任务二　了解PLC的编程语言

【知识、能力目标】

了解PLC的编程语言的作用；

了解梯形图LAD语言的特点和编写规则；

了解语句表STL语言的特点；

掌握PLC的梯形图与继电接触器控制电路的异同；

能简述梯形图LAD语言和语句表STL语言的各自优点。

PLC的控制功能是通过执行程序来实现的，因此，用户要根据实际控制系统的需要编写出相应的控制程序。由于PLC的软件与硬件体系结构是封闭的，绝大多数PLC是利用专用总线、专用通信网络及协议的，虽然编程都可以采用梯形图，但不同公司的PLC产品在寻址、语法结构等方面不一致，使各种PLC互不兼容。IEC在1992年颁布了可编程控制器的编程软件标准IEC1131-3，为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。目前，虽然各厂家的PLC控制程序表达方式有所差异，但一般都有多种编程语言供用户选用，常用的有下面几种。

一、梯形图

梯形图（Ladder Diagram，LAD）是一种图形语言，它非常接近继电接触控制系统中的电气控制原理图。在梯形图中沿用了继电器、线圈、常开触点、常闭触点、串联、并联等继电器线路中的术语。梯形图直观、易学，是目前应用最多的一种语言，图1-1（a）是一个简单的PLC梯形图程序。在分析梯形图程序时假想存在“能流”，它的方向只能是自左向右、自上而下，如分析网络1时常说：“常开触点I0.0闭合，则M0.0线圈得电”。

梯形图的编程规则如下。

① 梯形图按照从上到下、从左到右的顺序绘制。

② 每一个逻辑行必须从左母线画起。

③ 线圈和功能指令不能直接接在左母线上；线圈的右边也不能再有触点。

④ 几个串联线路并联时，应将串联触点多的线路画在上方；几个并联线路串联时，应将并联触点多的线路画在左方。

⑤ 梯形图必须按照计算机执行程序时的顺序依次画出。

二、指令表

指令表（Instruction List，IL）又叫语句表（Statements List，STL），它类似于计算机汇编语言。它是用指令助记符来编程，属于面向机器硬件的语言。由若干条指令组成的程序叫语句表程序（或指令表程序），其优点是：语句表程序生成的源程序机器代码最短、执行速度最快；语句表可以编写出用梯形图无法实现的程序。图1-1（b）是一个简单的PLC指令表程序。

三、功能块图

功能块图（Function Block Diagram，FBD）是一种图形编程语言，用规定的与、或、非等逻辑图符号连接而成。功能图块中模块之间的连接方式与电路的连接方式大致相同。有数字电路基础的人很容易掌握。

四、顺序功能图

顺序功能图（Sequential Function Chart，SFC）又叫流程图，它是用来描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。流程图用约定的几何图形、有向线和简单的文字说明来描述PLC的处理过程和程序的执行步骤。其特点是：描述控制过程详尽具体，包括每框前的输入信号，框内的工作内容，框后的输出状态，框与框之间的转换条件等，是设计PLC顺序控制程序的一种很好的工具。

五、结构化文本

结构化文本ST（Structured Text）是为IEC 61131-3标准而创建的一种PLC专用高级语言。与梯形图相比，它易于实现复杂的数学运算，编写出来的程序非常简洁和紧凑。

西门子公司的PLC使用的STEP7中的S7 SCL属于结构化控制语言，其程序结构与C语言、Pascal语言相似，特别适合习惯使用高级语言进行程序设计的技术人员使用。

另外，各厂家自行开发的高级编程语言（或称编程软件）使用简单方便，应用日益广泛。如西门子公司专为SIMATIC S7-200系列PLC开发的STEP 7-Micro/WIN 32编程软件。

六、习题与训练

1.2.1　梯形图程序与语句表程序各有什么特点？

1.2.2　简述PLC的梯形图与继电接触器控制电路的异同。