PLC编程语言详解

IEC 1131-3详细地说明了句法、语法和下述5种编程语言的表达方式。

（1）顺序功能图（Sequentia1 Function Chart）。

（2）梯形图（Ladder Diagram.）。

（3）功能块图（Function B1ock Diagram）。

（4）指令表（Instruction List）。

（5）结构文本（Structured Text）。

1.顺序功能图（SFC）

顺序功能图是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。

顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中的三种主要元件（如图3-9所示）。可以用顺序功能图来描述系统的功能，根据它可以很容易地画出梯形图程序。

图3-9 顺序功能图

2.梯形图（LAD）

梯形图是在继电器控制系统的基础上发展来的一种图形编程语言，因此梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，它特别适用于开关量逻辑控制。有时把梯形图称为电路或程序。

梯形图由触点、线圈和用方框表示的功能块组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的输出条件等。功能块用来表示定时器、计数器或者数学运算等附加指令。

在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧垂直母线之间有一个左正右负的直流电源电压，当图3-10中的I0.1与I0.2的触点接通，或M0.3与I0.2的触点接通时，有一个假想的“能流”（Power F1ow）流过Q 1.1的线圈。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图，能流只能从左向右流动。

触点和线圈组成的独立电路称为网络（Network），用编程软件生成的梯形图和语句表程序中有网络编号，允许以网络为单位，给梯形图加注释。在网络中，程序的逻辑运算按从左到右的方向执行，与能流的方向一致。各网络按从上到下的顺序执行，执行完成所有的网络后，返回最上面的网络重新执行。

图3-10 梯形图

使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图，并将它下载到PLC。(www.xing528.com)

3.功能块图（FBD）

这是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。国内很少有人使用功能块图语言。

图3-11 功能块图与语句表

4.语句表（STL）

S7-200系列PLC将指令表称为语句表（Statement List）。PLC的指令是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，由指令组成的程序叫作指令表程序或语句表程序。

语句表比较适合熟悉PLC和逻辑程序设计的经验丰富的程序员，语句表可以实现某些不能用梯形图或功能块图实现的功能。

S7-200 CPU在执行程序时要用到逻辑堆栈，梯形图和功能块图编辑器自动地插入处理栈操作所需要的指令。在语句表中，必须由编程人员加入这些堆栈处理指令。

5.结构文本（ST）

结构文本是为IEC 1131-3标准创建的一种专用的高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简捷和紧凑。

6.编程语言的相互转换和选用

在S7-200的编程软件中，用户可以选用梯形图、功能块图和语句表这三种编程语言。语句表不使用网络，但是可以用Network网络这个关键词对程序分段，这样的程序可以转换为梯形图。

语句表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计复杂的开关量控制程序时一般使用梯形图语言。语句表可以处理某些不能用梯形图处理的问题，梯形图编写的程序一定能转换为语句表。

梯形图程序中输入信号与输出信号之间的逻辑关系一目了然，易于理解，与继电器电路图的表达方式极为相似，设计开关量控制程序时建议选用梯形图语言。语句表输入方便快捷，梯形图中功能块对应的语句只占一行的位置，还可以为每一条语句加上注释，便于复杂程序的阅读。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表语言。