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PLC編程語言知多少？

2020/3/25 16:37:30 標(biāo)簽：中國傳動網(wǎng)

梯形圖邏輯通常是PLC使用最多的圖形編程語言，但在某些特定的編程應(yīng)用中其他語言可能更適合。

在美國，大多數(shù)參與可編程邏輯控制器（PLC）編程和維護(hù)的人員都傾向于認(rèn)為：梯形圖邏輯是PLC唯一的編程語言。這種理念在很大程度上是由PLC的歷史、以及美國的工業(yè)控制市場是被以梯形圖邏輯為主要語言的品牌統(tǒng)治所造成的。

在計算機(jī)和便攜式計算機(jī)廣泛應(yīng)用于PLC編程之前，經(jīng)常使用手持式編程器將程序輸入到PLC中。在此之前，通常需要繪制用于不同指令的電氣圖。這就像在PLC出現(xiàn)之前，如何連接原始繼電器邏輯一樣。在手持設(shè)備上，有時會用符號表示不同指令，但是在圖形設(shè)計的背后，是基于文本的語言。

1994年，國際電工委員會（IEC）制定了一個可用于定義和規(guī)范PLC編程系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3。除了形式化定義諸如計時器和計數(shù)器之類的指令外，該標(biāo)準(zhǔn)還定義了5種編程語言。

指令表（IL）是基于文本的語言，梯形圖邏輯經(jīng)常被轉(zhuǎn)換成相同的語言。有些廠商僅將其用作機(jī)器代碼的過渡，最終會編譯成在處理器中執(zhí)行的語言。另外有一些廠商則使用指令列表作為主要語言，并添加了無法用梯形圖邏輯表示的其它指令（例如語句列表）。

PLC編程指令列表

圖1：指令列表通常用于復(fù)雜的數(shù)學(xué)任務(wù)和搜索

梯形圖邏輯（LAD），是PLC使用得最多的圖形編程語言。它是從繼電器邏輯電路圖演變而來。梯形圖邏輯是在常用的繼電器與接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的，具有形象、直觀、實用等特點。

梯形圖

圖2：梯形圖邏輯是最常用的PLC編程，與繼電器電路圖最為相似。

功能塊圖（FBD）是另一種圖形編程語言，可用于包括PLC和分布式控制系統(tǒng)（DCS）在內(nèi)的一些控制器。它使用不同類型的塊（例如與、或、比較、數(shù)學(xué)計算、計時器和計數(shù)器），來描述輸入和輸出變量之間的功能。輸入從設(shè)備或其它模塊的輸出饋入一個模塊；輸出將數(shù)據(jù)傳送到下一個塊或變量。

PLC框形圖

圖3：功能框圖非常適合安全電路/安全PLC

結(jié)構(gòu)化文本（ST）是一種類似于計算機(jī)語言（例如Pascal）的高級語言。ST語言中的表達(dá)式由運(yùn)算符和操作數(shù)組成。操作數(shù)可以是常量、變量、函數(shù)調(diào)用或另一個表達(dá)式。表達(dá)式的計算通過執(zhí)行具有不同優(yōu)先級的運(yùn)算符完成。有最高優(yōu)先級的運(yùn)算符先被執(zhí)行，然后依次執(zhí)行下一個優(yōu)先級的運(yùn)算符，直到所有的運(yùn)算符被處理完。有相同優(yōu)先級的運(yùn)算符按從左到右的順序執(zhí)行。

結(jié)構(gòu)文本

圖4：結(jié)構(gòu)化文本可以幫助完成復(fù)雜的數(shù)學(xué)任務(wù)和搜索。

順序功能圖（SFC）語言是基于一種被稱為Grafcet的古老邏輯語言，該語言基于二進(jìn)制Petri網(wǎng)絡(luò)。它可用于編制復(fù)雜的順控程序，又稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計順序控制程序的工具。它是一種被稱為步的塊語言，帶有相關(guān)邏輯條件切換。語言中的步可以是活動或不活動的，并且邏輯可以并行運(yùn)行。利用這種先進(jìn)的編程方法，初學(xué)者也很容易編出復(fù)雜的順控程序，大大提高了工作效率，也為調(diào)試、試運(yùn)行帶來許多言傳的方便。

順序功能圖