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PLC程式設計語言如何選擇,大神來告訴你

作者:技成PLC課堂

PLC目前有5種标準的程式設計語言,包括圖形化程式設計語言和文本化程式設計語言。

圖形化程式設計語言包括:

梯形圖(LD-Ladder Diagram);

功能塊圖(FBD - Function Block Diagram);

順序功能圖(SFC - Sequential Function Chart)。

文本化程式設計語言包括:

指令表(IL-Instruction List)& 結構化文本(ST-Strutured Text)。

PLC程式設計語言如何選擇,大神來告訴你

IEC 1131-3的程式設計語言是IEC工作組 對世界範圍的PLC廠家的程式設計語言合理地吸收、借鑒的基礎上形成的一套針對工業控制系統的國際程式設計語言标準。它不但适用于PLC系統,而且還适用于更廣泛的工業控制領域,為PLC程式設計語言的全球規範化做出了重要的貢獻。

繼電器梯形圖(LD)

繼電器梯形圖(LD-Ladder Diagram)語言是PLC首先采用的程式設計語言,也是PLC最普遍采用的程式設計語言。

梯形圖程式設計語言 是從繼電器控制系統原理圖的基礎上演變而來的,與繼電器控制系統梯形圖的基本思想是一緻的,隻是在使用符号和表達方式上有一定差別。

PLC程式設計語言如何選擇,大神來告訴你

PLC的設計初衷是為工廠工廠中的房間電氣技術人員而使用的,為了符合繼電器控制電路的思維習慣。

作為首先在PLC中使用的程式設計語言,梯形圖保留了繼電器電路圖的風格和習慣,成為廣大電氣技術人員最容易接受和使用的語言。

1. 軟繼電器

PLC梯形圖中的某些程式設計元件沿用了繼電器這一名稱,如輸入繼電器、輸出繼電器、内部輔助繼電器等,但是它們不是真實的實體繼電器,而是一些存儲單元(軟繼電器),每一軟繼電器與PLC存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應。

如果該存儲單元為“1”狀态,則表示梯形圖中對應軟繼電器的線圈“通電”,其常開觸點接通,常閉觸點斷開,稱這種狀态是該軟繼電器的“1”或“ON”狀态。

如果該存儲單元為“0”狀态,對應軟繼電器的線圈和觸點的狀态與上述的相反,稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀态。使用中也常将這些“軟繼電器”稱為程式設計元件。

2. 能流

有一個假想的“概念電流”或“能流”(Power Flow)從左向右流動,這一方向與執行使用者程式時的邏輯運算的順序是一緻的。

能流隻能從左向右流動。利用能流這一概念,可以幫助我們更好地了解和分析梯形圖。

3.母線

梯形圖兩側的垂直公共線稱為母線(Bus bar)。

在分析梯形圖的邏輯關系時,為了借用繼電器電路圖的分析方法,可以想象左右兩側母線(左母線和右母線)之間有一個左正右負的直流電源電壓,母線之間有“能流”從左向右流動。右母線可以不畫出。

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4.梯形圖的邏輯解算

根據梯形圖中各觸點的狀态和邏輯關系,求出與圖中各線圈對應的程式設計元件的狀态,稱為梯形圖的邏輯解算。

梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進行的。解算的結果,馬上可以被後面的邏輯解算所利用。

邏輯解算是根據輸入映像寄存器中的值,而不是根據解算瞬時外部輸入觸點的狀态來進行的。

1、與電氣操作原理圖相對應,具有直覺性和對應性;  

2、與原有繼電器邏輯控制技術相一緻,對電氣技術人員來說,易于掌握和學習; 

3、與原有的繼電器邏輯控制技術的不同點是,梯形圖中的能流(Power Flow)不是實際意義的電流,内部的繼電器也不是實際存在的繼電器,是以,應用時,需與原有繼電器邏輯控制技術的有關概念差別對待; 

4、與指令表程式設計語言有一一對應關系,便于互相的轉換和程式的檢查。

功能塊圖(FBD)

功能塊圖(FBD - Function Block Diagram)采用類似于數字邏輯門電路的圖形符号,邏輯直覺,使用友善,它有梯形圖程式設計中的觸電和線圈等價的指令,可以解決範圍廣泛的邏輯問題。

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1、以功能子產品為機關,從控制功能入手,使控制方案的分析和了解變得容易;

2、功能子產品是用圖形化的方法描述功能,它的直覺性大大友善了設計人員的程式設計群組态,有較好的易操作性;

3、對控制規模較大、控制關系較複雜的系統,由于控制功能的關系可以較清楚地表達出來,是以,程式設計群組态時間可以縮短,調試時間也能減少。

順序功能圖(SFC)

順序功能圖(SFC - Sequential Function Chart)亦稱流程圖或狀态轉移圖,是一種圖形化的功能性說明語言,專用于描述工業順序控制程式,使用它可以對具有并發、選擇等複雜結構的系統進行程式設計。

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1、以功能為主線,條理清楚,便于對程式操作的了解和溝通;  

2、對大型的程式,可分工設計,采用較為靈活的程式結構,可節省程式設計時間和調試時間; 

3、常用于系統的規模較大,程式關系較複雜的場合;

4、隻有在活動步的指令和操作被執行,對活動步後的轉換進行掃描,是以,整個程式的掃描時間較其他程式編制的程式掃描時間要大大縮短。

指令表

指令表(IL-Instruction List)程式設計語言類似于計算機中的助記符彙編語言,它是可程式設計控制器最基礎的程式設計語言,所謂指令表程式設計,是用一個或幾個容易記憶的字元來代表可程式設計控制器的某種操作功能。

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1、采用助記符來表示操作功能,具有容易記憶,便于掌握的特點;

2、在程式設計器的鍵盤上采用助記符表示,具有便于操作的特點,可在無計算機的場合進行程式設計設計; 

3、與梯形圖有一一對應關系,其特點與梯形圖語言基本類同。

結構化文本(ST)

結構化文本(ST-Strutured Text)是一種進階的文本語言,可以用來描述功能,功能塊和程式的行為,還可以在順序功能流程圖中描述步、動作和轉變的行為。

結構化文本語言表面上與 PASCAL語言很相似,但它是一個專門為工業控制應用開發的程式設計語言,具有很強的程式設計能力用于對變量指派、回調功能和功能塊、建立表達式、編寫條件語句和疊代程式等。

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1、采用進階語言進行程式設計,可以完成較複雜的控制運算;

2、需要有一定的計算機進階程式設計語言的知識和程式設計技巧,對程式設計人員的技能要求較高,普通電氣人員無法完成。

3、直覺性和易操作性等性能較差; 

4、常被用于采用功能子產品等其他語言較難實作的一些控制功能的實施。

提示注意:不是所有的PLC都支援所有的程式設計語言(如功能塊圖、順序功能圖就有很多低檔PLC不支援),而大型的PLC控制系統一般都支援這5種标準程式設計語言或類似的程式設計語言。

PLC程式設計語言如何選擇,大神來告訴你

還有一些标準以外的程式設計語言,它們雖然沒有被選擇進标準語言中,但是它們是為了适合某些特殊場合的應用而開發的,在某些情況下,它們也許是較好的程式設計語言。

比如D7-SYS的連續功能圖CFC就是專為大型連續工藝控制而開發,隻要調用程式中的CFC功能塊就可以輕易實作象PID控制器、計數器、定位器、斜坡函數發生器等一系列特殊功能,而且不需要專門的程式設計知識,隻需要懂得圖形化處理和标準程式塊的使用,進行簡單的設定即可。

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