PLC的軟件組成簡(jiǎn)析
系統(tǒng)程序由PLC制造廠商設(shè)計(jì)編寫的，并存入PLC的系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，用戶不能直接讀寫與更改。系統(tǒng)程序一般包括系統(tǒng)診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序、監(jiān)控程序等。
PLC的用戶程序是用戶利用PLC的編程語(yǔ)言，根據(jù)控制要求編制的程序。在PLC的應(yīng)用中，最重要的是用PLC的編程語(yǔ)言來(lái)編寫用戶程序，以實(shí)現(xiàn)控制目的。由于PLC是專門為工業(yè)控制而開(kāi)發(fā)的裝置，其主要使用者是廣大電氣技術(shù)人員，為了滿足他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，PLC的主要編程語(yǔ)言采用比計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單、易懂、形象的專用語(yǔ)言。
PLC編程語(yǔ)言是多種多樣的，對(duì)于不同生產(chǎn)廠家、不同系列的PLC產(chǎn)品采用的編程語(yǔ)言的表達(dá)方式也不相同，但基本上可歸納兩種類型：一是采用字符表達(dá)方式的編程語(yǔ)言，如語(yǔ)句表等；二是采用圖形符號(hào)表達(dá)方式編程語(yǔ)言，如梯形圖等。
以下簡(jiǎn)要介紹幾種常見(jiàn)的PLC編程語(yǔ)言。
1.梯形圖語(yǔ)言
梯形圖語(yǔ)言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等圖形表達(dá)符號(hào)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。它與電器控制線路圖相似，繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此，這種編程語(yǔ)言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC的編程語(yǔ)言，是PLC的第一編程語(yǔ)言。
如圖1所示是傳統(tǒng)的電器控制線路圖和PLC梯形圖。
圖1 電器控制線路圖與梯形圖
a） 電器控制線路圖 b）PLC梯形圖
從圖中可看出，兩種圖基本表示思想是一致的，具體表達(dá)方式有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器，定時(shí)／計(jì)數(shù)器等，都是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使用方便，修改靈活，是原電器控制線路硬接線無(wú)法比擬的。
2.語(yǔ)句表語(yǔ)言
這種編程語(yǔ)言是一種與匯編語(yǔ)言類似的助記符編程表達(dá)方式。在PLC應(yīng)用中，經(jīng)常采用簡(jiǎn)易編程器，而這種編程器中沒(méi)有CRT屏幕顯示，或沒(méi)有較大的液晶屏幕顯示。因此，就用一系列PLC操作命令組成的語(yǔ)句表將梯形圖描述出來(lái)，再通過(guò)簡(jiǎn)易編程器輸入到PLC中。雖然各個(gè)PLC生產(chǎn)廠家的語(yǔ)句表形式不盡相同，但基本功能相差無(wú)幾。以下是與圖1中梯形圖對(duì)應(yīng)的（FX系列PLC）語(yǔ)句表程序。
步序號(hào) 指令 數(shù)據(jù)
0 LD X1
1 OR Y0
2 ANI X2
3 OUT Y0
4 LD X3
5 OUT Y1
可以看出，語(yǔ)句是語(yǔ)句表程序的基本單元，每個(gè)語(yǔ)句和微機(jī)一樣也由地址（步序號(hào)）、操作碼（指令）和操作數(shù)（數(shù)據(jù)）三部分組成。
3.邏輯圖語(yǔ)言
邏輯圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言，由與門、或門、非門、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等邏輯符號(hào)組成。有數(shù)字電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員較容易掌握，如圖2 所示。
圖2 邏輯圖語(yǔ)言編程
4.功能表圖語(yǔ)言
功能表圖語(yǔ)言（SFC語(yǔ)言）是一種較新的編程方法，又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語(yǔ)言。它將一個(gè)完整的控制過(guò)程分為若干階段，各階段具有不同的動(dòng)作，階段間有一定的轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件滿足就實(shí)現(xiàn)階段轉(zhuǎn)移，上一階段動(dòng)作結(jié)束，下一階段動(dòng)作開(kāi)始。是用功能表圖的方式來(lái)表達(dá)一個(gè)控制過(guò)程，對(duì)于順序控制系統(tǒng)特別適用。
5.高級(jí)語(yǔ)言
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，為了增強(qiáng)PLC的運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理及通信等功能，以上編程語(yǔ)言無(wú)法很好地滿足要求。近年來(lái)推出的PLC，尤其是大型PLC，都可用高級(jí)語(yǔ)言，如BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言、PASCAL語(yǔ)言等進(jìn)行編程。采用高級(jí)語(yǔ)言后，用戶可以像使用普通微型計(jì)算機(jī)一樣操作PLC，使PLC的各種功能得到更好的發(fā)揮。
