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与个人计算机相比，PLC的硬件、软件的体系结构都是封闭的而不是开放的。各厂家的PLC的编程语言和指令系统的功能和表达方式也不一致，互不兼容。IEC 61131是IEC（国际电工委员会）制定的PLC标准，其中的第三部分IEC 61131-3是PLC的编程语言标准。IEC 61131-3是世界上第一个、也是至今为止唯一的工业控制系统的编程语言标准。
目前已有越来越多的PLC生产厂家提供符合IEC 61131-3标准的产品，IEC 61131-3已经成为各种工控产品事实上的软件标准。
IEC 61131-3详细地说明了句法、语义和下述5种编程语言（见图3-1）：
图3-1 PLC的编程语言
1）顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）。
2）梯形图（Ladder Diagram, LD）。
3）功能块图（Function Block Diagram, FBD）。
4）指令表（Instruction List, IL）。
5）结构文本（Structured Text, ST）。
顺序功能图、梯形图和功能块图是图形编程语言，指令表和结构文本是文字语言。
1.顺序功能图
这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，第5章将详细介绍顺序功能图的使用方法。
2.梯形图
梯形图是使用得最多的PLC图形编程语言。梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂中熟悉继电器控制的电气人员掌握，特别适合数字量逻辑控制。有时把梯形图称为电路。使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图。
梯形图由触点、线圈和方框指令组成。触点代表逻辑输入条件，例如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。方框用来表示定时器、计数器或者数学运算等指令。
在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧垂直“电源线”之间有一个左正右负的直流电源电压，S7-200 SMART的梯形图（见图3-2）省略了右侧的垂直电源线。当I0.0与I0.1的触点接通，或者Q0.0与I0.1的触点接通时，有一个假想的“能流”（Power Flow）流过Q0.0的线圈。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。能流只能从左向右流动。
梯形图程序被划分为若干个程序段，一个程序段只能有一块不能分开的独立电路。在程序段中，逻辑运算按从左到右的方向执行，与能流的方向一致。没有跳转指令时，各程序段按从上到下的顺序执行，执行完所有的程序段后，下一个扫描周期返回最上面的程序段1，重新开始执行程序。
3.语句表
S7系列PLC将指令表称为语句表。语句表程序由指令组成，PLC的指令是一种与计算机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式。图3-3是图3-2对应的语句表。语句表比较适合熟悉PLC和程序设计的经验丰富的程序员使用。
4.功能块图
功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言。它用类似于与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号从左向右流动。图3-4中的控制逻辑与图3-2中的相同。
图3-2 梯形图
图3-3 语句表
图3-4 功能块图
5.结构文本
结构文本是为IEC 61131-3标准创建的一种高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。
6.编程语言的相互转换和选用
在编程软件中，用户可以用“视图”菜单中的命令切换编程语言，选用梯形图、功能块图和语句表来编程。国内很少有人使用功能块图语言。
梯形图与继电器电路图的表达方式极为相似，梯形图中输入信号（触点）与输出信号（线圈）之间的逻辑关系一目了然，易于理解。语句表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出。在设计复杂的数字量控制程序时建议使用梯形图语言。
但是语句表程序的输入方便快捷，还可以为每一条语句加上注释，便于复杂程序的阅读。在设计通信、数学运算等高级应用程序时，建议使用语句表。
7.S7-200 SMART的程序结构
S7-200 SMART CPU的控制程序由主程序、子程序和中断程序组成。
（1）主程序
主程序（OB1）是程序的主体，每一个项目都必须有并且只能有一个主程序。主程序可以调用子程序，子程序又可以调用其他子程序。每个扫描周期都要执行一次主程序。
（2）子程序
子程序是可选的，仅在被其他程序调用时执行。同一个子程序可以在不同的地方被多次调用。使用子程序可以简化程序代码和减少扫描时间。
（3）中断程序
中断程序用来及时处理与用户程序的执行时序无关的操作，或者用来处理不能事先预测何时发生的中断事件。中断程序不是由用户程序调用，而是在中断事件发生时由操作系统调用。中断程序是用户编写的。
8.S7-200 SMART与S7-200的指令比较
两者的指令基本上相同。S7-200 SMART用GET/PUT指令取代了S7-200的网络读、写指令NETR/NETW。用获取非致命错误代码指令GET_ERROR取代了诊断LED指令DIAG_LED。S7-200 SMART还增加了“通信”文件夹、“PROFINET”文件夹和指令列表的“库”文件夹中用于以太网通信的指令。