可编程序控制器的五种标准编程语言
可编程序控制器的五种标准编程语言
摘要：本文介绍了按照国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准，对PLC制定的五种编程语言。
PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求，通过PLC编程语言的编制设计的。
根据国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准
（IEC1131-3）。
PLC的编程语言包括以下五种：梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块图语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）及结构化文本语言（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，电气设计人员易于掌握。
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。
图1是典型的交流异步电动机直接启动控制电路图。
图2是采用PLC控制的程序梯形图。
图1 交流异步电动机直接启动电路图
图2 PLC梯形图
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。
图3就是与图2PLC梯形图对应的指令表。
图3 指令表
指令表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。
图4是对应图1交流异步电动机直接启动的功能模块图编程语言的表达方式。
图4 功能模块图
功能模块图编程语言的特点：功能模块图程序设计语言的特点是：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。
图5是一个简单的功能流程编程语言的示意图。
图5
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；需要有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。
比如，SIMATIC STEP7 MicroWIN V3.2。
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。
可编程控制器
“可编程控制器是一种把数字运算与控制操作为一 体的电子控制系统，专为在工业环境下应用而设计， 它采用可编程序的存储器，用于其内部存储程序， 执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算 等操作指令，并通过数字式输入输出控制各种类型 的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外部 设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，并 易于扩充功能的原则设计。”
9-1可编程序控制器的基本结构、 工作原理和主要特点
20世纪60年代末，美国通用汽车公司(GM)对 控制系统提出要求为：
(1)能替代由各种继电器、定时器、接触器及其主令 电器等按一定的逻辑关系用导线连接起来的控制系 统，即传统的继电-接触器控制，且简单易懂，价格 低廉，能够满足生产工艺改动频繁的需要；
二、可编程控制器的特点与应用
2．PLC的应用概况：
(1)开关量顺序、逻辑控制 (2 )即模代拟替量继控电制-接触器控制系统 (3的)各数模种拟冶等据生量金的产采进行 控过集行业 制程的中 系、的监的 统自分高测动炉、析控上调制和节料中处控系对统制理温，。度轧压钢力机、、流连量铸等机连、续飞变剪化
三、可编程控制器的发展趋势
20世纪80年代，PLC已进入成熟阶段，向大规 模、高速度、高性能和多功能方面发展。
三菱公司在F1、FX2、A系列的基础上推出了小型遥 控的FX2C系列，其基本指令的处理速度加快到 0.48ms／千步，控制距离达100m(最远达400m)。 还有超薄型的FX0N系列。
西门子公司在S5系列的基础上，又推出微型高性能 的S7系列。包括S7-200系列(小型)、S7-300系列 (中型)S7-400系列(大型) 。
个人计算机 (Personal Computer)
PLC试题及答案
PLC试题及答案（一）一、填空1、PLC的一般结构：CPU模块、输入/输出模块、编程器、电源2、PLC的工作方式：循环扫描方式3、PLC程序梯形图执行原则：从上到下从左到右4、工业自动化三大支柱：PLC、工业机器人、CAD/CAM5、IEC规定的5种编程语言：顺序功能图、梯形图、功能块图、指令表、结构文本6、S7-200PLC支持的三种语言：梯形图、功能块图、语句表7、三种输出方式：继电器、晶体管、晶闸管。
继电器能控制直流和交流。
晶体管输出方式只能控制直流设备、晶闸管只能控制交流设备。
8、计算机数据通信分为串行通信和并行通信。
串行通信又分为同步通信和异步通信。
9、S7-200最重要的通信方式为自由口通信。
自由口通信指由用户程序控制的通信接口。
二、简答1、简述PLC的主要特点答：（1）编程方法简单易学（2）功能强性价比高（3）硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强（4）可靠性高、抗干扰能力强（5）系统设计、安装、调试工作量少（6）维修工作量小、维修方便（7）体积小能耗低2、简述PLC的工作原理其扫描过程RUN状态为读取输入、执行用户程序、处理通信请求、自诊断检查、改写输出STOP状态为读取输入，处理通信请求，自诊断检查、改写输出3、简述PLC日常维护的主要内容答：（1）运行环境的保证，PLC的运行环境要求极高，要防尘防水防火防高温防雷电，因此电气控制室一般要安排在具有双层玻璃的、安装有水式制冷空调的二楼，电控室温度一般在28度左右，对于防尘则是将PLC安装在1m*2.2m*0.6m的带锁前面板为玻璃门的控制柜中，此柜上部安装有防尘罩的抽风系统进行柜内降温（2）要做好一系列的日常工作，分为日常准备工作和日常点检工作，定时进行人工除尘降温，USB定期维护，PLC程序的定期人工备份和电池备份及各相关坏器件的更换等（3）PLC故障的诊断，总法：一摸二看三闻四听五按迹寻踪法六替换法，一摸查CPU温度;二看：看指示灯是否正常；三闻：有无异味；四听：有无异动；五寻找故障所在地；六对不确定的部位进行部件替换4、简述顺序功能图答:顺序功能图的基本结构有单序列、选择序列、并行序列，在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的，转换的实现必须同时满足两个条件：（1）该转换所有的前级步都是活动步（2）相应的转换条件得到满足，两个条件缺一不可，另外转换实现时应完成以下两个操作：①使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步②使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步，以上规则可以用于任意结构中的转换，在绘制顺序功能图时应注意：①两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们分隔开②两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开③顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待启动的初始状态④自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程。
《可编程序控制器应用技术》2-PLC基础知识
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.3 PLC等效电路
例：三相异步电动机单向运行电器控制系统 输入设备
输出设备
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.3 PLC等效电路
三相异步电动机单向运行PLC控制系统
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.4 PLC控制系统与电器控制系统的区别
日趋模糊的时候，PLC从传统的应用于离散的制造业向应用 到连续的流程工业扩展
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品
2.1 概述 2.1.2 PLC的产生与发展 ■我国PLC发展情况
在70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备 引进了不少国外的PLC。 我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线
电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦
门A-B公司等。 在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多， 取得良好效果。PLC在我国的应用越来越广泛。
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.1 电器控制系统组成
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.2 PLC控制系统组成
年国家开放大学电大《电气控制与PLC》期末复习
年国家开放大学电大《电气控制与PLC》期末复习1 一、填空题1、低压电器通常指工作在交流 1200V 以下，直流 1500 V 以下的电路中，起到连接、控制、保护和调节作用的电器设备。
2、热继电器是专门用来对连续运行的电动机进行过载保护，以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器，通常是把其常闭触点串接在控制电路中。
3、对于正常运行在三角形连接的电动机，可采用星／三角形降压起动，即起动时，定子绕组先接成星形，当转速上升到接近额定转速时，将定子绕组联结方式改接成三角形，使电动机进入全压正常运行状态。
4、可编程控制器的硬件组成与微型计算机相似，其主机由CPU、存储器、输入输出接口、电源等几大部分组成。
5、PLC 运行时，应该将其开关置RUN档（RUN、STOP）。
6、可编程序控制器的编程语言标准 IEC1131-3 标准详细说明了句法、语义和 5 种编程语言的表达方式，这 5 种编程语言分别为：指令表语言、梯形图语言、功能块图语言、结构文本语言、顺序功能图（SFC）语言。
7、PLS 为上升沿脉冲指令，PLF 为下降沿脉冲指令，皆输出一个扫描周期的脉冲信号。
8、如图示：若闭合 X1，则 Y3、Y2、Y1、Y0 中Y3亮。
9、FX 2N PLC 只有两条步进指令，它们是STL、RET。
10、在电气控制技术中，通常采用熔断器或断路器进行短路保护。
