PLC编程入门，先来认识6种编程语言~附赠详细解读！

传统的PLC编程语言只有两种，指令表（IL）及梯形图（LD），有的称梯形逻辑图（LLD）。而今为便于各类型的工程技术人员都能使用PLC，PLC厂商都增加了它的编程语言。

我国在1995年11月发布了GB/T 15969-1/2/3/4标准，与IEC 61131-1/2/3/4等同。该标准推荐了6种编程语言，除了指令表及结构化文本（ST）为文字语言，还有梯形图、功能块图（FBD）、连续功能图（CFC）及顺序功能图（SFC）等图形语言。

目前，IEC 61131-3编程语言不仅用于PLC，而且还用于集散型控制系统、工业控制计算机、数控系统和远程终端单元。

由于这个标准的建立是在PLC已广泛使用之后，加上它不是强制性标准，所以，有些老的PLC厂商还是在原来语言的基础上做了扩展，并没有完全采用这个标准。再就是，即使语言相同，但细节还是有不少差异。

倒是国产PLC，如和利时公司的LM、LK系列机，是在有了标准之后才开发的，能全面采用这个标准。再就是ABB公司的PLC也使用标准规定的6中语言编程。

下面就给大家简要介绍一番：

指令表语言是PLC编程最基本的语言。但是，用它编的程序，可读性较差，目前已不常用。故不在此做介绍。

结构化文本语言（ST）

ST语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等类似。它没有单一的指令，只有由一组指令构成的含义完整的各种语句。具体语句有赋值语句、条件语句、选择语句、循环语句及其他语句（EXIT语句、RETURN语句、功能块调用语句等）。

不同品牌PLC的ST语言所提供的函数、运算符可能略有不同。

ST语言功能比图形语言强，但不如图形语言直观，目前用的还不大普及。如欧姆龙PLC只是在自编功能块的程序中才可使用它。

同样为ST语言，各PLC厂商的细节不完全一样。

梯形图来源于美国，是一种基于梯级的图形符号布尔语言。

梯形图语言与电气原理图相对应，与原有继电器逻辑控制技术相一致。与原有的继电器逻辑控制技术不同的是，梯形图中的功率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。

梯形图的左母线好像电气原理图的电源线一样，一般不直接与输出类指令（相当于电气原理图的负载）相连，中间总要有能建立逻辑条件的一些指令（相当于电气原理图的控制元件）。但有的PLC也允许这么做。

用梯形图符号编的PLC程序，很像电气原理图。如上图所示。图b为施耐德公司Naza PLC用的梯形图。

下图所示为与IL语言程序对应的梯形图程序

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关于梯形图的文章有很多，在此不再赘述，本公众号以前也发过几篇文章，大家可以去看一看：

功能块图（FBD）

FBD语言（一种对应于逻辑电路的图形语言），与电子线路图中的信号流图非常相似。FBD广泛地用于过程控制。

FBD语言是以功能模块为单位，描述控制功能。特别是控制规模较大、控制关系较复杂的系统，用它表达将更为方便。

目前，PLC厂商推出一些高功能及高性能的硬件模块的同时，多提供与其有关的功能块图程序，这为用户使用这些硬件及进行编程提供了很大方便。

FBD语言占用内存较大，执行时间较长，因此，这种语言多只在大、中型可编程序控制器和集散控制系统的编程和组态中采用。

连续功能图（CFC）

CFC与FBD类似，也是按需要选用种种功能块。所不同的是，它更灵活，块的位置可任意摆放，特别有信号反馈时，画起来更方便。

为了块的执行有明确的顺序，它的每个块的右上角都标有序号。但在实际表达时，这个标号也可选择不显示。

FBD及CFC语言在DCS系统编程中用得较多。此外，由于这两种语言差别不大，有时，仅使用FBD语言。因而，有的也把IEC 61131-3自动化编程语言说成5种。

顺序功能图（SFC）

SFC语言以描述控制程序的顺序为特征，以图形方式，简单、清楚地描述系统的所有现象，并能对系统中存有的像死锁、不安全等反常现象进行分析和建模，并可在此基础上编程。所以，得到了广泛的应用。

其实，SFC语言仅仅是一种组织程序的图形化方式。其实际使用要与其它语言配合，否则无法实现其功能。所以，严格地讲，它不能算是完整的编程语言。

1、组成

步（Step）

用方框表示，分有初始步、活动步、不活动（休止）步三种。一个步是否为活动步，即是否处于激活状态，则取决于上一步及与其相应的转移。

动作（Action）

动作是步的组成部分，一个步含有一个或多个动作，用一个附加在步上的矩形框来表示。每一动作中的程序代码都可以用IEC的任一语言如ST、FBD、LD或IL来编写。每一动作还有一个修饰词（Qualifier），用来确定步激活时其动作什么时候执行或终止。

