梯形图指令语言
PLC五种编程语言
PLC的五种标准编程语言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。
梯形图指令语言
梯形图指令语言
欢迎大家 戴青蓉 座机：8662
STEP 7编程语言
语句表 梯形图
STL FBD
LAD
功能块图
SFC
顺序功能图
（专业版本，安装 S7- GRAPH）
1、STL（语句表）
STL（语句表）是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言，
由多条语句组成一个程序段。语句表可供习惯汇编语言的用户使用， 在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等高
级应用程序时建议使用语句表。
2、LAD（梯形图）
LAD（梯形图）是一种图形语言，形象直观，容易掌握，用得最多。 梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适合于熟悉继电器 控制电路的用户使用。梯形图使用最为广泛之后将重点讲述。 梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。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，线圈通常代表逻辑运 算的结果，用来控制外部的负载和内部的标志位等，指令框用来表示 定时器、计数器或者数字运算等指令。
梯形图基本编程指令及其应用
容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称
为电路或程序，梯形图的设计称为编程。 PLC基本电路——启、保、停电路梯形图
梯形图编程中的四个基本概念
梯形图基本指令及其应用
2013.7
PLC主要编程语言
梯形图（LAD）语言
与继电器控制电路图类似，容易掌握，各种PLC均将其作为第一语言
语句表（STL）语言
又称助记语言或指令表语言，容易记忆和掌握，比梯形图语言更能编
制复杂的、功能多的程序
功能块图（FBD）语言
用一种逻辑框图表示程序，常用“与、或、非”三种逻辑功能的组 合来表达
定时器和计数器指令——定时器指令
关断延时定时器（SF）
当定时器的S输入端的RLO从1变到 0时，定时器启动。当时间到达TV设定 的时间时，输出状态为0。当定时器运行 时，如果输入S的状态从0变到1，定时 器停止运行。下次当S从1变动0时，定 时器重新启动。当复位输入R的RLO=1 时，就清除定时器中的定时值，并将输 出复位。 如果两个输入S和R都有信号1，将 不置位输出，直到优先级高的复位取消 为止。 当输入端S处的RLO从0变到1时， 输出为1，如果输入S取消，输出Q继续 保持1，直到TV设定的时间到达为止。
梯形图编程中的四个基本概念
能流
如上图所示触点1、2接通时，有一个假想的“概念电流”或“能流” 从左向右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。 能流只能从左向右流动。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。图a中可能有两个方向的能流流过触点5（经过触点1、5、4或 经过触点3、5、2），这不符合能流只能从左向右流动的原则，因此应改为 图b所示的梯形图。
国际标准的5种PLC编程语言简介
国际标准的5种PLC编程语言简介IEC1131-3为PLC制定了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（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。
梯形图程序设计语言的特点是：（1）与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；（2）与原有继电器逻辑控制技术相一致，对电气技术人员来说，易于撑握和学习；（3）与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是，梯形图中的能流（Power Flow）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，因此，应用时，需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待；（4）与指令表程序设计语言有一一对应关系，便于相互的转换和程序的检查。
功能块图（FBD － Function Block Diagram）采用类似于数字逻辑门电路的图形符号，逻辑直观，使用方便，它有梯形图编程中的触电和线圈等价的指令，可以解决范围广泛的逻辑问题。
基本指令步进梯形图指令
基本指令步进梯形图指令一、简介梯形图指令是计算机语言中一种深度嵌入式指令，它通过提供行走路径，来完成复杂的控制结构和计算。
它与其他编程语言的最大不同在于，它将控制结构与计算指令归入平台独立的逻辑模块，因而可以移植和管理大型计算机系统的结构。
因此，梯形图指令使软件开发更加方便和简单。
二、基本指令步进梯形图1、基本指令步进梯形图(BASIC)基本指令步进梯形图（BASIC）是一种用于编程的模板，可以按步骤执行梯形图指令。
它首先由克劳德·哈特（Clod Hart）于1962年发明。
基本指令步进梯形图可用于快速的概念验证，对初学者来说也是一种理解梯形图指令的有效方法。
它提供了明确的控制结构，有利于清晰地实现复杂的程序逻辑。
2、基本梯形图指令基本梯形图指令包括串，数值变量，决策框，复合模块，循环模块，输入模块，输出模块，结束模块等。
（1）串是梯形图指令中的一种基本控制结构，用来定义程序的行走路径。
它指定在执行完当前指令后，将控制转移到的指令的位置。
串可以表示后续指令相对于当前指令的位置，也可以用数字表示。
（2）数值变量是梯形图指令中的一种简单数据类型，可以用来保存数字和特定程序操作的数据。
它提供了一种简便的方式来调整程序参数，增加程序的灵活性和可编程性。
（3）决策框是梯形图指令中的一种用于决策控制的特殊控制结构，可以根据特定条件来决定下一步执行哪一条指令。
（4）复合模块是一种宏指令，它可以将梯形图指令的一系列步骤封装成一个独立的模块，使程序可复用性和易维护性提高很多。
（5）循环模块是梯形图指令中用于按指定条件重复执行一段程序的特殊控制模块，可以重复计算和执行程序逻辑，使程序能够正确地处理大量数据和复杂计算。