MOVK8K1Y0 END X12 11、常用的电气制动方式有反接制动和能耗制动。
12、电动机长动与点动控制区别的关键环节是自锁触头是否接入。
13、当电动机容量较大，起动时产生较大的启动电流，会引起电网电压下降，因此必须采用降压起动的方法。
14、“LD”为取指令的助记符。
“LDI”为取反指令的助记符。
15、状态元件 S 在步进顺控程序的编程中是一类非常重要的软元件，它与后述的步进顺控指令 STL_组合使用。
16、辅助继电器的常开和常闭触点使用次数不限，在 PLC 内可自由使用。
PLC目前5种标准的编程语言,你知道吗？
PLC目前5种标准的编程语言,你知道吗？PLC，(Programmable Logic Controller)，乃是一种电子装置，早期称为顺序控制器“Sequence Controller”，1978 美国国家电气协会正式命名为PLC，其定义为一种电子装置，主要将外部的输入装置如：按键、感应器、开关及脉冲等的状态读取后，依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序，以微处理机执行逻辑、顺序、定时、计数及算式运算，产生相对应的输出信号到输出装置如：继电器(Relay)的开关、电磁阀及电机驱动器，控制机械或程序的操作，达到机械控制自动化或加工程序的目的。
PLC目前有5种标准的编程语言，包括图形化编程语言和文本化编程语言。
图形化编程语言包括：梯形图（LD－Ladder Diagram）、功能块图（FBD －Function Block Diagram）、顺序功能图（SFC －Sequential Function Chart）。
文本化编程语言包括：指令表（IL-Instruction List）和结构化文本（ST-Strutured Text）。
IEC 1131-3的编程语言是IEC工作组对世界范围的PLC厂家的编程语言合理地吸收、借鉴的基础上形成的一套针对工业控制系统的国际编程语言标准，它不但适用于PLC系统，而且还适用于更广泛的工业控制领域，为PLC编程语言的全球规范化做出了重要的贡献。
继电器梯形图继电器梯形图（LD－Ladder Diagram）语言是PLC首先采用的编程语言，也是PLC最普遍采用的编程语言。
梯形图编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的，与继电器控制系统梯形图的基本思想是一致的，只是在使用符号和表达方式上有一定区别。
PLC的设计初衷是为工厂车间电气技术人员而使用的，为了符合继电器控制电路的思维习惯，作为首先在PLC中使用的编程语言，梯形图保留了继电器电路图的风格和习惯，成为广大电气技术人员最容易接受和使用的语言。
PLC的五种编程语言
可编程序控制器的五种标准编程语言2005-11-22来源：本文介绍了按照国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准，对PLC制定的五种编程语言。
PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求，通过PLC编程语言的编制设计的。
根据国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准（IEC1131-3）。
PLC的编程语言包括以下五种：梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块图语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）及结构化文本语言（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，电气设计人员易于掌握。
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。
图1是典型的交流异步电动机直接启动控制电路图。
图2是采用PLC控制的程序梯形图。
图1 交流异步电动机直接启动电路图图2 PLC梯形图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。
图3就是与图2PLC梯形图对应的指令表。
图3 指令表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。
PLC复习题答辩
5、可编程控制器按结构形式分类,可分为哪几种结构形式?( )
A．小型机、中型机、大型机
B. 整体式、模块式
C. C 系列、F 系列
D．EX 系列、S7 系列
6、PLC 数字量输入模板的作用有（ ）
A.驱动负载
B.电平转换、隔离、指示等
C.交流输入
7、PLC 开关量输出接口中，（ ）型输出接口既能用于驱动直流负载，也能驱动交流负载。
、时间继电器的文字符号：
8、．画出下列触点的图形符号：
通电延时闭合的动合触点
；
通电延时断开的动断触点
；
断电延时断开的动合触点
；
断电延时闭合的动断触点
。
9、JS7-2A 型时间继电器线圈通以额定电压时，其触头怎样动作？
。 组成。为了减小铁心的振动
断开。 。
。 。
，
，
，
。
10、过电流继电器 KI 线圈电流大于动作电流时，其触头怎样动作？
C. 只有主触头２对
D. 主触头３对、辅助常开２对、辅助常闭２对
11、转换开关的功能为（ ）
A. 短路保护
B. 频繁起停设备
C. 主要作为电源引入开关
12、某机床电动机为三相笼型异步电动机，其额定功率为 5.5kW，电压为 380V，电流为 12.5A，