有向连线

从上到下、从左到右的步间连线。也可用加箭头做非上下、左右的步间连线。

转移

在有向连线上的垂直短线。与转移相关的逻辑条件，用文字、布尔代数表达式、图形符号标注在转移短线旁。

2、SFC转移规则

步的转移指的是有向连线相连的前后步激活状态的转换。

步间转移的规则是：

①步间的转移逻辑条件为真；

②被转移步的前一步是活动的。

不满足此两条件，将不转移。

为了启动顺序功能流程图程序的执行，总是要指定一个初始步，其标志为S0，是程序运行开始时被激活的那个步。有个这个初始步，则随着相应转移逻辑条件满足，流程图中步的激活状态将逐步转换，直至最后一步被激活，或根据有向线指定路线不停地循环转换。

3、SFC主要形式

根据结构的不同，可分为以下几种形式：单序列控制、并行序列控制、分支结构序列、转移序列等。

下图所示为一段SFC语言编写的程序。

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同样称SFC语言，但有的是合乎标准的，如欧姆龙CJ2所用的，其Action有以上修饰词。有的没有，使用时要看具体软件的说明。

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来源：机械工业出版社E视界，节选自《PLC实用编程指南 第3版》

指令表(IL)、梯形图(LD)都是PLC 的常用编程语言？图文详解

PLC 是一种工业控制计算机，其软件必然是通过编程语言来编辑的。

目前 PLC 常用的编程语言有梯形图、指令语句表和顺序功能图。功能块图和结构文本高级语言则存在于某些PLC中。

一、指令表(IL)

指令语句表也叫助记符或列表，是基于字母符号的一种语言，类似于计算机的汇编语言。

这种编程语言是用一系列操作指令组成的 语句表将控制流程描述出来，并通过编程器或者编程软件送到PLC中去，指令语句表是由若干条语句组成的程序，语句是程序的最小单元。一个操作功能是由一条或若干条语句来完成的。PLC的操作指令系统比计算机的汇编语言简单很多。但表达形式类似。也是由地址、操作码和操作数三部分组成，关于FX2N的具体操作指令待讲解程序编制时再作介绍。

下图为—指令表程序（FX2N PLC）

若果把指令表的逻辑关系写成逻辑表达式则为：

Y0=(X0+Y0)* X1

不同品牌的PLC其指令表的形式是相同的，但是指令的符号表示，各编程元件表示则相差很大。

指令表编程语言是最基本的程序设计语言。它具有容易记忆便于操作的特点，它可以用最简单的编程工具—手持编程器进行编程。它与其他语言多有一一对应的关系，而且，一些其他语言无法表达的程序用它都可以进行表达。它的缺点是阅读困难，其中的操作功能很难一眼看出，不便于工控人员之间进行交流和沟通

早期，在编程软件普及前一般都是先用梯形图设计程序，然后再手工编译成指令表程序，最后用手持编程器将程序送入PLC。现在，编程软件已经普及，在编程软件上，我们只要编好梯形图程序，软件会自动编译成指令表程序。所以，我们今后重点是梯形图编程语言的学习和编程软件的操作。对指令表编程语言则不作进一步讲解。但是，PLC的各种操作指令的学习则是必不可少的编程基础。

二、梯形图(LD)

梯形图编程语言习惯上叫梯形图。其源自继电控制系统电气原理图的形式，也可以说，梯形图是在电气控制原理图上对常用的继电器，接触器等逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，

由于PLC在结构上，工作原理都和继电器控制系统截然不同，因而他们之间必定存在着许多差异。初学者可以通过继电器控制电路图切入梯形图，但一旦入了门，则必须完全离开继电控制电路图

下图为根据指令表这一节中的指令表程序所画出的梯形图，其功能和指令表程序一样，但理解却容易多了，电工师傅们一看就知道，这是一个电动机起、保、停控制程序

和指令表编程语言一样，尽管都是梯形图，但各个厂家PLC对梯形图的画法还是有差别的。对最基本的逻辑控制指令差别并不大，但对功能指令（实现数据操作的指令）的表达上差别非常大。这也是为什么学习三菱PLC后再学习西门子S7-300/400，很多人感到不好学的原因之一。

梯形图语言优点非常特出，形象、直观、易学、实用，电气人员容易接受，是目前所有PLC都具备的编程语言，也是用的最多的一种PLC编程语言。

（未完待续，下一节内容为顺序功能图、功能快图、结构文本），电工小琦原创，未经授权不得转载，违者必究！

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