1 引言

　　可編程序控制器(plc)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置。可編程序控制器plc在我國的發(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展和技術(shù)水平的不斷提高，可編程序控制器應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，了解熟悉和掌握plc程序設(shè)計(jì)語言以及應(yīng)用軟件編程技術(shù)，對(duì)plc的進(jìn)一步推廣應(yīng)用和使用維護(hù)具有十分重要的作用。

　　2 plc程序設(shè)計(jì)語言

　　根據(jù)plc應(yīng)用范圍，程序設(shè)計(jì)語言可以組合使用，常用的程序設(shè)計(jì)語言有：梯形圖程序設(shè)計(jì)語言;布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言(語句表);功能表圖程序設(shè)計(jì)語言;功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言;結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言;梯形圖與結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言;布爾助記符與功能表圖程序設(shè)計(jì)語言;布爾助記符與結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言。

　　2.1 梯形圖(ladder diagram)

　　程序設(shè)計(jì)語言梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號(hào)來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。

　　在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是：

　　(1) 與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性。

　　(2) 與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對(duì)電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)。

　　(3) 與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流(power

　　flow)不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時(shí)，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待。

　　(4) 與布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查。

　　2.2布爾助記符(boolean mnemonic)

　　程序設(shè)計(jì)語言布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言與計(jì)算機(jī)中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)：

　　(1) 采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于撐握的特點(diǎn)。

　　(2) 在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點(diǎn)，可在無計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。

　　(3) 與梯形圖有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。其特點(diǎn)與梯形圖語言基本類同。

　　2.3功能表圖(sepuential chart)

　　程序設(shè)計(jì)語言功能表圖程序設(shè)計(jì)語言是用功能表圖來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是近年來發(fā)展起來的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用功能表圖的描述，控制系統(tǒng)被分為若干個(gè)子系統(tǒng)，從功能入手，使系統(tǒng)的操作具有明確的含義，便于設(shè)計(jì)人員和操作人員設(shè)計(jì)思想的溝通，便于程序的分工設(shè)計(jì)和檢查調(diào)試。功能表圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是：

　　(1) 以功能為主線，條理清楚，便于對(duì)程序操作的理解和溝通。

　　(2) 對(duì)大型的程序，可分工設(shè)計(jì)，采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu)，可節(jié)省程序設(shè)計(jì)時(shí)間和調(diào)試時(shí)間。

　　(3) 常用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合。

　　(4)只有在活動(dòng)步的命令和操作被執(zhí)行，對(duì)活動(dòng)步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描，因此，整個(gè)程序的掃描時(shí)間較其他程序編制的程序掃描時(shí)間要大大縮短。功能表圖來源于佩特利(petri)網(wǎng)，由于它具有圖形表達(dá)方式，能較簡(jiǎn)單和清楚地描述并發(fā)系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的所有現(xiàn)象，并能對(duì)系統(tǒng)中存有的象死鎖、不安全等反?，F(xiàn)象進(jìn)行分析和建模，在模型的基礎(chǔ)上能直接編程，所以，得到了文泛的應(yīng)用。

　　近幾年推出的plc和小型集散控制系統(tǒng)中也已提供了采用功能表圖描述語言進(jìn)行編程的軟件。學(xué)習(xí)、了解和掌握佩特利(petri)網(wǎng)的一些基本概念，可以有助于對(duì)功能表圖的進(jìn)一步理解。

　　2.4結(jié)構(gòu)化語句(structured text)

　　描述程序設(shè)計(jì)語言結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言是用結(jié)構(gòu)化的描述語句來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是一種類似于高級(jí)語言的程序設(shè)計(jì)語言。在大中型的

　　plc系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言來描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。它也被用于集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)。結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言采用計(jì)算機(jī)的描述語句來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系，完成所需的功能或操作。大多數(shù)制造廠商采用的語句描述程序設(shè)計(jì)語言與basic語言、pascal語言或c語言等高級(jí)語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達(dá)方法及語句的種類等方面都進(jìn)行了簡(jiǎn)化。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)：

　　(1) 采用高級(jí)語言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算;

　　(2) 需要有一定的計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言的知識(shí)和編程技巧，對(duì)編程人員的技能要求較高，普通電氣人員無法完成;

　　(3)直觀性和易操作性等性能較差;

　　(4) 常被用于采用功能模塊等其他語言較難實(shí)現(xiàn)的一些控制功能的實(shí)施。

　　部分plc的制造廠商為用戶提供了簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，它與助記符程序設(shè)計(jì)語言相似，對(duì)程序的步數(shù)有一定的限制，同時(shí)，提供了與plc間的接口或通信連接程序的編制方式，為用戶的應(yīng)用程序提供了擴(kuò)展余地。

　　3 plc程序設(shè)計(jì)

　　3.1 plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟

　　圖1為plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟圖。