PLC的几种编程方式比较

在工业自动化领域，PLC是最主要的控制器。在各种控制场景，化工厂的过程控制、生产流水线的运动控制、非标设备控制等，均有PLC的运用。其控制手段灵活，系统构建快速，运用稳定可靠。

依照国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准（IEC1131-3），PLC的编程方式有梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）、连续功能图（CFC）、结构化文本语言（ST）。但现目前在工业运用中，常用的编程方式有梯形图、结构化文本语言、功能模块。其他三种方式的运用已趋向于特定的运用场景的使用，而不像这三种编程方式，在各类的控制场景下均有使用。

这里以一个启动/保持/停止控制为例，给大家介绍PLC的几种常用编程方式。下图为示例相关变量的定义。

PLC变量定义

功能要求 ：开始信号接通时，运行信号输出；当停止信号接通时，运行信号停止输出。

梯形图（LD）

在PLC的几种编程方式中，梯形图是最常见的编程方式。在处理一些逻辑类控制时，编程处理非常方便。受到很多工程师的喜欢和使用。如下图所示，即为梯形图的编程示例。

梯形图编程示例

语句表（IL）

语句表的编程表达方式，非常接近于早期的电脑助记符编程语言。所有的动作均通过语句表实现。感官上看起来非常不直观，在编程的时候相应的规约也比较多，也需要工程人员对此非常熟悉。否则很难做出一个高质量的程序。同时，这种编程方式非常不适宜于完成大工作了的控制要求。所以，现目前使用这种方式编程的工程师越来越少。语句表编程示例如下：

语句表编程示例

功能块图（FBD）

功能块图编程，编程方式上将各种功能实现，通过一个个的功能块表达。这种编程方式上，在调试的过程中，监控程序可以直径看到程序运行的导通方向。即哪一路导通，哪一路没有导通非常分明。所以在电机控制的处理方面，非常好用。如伺服电机控制过程中，电机会通过状态字在各种运行模式下切换，采用功能块图的编程方式来处理这类控制运用，会非常方便。

功能块图编程示例

结构化文本（ST）

结构化文本的编程方式是一种类似于高级编程语言的PLC编程方式。其编程思路方式非常接近于C语言。在处理一些复杂的算法控制的时候，选择使用结构化文本编程方式。以前使用PLC完成复杂的算法的时候，非常不方便处理的情况，使用ST方式，会变得非常容易。在PLC的功能越来越强大，需求越来越多样的今天。结构化文本可以更大的发挥PLC的运用潜力。可以预见，在PLC的运用上，结构化文本编程方式会越来越常用。

结构化文本编程示例

综上，在PLC的各种编程方式上，各有运用特长。

梯形图：逻辑处理；

功能块图：类似“状态字”的控制场景；

结构化文本：处理算法控制。

在编程的过程中，选择合适的编程方式，可以极大的提高编程调试效率。大大的减轻工程师的工作强度。当然，这亦要求工程师在PLC编程的过程中，除了会常用的编程方式外，还需要掌握其他的编程方式。

（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）

PLC编程语言有哪几种？每种编程语言你都了解吗？

子曰："工欲善其事必先利其器"，学习新知识，必定要先做足准备，才能学得更好。正如新手刚开始接触，它的软件编程语言与一般语言相比，有明显的不同，它既不同于高级语言，也不同于一般的汇编语言，它既要满足易编写又要满足易于调试的要求。早期的PLC仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言，现根据国际电工委员会制定PLC编程支持的语言包括以下五种：梯形图Dele（LD）、指令表Delete（IL）、功能模块图Delete（FBD）、顺序功能流程图Delete（SFC）及结构化文本Delete（ST）。

1、梯形图语言（LD）

梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉，因此，梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。

梯形图编程语言的特点是：与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；与原有继电器控制相一致，因此电气设计人员更好掌握。

梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是，梯形图中的能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，应用时，需要与原有继电器控制的概念区别对待。

2、指令表语言（IL）

指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下，适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时，指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应，在PLC编程软件下可以相互转换。

指令表编程语言的特点是：采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作，可在无计算机的场合进行编程设计；与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。

3、功能模块图语言（FBD）

功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。

功能模块图编程语言的特点是：以功能模块为单位，分析理解控制方案简单容易；功能模块是用图形的形式表达功能，直观性强，对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程；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。

4、 顺序功能流程图语言（SFC）

顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时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。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读及维护，大大减轻编程的工作量，缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合。

顺序功能流程图编程语言的特点：以功能为主线，按照功能流程的顺序分配，条理清楚，便于对用户程序理解；避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷，同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时，由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷；用户程序扫描时间也大大缩短。

5、结构化文本语言（ST）

结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中，常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。

结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系，完成所需的功能或操作。大多数PLC制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高级语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。

结构化文本编程语言的特点：采用高级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算；需要具备一定的计算机高级语言的知识和编程技巧，对工程设计人员要求较高。直观性和操作性较差。

不同型号的PLC编程软件对以上五种编程语言的支持种类是不同的，早期的PLC仅仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言。目前的PLC对梯形图（LD）、指令表（STL）、功能模块图（FBD）编程语言都以支持。 因此在PLC控制系统设计中，要求设计人员不但对PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC对编程语言支持的种类。

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