PLC梯形图怎么看？触点、线圈与扫描逻辑

读PLC梯形图，要沿梯级判断触点条件是否成立，再看线圈或功能块怎样改变变量，并把这个结果放回程序执行顺序中。梯形图中的触点通常是在检查一个布尔变量，线圈则把逻辑结果写入变量；图上看起来“接通”，不等于现场线路正在导电。

梯形图（Ladder Diagram，LD，有些平台写作LAD）是可编程逻辑控制器（PLC）常用的图形编程语言。掌握基本读法，不只是认出几个符号，而是能回答：当前条件会得到什么结果、下一个梯级会读到什么值、下一轮执行后状态是否延续。

梯形图里的母线、梯级与变量

一段梯形图由多个梯级或网络组成。母线是图形的边界，横向连接线把触点、分支、线圈及功能块连起来。阅读一个基本梯级时，从左侧的逻辑起点沿各条路径向右推进：触点决定条件能否继续成立，右侧线圈接收这一逻辑结果。ABB的LD说明将这些元素与布尔变量的关系分开解释，连线表达的是程序逻辑，而不是电气接线的导线规格或电压。

触点和线圈旁的名称或地址，与符号本身同样重要。一个变量可能映射现场输入、物理输出，也可能只是内部标志、定时器完成位或通信数据。读到PartPresent时，需要从变量声明和I/O映射确定它是否表示工件到位；名称只是线索，不能代替定义。

功能块看起来是带输入、输出引脚的方框，可以执行计时、计数、运算或调用其他程序。它不一定是一个简单的通断条件。大型程序还会分为多个例程；子例程是否被调用、由哪个任务执行，决定了图上的逻辑有没有机会运行。Rockwell的梯形图组成说明也区分了梯级、分支和例程调用。

常开、常闭触点检查的是变量值

普通触点常画成—| |—，取反触点常画成—|/|—，分别俗称常开、常闭触点。对这两类基本逻辑触点，给定左侧传来的逻辑条件为真时，普通触点在关联变量为1时通过，取反触点在变量为0时通过。这里1代表真（TRUE），0代表假（FALSE）；如果左侧条件已经为假，后续串联触点不能自行把整条路径变真。

关联变量值	普通触点的条件	取反触点的条件
0	不成立	成立
1	成立	不成立

例如，一个按钮采用物理常闭接点，未按下时让PLC输入位为1，按下后变为0。如果程序要在“按钮未按下”时允许某段逻辑继续成立，就应检查这个输入位是否为1，而不是因为现场用了常闭接点，就机械地画一个取反触点。物理接点描述电路状态，程序触点描述对变量值的判断，两者要通过接线和输入映射对应起来。

ABB的触点文档明确说明取反触点在变量为假时传递真条件。在Rockwell指令中，XIC检查位是否置位，XIO检查位是否清零；这些助记符可帮助跨平台认图，但变量地址、显示颜色和扩展符号仍须以所用软件为准。

串联、并联怎样组成与、或、非逻辑

把两个普通触点A、B串联，只有A与B都为1，这条路径才成立，对应A AND B。把它们并联，只要至少一条支路成立，汇合后的条件就成立，对应A OR B。在某个触点上取反，则把“检查1”变成“检查0”；它不会将整段网络的所有条件一起取反。

读混合逻辑时，要先看分支从哪里分开、在哪里汇合。假设A串联在前，后面B与C并联，整体是A AND (B OR C)。当A=0、B=1、C=1时，虽然并联部分成立，整体仍为0，因为两条支路都必须经过A。若误读成(A AND B) OR C，就会错误地认为C能绕过A。

普通线圈常画成—( )—。该指令被执行时，将前面的逻辑结果写入它所关联的布尔变量：结果真写1，结果假写0。它并不是“只在真时写1、假时什么也不做”。以Rockwell的OTE指令为例，官方执行表明确列出了这两种赋值行为。若例程没有执行、被跳过或控制器不在相应运行状态，就不能拿这条普通赋值规则推断现场输出。

扫描顺序为什么会改变读图结果

在一个没有跳转的顺序执行梯形图例程中，可以沿梯级排列逐条追踪变量。关键是：某条指令写入的内部变量，后续指令再读取时可能已经是新值，而不是所有梯级都使用进入本轮之前的同一份变量快照。

例如，设本轮开始A=1、M=0、B=0，且只有下面两条普通赋值逻辑写M和B。先执行“用A驱动M”，M变为1；再执行“用M驱动B”，B便读到新M，变为1。若调换两条的顺序，B先读到旧M=0，仍为0，随后M才变为1；在A保持为1、无其他写入的下一轮，B才得到1。程序图没有增加元件，仅仅换了执行顺序，第一轮结果已经不同。

程序里的输出变量与物理端子也有不同的更新时间。以Siemens STEP 7 V21对S7-1200周期程序的说明为例，默认过程映像流程是先把输出映像送到输出模块，再读取输入并更新输入映像，然后执行用户程序。因此，本轮程序产生的新输出值，通常要到下一次相应输出刷新才传到端子。直接I/O访问、其他任务、中断或异步更新的系统有不同机制，不能把这一顺序当作所有PLC的统一规则。

