plc是专为工业控制而开发的装置,其主要使用者是工厂广大电气技术人员,为适应他们的传统习惯和掌握能力,通常PLC不采用微机的编程语言,而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程。PLC的编程语言很多,各厂家的编程语言也各有不同。为便于PLC的应用推广,国际电工委员会(IEC)在标准IEC61131-3(可编程控制器语言标准)中推荐了5种编程语言。目前已有越来越多的生产厂家提供符合IEC61131-3标准的产品。下面对常用的几种编程语言作简要介绍。
梯形图 功能模块图 顺序功能流程图 指令表 结构化文本
1. 梯形图(LD → Ladder Diagram)
梯形图是使用得最多的图形编程语言,被称为PLC的第一编程语言。这种表达方式与传统的继电器控制电路图非常相似,不同点是它的特定的元件和构图规则。它比较直观、形象,对于那些熟悉继电器--接触器控制系统的人来说,易被接受。这种表达方式特别适用于比较简单的控制功能的编程。
例如7.8a)所示的继电器控制电路,用PLC完成其功能的梯形图如图7.8b)。
梯形图的要点:梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈为一个逻辑行,即一层阶梯。每一逻辑行起于左母线,然后是触点的各种连接,最后终止于继电器线圈(也可以加上一条右母线)。整个图形呈阶梯状。
梯形图是形象化的编程手段。梯形图的左右母线是不接任何电源的,因而梯形图中没有真实的物理电流,而只有“概念”电流。“慨念”电流只能从左到右流动,层次的改变只能先上后下。
2. 功能模块图(FBD → Function Black Diagram)
功能模块图是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言。
该语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系,方框的左侧为逻辑运算的输入变量,右侧为输出变量,输入、输出端的小圆圈表示“非”运算,方框被“导线”连接在一起,信号自左向右流动。例如对应于图7.8的功能模块图如图7.9所示。
功能模块图的特点是:以功能模块为单位,分析理解控制方案简单容易;以图形的形式表达功能,直观,有数字电路基础的人很容易掌握;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。
3. 顺序功能流程图(SFC → Sequential Function Chart)
顺序功能流程图是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言,类似于计算机常用的程序框图。
顺序功能流程图的规则是: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。
由于顺序功能流程图描述控制过程详细具体(包括:每一步的输入信号,每一步的工作内容,每一步的输出状态,框与框之间的转换条件。),因此程序结构清晰,易于阅读及维护,可大大减轻编程工作量,缩短编程和调试时间。特别适用于系统的规模校大,程序关系较复杂的场合。右图是一个简单的顺序功能流程图的示意图。
4. 指令表(IL → Instruction List)
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