梯形图来源于美国，是一种基于梯级的图形符号布尔语言。它通过连线，也称链接元素，把PLC指令、功能及功能块的梯形图符号连接在一起，以表达所调用PLC指令、功能或功能块，以及它们执行的前后顺序。

1.梯形图元素

根据编程标准规定，梯形图的语言元素有连线、触点、线圈以及功能或功能块。只是不同的PLC其含义不完全相同。特别是传统的PLC也没有这么多元素。

（1）连线。有左右垂直母线以及水平链路、垂直链路。左右垂直母线画在梯形图左右两侧，称电源柱，也称电力轨线。左侧垂直母线名义上为功率流起点。水平链路、垂直链路也就是梯形图内部的小横、竖线。功率流从左向右通过内部小横、竖线，经触点流向相关的线圈、功能、功能块。最终到达右侧的电力轨线，也即功率流的终点。

（2）触点。有常开触点、常闭触点、正转换感应触点及负转换感应触点等。具体功能见有关指令说明。在梯形图中它用水平链路、垂直链路相互连接，最终连接到左垂直母线。并为连接在其后的线圈、功能或功能块的执行建立逻辑条件。

（3）线圈。有正常线圈、反向线圈、设置（锁存）线圈、复位（取消锁存）线圈、正转换感应线圈、负转换感应线圈及暂停线圈等。线圈通常跟在触点或功能和功能块后面，但个别PLC（如施耐德）在它们后面也可以连接触点。线圈也是梯形图程序的输出。同样的逻辑条件，不同线圈有不同的输出。具体输出情况见有关指令说明。

（4）功能及功能块。除了线圈，可产生输出的还有功能及功能块。它的调用还可运用EN/ENO机制，即在所调用功能或功能块的输入加EN端，输出加ENO端。当此功能或功能块无误运行，则EN=ENO；否则EN≠ENO。用此可方便应对调用出错。

2.梯形图梯级

有了水平链路、垂直链路，即可把若干个梯形图相关图形元素，即指令，连成一个梯级（Rung，有的称节，有的称为Network）。它是一组前后连贯，能代表一个完整逻辑含义的梯形图指令集。是设计梯形图程序的基本单位。

梯形图的各个梯级则由垂直母线连接成连通的整体（但有的厂商母线不是连通的）。从而构成完整的PLC梯形图程序。只是为了方便，有时右垂直母线可以省略。这样的图形类似于梯子，梯形图也因此而得名。

3.梯形图特点

梯形图语言与电气原理图相对应，与原有继电器逻辑控制技术相一致，易于被电气技术人员使用。与原有的继电器逻辑控制技术不同的是，梯形图中的功率流（Power Flows）不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此，应用时，需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念相区别。

提示：梯形图的左母线好像电气原理图的电源线一样，一般不直接与输出类指令（相当于电气原理图的负载）相连，中间总要有能建立逻辑条件的一些指令（相当于电气原理图的控制元件）。但有的PLC也允许这么做。

用梯形图符号编的PLC程序，很像电气原理图。图1-4a为电气原理图，图1-4b为梯形图，可知它们是何等的相似。图1-4b为施耐德公司Naza PLC用的梯形图，图上既注有直接地址（如%Q0.4），又注有符号地址（如M1），很便于理解。

图1-4 电气原理图梯形图对比(www.daowen.com)

图1-5所示为与表1-1对应的梯形图程序。图1-6所示为监控时看到PLC控制情况。图1-6a表示10.00点已工作。图1-6b表示Q0.0点已工作。图1-6c表示Y000点已工作。图1-6d表示%QX0.0已工作。

图1-5 与表1-1对应的梯形图程序

图1-6 监控时梯形图程序

图1-7 同是实现增计数功能但梯形图表示不同

4.梯形图问题

梯形图程序表达的指令顺序，一般为先上后下，先左后右。即图上方、左方的梯形图指令、功能及功能块先执行，而下方、右方的梯形图指令、功能及功能块后执行。但用它表达的顺序关系，不如用助记符或ST语言清楚，弄不好，易出现歧义。图形过分复杂时，还容易出错。所以，有的PLC程序如不能用梯形图表达时，最终多还是要用助记符或ST语言表达。

再就是，用梯形图编程，要用图形编程器（或带有图形编程能的简易编程器），或用个人计算机、并配置相应的编程软件。

此外，尽管已有标准对梯形图语言做过规定，但由于它是PLC的传统编程语言，由于历史原因，不同厂商PLC的梯形图符号，以至于相同PLC，但编程软件版本不同也还有不少差别。如三菱PLC梯形语言，使用GX-work2编程软件就有简单梯形图语言及结构化梯形图语言可选。简单梯形图语言是用触点及线圈构成梯形图。结构化梯形图语言则增加功能及功能块的调用。同样可实现的功能，其图形符号及指令数量都不完全相同。图1-7所示为同是调用增计数指令，实现的功能基本相同，但梯形图的表示却不同。

从图1-7a、b可知，它把计数器当做线圈看待，只是加有计数值设定（如该图K5）。线圈名为C1，即它的内部器件（计数器）。而图1-7c、d则为调用计数功能块。用所定义名为C_1的结构，而不用计数器这个内部器件。

提示：为了衔接本书大部分三菱PLC程序仍使用简单梯形图编程。

最后是，梯形图语言不便于数据封装；不易于程序重用；不支持数据结构编程；程序执行不够灵活，执行算术操作的也有局限性。正是以上梯形图语言的这些局限性，所以，近来才开发有其他的一些编程语言。