可编程逻辑控制器使用哪些软件语言？

使用可编程逻辑控制器 （PLC）的重要组成部分

IEC 61131-3 是可编程逻辑控制器国际标准的第三部分。在标准的这一部分中，列出了 PLC 的软件架构和有效的编程语言。

该标准列出了五种不同的语言，其中三种是图形的，其中两种是基于文本的。语言如下：

梯形图

功能框图

顺序功能图

结构化文本

指令列表（在标准的第三版中已弃用）

梯形逻辑

梯形图，通常称为梯形逻辑，是用于编程 PLC 的最突出的语言之一。我在另一篇包含梯形逻辑示例的文章中介绍了这种语言。

功能块图

梯形逻辑帮助习惯于中继逻辑的工程师和技术人员习惯于对 PLC 进行编程。尽管如此，当梯级的数量变得太多时，梯形逻辑程序可能会变得非常难以维护和修改。大型系统可以在 CPU 上运行多个子程序，每个子程序都有数百个梯形逻辑梯级。梯级 3 的内部位可以在梯级 103 的梯子下方使用。这有明显的问题，并导致了更现代的语言的创建。

功能块图或 FBD 可能是工业控制中使用最广泛的编程语言。它是一种图形语言，其中通过接受系统变量作为输入并生成系统变量和控制信号作为输出的块来描述系统功能。例如，可以使用 AND 功能块，而不是将两个 XIC 指令串联起来。这可以大大简化编程结构，并在需要时增加额外的抽象级别。下图显示了来自施耐德电气网站的示例 FDB 图。

以功能块图语言编写的程序示例。

请注意 AND 块的输入之一如何源自系统的最终输出；在这种情况下，FBD 图比梯形逻辑梯级的集合更容易阅读。除了 AND 和 OR 块之外，该图还使用 SR 锁存器、接通延迟计时器和类型转换指令。

功能块图通常看起来像一个大型数字逻辑图。重要的是要认识到，尽管功能块图出现，但它总是被分解为 CPU 执行的一组顺序指令。相比之下，数字逻辑可以是组合的或顺序的，两个不相关的逻辑块总是同时运行并且可以具有不同的时钟速度。

其他 PLC 语言

顺序功能图 （SFC）、结构化文本 （ST） 和指令列表 （IL） 不如 FBD 常见，但它们在某些应用中很有价值，并在许多工业系统中使用。

证监会

SFC 是一种图形语言，其中图表被分解为一系列步骤和转换。这些步骤对数据和 I/O 执行操作，而转换充当控制程序从一个步骤流到另一个步骤的条件语句。SFC 最能发挥作用的地方之一是批处理单元。在批次控制中，成分是一种一种添加，然后对这些成分执行操作。这就像按照烹饪食谱做的那样，配料被搅拌、泵送和反应，而不是混合、倒出和烘烤。

英石

其他两种语言对于有编程背景的人来说会更熟悉。结构化文本是用于 PLC 的高级编程语言，很像 C 或 BASIC。代码简洁且模块化，并且支持高级抽象。当需要大量数学或数据操作时，通常使用 ST。嵌套的 if-else 块、循环和数组通常过于繁琐，无法进行图形化编程。

指令清单

指令列表基本上是 PLC 的汇编代码。它使用简化的指令集，但具有熟悉的命令，如加载、存储和跳转。虽然 IL 非常高效，但它已被 IEC 弃用，并且不太可能在未来的 PLC 中实施。