线圈指令

普通输出线圈：

符号：─( )─
功能：当能流到达线圈时，将对应位状态置1
示例：Q0.0（输出点0.0）线圈，能流通则Q0.0输出

取反输出线圈：

符号：─(/)─
功能：当能流到达线圈时，将对应位状态置0；无能流时置1
应用：需要反向逻辑的输出控制

置位/复位线圈：

置位线圈符号：─(S)─
复位线圈符号：─(R)─
功能：置位线圈使对应位保持为1，直到被复位；复位线圈使对应位保持为0，直到被置位
特点：具有记忆功能，常用于自锁电路和状态保持

3.3 逻辑指令

与逻辑（AND）：

实现方式：串联触点
逻辑：所有串联触点都导通时，能流才通过
示例：I0.0和I0.1串联，两者都需为ON

或逻辑（OR）：

实现方式：并联触点
逻辑：任一并联触点导通，能流即通过
示例：I0.0和I0.1并联，任一为ON即可

非逻辑（NOT）：

实现方式：常闭触点
逻辑：输入状态取反
示例：使用I0.2的常闭触点

组合逻辑：
复杂控制通常需要上述基本逻辑的组合应用，形成与或、或与等复合逻辑关系。

4. 梯形图编程基本原则

左重右轻原则：触点应尽量放置在左侧，线圈放置在右侧。每个梯级应以线圈或功能块结束。

上重下轻原则：在并联分支中，单个触点应放在分支上方，复杂电路放在下方。

避免双线圈输出：同一输出线圈在程序中只能出现一次，否则可能导致不可预测的结果。

优化程序结构：减少不必要的梯级和指令，提高程序扫描效率。合理使用中间标志位（M寄存器）简化复杂逻辑。

5. 编程示例分析

下面通过一个简单的电机启停控制程序演示梯形图基本应用：

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网络1：启动控制
|   I0.0   |   I0.1   |   Q0.0   |   Q0.0   |
|----| |----|/|---------( )---------( )-----|
    启动按钮  停止按钮   电机输出   自锁触点

网络2：运行指示灯
|   Q0.0   |   Q0.1   |
|----| |---------( )-----|
   电机状态   运行指示灯

在这个示例中：