PLC的程式語言的基本指令系統與編程方法

　　一、 基本指令系統特點

　　PLC的程式語言與一般計算機語言相比，具有明顯的特點，它既不同於高級語言，也不同與一般的彙編語言，它既要滿足易於編寫，又要滿足易於調試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產品都能兼容的程式語言。如三菱公司的產品有它自己的程式語言，OMRON公司的產品也有它自己的語言。但不管什麼型號的 PLC，其程式語言都具有以下特點：

　　1、圖形式指令結構：程序由圖形方式表達，指令由不同的圖形符號組成，易於理解和記憶。系統的軟體開發者已把工業控制中所需的獨立運算功能編製成象徵性圖形，用戶根據自己的需要把這些圖形進行組合，並填入適當的參數。在邏輯運算部分，幾乎所有的廠家都採用類似於繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還採用控制系統流程圖來表示，它沿用二進位邏輯元件圖形符號來表達控制關係，很直觀易懂。較複雜的算術運算、定時計數等，一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示，雖然象徵性不如邏輯運算部分，也受用戶歡迎

　　2、明確的變量常數：圖形符相當於操作碼，規定了運算功能，操作數由用戶填人，如：K400，T120等。PLC中的變量和常數以及其取值範圍有明確規定，由

　　產品型號決定，可查閱產品目錄手冊。

　　3、簡化的程序結構：PLC的程序結構通常很簡單，典型的為塊式結構，不同塊完成不同的功能，使程序的調試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。

　　4、簡化應用軟體生成過程：使用彙編語言和高級語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個過程，而使用程式語言，只需要編輯一個過程，其餘由系統軟體自動完成，整個編輯過程都在人機對話下進行的，不要求用戶有高深的軟體設計能力。

　　5、強化調試手段：無論是彙編程序，還是高級語言程序調試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內部編輯、調試、監控等，並在軟體支持下，診斷和調試操作都很簡單。

　　總之，PLC的程式語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓練。

　　二、程式語言的形式

　　本教材採用最常用的兩種程式語言，一是梯形圖，二是助記符語言表。採用梯形圖編程，因為它直觀易懂，但需要一臺個人計算機及相應的編程軟體；採用助記符形式便於實驗，因為它只需要一臺簡易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計算機來編程。

　　雖然一些高檔的PLC還具有與計算機兼容的C語言、BASIC語言、專用的高級語言（如西門子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計算機兼容的彙編語言等。不管怎麼樣，各廠家的程式語言都只能適用於本廠的產品。

　　編程指令：指令是PLC被告知要做什麼，以及怎樣去做的代碼或符號。從本質上講，指令只是一些二進位代碼，這點PLC與普通的計算機是完全相同的。同時PLC也有編譯系統，它可以把一些文字符號或圖形符號編譯成機器碼，所以用戶看到的PLC指令一般不是機器碼而是文字代碼，或圖形符號。常用的助記符語句用英文文字（可用多國文字）的縮寫及數字代表各相應指令。常用的圖形符號即梯形圖，它類似於電氣原理圖是符號，易為電氣工作人員所接受。

　　指令系統：一個PLC所具有的指令的全體稱為該PLC的指令系統。它包含著指令的多少，各指令都能幹什麼事，代表著PLC的功能和性能。一般講，功能強、性能好的PLC，其指令系統必然豐富，所能幹的事也就多。我們在編程之前必須弄清PLC的指令系統

　　程序：PLC指令的有序集合，PLC運行它，可進行相應的工作，當然，這裡的程序是指PLC的用戶程序。用戶程序一般由用戶設計，PLC的廠家或代銷商不提供。用語句表達的程序不大直觀，可讀性差，特別是較複雜的程序，更難讀，所以多數程序用梯形圖表達。

　　梯形圖：梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的PLC指令及其前後順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時再繼以若干個輸入指令（含LD指令），以建立邏輯條件。最後為輸出類指令，實現輸出控制，或為數據控制、流程控制、通訊處理、監控工作等指令，以進行相應的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三菱公司的FX2N系列產品的最簡單的梯形圖例：

　　

　　它有兩組，第一組用以實現啟動、停止控制。第二組僅一個END指令，用以 結束程序。

　　梯形圖與助記符的對應關係： 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關係，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現。一般講，其順序為：先輸入，後輸出（含其他處理）；先上，後下；先左，後右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為：

　　地址 指令 變量

　　0000 LD X000

　　0001 OR X010

　　0002 AND NOT X001

　　0003 OUT Y000

　　0004 END

　　反之根據助記符，也可畫出與其對應的梯形圖。

　　梯形圖與電氣原理圖的關係：如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對應關係。如梯形圖的輸出（OUT）指令，對應於繼電器的線圈，而輸入指令（如LD，AND，OR）對應於接點，互鎖指令（IL、ILC）可看成總開關，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經轉換即可變成梯形圖，再進一步轉換，即可變成語句表程序。

　　有了這個對應關係，用PLC程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是PLC技術對傳統繼電控制技術的繼承。

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