4. 基本逻辑指令与梯形图编程

梯形图（Ladder Diagram，简称LAD）是三菱FX系列及iQ-F系列PLC最常用的编程语言，它的图形符号来源于继电器控制电路，因此对电气人员非常直观。但梯形图并不是"画电路图"，它本质上是一种由PLC循环扫描执行的逻辑运算表达方式。理解这一点，是掌握基本逻辑指令的关键。

一、触点与线圈：梯形图的最小单元

梯形图中最基本的三种元素是常开触点、常闭触点和输出线圈。它们对应的软元件和指令如下：

• 常开触点（LD/LDI）：对应软元件为"1"时导通。梯形图中画成两条竖线中间断开的形式，类似继电器常开接点。
• 常闭触点（LDI/LD）：对应软元件为"0"时导通，画成带斜杠的接点。
• 输出线圈（OUT）：位于梯形图最右侧，当左侧逻辑运算结果为"1"时，线圈对应的软元件被置为ON。

需要特别强调的是：梯形图的"能流"方向是从左母线到右母线，触点串联表示"与"逻辑，触点并联表示"或"逻辑。例如，启动按钮X0与停止按钮X1（常闭）串联后驱动Y0，就是典型的"启保停"电路。在iQ-F中，X0～X7为输入继电器，Y0～Y7为输出继电器，M0～M499为通用辅助继电器，T0～T199为定时器，C0～C199为计数器。

二、置位与复位：保持型输出

OUT指令是"即时输出"，当逻辑条件消失时线圈立即断开。而SET（置位）和RST（复位）指令可以让软元件保持状态，直到遇到相反的指令。这在需要"按下启动后持续运行"的场合非常有用。

例如，用SET/RST实现电机启停控制：

LD X0        // 启动按钮
SET Y0       // 置位Y0，电机启动并保持
LD X1        // 停止按钮
RST Y0       // 复位Y0，电机停止

与OUT指令相比，SET/RST的优势在于：即使启动按钮松开，Y0仍保持ON；只有按下停止按钮才会断开。需要注意的是，SET和RST之间没有先后顺序限制，但同一软元件如果同时被SET和RST驱动，程序会按扫描顺序执行，最后执行的那条指令生效。因此在实际编程中应避免这种"双线圈"冲突。

三、边沿触发：捕捉瞬间变化

PLC的扫描周期通常为几毫秒到几十毫秒，如果按钮按下的时间很短，普通触点可能"抓不住"这个信号。边沿触发指令就是用来捕捉信号从OFF到ON（上升沿）或从ON到OFF（下降沿）的瞬间。

• LDP（上升沿）：仅在信号由0变1的那个扫描周期导通一次。
• LDF（下降沿）：仅在信号由1变0的那个扫描周期导通一次。
• PLS（脉冲输出）：检测到上升沿时，让指定软元件导通一个扫描周期。
• PLF（脉冲输出）：检测到下降沿时，让指定软元件导通一个扫描周期。

边沿触发在计数、单次动作、状态切换等场合非常关键。例如，用PLS指令让M0在X0按下瞬间产生一个脉冲，再用M0驱动计数器C0，就可以实现"每按一次按钮计数加一"的功能。

四、逻辑块与程序结构

当梯形图变得复杂时，需要用到逻辑块指令来处理"块与"和"块或"的关系。三菱PLC中常用的有：

• ANB（块与）：将两个并联块串联起来。
• ORB（块或）：将两个串联块并联起来。
• MPS/MRD/MPP：用于多重输出分支，分别表示进栈、读栈、出栈。

程序结构上，iQ-F系列支持主程序、子程序和中断程序。主程序从上到下循环扫描，子程序通过CALL指令调用，中断程序则由外部中断或定时中断触发。合理的程序结构应该做到：主程序负责主要逻辑，子程序负责重复功能，中断程序负责紧急处理。

五、编程实践要点

在实际编写梯形图时，有几个容易出错的地方需要特别注意：

1. 双线圈问题：同一个输出线圈（如Y0）在程序中只能出现一次。如果多次使用OUT Y0，PLC会以最后一次扫描结果为准，前面的逻辑会被覆盖。正确做法是用中间继电器M汇总逻辑，最后统一输出。
2. 触点顺序：串联触点中，常闭触点应尽量靠近左母线，这样可以减少不必要的逻辑运算，提高程序可读性。
3. 边沿指令的位置：LDP/LDF必须紧跟在左母线或前一个逻辑块之后，不能随意插入串联支路中间。
4. SET/RST配对：使用SET置位的软元件，一定要有对应的RST复位逻辑，否则PLC断电重启后状态可能不确定。

掌握这些基本指令后，就可以开始编写完整的控制程序了。建议从简单的"启保停"电路入手，逐步加入定时器、计数器和边沿触发，最后再练习逻辑块和子程序调用。每一步都要在GX Works3中实际编译、下载并观察PLC的运行状态，通过监视功能查看各软元件的ON/OFF变化，这样才能真正理解梯形图的扫描执行机制。