PLC五种编程语言

1、PLC的五种标准编程语言PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求，通过PLC 编程语言的编制设计的。根据国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准（IEC1131-3 ）。 PLC 的编程语言包括以下五种：梯形图语言（LD ）、指令表语言（IL ）、功能模块图语言（FBD ）、顺序功能流程图语言（SFC）及结构化文本语言（ST）。1、梯形图语言（LD ）梯形图语言是PLC 程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉， 因此，梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。梯形图编程语言的特点是： 与电气操作原理图相对应， 具有直观性和对

2、应性； 与原有继电器控制相一致，电气设计人员易于掌握。梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是，梯形图中的能流不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，应用时，需要与原有继电器控制的概念区别对待。图 1 是典型的交流异步电动机直接启动控制电路图。图 2 是采用 PLC 控制的程序梯形图。图 1 交流异步电动机直接启动电路图图 2 PLC 梯形图2、指令表语言（IL ）指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下，适合采用PLC 手持编程器对用户程序进行编制。同时，精选文库指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应，在P

3、LC 编程软件下可以相互转换。图3 就是与图 2PLC 梯形图对应的指令表。图 3指令表指令表表编程语言的特点是：采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作， 可在无计算机的场合进行编程设计；与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。3、功能模块图语言（FBD ）功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC 编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。图 4 是对应图1 交流异步电动机直接启动的功能模块图编程语言的表达方式。图 4 功能模块图功能模块图编程语言的特点：功能模块图程序设计语言的特

4、点是：以功能模块为单位，分析理解控制方案简单容易；功能模块是用图形的形式表达功能，直观性强， 对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程；对规模大、 控制逻辑关系复杂的控制系统，由于功能模块图能够清楚表达功能关系，使编程调试时间大大减少。4、 顺序功能流程图语言（SFC ）顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配，一步一步的按照顺序动作 。每一步代表一个控制功能任务，用方框表示。 在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读及维护，大大减轻

5、编程的工作量， 缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合。图 5 是一个简单的功能流程编程语言的示意图。-2精选文库图 5顺序功能流程图编程语言的特点：以功能为主线，按照功能流程的顺序分配，条理清楚，便于对用户程序理解；避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷，同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时，由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷；用户程序扫描时间也大大缩短。5、结构化文本语言（ST）结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC 系统中，常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用

6、于其他编程语言较难实现的用户程序编制。结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系，完成所需的功能或操作。大多数PLC 制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC 语言、PASCAL 语言或 C 语言等高级语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。结构化文本编程语言的特点：采用高级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算；需要有一定的计算机高级语言的知识和编程技巧，对工程设计人员要求较高。直观性和操作性较差。不同型号的PLC 编程软件对以上五种编程语言的支持种类是不同的，早期的PLC 仅仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言。目前的

7、PLC 对梯形图（ LD ）、指令表（STL ）、功能模块图（ FBD ）编程语言都以支持。比如，SIMATIC STEP7 MicroWIN V3.2。在 PLC 控制系统设计中， 要求设计人员不但对PLC 的硬件性能了解外，也要了解PLC 对编程语言支持的种类。PLC的功能模块图语言 (FBD)简介发布日期： 2014-07-17来源：艾特贸易网作者：佚名浏览次数： 1-3精选文库核心提示：功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC 编程语言。 采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。功能模块图如图3-4 所示。 图 3-4功能模块图功能模块图语言的特点

8、：以功能模块为单位，分析理解控制方案简单容易；功能模块是用图形的形式表达功能，直观性强，对于具有数字逻辑电路基础功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC 编程语言。 采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。功能模块图如图3-4所示。图 3-4功能模块图功能模块图语言的特点：以功能模块为单位，分析理解控制方案简单容易；功能模块是用图形的形式表达功能，直观性强， 对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握编程； 对规模大、 控制逻辑关系复杂的控制系统，由于功能模块图能够清楚表达功能关系，使编程调试时间大大减少。PLC的顺序功能流程图语言(SFC)简介发布日期

9、： 2014-07-17来源：艾特贸易网作者：佚名浏览次数： 0核心提示：顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配，一步一步地按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务，用方框表示。 在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配，一步一步地按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务，用方框表示。 在方框内含有

10、用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读及维护，大大减轻编程的工作量，缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合。图3-4精选文库5 所示是一个简单的顺序功能流程图语言的示意图。图 3-5顺序功能流程图语言的示意图顺序功能流程图语言的特点：以功能为主线，按照功能流程的顺序分配，条理清楚，便于对用户程序理解；避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷， 同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时， 由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷；用户程序扫描时间也大大缩短。在功能图中用户可以根据顺序控制步骤执行条件的变化，分析程序的执行过程，可清楚