PLC的用戶程序是用戶利用PLC的編程語(yǔ)言，根據(jù)控制要求編制的程序。在PLC的應(yīng)用中，最重要的是用PLC的編程語(yǔ)言來(lái)編寫用戶程序，以實(shí)現(xiàn)控制目的。由于PLC是專門為工業(yè)控制而開(kāi)發(fā)的裝置，其主要使用者是廣大電氣技術(shù)人員，為了滿足他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，PLC的主要編程語(yǔ)言采用比計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單、易懂、形象的專用語(yǔ)言。
PLC編程語(yǔ)言是多種多樣的，對(duì)于不同生產(chǎn)廠家、不同系列的PLC產(chǎn)品采用的編程語(yǔ)言的表達(dá)方式也不相同，但基本上可歸納兩種類型：一是采用字符表達(dá)方式的編程語(yǔ)言，如語(yǔ)句表等；二是采用圖形符號(hào)表達(dá)方式編程語(yǔ)言，如梯形圖等。
以下簡(jiǎn)要介紹幾種常見(jiàn)的PLC編程語(yǔ)言。
1.梯形圖語(yǔ)言
梯形圖語(yǔ)言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等圖形表達(dá)符號(hào)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。它與電器控制線路圖相似，繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此，這種編程語(yǔ)言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC的編程語(yǔ)言，是PLC的第一編程語(yǔ)言。
如圖1所示是傳統(tǒng)的電器控制線路圖和PLC梯形圖。
圖1 電器控制線路圖與梯形圖
a） 電器控制線路圖 b）PLC梯形圖
從圖中可看出，兩種圖基本表示思想是一致的，具體表達(dá)方式有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器，定時(shí)／計(jì)數(shù)器等，都是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使用方便，修改靈活，是原電器控制線路硬接線無(wú)法比擬的。
2.語(yǔ)句表語(yǔ)言
這種編程語(yǔ)言是一種與匯編語(yǔ)言類似的助記符編程表達(dá)方式。在PLC應(yīng)用中，經(jīng)常采用簡(jiǎn)易編程器，而這種編程器中沒(méi)有CRT屏幕顯示，或沒(méi)有較大的液晶屏幕顯示。因此，就用一系列PLC操作命令組成的語(yǔ)句表將梯形圖描述出來(lái)，再通過(guò)簡(jiǎn)易編程器輸入到PLC中。雖然各個(gè)PLC生產(chǎn)廠家的語(yǔ)句表形式不盡相同，但基本功能相差無(wú)幾。以下是與圖1中梯形圖對(duì)應(yīng)的（FX系列PLC）語(yǔ)句表程序。
步序號(hào) 指令 數(shù)據(jù)
0 LD X1
1 OR Y0
2 ANI X2
3 OUT Y0
4 LD X3
5 OUT Y1
可以看出，語(yǔ)句是語(yǔ)句表程序的基本單元，每個(gè)語(yǔ)句和微機(jī)一樣也由地址（步序號(hào)）、操作碼（指令）和操作數(shù)（數(shù)據(jù)）三部分組成。
3.邏輯圖語(yǔ)言
邏輯圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言，由與門、或門、非門、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等邏輯符號(hào)組成。有數(shù)字電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員較容易掌握，如圖2 所示。
圖2 邏輯圖語(yǔ)言編程
4.功能表圖語(yǔ)言
功能表圖語(yǔ)言（SFC語(yǔ)言）是一種較新的編程方法，又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語(yǔ)言。它將一個(gè)完整的控制過(guò)程分為若干階段，各階段具有不同的動(dòng)作，階段間有一定的轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件滿足就實(shí)現(xiàn)階段轉(zhuǎn)移，上一階段動(dòng)作結(jié)束，下一階段動(dòng)作開(kāi)始。是用功能表圖的方式來(lái)表達(dá)一個(gè)控制過(guò)程，對(duì)于順序控制系統(tǒng)特別適用。
5.高級(jí)語(yǔ)言
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，為了增強(qiáng)PLC的運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理及通信等功能，以上編程語(yǔ)言無(wú)法很好地滿足要求。近年來(lái)推出的PLC，尤其是大型PLC，都可用高級(jí)語(yǔ)言，如BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言、PASCAL語(yǔ)言等進(jìn)行編程。采用高級(jí)語(yǔ)言后，用戶可以像使用普通微型計(jì)算機(jī)一樣操作PLC，使PLC的各種功能得到更好的發(fā)揮。
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