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控制系统有关论文范文,与PLC的编程语言与编程注意事项相关论文答辩

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摘要：本文简述了可编程控制器（PLC）的基本特点和发展情况,介绍了PLC的顺序功能图、梯形图、功能模块图、指令表和结构文本等编程语言及其功能特点,阐述了PLC在编程过程中梯形图与指令表语言编程的规则和注意事项等.熟练掌握PLC程序的编程语言、编程方法及编程注意事项,对于PLC编程的快速入门及工程应用具有十分重要的意义.

Abstract：Thispaperbrieflydescribedthebasiccharacteristicsofprogrammablecontroller（PLC）anddevelopmentsituation,introducestheprogramminglanguageanditsfunctioncharacteristicsofPLCsequencefunctiondiagram,ladderdiagram,functionalblockdiagramandinstructionlist,expoundstheprogrammingrulesandmattersneedingattentionofPLCladderdiagramandinstructionlistinprogramminglanguage,etc.Ontopoftheprogramminglanguage,programmingmethodandthemattersneedingattentionofPLCprogramhasgreatsignificanceforquickstartingtoapplyPLCprogramming.

PLC的编程语言与编程注意事项参考属性评定
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关键词：PLC；编程语言；编程规则；注意事项

Keywords：PLC；programminglanguage；programmingrules；mattersneedingattention

中图分类号：TP313文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）36-0235-02

0引言

可编程序控制器（ProgrammableLogicController）简称PLC,是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机.从20世纪60年代末开始由美国率先研发成功后,该技术随着工业化的进程不断迅速发展.它是以微处理技术为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和互联网技术而开发的一种新型的具有极高可靠性的通用工业控制装置,它具有体积小、控制能力强、配置灵活、编程简单、灵活通用、易于扩展、维护方便等一系列优点.

在我国,从20世纪70年代开始自主研发并生产投入应用以来,随着国民经济不断发展和工业化水平的不断提高,PLC技术得到了迅速的发展和广泛的应用.当今在自动化领域,PLC技术已成为加工业自动化的三大支柱之一.

1PLC的编程语言

PLC作为一种工业控制计算机,其功能的实现不仅基于硬件的支持,更要靠程序的设计和运用.程序又分为系统程序和用户程序,系统程序由厂家设计并永久固定在PLC内,用户程序是由用户根据生产实际或系统控制的要求,采用PLC专用的程序语言编制的应用程序,以实现所需要的控制目的.PLC专用的程序编制语言简称PLC的编程语言.

国际电工委员会（IEC）在PLC编程语言标准（IEC61131-3）中明确规定了PLC的五种编程语言：顺序功能图语言（SFC）、梯形图语言（LD）、功能块图语言（FBD）、指令表语言（IL）和结构文本（ST）语言.其中,前三种为图形语言,后两种为文字语言.

1.1顺序功能图语言（SequentialFunctionChart）顺序功能图是一种通用的技术语言,是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,可以用来编制顺序控制的程序,实施对顺序控制系统的控制,但它并不涉及所描述的控制功能的具体技术.在IEC31131中,顺序功能图是位居首位的编程语言.

顺序控制功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或者命令）等部分组成.顺序功能图只标示一个工作周期的步,循环过程用有向连线的连接来表示.顺序功能图的基本结构可以分为单序列、选择序列和并行序列三种形式.

对于顺序控制系统,采用顺序控制设计法进行编程,其最基本的思想就是将一个完整的工艺流程或系统过程一个工作周期划分为若干个顺序相连的状态或阶段,这些状态或阶段就称之为步（Step）,可以用编程元件状态继电器S或辅助继电器M来代表各步.顺序控制中的各个步,是根据系统的输出量的状态变化来划分的,各步的输出量的ON/OFF的状态是不变的.

1.2梯形图语言（LadderDiagram）梯形图语言是各类型PLC中应用最多的编程语言.梯形图语言是在电气控制系统图的基础上发展演变而来的,与电气控制原理图十分相似,但在符号使用和表达方法上还是有一定区别的.由于其使用方便、直观易懂、修改灵活,很容易被熟悉电气控制的技术人员所掌握.该语言特别适用于开关量逻辑控制.

梯形图由左右两条垂直的左母线、右母线以及触点、线圈和应用指令等组成.在左右两母线之间,触点在水平方位上布置,形成串并联的逻辑关系.

梯形图是为了表达各编程元件之间的逻辑关系而绘制的一种图形语言,并非真实存在的电路,为了便于分析和理解,常假设一个能量从梯形图的左母线流向右母线,这个能量就称之为“能流”（PowerFlow）,能流的方向是从左往右并按层依次流动的.

1.3功能模块图语言（FunctionBlockDiagram）功能模块图语言是一种类似于数字逻辑电路的编程语言,对于从事电子技术工作的人员非常容易掌握.该编程语言采用类似于与、或、非的门电路结构来表示各个编程元件之间的逻辑关系.结构常用方框来表示,在其左侧为逻辑运算的输入变量,在其右侧则为输出变量.目前,只有部分微型PLC模块使用功能模块图语言,现已很少有人使用功能模块图语言来进行PLC的编程了.1.4指令表语言（InstructionList）指令表语言是一种助记符表达式,它是PLC最基础的编程语言.所谓指令表编程,就是用一个或几个容易记忆和掌握的助记符来代表PLC的某种操作功能,用PLC内部的各编程元件来表示它的操作对象,从而编制成为控制程序.

PLC的指令通常分为基本逻辑指令、步进指令和应用指令.由于指令表程序没有梯形图程序直观明析,难以直接看出逻辑关系,因此在设计复杂的开关量控制系统程序时一般使用梯形图语言.通过安装在计算机上专用的编程软件画出梯形图,然后可直接转换成指令表程序,再通过数据线传送到PLC中运行.在工程现场,则是采用手持式编程器进行调阅和修改比较便捷.

目前,世界上各类型的PLC的指令表语言不尽相同,但基本功能和原理是相近的.

1.5结构文本语言（StructuredText）结构文本语言是采用计算机语言来描述系统中各种变量之间的逻辑运算关系,来完成所需的功能或操作.它是为IEC61131-3标准而创建的一种专用的高级汇编语言.与梯形图相比,这种编程语言能实现比较复杂的数学运算,编写的程序也非常简洁和紧凑.但由于这种语言需要较好的高级汇编语言编程基础,因此现在也