PLC 编程语言的设计与应用.docx

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1、PLC编程语言的设计与应用luonan导语：在PLC中有多种程序设计语言,如梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及构造化语句描绘语言等。1引言在PLC中有多种程序设计语言,如梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及构造化语句描绘语言等。梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令能够完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等。通过扩展或加强指令集，它们也能执行其它的基本操作。功能表图语言和语句描绘语言是高级的程序设计语言，它可根据需要去执行更有效的操作，例如，模拟量的控制，数据的操

2、纵，报表的报印和其他基本程序设计语言无法完成的功能。功能模块图语言采用功能模块图的形式，通过软连接的方式完成所要求的控制功能，它不仅在PLC中得到了广泛的应用，在集散控制系统的编程和组态时也经常被采用。由于它具有连接方便、操作简单、易于把握等特点，为广大工程设计和应用人员所喜欢。2常用的程序设计语言分类根据PLC应用范围，程序设计语言能够组合使用，常用的程序设计语言有下面几种:(1)梯形图(LadderDiagram)程序设计语言梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描绘程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言，这种程序设计语言采用因果关系来描绘事件发生的条件和结果，每个梯级是一个因果

3、关系。在梯级中，描绘事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在右面。梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言，它来源于继电器逻辑控制系统的描绘。在工业经过控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉。因而，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图遭到欢迎，并得到广泛的应用。梯形图程序设计语言的特点是:与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性;与原有继电器逻辑控制技术相一致，易于撑握和学习;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(PowerFLow)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，因而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;与布尔助记符

4、程序设计语言有逐一对应关系，便于互相转换和程序检查。 (2)布尔助记符(BooleanMnemonic)程序设计语言布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描绘程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常类似，采用布尔助记符来表示操作功能。布尔助记符程序设计语言具有下列特点:采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于撑握的特点;在编程器的键盘上采用助记符表示，具有便于操作的特点，可在无计算机的场合进行编程设计;与梯形图有逐一对应关系,其特点与梯形图语言基本类同。 (3)功能表图(SepuentialFunctionChart)程序设计语言功能表图程序设计语言是用功能表

5、图来描绘程序的一种程序设计语言。它是近年来发展起来的一种程序设计语言。采用功能表图的描绘，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。功能表图程序设计语言的特点是:以功能为主线，条理清楚，便于对程序操作的理解和沟通;对大型的程序，可分工设计，采用较为灵敏的程序构造，可节省程序设计、调试时间;常用于系统规模校大、程序关系较复杂的场合;只要在活动步的命令和操作被执行，对活动步后的转换进行扫描，因而整个程序的扫描时间较其他程序编制的程序扫描时间要短得多。功能表图来源于佩特利(Petri)网，由于它具有图形表达

6、方式，能比拟简单清楚地描绘并发系统和复杂系统的所有现象，并能对系统中存在的象死锁、不安全等反常现象进行分析和建模，在模型的基础上能够直接编程，因而得到了广泛的应用。近几年推出的可编程控制器和小型集散控制系统中也已提供了采用功能表图描绘语言进行编程的软件。 (4)功能模块图(FunctionBlock)程序设计语言功能模块图程序设计语言是采用功能模块来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。它有若干个输入端和输出端，通过软连接的方式，分别连接到所需的其它端子，完成所需的控制运算或控制功能。功能模块可以分为不同的类型，在同一种类型中，可以能因功能参数的不同而使功能或应用范围有所差异，例如

7、，输入端的数量、输入信号的类型等的不同使它的使用范围不同。由于采用软连接的方式进行功能模块之间及功能模块与外部端子的连接，因而控制方案的更改、信号连接的替换等操作能够很方便实现。功能模块图程序设计语言的特点是:以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易;功能模块是用图形化的方法描绘功能，它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态，有较好的易操作性;对控制规模较大、控制关系较复录的系统，由于控制功能的关系能够较清楚地表达出来，因而，编程和组态时间能够缩短，调试时间也能减少;由于每种功能模块需要占用一定的程序内存，对功能模块的执行需要一定的执行时间，因而，这种设计语言在大中型P

8、LC和集散控制系统的编程和组态中才被采用。 (5)构造化语句(StructuredText)描绘程序设计语言构造化语句描绘程序设计语言是用构造化的描绘语句来描绘程序的一种程序设计语言。它是一种类似于高级语言的程序设计语言。在大中型的可编程序控制器系统中，常采用构造化语句描绘程序设计语言来描绘控制系统中各个变量的关系。它也被用于集散控制系统的编程和组态。构造化语句描绘程序设计语言采用计算机的描绘语句来描绘系统中各种变量之间的运算关系，完成所需的功能或操作。大多数制造厂商采用的语句描绘程序设计语言与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

9、类等方面都进行了简化。构造化程序设计语言具有下列特点:采用高级语言进行编程，能够完成较复杂的控制运算;需要有一定的计算机高级程序设计语言的知识和编程技巧，对编程人员的技能要求较高，普通电气人员难以完成。直观性和易操作性等较差;常被用于采用功能模块等其他语言较难实现的一些控制功能的施行。部分PLC的制造厂商为用户提供了简单的构造化程序设计语言，它与助记符程序设计语言类似，对程序的步数有一定的限制。同时，提供了与PLC间的接口或通信连接程序的编制方式，为用户的应用程序提供了扩展余地。3PLC程序设计语言应用实例温度控制是很多机器的重要的构成部分。它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行工