起动电流为额定电流的 7 倍，现用按钮进行起停控制，要有短路保护和过载保护，试选用哪种型号的
A. 交流 220V
B. 交流 6.3V
C. 交流 50V
D. 交流 10V
6、ＣＪ１０－1０型接触器触头如下：（ ）
A. 只有辅助常闭５对 B. 只有辅助常开３对
C. 只有主触头２对
D. 主触头３对、辅助常开２对、辅助常闭２对
第六章 可编程控制器的基本指令 1、西门子S7-200系列和三菱FX2N系列PLC
PLC的编程语言
IEC1131-3是国际电工委员会制订的可编程控制器的 编程语言标准。 共规定了五种编程语言。
1、梯形图（Ladder diagram） 2、功能块图（Function block diagram） 3、指令表（Instruction list）
4、结构文本（structured text） 5、顺序功能图（Sequential function chart）
FX的扩展
1、2 ：扩展单元和扩展模块 3、4：模拟量、定位控制、高速计数器等 5：特殊串行通信适配器
S7-200的网络应用（PPI）
PPI：点对点通信。只有图中的PC机 才能发出通信请求。 这种方式可实现程序的下载和上传， 利用PC对多台PLC进行编程和调试。
S7-200的网络应用（MPI）
CPU 226 24 16
DC/DC/DC AC/DC/继电器
0 256 0 2 256 0 7 256 0 7 256 0 7 256 064
FX常用指标
继电器输出 FX2N-16MR-001 FX2N-32MR-001 FX2N-48MR-001 FX2N-64MR-001 FX2N-80MR-001
EM223 4DI 4DO
EM221 8DI
EM235 4AI 1AQ
EM222 8DO
EM235 4AI 1AQ
I0.0 Q0.0 I2.0 Q2.0 I3.0 I0.7 Q0.7 I2.3 Q2.3 I3.7 I1.0 Q1.0 I2.4 Q2.4 I1.5 Q1.1 I2.7 Q2.7 I1.6 Q1.2 I1.7 Q1.7
每个定时器设一个字单元存储设定值,一个字单元计数脉
冲数，另一个位单元是状态标志，定时到，该位被置成1
PLC的编程语言和基本指令
梯形图编程语言
梯形图是在原继电器—接触器控制系统的继电器梯形图基 础上演变而来的一种图形语言。它是目前用得最多的PLC编程 语言。 注意：梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一个控制程序，
其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓“软接 线”。 常开触点 ： 常闭触点： 线圈：
注意：它们并非是物理实体，而是“软继电器”。每个“软继电 器”仅对应PLC存储单元中的一位。该位状态为“1”时，对 应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状 态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保 持原态。
输出继电器的线圈驱动指令 OUT 。语句表如下：
程序步 0 1 2 3 4
指令 LD OR ANI ANI OUT
元件 X0 Y0 X1 X2 Y0
一、FX2N系列可编程控制器基本指令
（一）逻辑取及线圈驱动指令
1．指令助记符及功能
LD、LDI、OUT指令的功能、梯表图表示、操作 组件、所占的程序步如表6－26所示。
2．指令说明
（1）LD、LDI指令可用于将触点与左母线连接。也 可以与后面介绍的ANB、ORB指令配合使用于分支起 点处。
（2）OUT指令是对输出继电器Y、辅助继电器M、状 态继电器S、定时器T、计数器C的线圈进行驱动的指 令，但不能用于输入继电器。OUT指令可多次并联使 用。
符号、名 称
表6－26 指令助记符及功能
图6-32 MPS、MPP指令的关系 *
（三）触点并联（OR、ORI）指令 1．指令助记符及功能
OR、ORI指令的功能、梯形图表示、操作组 件等如表6－28所示。
表6－28 触点并联指令助记符及功能
符号、名称
功能
梯形图表示和可操作组件
5种计算机编程语言
以下是常见的五种计算机编程语言：
1. Java：Java 是一种广泛使用的面向对象编程语言，初衷是为了构建可移植的跨平台应用程序。
它拥有强大的社区支持和丰富的库，适用于开发Web 应用、移动应用、桌面应用等各种场景。
2. Python：Python 是一种简洁且易于学习的高级编程语言，以其简洁的语法风格、强大的标准库和广泛的应用领域而闻名。
Python 可用于Web 开发、数据分析、人工智能、科学计算等多个领域。
3. JavaScript：JavaScript 是一种脚本语言，主要用于Web 前端开发。
它为网页增加了动态交互和丰富的功能，并成为了Web 开发中的重要组成部分。
除了在前端开发中使用外，JavaScript 也可以用于后端开发（如Node.js）和移动应用开发（如React Native）。
4. C++：C++ 是一种通用的、高效的编程语言，广泛应用于系统级开发、图形界面应用、游戏开发等领域。
它是一种面向对象编程语言，同时也支持低级的内存管理和高级的抽象特性。
5. C#: C#（读作C Sharp）是一种面向对象的编程语言，专为开发Windows 应用程序和Web 应用程序而设计。
它是微软的.NET 平台的一部分，具有类似于Java 的语法风格和强大的开发工具。
这只是五种常见的编程语言之一，每种编程语言都有自己的特点和适用场景。
选择适合自己需求的编程语言取决于项目的要求、个人技能和偏好。