IEC1131-3為PLC制定了5種標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言,,包括圖形化編程語(yǔ)言和文本化編程語(yǔ)言,。圖形化編程語(yǔ)言包括:梯形圖(LD-Ladder Diagram),、功能塊圖(FBD - Function Block Diagram),、順序功能圖(SFC - Sequential Function Chart),。文本化編程語(yǔ)言包括:指令表(IL-Instruction List)和結(jié)構(gòu)化文本 (ST-Strutured Text),。IEC 1131-3的編程語(yǔ)言是IEC工作組對(duì)世界范圍的PLC廠家的編程語(yǔ)言合理地吸收,、借鑒的基礎(chǔ)上形成的一套針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的國(guó)際編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn),,它不但適用于PLC系統(tǒng),而且還適用于更廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域,,為PLC編程語(yǔ)言的全球規(guī)范化做出了重要的貢獻(xiàn),。
繼電器梯形圖(LD-Ladder Diagram)語(yǔ)言是PLC首先采用的編程語(yǔ)言,也是PLC最普遍采用的編程語(yǔ)言,。梯形圖編程語(yǔ)言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的,,與繼電器控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的,只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別,。PLC的設(shè)計(jì)初衷是為工廠車(chē)間電氣技術(shù)人員而使用的,,為了符合繼電器控制電路的思維習(xí)慣,作為首先在PLC中使用的編程語(yǔ)言,,梯形圖保留了繼電器電路圖的風(fēng)格和習(xí)慣,,成為廣大電氣技術(shù)人員最容易接受和使用的語(yǔ)言。梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)是:
?。?)與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng),,具有直觀性和對(duì)應(yīng)性;
?。?)與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致,,對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō),易于撐握和學(xué)習(xí),;
?。?)與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是,梯形圖中的能流(Power Flow)不是實(shí)際意義的電流,,內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器,,因此,應(yīng)用時(shí),,需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待,;
(4)與指令表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,,便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查,。
功能塊圖(FBD - Function Block Diagram)采用類似于數(shù)字邏輯門(mén)電路的圖形符號(hào),邏輯直觀,,使用方便,它有梯形圖編程中的觸電和線圈等價(jià)的指令,可以解決范圍廣泛的邏輯問(wèn)題,。功能塊圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有如下特點(diǎn):
?。?)以功能模塊為單位,從控制功能入手,,使控制方案的分析和理解變得容易,;
(2)功能模塊是用圖形化的方法描述功能,,它的直觀性大大方便了設(shè)計(jì)人員的編程和組態(tài),,有較好的易操作性;
?。?)對(duì)控制規(guī)模較大,、控制關(guān)系較復(fù)錄的系統(tǒng),由于控制功能的關(guān)系可以較清楚地表達(dá)出來(lái),,因此,,編程和組態(tài)時(shí)間可以縮短,調(diào)試時(shí)間也能減少,;
順序功能圖(SFC - Sequential Function Chart)亦稱流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,,是一種圖形化的功能性說(shuō)明語(yǔ)言,專用于描述工業(yè)順序控制程序,,使用它可以對(duì)具有并發(fā),、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程。順序功能圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有如下特點(diǎn):
?。?)以功能為主線,,條理清楚,便于對(duì)程序操作的理解和溝通,;
?。?)對(duì)大型的程序,可分工設(shè)計(jì),,采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu),,可節(jié)省程序設(shè)計(jì)時(shí)間和調(diào)試時(shí)間;
?。?)常用于系統(tǒng)的規(guī)模校大,,程序關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合;
?。?)只有在活動(dòng)步的命令和操作被執(zhí)行,,對(duì)活動(dòng)步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描,因此,,整個(gè)程序的掃描時(shí)間較其他程序編制的程序掃描時(shí)間要大大縮短,。
指令表(IL-Instruction List)編程語(yǔ)言類似于計(jì)算機(jī)中的助記符匯編語(yǔ)言,,它是可編程控制器最基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言,所謂指令表編程,,是用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來(lái)代表可編程控制器的某種操作功能,。 指令表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有如下特點(diǎn):
(1)采用助記符來(lái)表示操作功能,,具有容易記憶,,便于撐握的特點(diǎn);
?。?)在編程器的鍵盤(pán)上采用助記符表示,,具有便于操作的特點(diǎn),可在無(wú)計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合進(jìn)行編程設(shè)計(jì),;
?。?)與梯形圖有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,其特點(diǎn)與梯形圖語(yǔ)言基本類同,。
結(jié)構(gòu)化文本(ST-Strutured Text)是一種高級(jí)的文本語(yǔ)言,,可以用來(lái)描述功能,功能塊和程序的行為,,還可以在順序功能流程圖中描述步,、動(dòng)作和轉(zhuǎn)變的行為。結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言表面上與PASCAL語(yǔ)言很相似,,但它是一個(gè)專門(mén)為工業(yè)控制應(yīng)用開(kāi)發(fā)的編程語(yǔ)言,,具有很強(qiáng)的編程能力用于對(duì)變量賦值、回調(diào)功能和功能塊,、創(chuàng)建表達(dá)式,、編寫(xiě)條件語(yǔ)句和迭代程序等。結(jié)構(gòu)化文本程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有如下特點(diǎn):
?。?)采用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程,,可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算;
?。?)需要有一定的計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的知識(shí)和編程技巧,,對(duì)編程人員的技能要求較高,普通電氣人員無(wú)法完成,。
?。?)直觀性和易操作性等性能較差;
?。?)常被用于采用功能模塊等其他語(yǔ)言較難實(shí)現(xiàn)的一些控制功能的實(shí)施,。
不是所有的PLC都支持所有的編程語(yǔ)言(如功能塊圖、順序功能圖就有很多低檔PLC不支持),,而大型的PLC控制系統(tǒng)一般都支持這5種標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言或類似的編程語(yǔ)言,。還有一些標(biāo)準(zhǔn)以外的編程語(yǔ)言,,它們雖然沒(méi)有被選擇進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言中,但是它們是為了適合某些特殊場(chǎng)合的應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的,,在某些情況下,,它們也許是較好的編程語(yǔ)言。比如D7-SYS的連續(xù)功能圖CFC就是專為大型連續(xù)工藝控制而開(kāi)發(fā),,只要調(diào)用程序中的CFC功能塊就可以輕易實(shí)現(xiàn)象PID控制器、計(jì)數(shù)器,、定位器,、斜坡函數(shù)發(fā)生器等一系列特殊功能,而且不需要專門(mén)的編程知識(shí),,只需要懂得圖形化處理和標(biāo)準(zhǔn)程序塊的使用,,進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置即可。