PLC 在线仿真器

多条件控制:与逻辑、或逻辑与三取二表决

真实的启停逻辑几乎都是"条件组合":全部满足才允许(串联)、任意一个不满足就报警(并联)、 或者"三个传感器里两个说 OK 才算 OK"(表决)。这一页把组合逻辑的三个基本写法一次讲清, 练习时可直接打开 PLC 在线仿真器 边搭边跑,其它示例见 梯形图示例库。

例题:增压泵的启动允许条件

增压泵要启动,必须同时满足四个条件;缺任何一个都不允许,并亮禁止灯提示。四个信号都为 1 表示"正常"。

变量表

变量名类型习惯地址说明
急停回路布尔I0.01 = 回路正常(硬件用常闭触点)
进水阀到位布尔I0.11 = 阀门已开到位
压力未超限布尔I0.21 = 出水压力低于上限
变频器就绪布尔I0.31 = 变频器无故障、已准备好
允许指示灯布尔Q0.0条件全满足时点亮
禁止灯布尔Q0.1任一条件不满足时点亮

梯形图逻辑

允许(与逻辑 → 串联):
[ I0.0 ] ─ [ I0.1 ] ─ [ I0.2 ] ─ [ I0.3 ] ─ ( Q0.0 允许指示灯 )

禁止(或逻辑 → 并联的常闭触点):
[ /I0.0 ] ─┬─ ( Q0.1 禁止灯 )
[ /I0.1 ] ─┤
[ /I0.2 ] ──┤
[ /I0.3 ] ─┘

逻辑:

允许 = 急停回路 · 进水阀到位 · 压力未超限 · 变频器就绪
禁止 = /急停回路 + /进水阀到位 + /压力未超限 + /变频器就绪

注意这两行是对偶的:串联变成并联、常开变成常闭,输出正好相反。 所以在梯形图里,同一个条件的两种视角(允许 vs 禁止)可以互推,不必重新想逻辑。

搭建步骤

  1. 变量表建好四个布尔输入和两个布尔输出
  2. 允许梯级:把「急停回路」「进水阀到位」「压力未超限」「变频器就绪」四个常开触点依次串联,末端接常开线圈「允许指示灯」
  3. 禁止梯级:新建一个梯级,放一个常闭触点后「添加分支」,共四个分支,分别绑定四个变量的常闭触点,末端接常开线圈「禁止灯」
  4. 开始模拟:把所有输入置 1,允许灯亮、禁止灯灭
  5. 逐个把输入置 0 再置回 1,观察两盏灯正好相反;同时检查"取消某个条件"时是否能定位到是哪一路(把禁止灯的四个分支各接一个小灯即可)
要点: ① 组合逻辑没有记忆:条件一变,输出立刻跟着变。如果这盏"允许灯"要触发启动动作,必须在下一级配自锁 (把允许触点串进 起保停电路), 否则条件一消失设备就停——这正是很多"为什么一松按钮就停"的答案。 ② 禁止灯用常闭并联,不只是图省事:它就是"或逻辑"的标准画法,排查时一眼能看出是哪一类条件缺失。 ③ 条件的命名要统一用"正向含义"(如"压力未超限"=1 表示正常)。混用正向/反向含义,是组合逻辑写错的第一大来源。

延伸:三取二表决(2 out of 3)

有些场合会装三个传感器测同一个量(如三个料位计、三条视角),防止单点误报让系统误动作。 要求"任意两个说 OK"才算 OK,这就是三取二表决:

确认 = A · B  +  A · C  +  B · C

[ A ] ─ [ B ] ─┬─ ( Q0.2 确认信号 )
[ A ] ─ [ C ] ─┤
[ B ] ─ [ C ] ─┘

组合逻辑是梯形图的地基,先把"串并联"练熟。

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练习完成后,如果你想把这套组合逻辑用到真实的西门子 S7-1500 工程里,可以先用 梯形图转 SCL 得到结构化文本,再用 TiaLink(博途 MCP 网关) 写进博途工程并下载到 PLCSIM 仿真。