任務二　了解PLC的編程語言

【知識、能力目標】

了解PLC的編程語言的作用；

了解梯形圖LAD語言的特點和編寫規則；

了解語句表STL語言的特點；

掌握PLC的梯形圖與繼電接觸器控制電路的異同；

能簡述梯形圖LAD語言和語句表STL語言的各自優點。

PLC的控制功能是通過執行程序來實現的，因此，用戶要根據實際控制系統的需要編寫出相應的控制程序。由于PLC的軟件與硬件體系結構是封閉的，絕大多數PLC是利用專用總線、專用通信網絡及協議的，雖然編程都可以采用梯形圖，但不同公司的PLC產品在尋址、語法結構等方面不一致，使各種PLC互不兼容。IEC在1992年頒布了可編程控制器的編程軟件標準IEC1131-3，為各PLC廠家編程的標準化鋪平了道路。目前，雖然各廠家的PLC控制程序表達方式有所差異，但一般都有多種編程語言供用戶選用，常用的有下面幾種。

一、梯形圖

梯形圖（Ladder Diagram，LAD）是一種圖形語言，它非常接近繼電接觸控制系統中的電氣控制原理圖。在梯形圖中沿用了繼電器、線圈、常開觸點、常閉觸點、串聯、并聯等繼電器線路中的術語。梯形圖直觀、易學，是目前應用最多的一種語言，圖1-1（a）是一個簡單的PLC梯形圖程序。在分析梯形圖程序時假想存在“能流”，它的方向只能是自左向右、自上而下，如分析網絡1時常說：“常開觸點I0.0閉合，則M0.0線圈得電”。

梯形圖的編程規則如下。

① 梯形圖按照從上到下、從左到右的順序繪制。

② 每一個邏輯行必須從左母線畫起。

③ 線圈和功能指令不能直接接在左母線上；線圈的右邊也不能再有觸點。

④ 幾個串聯線路并聯時，應將串聯觸點多的線路畫在上方；幾個并聯線路串聯時，應將并聯觸點多的線路畫在左方。

⑤ 梯形圖必須按照計算機執行程序時的順序依次畫出。

二、指令表

指令表（Instruction List，IL）又叫語句表（Statements List，STL），它類似于計算機匯編語言。它是用指令助記符來編程，屬于面向機器硬件的語言。由若干條指令組成的程序叫語句表程序（或指令表程序），其優點是：語句表程序生成的源程序機器代碼最短、執行速度最快；語句表可以編寫出用梯形圖無法實現的程序。圖1-1（b）是一個簡單的PLC指令表程序。

三、功能塊圖

功能塊圖（Function Block Diagram，FBD）是一種圖形編程語言，用規定的與、或、非等邏輯圖符號連接而成。功能圖塊中模塊之間的連接方式與電路的連接方式大致相同。有數字電路基礎的人很容易掌握。

四、順序功能圖

順序功能圖（Sequential Function Chart，SFC）又叫流程圖，它是用來描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形。流程圖用約定的幾何圖形、有向線和簡單的文字說明來描述PLC的處理過程和程序的執行步驟。其特點是：描述控制過程詳盡具體，包括每框前的輸入信號，框內的工作內容，框后的輸出狀態，框與框之間的轉換條件等，是設計PLC順序控制程序的一種很好的工具。

五、結構化文本

結構化文本ST（Structured Text）是為IEC 61131-3標準而創建的一種PLC專用高級語言。與梯形圖相比，它易于實現復雜的數學運算，編寫出來的程序非常簡潔和緊湊。

西門子公司的PLC使用的STEP7中的S7 SCL屬于結構化控制語言，其程序結構與C語言、Pascal語言相似，特別適合習慣使用高級語言進行程序設計的技術人員使用。

另外，各廠家自行開發的高級編程語言（或稱編程軟件）使用簡單方便，應用日益廣泛。如西門子公司專為SIMATIC S7-200系列PLC開發的STEP 7-Micro/WIN 32編程軟件。

六、習題與訓練

1.2.1　梯形圖程序與語句表程序各有什么特點？

1.2.2　簡述PLC的梯形圖與繼電接觸器控制電路的異同。