11、地看到在程序执行过程中每一步的状态，便于程序的设计和调试。-5精选文库详解 IEC 61131-3= 多种 PLC语言各种 PLC 语言简介对应的多种PLC语言，其就是由相关国际规范IEC 61131-3 ，所定义的。目前常见的是5 种：LD=LaDder Logic= 梯形图IL=Instruction List=指令表ST=Structured Text=结构式文本FBD=Function Block Diagram=功能图SFC=Sequential Function Chart=顺序功能流程图还有一个不常见的，第6 种：CFC= Continuous Function Chart=连续

12、功能图PLC 语言发展历史IEC61131-3 组成部分IEC 61131-3 主要分成两部分：? 通用元素? 编程语言-6精选文库如图：IEC 61131-3 软件模型-7精选文库IEC 61131-3 通用的元素? Data Types? POUoFunctionsoFunction Blocks=FBsoPrograms? Variables?Configuration elements： Resources and Taskso-8精选文库? SFC=Sequential Function Chart( 顺序功能流程图 )各种不同 PLC 语言示例PLC 语言：梯形图（LD ）举例：允

13、许编程人员图形化的去连接中继器和线圈。PLC 语言：功能块图（FBD ）举例：-9精选文库允许用户可以快速地实现二进制和模拟表达式方面的编程。PLC 语言：指令表（IL ）类似于汇编语言Assembly举例：PLC 语言：结构化文本（ST）? 类似于 C 语言或 PASCAL 语言? 主要代码逻辑o判断：条件是否满足o赋值：设置IO 点为 True 还是 False举例：-10精选文库下面详细解释ST 语言：ST 语言支持操作符，控制语言和功能，支持下述方面内容：?控制语句：例如条件判断语句，分支语言，循环IF THEN ELSEEND_IF LOOP? 操作符： *,/,+,-,<,&

14、gt;,=? 调用用户定义的功能模块 FB? 调用的函数： MELSEC 函数， IEC 函数? 注释描述下面详细的解释，对于三菱MELSEC-Q 系列的 ST 语言的特点：? 把常用的过程， 定义为功能模块 FB-> 相当于高级语言中的函数， 以及多个函数组成了库，可被重复利用? 在线修改：在不停止 PLC 的 CPU 的前提下，允许在线修改正在运行的程序? 与其他语言连接互通： 比如用 LD 梯形图实现顺序控制， 然后用 ST 语言实现操作控制? 有大量的可用的功能函数： MELSEC-Q 系列的函数和 IEC 函数，有很多通用的指令，均已在 IEC61131-3 中定义好了，支持

15、ST 语言。PLC 语言：顺序功能图（SFC）举例：-11精选文库适用于顺序的过程或流程。PLC 语言：连续功能图（CFC）CFC=Continuous Function ChartCFC 就像一种徒手画出来的FBD 的编辑器。不像面向网络的 FBD ，其中 FBD 是对于不同的输入之间的连接点，操作符，输出都是自动设置的。而 CFC 则是需要自己手动画的。因此，所有的模块盒子都可以自由的被替换，因此其无需临时变量即可支持反馈循环（ feedback loop ）。不同 PLC 语言对比+ 如何选择合适自己的PLC 语言? Ladder Diagram (LD)= 基于 US-style of

16、 programming, resembling electrical drawing standard?Instruction List (IL)=基于 German Anweisungsliste , AWL? Structured Text (ST)= 类似于 PASCAL?Function Block Diagram (FBD)=类似于电路图circuit diagram-12精选文库? Sequential Function Chart (SFC)= 基于 French Grafcet (IEC 848) ，类似于 flowchart 流程图由于各种技术员和工程师的教育水平、擅长的专

17、业领域不同，所以，需要多种PLC 语言之间，可以互通。因为实际情况是，对于不同的领域内的人，其所培训和使用的PLC 语言都不同，而导致不同领域之间的人在 PLC 语言方面，互相很难沟通。?美国的汽车工业领域：倾向于用LD 梯形图；?欧洲的汽车工业领域：更喜欢用FBD 功能模块图?计算机科学家：喜欢用ST 结构图（类似于高级语言，比如C 语言）-13精选文库而不同的 PLC 语言有各自的优缺点和适用的领域：?内存管理方面的工作：对于内存的读和写，IL 和 ST（比 LD ）更加合适；? 控制传送带的程序：如果用LD 写，很明显会比 ST 写，逻辑会更清晰；? 顺序控制系统：用 SFC 无疑使最好的选择；因此，实际上很多时候，是不同的PLC 语言混合搭配去使用的：?一个 PLC 制造商，想要实现一个POU，可能就会选择用IL 去处理 IO 模块?一个传送带制造商，想要用PLC 监视和控制限位开关盒马达：更倾向于用LD 去实现?而 PLC 软件人员：会去根据需求去修改对应的IL ，使用 LD 去实现控制?而（上述的传送带可能又会卖给）一个工厂建造商，其都是用FBD ，并且要求IO控制程序有对应完整和统一的文档常用的 PLC 语言一、 PLC 编程语言中最常用的语言是梯形图和指令语句表。梯形图形式上与继电器控制线路