同一个变量如果被多处写入，也要沿实际执行路径检查。在同一顺序路径中，后执行的普通线圈可能覆盖前面的赋值；其他任务或通信写入还会增加新的变化来源。发现“前面条件明明满足，最后却变成0”，应查变量交叉引用和写入顺序，而不是只看第一个线圈。

自保持如何跨扫描周期延续状态

自保持是把一个状态变量的触点并联到启动条件旁边，让已经成立的状态在下一轮参与自己的条件判断。它依靠程序反馈延续，不是普通线圈突然获得了永久记忆。

以下只用内部标志演示：StartReq是启动请求，CancelReq是取消请求，Active是活动状态，初值为0；每轮都执行这段逻辑，且没有其他地方写Active。把CancelReq取反触点串联在前，StartReq与Active的普通触点并联在后，最后写Active，可表示为：

Active的新值 = NOT CancelReq AND (StartReq OR Active的原值)

本次读取情形	StartReq	CancelReq	写入前Active	写入后Active
初始	0	0	0	0
收到启动	1	0	0	1
启动松开	0	0	1	1
收到取消	0	1	1	0
取消松开	0	0	0	0

启动松开后，Active的触点仍使并联分支成立，所以继续写1。取消请求到来时，前面的取反触点不成立，整条路径变假，普通线圈写0。取消松开后，启动条件与自保持条件都为0，因此不会自行恢复。这个例子里即使启动与取消同时为1，取消条件也会阻断整条路径。

置位/复位指令采用另一种行为：置位条件成立时写1，条件不成立时不因此写0；复位条件成立时再清零。例如Rockwell的OTL/OTU分类及OTU执行说明体现了这一差别。分开的置位与复位指令若同轮都执行，结果取决于执行顺序；专用SR、RS功能块还各有优先规则。跨扫描保持与掉电后保留也不是同一件事，掉电状态要看变量保持配置、启动处理及控制器行为。

定时器、计数器和比较指令怎样读

看到功能块，除了判断左侧条件，还要看实例名、输入参数和输出结果。以CODESYS Standard库的接通延时定时器TON为例，IN是启动计时的布尔输入，PT是设定时间，ET是已逝时间，Q是到时结果。假设PT=2秒，IN连续为真，等计时达到设定值后，Q才为真；若1秒时IN变假，计时复位，下一次变真重新开始。程序需要继续执行其他逻辑，并不是停在这个方框里等待2秒。

向上计数器CTU则在CU从0变成1的上升沿增加计数CV；CU持续为1多个扫描周期，不代表每轮都加1。PV是预设计数，CV达到PV时Q为真，RESET为真时清零。普通扫描读取未必能捕获短于采样间隔的所有现场脉冲，这也是不能把“程序计数结果”直接视为“实际经过件数”的原因之一。

比较指令判断两个数值的关系，例如Temperature > Limit得到一个布尔条件，再与其他条件组合。读图时要确认数值类型、单位和换算：温度工程值与传感器原始码值不是同一量，不能仅看比较符号就认定门限含义。不同平台的定时、计数助记符和参数布局可能不同，应先识别功能，再按该指令的文档解释端口。

从一个输出向前追，怎样把整段逻辑读完整

面对实际程序，可以把“输出为什么不成立”拆成一条可检查的路径：

1. 找到该线圈或功能块输出对应的变量，并查看它的类型、含义及I/O映射。
2. 确认所在例程会被哪个任务或调用指令执行，是否存在跳转或未调用的分支。
3. 从输出向左还原条件，将串并联关系写成带括号的逻辑式，再用当前变量值逐段验算。
4. 查这个变量的全部读取和写入位置，把定时、计数、置位、复位及其他任务的影响放进执行顺序。
5. 分别检查初始、条件到来、条件撤销和下一轮的状态，最后才把程序结果与模块和现场反馈对应起来。

在线监视的高亮能帮助找到当前成立的逻辑路径，但显示颜色不是跨平台统一标准，画面刷新也不是逐条指令的连续录像。程序变量为1，仍需经过I/O配置、输出模块和现场电路才能产生实际动作；程序变量为0，则先解释是哪一条条件或写入使它为0。

上述内部标志和普通触点示例用于理解梯形图。机械急停、防护门等安全功能还涉及相应安全硬件、诊断与验证，不能把这类教学自保持逻辑直接当作安全停机程序。

参考资料

• ABB：Ladder Diagram (LD)。
• ABB：Command: Insert Contact。
• Rockwell Automation：Bit Instructions。
• Rockwell Automation：Output Energize (OTE)。
• Rockwell Automation：Output Unlatch (OTU)。
• Rockwell Automation：Ladder diagram components。
• Siemens STEP 7 V21：Cyclic OBs (S7-1200)。
• CODESYS Standard 3.5.22.0：TON。
• CODESYS Standard 3.5.22.0：CTU。