下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
|
3.1 PLC编程语言 |
PLC是专为工业控制而开发的装置，其主要使用者是工厂广大电气技术人员，为了适应他们的传统习惯和掌握能力，PLC通常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程。CP1H系列PLC的编程语言非常丰富，有梯形图、助记符、顺序功能流程图、功能块图等，用户可选择一种语言或混合使用多种语言，通过专用编程器或上位机编写具有一定功能的指令。
梯形图LAD（Ladder Programming）语言是在继电-接触器控制系统原理图的基础上演变而来的一种图形语言，它和继电-接触器控制系统原理图很相似，如图3-1所示。梯形图具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制，它常被称为电路或程序，梯形图的设计称为编程。
图3-1 同一功能的两种不同图形
PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。梯形图中采用类似于继电-接触器中的触点和线圈符号，如表3-1所示。
梯形图的两侧垂直公共线称为公共母线（bus bar），左侧母线对应于继电-接触器控制系统中的“相线”，右侧母线对应于继电-接触器控制系统中的“零线”，一般右侧母线可省略。
表3-1 符号对照表
PLC梯形图与继电-接触器控制原理图的设计思想一致，它沿用继电-接触器控制电路元件符号，只有少数不同，信号输入、信息处理及输出控制的功能也大体相同。但两者还是有一定的区别：①继电-接触器控制电路由真正的物理继电器等部分组成，而梯形图没有真正的继电器，是由软继电器组成；②继电-接触器控制系统得电工作时，相应的继电器触头会产生物理动断操作，而梯形图中软继电器处于周期循环扫描接通之中；③继电-接触器系统的触点数目有限，而梯形图中的软触点有多个；④继电-接触器系统的功能单一，编程不灵活，而梯形图的设计和编程灵活多变；⑤继电-接触器系统可同步执行多项工作，而PLC梯形图只能采用扫描方式由上而下按顺序执行指令并进行相应工作。
尽管梯形图与继电-接触器电路图在结构形式、元件符号及逻辑控制功能等方面类似，但在编程时，梯形图需遵循一定的规则。
①编写PLC梯形图时，应按从上到下、从左到右的顺序放置连接元件。在CX-Programmer中，与每个输出线圈相连的全部支路形成1个逻辑行即1个程序段，每个程序段起于左母线，最后终于输出线圈或右母线，同时还要注意输出线圈与右母线之间不能有任何触点，输出线圈的左边必须有触点，如图3-2所示。
图3-2 梯形图绘制规则1
②梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联而不能串联，如图3-3所示。
图3-3 梯形图绘制规则2
③在每个逻辑行中，当几条支路串联时，串联触点多的应尽量放在上面，如图3-4所示。
图3-4 梯形图绘制规则3
④在有几个并联电路相串联时，应将并联触点多的回路放在左方，如图3-5所示。这样所编制的程序简洁明了，语句较少。
图3-5 梯形图绘制规则4
⑤对于不可编程梯形图必须通过等效变换，变成可编程梯形图，如图3-6所示。
图3-6 梯形图绘制规则5
⑥触点的使用次数不受限制。
助记符是指使用容易记忆的字符代表可编程控制器某种操作功能，一条典型指令往往由助记符和操作数或操作数地址组成。语句表STL（Statement List）又称为助记符语言，它是通过指令助记符来完成控制要求，类似于计算机汇编语言。用户可以根据梯形图，直观地写出助记符语言程序，如图3-7（b）所示。不同厂家的PLC所采用的指令集不同，所以对于同一个梯形图，书写的语句表也不尽相同，但是对于也熟悉其他编程语言的程序员来说，他们一般习惯使用这种编程语言。
图3-7 同一功能的两种表达方式
图3-8 顺序功能图
顺序功能流程图SFC（Sequential Function Chart）又称状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计可编程控制器的顺序控制程序的有力工具。顺序功能图主要由步、动作、启动条件等部分组成，如图3-8所示。
顺序功能图编程法可将一个复杂的控制过程分解为一些具体的工作状态，把这些具体的功能分别处理后，再把这具体的状态依一定的顺序控制要求，组合成整体的控制程序，它并不涉及所描述的控制功能的具体技术，是一种通用的技术语言，可以供进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流之用。