（6）输入模块是梯形图指令中用于从系统中获取所需数据的特殊控制模块，它可以实现数据的实时更新和操作。
（7）输出模块是梯形图指令中用于将处理完的结果输出给相应系统的特殊控制模块，它可以使结果显示在屏幕上，也可以保存到文件中。
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。
梯形图语言编程说明书
B-61863C-2 1 概述/2 适用软件-1-1. 概述本说明书对于16i/18i/21i/Oi -MODEL B 系列所使用的 PMC-MODEL SA1/SB7 规格及其编程方法进行了说明。
PMC-SB7 梯形图对于16i/18i/21i -MODEL A 系列中所使用的 PMC-SB6 梯形图是兼容的。
可通过简单的操作进行转换。
请参见以下说明书。
名称书号参考项目FANUC PMC-MODEL PA1/PA3/SA1/SA2/SA3/SA5/SB/SB2/SB3/SB4/SB5/SB6/SC/SC3/SC4/NB/NB2/NB6梯形图语言编程说明书B-61863E 和PMC-SA1/SB6 相同部分(基本指令,功能指令, PMC 窗口等)本说明书中使用以下缩写。
系列缩写FANUC PMC-MODEL SA1 PMC-SA1FANUC PMC-MODEL SB7 PMC-SB72. 适用软件本说明书中的描述适用于以下软件。
软件系列号版本PMC-SA1 控制软件 406H 01 及其以后版本PMC-SB7 控制软件 406G 01 及其以后版本FAPT LADDER-III *1 ― 2.0 及其以后版本注1 要编制PMC-SB7 梯形图，需要FAPT LADDER-III 软件。
FAPT LADDER 和FAPT LADDER-II 不支持PMC-SB73 PMC-SA1/SB7 B-61863C-2-2-3. PMC-SA1/SB73.1 PMC 规格PMC-SA1/SB7 的基本规格如下表所示。
21i-B 系列 16i/18i/21i-B 系列PMC 类型 PMC-SA1 PMC-SA1机械手控制PMC-SB7编程方法梯形图梯形图梯形图程序级数 2 2 3第一级程序扫描周期8ms 8ms 8 ms基本指令执行时间 5.0 μsec/步 5.0 μsec/步 0.033 μsec/步程序容量- 梯形图最大约5,000 步最大约12,000 步最大约64,000 步*1,2- 符号和注释 1KB 到128KB 1KB 到128KB 1KB - *2- 信息 8KB 到64KB 8KB 到64KB 8KB - *2基本指令数 12 12 14功能指令数 48 48 69内部继电器 (R) 1,100 字节 1,100 字节 8,500 字节外部继电器(E) - - 8,000 字节信息显示请求位 (A) 200 点(25 字节) 200 点(25 字节) 2,000 点(500 字节，2 位/点)非易失性存储区- 数据表 (D) 1,860 字节 1,860 字节 10,000 字节- 可变定时器 (T) 40 个(80 字节) 40 个(80 字节) 250 个(1,000 字节，4 字节/个)固定定时器 100 个 100 个 500 个(定时器号指定)- 计数器 (C) 20 个(80 字节) 20 个(80 字节) 100 个(400 字节，4 字节/个)固定计数器(C) - - 100 个(200 字节，2 字节/个)- 保持型继电器 (K) 20 字节 20 字节 120 字节子程序(P) - - 2000标号(L) - - 9999I/O Link- 输入- 输出最大1,024 点最大1,024 点最大1,024 点最大1,024 点最大2,048 点*3最大2,048 点*3顺序程序存储 Flash ROM 128KBFlash ROM128KBFlash ROM128KB(16,000 步或以下选项) 256KB(24,000 步选项)384KB(32,000/40,000 步选项) 512KB(48,000 步选项)768KB(64,000 步选项)B-61863C-2 3 PMC-SA1/SB7 -3-注1. 这是程序仅由基本指令编制时的梯形图步数。
可编程控制器-梯形图指令
在达到设定值时触发相应的动作。
定时器/计数器复位指令
03
用于将定时器或计数器复位到初始状态，以便重新开始计时或
计数。
数据处理指令
数据比较指令
用于在梯形图中比较两个数据的大小关系，并根据比 较结果执行相应的动作。
数据转换指令
用于在梯形图中实现数据类型的转换，例如将整数转 换为浮点数或将二进制数转换为十六进制数等。
优点分析
梯形图编程直观易懂，方便工程师快速构建和调 试电机控制系统，提高开发效率。
3
实施步骤
确定电机控制需求，绘制梯形图，编写相应程序 并下载到可编程控制器中，进行调试和优化。
案例二：生产线自动化改造项目
01
梯形图指令在生产线自动化中的应用
通过梯形图实现生产线上各个设备的联动控制，实现自动化生产。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
与指令，用于单个常开触点的串联。
ANI
与非指令，用于单个常闭触点的串联。
线圈指令
SET
置位指令，用于将指定的位地 址置为1。
PLS
上升沿脉冲指令，当检测到输 入信号从0变为1时，产生一个 扫描周期的脉冲信号。
OUT
线圈驱动指令，用于驱动输出 继电器线圈。
RST
复位指令，用于将指定的位地 图编程能够灵活应对生产线上的复杂控制逻辑，提高生产效率和产
品质量。
03
实施步骤
分析生产线控制需求，设计梯形图控制逻辑，编写程序并进行测试，最
终将程序应用到实际生产线中。
案例三：楼宇自动化控制系统实现
梯形图指令在楼宇自动化中的应用
通过梯形图实现对楼宇内照明、空调、电梯等设备的集中控制。
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主标识符：I（输入过程映像寄存器、Q（输出过程映像寄存器）、M（位存储 器）、PI（外部输入寄存器）、PQ（外部输出寄存器）、T（定时器）、C（计数 器）、DB（数据块寄存器）和L（本地数据寄存器）；
2、LAD（梯形图）
LAD（梯形图）是一种图形语言，形象直观，容易掌握，用得最多。 梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适合于熟悉继电器 控制电路的用户使用。梯形图使用最为广泛之后将重点讲述。
梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。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，线圈通常代表逻辑运 算的结果，用来控制外部的负载和内部的标志位等，指令框用来表示 定时器、计数器或者数字运算等指令。
辅助标识符：X（位）、B（字节）、W（字或2B）、D（2DW或4B）。
梯形图指令分类
位逻辑指令
常开触点 常闭触点 输出线圈 中间输出 能流取反触点 SR触发器和RS触发器
异或指令与同或指令
包含：
置位与复位指令
RLO边沿检测指令 地址边沿检测指令
一、触点指令
包括常开触点，常闭触点，取反触点和线圈指令。 这些触点的功能基本与实际的继电器电路中的触点功能相似，线
分析：在上述条件中，在开启时，必须同时满足的条件就可以认为是 与的关系，如在温度控制中，主控开关和温度上限开关必须是串联， 而两个物位检测开关则是满足其中之一就可以，所以两个开关之间 应该是关联关系。停止条件在整个网络中必须是串联的才够起作用。
3、FBD（功能块图）
FBD（功能块图）使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻 辑，比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。功能块图用类似于 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，信号自左向右流动。
梯形图指令语言
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STEP 7编程语言
语句表 功能块图
STL LAD FBD SFC
梯形图
顺序功能图
（专业版本，安装 S7- GRAPH）
1、STL（语句表）
STL（语句表）是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言， 由多条语句组成一个程序段。语句表可供习惯汇编语言的用户使用， 在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等高 级应用程序时建议使用语句表。
梯形图的编写规则
1）每一逻辑行总是起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于线圈。 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。 3）触点的使用次数不受限制。 4）一般情况下，在梯形图中同一线圈只能出现一次。如果在程序中，同一线圈使用了两次或 多次，称为“双线圈输出”。对于“双线圈输出”，有些plc将其视为语法错误，绝对不允许； 有些plc则将前面的输出视为无效，只有最后一次输出有效；而有些plc，在含有跳转指令或步 进指令的梯形图中允许双线圈输出。 5 ）接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图左中的接点X005与其它接点间的关系 不能识别。对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独画出所有的去路。 6）有几个串联电路相并联时，应将串联触点多的回路放在上方，如图右所示。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。这样所编制的程序语句较少，简洁明了。
3、母线
梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar)，在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用 继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左 正右负的直流电源电压，母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。
4、梯形图的逻辑解算
根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态， 称为梯形图的逻辑解算。 梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。 解算的结果，马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中 的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。
圈指令左边RLO为1时，指定的存储位赋值为1，即线圈导通，若 RLO为0，即线圈不导通。取反触点对其左边的RLO结果进行取反 操作。 在编程中，触点的串联实现“与”的功能，触点的并联实现“或” 的逻辑关系。
例1：在某控制系统中，风扇的运行条件包括：1、主控开关开启，2、温度上限开关 启动（即可以认为温度超过限定值），3、两个物位检测信号其中之一有效（即有一 定数量的待加工材料）。风扇停止条件：1、人工手动关闭，2、温度下限开关启动。
4、 SFC（顺序控制）
SFC类似于解决问题的流程图， 适用于顺序控制的编程。利用S7GRAPH编程语言，可以清楚快速地 组织和编写S7 PLC系统的顺序控制 程序。它根据功能将控制任务分解为 若干步，其顺序用图形方式显示出来 并且可形成图形和文本方式的文件。
梯形图编程的四个基本概念：
1、软继电器 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。 该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”，其常开 触点接通，常闭触点断开，称这种状态是该软继电器的“1”或“on”状态。如果该存 储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器 为“0”或“off”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。 2、能流 触点1、2接通时，有一个假想的“概念电流”或“能流”(Power Flow)从左向右流动， 这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。 能流只能从左向右流动。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解与分析梯形图。