10、件的加工与处理。PID控制系统是得到广泛应用的控制方法之一，下面较为详尽地介绍了PID温度控制的PLC程序设计实例。 (1)系统组成本套系统采用Omron的PLC与其温控单元以及Pro-face的触摸屏所组成。系统包括CQM1H-51、扩展单元TC-101、GP577R以及探温器、加热/制冷单元。 (2)触摸屏参数设置设002代表如今的温度，而102表示输出的温度。如按下开场设置就可设置参数。需要设置的参数有6个，分别是比例带、积分时间、微分时间、滞后值、控制周期、偏移量。它们在PLC的地址与一些开关的地址如下:比例带:DM51积分时间:DM52微分时间:DM53滞后值:DM54控制周期:DM

11、55偏移量:DM56数据刷新:22905 (3)PLC程序002:PID的输入字102:PID的输出字NETWORKName=ActionCheck/常规检查STATEMENTLISTLD253.13/常ONOUTTR0CMP002#FFFF/确定温控单元能否完成初始化ANDNOT255.06/等于OUT041.15/初始化完成LDTR0AND041.15OUTTR1ANDNOT040.10/不在参数设置状态MOVDM0050102/将设置温度DM50传送给PID输出字LDTR1MOV002DM0057/将002传送到DM57NETWORKName=SettingStart/设置开场STATE

12、MENTLISTLD253.13OUTTR0AND229.05/触摸屏上的开场设置开关DIFU080.05/设置微分LDTR0AND041.15AND080.05SET040.01/开场设置标志位1SET040.10/开场设置标志位2NETWORKName=Poportion/比例带设置STATEMENTLISTLD040.01OUTTR0ANDNOT042.01MOV#C110102/读输出边与输入边的比例带CMP002#C110/比拟输入字能否变成C110AND255.06/等于SET042.01/设置比例带标志LDTR0AND042.01MOVDM0051102/将比例带的设定值写入输出

13、字CMP002DM0051/能否写入AND255.06SET040.01/复位标志1RSET042.01/复位比例带标志SET040.02/向下继续设置标志NETWORKName=Integral/积分时间设置STATEMENTLISTLD040.02OUTTR0ANDNOT042.02MOV#C220102/读输出边与输入边的积分CMP002#C220/比拟输入字能否变成C220AND255.06SET042.02/设置积分标志LDTR0AND042.02MOVDM0052102/将积分的设定值写入输出字CMP002DM0052/能否写入AND255.06RSET040.02RSET042.

14、02SET040.03/向下继续设置标志NETWORKName=differential/微分时间设置STATEMENTLISTLD040.03OUTTR0ANDNOT042.03MOV#C330102/读输出边与输入边的微分CMP002#C330/比拟输入字能否变成C330AND255.06SET042.03/设置微分标志LDTR0AND042.03MOVDM0053102/将微分的设定值写入输出字CMP002DM0053/能否写入AND255.06RSET040.03RSET042.03SET040.04/向下继续设置标志NETWORKName=Hysteresis/滞后值设置STATEM

15、ENTLISTLD040.04OUTTR0ANDNOT042.04MOV#C440102/读输出边与输入边的滞后值CMP002#C440/比拟输入字能否变成C440AND255.06SET042.04/设置滞后值标志LDTR0AND042.04MOVDM0054102/将滞后值的设定值写入输出字CMP002DM0054/能否写入AND255.06RSET040.04RSET042.04SET040.05/向下继续设置标志NETWORKName=Period/控制周期设置STATEMENTLISTLD040.05OUTTR0ANDNOT042.05MOV#C550102/读输出边与输入边的控制周

16、期CMP002#C550/比拟输入字能否变成C550AND255.06SET042.05/设置控制周期标志LDTR0AND042.05MOVDM0055102/将控制周期的设定值写入输出字CMP002DM0055/能否写入AND255.06RSET040.05RSET042.05SET040.06/向下继续设置标志NETWORKName=Shift/偏移量设置STATEMENTLISTLD040.06OUTTR0ANDNOT042.06MOV#C660102/读输出边与输入边的偏移量CMP002#C660/比拟输入字能否变成C660AND255.06SET042.06/设置偏移量标志LDTR0

17、AND042.06MOVDM0056102/将偏移量的设定值写入输出字CMP002DM0056/能否写入AND255.06RSET040.06RSET042.06SET040.00NETWORKName=Return/返回STATEMENTLISTOUTTR0ANDNOT042.00MOV#C070102/读输入边的处理值CMP002#C070/比拟输入字变成C070AND255.06SET042.00/返回标志LDTR0AND042.00MOVDM0050102/将设定温度值写入输出字RSET040.00RSET042.00RSET040.104结束语以上是PID温度控制的PLC程序设计实例，经过反复试验，该系统能够维持温度在1之间变化，保证了好的生产状况，减少了不合格品发生的几率。0