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PLC软件组成及编程语言简介

【摘要】:PLC的软件由系统程序和用户程序组成。系统程序由PLC制造厂商设计编写,并存入PLC的系统存储器中,用户不能直接读写与更改。PLC是专门为工业控制而开发的装置。因此,这种编程语言为广大电气技术人员所熟知,是应用最广泛的PLC的编程语言,是PLC的第一编程语言。虽然各个PLC生产厂家的语句表形式不尽相同,但基本功能相差无几。只要转换条件满足,PLC就实现阶段转移,上一阶段动作结束,下一阶段动作开始。

PLC的软件由系统程序和用户程序组成。

系统程序由PLC制造厂商设计编写,并存入PLC的系统存储器中,用户不能直接读写与更改。系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序、监控程序等。

PLC的用户程序是用户利用PLC的编程语言,根据控制要求编制的程序。PLC是专门为工业控制而开发的装置。其主要使用者是广大电气技术人员。为了满足他们的传统习惯和掌握能力,PLC的主要编程语言采用比计算机语言相对简单、易懂、形象的专用语言。

PLC编程语言是多种多样的,不同生产厂家、不同系列的PLC产品采用的编程语言的表达方式也不相同,但基本上可归纳为两种类型:一种是采用字符表达方式的编程语言,如语句表等;另一种是采用图形符号表达方式的编程语言,如梯形图等。

以下简要介绍几种常见的PLC编程语言。

(1)梯形图语言

梯形图是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似,继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入/输出形式,具有形象、直观、实用的特点。因此,这种编程语言为广大电气技术人员所熟知,是应用最广泛的PLC的编程语言,是PLC的第一编程语言。

图1-4所示是传统的电器控制线路图和PLC梯形图。

图1-4 电器控制线路图与梯形图

从图1-4中可看出,两种图基本表示思想是一致的,具体表达方式有一定区别。PLC的梯形图使用的是内部继电器、定时/计数器等,都是由软件来实现的,使用方便,修改灵活,是原电器控制线路硬接线所无法比拟的。

(2)语句表语言

语句表语言是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。在PLC应用中经常采用的编程器是简易编程器,而这种编程器中没有CRT屏幕显示,或没有较大的液晶屏幕显示。因此,生产厂家就用一系列PLC操作命令组成的语句表将梯形图描述出来,再通过简易编程器输入PLC中。虽然各个PLC生产厂家的语句表形式不尽相同,但基本功能相差无几。以下是与图1-4中梯形图对应的(FX系列PLC)语句表程序。

LD  X0

OR  Y0

ANI X1

ANI X2

OUT Y0

从上面的程序可以看出,语句是语句表程序的基本单元,每个语句由地址(步序号)、操作码(指令)和操作数(数据)三部分组成。

(3)逻辑图语言

逻辑图是一种类似于数字逻辑电路结构的编程语言,由与门、或门、非门、定时器、计数器、触发器等逻辑符号组成,如图1-5所示。有数字电路基础的电气技术人员较容易掌握这种语言。

图1-5 逻辑图语言编程

(4)功能表图语言

功能表图语言(SFC语言)是一种较新的编程方法,又称状态转移图语言。它将一个完整的控制过程分为若干阶段,各阶段具有不同的动作,阶段间有一定的转换条件。只要转换条件满足,PLC就实现阶段转移,上一阶段动作结束,下一阶段动作开始。用功能表图的方式来表达一个控制过程,对于顺序控制系统特别适用。

(5)高级语言

随着PLC技术的发展,为了增强PLC的运算、数据处理通信等功能,以上编程语言无法很好地满足要求。近年来推出的PLC,尤其是大型PLC,都可用高级语言,如BASIC语言、C语言、Pascal语言等进行编程。PLC采用高级语言后,用户可以像使用普通微型计算机一样操作PLC,使PLC的各种功能得到更好的发挥。