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時間：2023-05-09

可編程序控制器編程語言的標準

IEC(電工**)是為電子技術的所有領域制訂**標準的世界性組織。1EC于1994年5月公布了可縮程序控制器標準(1EC1131),該標準鼓勵不同的可編程序控制器制造商提供在外觀和操作上相似的指令。它由以下5部分組成:通用信息,設備與測試要求,編程語言,用戶指南和通信。其中的三部分(IEC1131-3)是可編程序控制器的編程語言標準，IEC1131-3標準使用戶在使用新的可編程序控制器時,可以減少重新培訓的時間;對于廠家使用標準將減少產品開發(fā)的時間,可以投人多的精力去滿足用戶的特殊要求。

目前已有越來越多的生產可編程序控制器的廠家提供符合IEC1131-3標準的產品,有的廠家推出的在個人計算機上運行的“軟件PILC"軟件包也是按IEC1131-3標準設計的。

IEC1131-3詳細地說明廣句法、語文和下述5種PLC編程語言(見圖3-1)的表達方式:

(1)順序功能圖(Sequential Function Chart)。

(2)梯形圖(Ladder Diagram)。

(3)功能塊圖(Funetion Block Diagram)。

(4)指令表(Instruction List)。

(5)結構文本(Struotured Text)。

標準中有兩種圖形語言一一梯形圖(LD)和功能塊圖(FBD),還有兩種文字語言一一指

令表(IL)和結構文本(ST),可以認為順序功能bonI圖(SFC)是一種結構塊控制程序流程圖。

圖3-1 PLC的編程語言

1，順序功能圖(SFC)

這是一種位于其他編程語言之上的圖形語言,用米編制順序控制程序,在4章中將作詳細介紹。

順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法,在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。步、轉換和動作是順序功能圖中的三種主要元件(見圖3-2)?？梢杂庙樞蚬δ軋D來描述系統(tǒng)的功能,根據它可以很容易地畫出梯形圖程序。

2.梯形圖(LAD)

梯形圖是用得多的可編程序控制器圖形編程語言。梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似,具有直觀易懂的優(yōu)點,很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握,特別適用于開關量邏輯控制。有時把梯形圖稱為電路或程序。

梯形圖由觸點、線圈和用方框表示的功能塊組成。觸點代表邏輯輸人條件,如外部的開關、按鈕和內部條件等，線圈通常代表邏輯輸出,用來控制外部的指示燈、交流接觸器和內部的輸出條件等。功能塊用來表示定時器、計數器或者數學運算等附加指令

在分析梯形圖中的邏輯關系時,為了借用繼電器電路圖的分析方法,可以想像左右兩側垂直母線之間有一個左正右負的直流電源電壓(S7-200的梯形圖中省略了右側的垂直母線),當圖3-3中的10.1與10.2的觸點接通,或MO.3與10,2的觸點接通時,有一個似想的“能流”(PowerFlow)流過Q1.1的線圈。利用能流這一概念,可以幫助我們好地理解和分析梯形圖,能流只能從左向右流動。

長面圖3-2順序功能圖圖3-3梯形圖

觸點和線圈等組成的獨立電路稱為網絡(Network),用編程軟件生成的梯形圖和語句表程序中有網絡編號，允許以網絡為單位，給梯形圖加注釋。本書為節(jié)約篇幅，有時刪去了網絡號。在網絡中,程序的邏輯運算按從左到右的方向執(zhí)行,與能流的方向一致。各網絡按從上到下的順序執(zhí)行,執(zhí)行完所有的網絡后,返回上面的網絡重新執(zhí)行。

使用編程軟件可以直接生成和編輯梯形圖,并將它下載到可編程序控制器。

3.功能塊圖(FBD]

這是一種類似于數字邏輯門電路的編程語言,有數字電路基礎的人很容易掌握。該編程語言用類似M03-與門、或門的方框來表示邏輯運算關系,方框的左側為邏輯運算的輸人變量,右側為輸出變量,輸人、輸出小圓圈表示“非"運算,方框被“導線”連接在一起,信號白左向右流動。圖3-4中的控制邏輯與圖3-3中的相同。西門子公司的“L0CO1”系列微型可編程序控制器使用功能塊圖語言,除此之外,國內很少有人用功能塊圖語言。

圖3-4 功能圖與語句表

4,語句表(STL)

S7系列可編程序控制器將指令表稱為語句表(Statement List)?？删幊绦蚩刂破鞯闹噶钍且环N與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式,由指令組成的程序叫做指令表程序或語句表程序。

語句表比較適合熟悉可編程序控制器和邏輯程序設計的經驗豐富的程序員,語句表可以實現某些不能用梯形圖或功能塊圖實現的功能。

S7-200CPU在執(zhí)行程序時要用到邏輯堆棧,梯形圖和功能塊圖編輯器自動地插人處理棧操作所需要的指令。在語句表中,必須由編程人員這些堆棧處理指令。

5，結構文本(ST)

結構文本(ST)是為IEC1131-3標準創(chuàng)建的一種**的**編程語言。與梯形圖相比,它能實現復雜的數學運算,編寫的程序非常商潔和緊湊。

6.編程語言的相互轉換和選用

在S7-200的編程軟件中,用戶可以選用梯形圖、功能塊圖和語句表這三種編程語言。語句表不使用網絡,但是可以用Network網絡這個關鍵詞對程序分段,這樣的程序可以轉換)梯形圖。

語句表程序較難閱讀,其中的邏輯關系很難一限看出,所以在設計復雜的開關量控制程序時一般使用梯形圖語言。語句表可以處理某些不能用梯形圖處理的問題,梯形圖編寫的程序一定能轉換為語句表。

梯形圖程序中輸人信號與輸出信號之問的邏輯關系一日了然,易于理解，與繼電器電路圖的表達方式為相似,設計開關量控制程序時建議選用梯形圖語言。請句表輸人方便快捷,梯形圖中功能塊對應的語句只占一行的位置,還可以為每一條語句加上注釋,便于復雜程序的閱讀。在設計通信.數學運算等**應用程序時建議使用語句表語言。

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