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PLC编程语言简介及应用 | S7-200系列PLC演示

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:PLC为用户提供了完整的编程语言,以适应编制用户程序的需要。PLC提供的编程语言通常有梯形图、指令表、顺序功能流程图和功能块图等几种,下面以S7-200系列PLC为例加以介绍。使用它可以对具有并行、选择等复杂结构的系统进行编程,许多PLC都提供了用于SFC编程的指令。FBD编程语言有利于程序流的跟踪,但目前使用较少。

PLC编程语言简介及应用 | S7-200系列PLC演示

PLC为用户提供了完整的编程语言,以适应编制用户程序的需要。PLC提供的编程语言通常有梯形图(LAD)、指令表(ST)、顺序功能流程图(SFC)和功能块图(FBD)等几种,下面以S7-200系列PLC为例加以介绍。

1.梯形图

梯形图(LAD)是国内使用得最多的图形编程语言,称为PLC的第一编程语言。它沿用了电气工程师熟悉的传统继电器控制电路图的形式和概念,其基本控制思想与继电器控制电路图很相似,只是在使用符号和表达方式上有一定区别。图1.2-3为一个典型的梯形图。

梯形图是由两条母线(左右两条垂直的线)和两母线之间的逻辑触点和线圈按一定结构形式连接起来类似于梯子的图形(梯形图常称为电路或程序,梯形图的设计称为编程)。梯形图直观易懂,很容易掌握,为了更好地理解梯形图,这里把PLC与继电器控制电路相对比做介绍,重点理解几个与梯形图相关的概念。

表1.2-3给出了PLC与继电器控制电路的电气符号对照关系。

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图1.2-3 PLC梯形图

表1.2-3 PLC与继电器控制电路中的电气符号对照

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(1)软继电器(即映像寄存器) PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称,如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等,但是它们不是真实的物理继电器,而是一些存储单元(软继电器),每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态,则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”,其常开触点接通,常闭触点断开,称这种状态为该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态,对应软继电器的线圈和触点的状态与上述相反,称该软继电器为“0”或“OFF”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。

(2)能流 当触点接通时,有一个假想的“概念电流”或“能流”从左向右流动,这一方向与执行用户程序时的逻辑运算顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念,可以帮助人们更好地理解和分析梯形图。

(3)母线 梯形图两侧的垂直公共线称为母线。在分析梯形图的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的分析方法,可以想象左右两侧母线(左母线和右母线)之间有一个左正右负的直流电源电压,母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。

(4)梯形图的逻辑运算 根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出与图中各线圈对应的编程元件的状态,称为梯形图的逻辑运算。梯形图中逻辑运算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。运算的结果马上可以被后面的逻辑运算所利用。逻辑运算是根据输入映像寄存器中的值,而不是根据运算瞬时外部输入触点的状态来进行的。(www.xing528.com)

2.指令表

指令表(STL)编程语言类似于计算机中的助记符语言,它是PLC最基础的编程语言。所谓指令表编程,是用一个或几个容易记忆的字符来代表PLC的某种操作功能。图1.2-4所示为一个简单的PLC程序,图a是梯形图程序,图b是相应的指令表。一般来说,指令表编程适合于熟悉PLC和有经验的程序员使用。

3.顺序功能流程图

顺序功能流程图(SFC)编程是一种图形化的编程方法,亦称功能图,如图1.2-5所示。使用它可以对具有并行、选择等复杂结构的系统进行编程,许多PLC都提供了用于SFC编程的指令。目前,国际电工委员会(IEC)也正在实施并发展这种语言的编程标准。

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图1.2-4 一个简单的PLC程序

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图1.2-5 顺序功能流程图

4.功能块图

S7-200系列PLC专门提供了功能块图(FBD)编程语言,利用FBD可以查看到像普通逻辑门图形的逻辑盒指令。它没有梯形图编程器中的触点和线圈,但有与之等价的指令,这些指令是作为盒指令出现的,程序逻辑由这些盒指令之间的连接决定。也就是说,一条指令(如AND盒)的输出可以用来允许另一条指令(如定时器)的执行,这样可以建立所需要的控制逻辑。这样的连接思想可以解决范围广泛的逻辑问题。FBD编程语言有利于程序流的跟踪,但目前使用较少。图1.2-6所示为FBD的一个简单实例。

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图1.2-6 功能块图

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