编程语言选择及转换详解

STEP 7是西门子公司专为S7-300/400系列PLC设计的编程软件。标准的STEP 7软件包配备三种基本编程语言，即梯形图（LAD）、功能块图（FBD）和语句表（STL）编程语言，在STEP 7中可以相互转换；另外还有多种可选编程语言，如选用要收附加费。

1.梯形图（LAD）编程语言

梯形图（LAD）是一种融逻辑操作、控制于一体，面向对象的、实时的、图形化的编程语言，类似继电器控制电路图。

梯形图由触点、线圈和指令框组成，直观易懂，有时也叫做电路或程序。触点代表输入，线圈代表运算结果，指令框用来表示计数器、定时器及运算等指令。梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列，最左边的竖线称为起始母线也叫左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个接点，最后以继电器线圈（或再接右母线）结束，称为逻辑行或叫“梯级”。在STEP 7中把这样的由触点和线圈等组成的独立电路叫网络（Network）。通常一个梯形图中有若干逻辑行（梯级或网络），形似梯子，如图4-1所示，梯形图由此而得名。

梯形图的逻辑运算，若没有跳转指令，在网络中按从左到右的方向执行，网络之间按从上到下的顺序执行，执行完所有的网络后，返回到最上面重新开始，循环执行。

图4-1 梯形图（LAD）

梯形图信号流向清楚、简单、直观、易懂，很像电气原理图，易被电气工程人员理解和使用。梯形图在PLC中用的非常普遍，已成为PLC程序设计的基本语言。

2.功能块图（FBD）编程语言

功能块图（FBD）是一种图形化的高级编程语言，对应于逻辑电路的图形语言。它类似于普通逻辑功能图，沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图的表达方式。一般用一种功能方框表示一种特定的功能，框图内的符号表达了该功能块图的功能。

通过软连接的方式把所需的功能块图连接起来，用于实现系统的控制。其表达格式有利于程序流的跟踪。

功能块图有基本逻辑功能、计时和计数功能、运算和比较功能及数据传送功能等。

功能块图通常有若干个输入端和若干个输出端。输入端是功能块图的条件，输出端是功能块图的运算结果。

图4-2所示的功能块图（FBD），没有触点和线圈，也没有左、右母线的概念。信号自左向右流动。

3.语句表（STL）编程语言(www.xing528.com)

语句表（STL）是用助记符来表达PLC的各种控制功能的，它类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言更直观易懂，编程简单，因此也是应用很广泛的一种编程语言。这种编程语言可使用简易编程器编程，但比较抽象，一般与梯形图语言配合使用，互为补充。目前，大多数PLC都有语句表编程功能，但各厂家生产的PLC语句表（STL）所用的助记符互不相同，不能兼容。图4-3所示的是语句表（STL）。

图4-2 功能块图（FBD）

图4-3 语句表（STL）

通常梯形图（LAD）程序、功能块图（FBD）程序、语句表（STL）程序可有条件的方便地转换。但是，语句表（STL）可以编写梯形图（LAD）或功能块图（FBD）无法实现的程序。熟悉PLC和逻辑编程的有经验的程序员最适合使用语句表（STL）编程语言编程。

4.STEP 7选用的编程语言和仿真软件

STEP 7可选用的编程语言包括S7-GRAPH、S7-SCL、S7-HiGRAPH和S7-CFC，下面分别给以介绍。

S7-GRAPH用于编制顺序控制程序，特别适合于生产制造过程。

S7-SCL是一种用于实现复杂的数学运算的高级文本语言，适合于熟悉高级编程语言的用户进行计算和数据处理。

S7-HiGRAPH是用状态图（State Graphs）描述异步、非顺序过程的编程语言。

S7-CFC是用图形连接程序库中各种以块形式提供的功能，从而实现编程的语言，适合于连续过程控制的编程。

S7-PLCSIM仿真软件用于SIMATIC S7程序块的测试，能对LAD、FBD、STL、S7-GRAPH、S7-HiGRAPH、S7-SCL和S7-CFC编写的程序进行仿真。