6ES7516-2PN00-0AB0西門子CPU 1516PRO-2 PN

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梯形圖、語(yǔ)句表(即指令表)和功能塊圖是標(biāo)準(zhǔn)的STEP7軟件包配備的3種基本編程語(yǔ)言，這3種語(yǔ)言可以在STEP7中相互轉(zhuǎn)換。STEP7還有多種編程語(yǔ)言可供用戶選用，在購(gòu)買軟件時(shí)可選的部分需要附加的費(fèi)用。

??1.順序功能圖(SFC)

??這是一種位于其他編程語(yǔ)言之上的圖形語(yǔ)言，用來(lái)編制順序控制程序。在這種語(yǔ)言中，工藝過(guò)程被劃分為若干個(gè)順序出現(xiàn)的步，步包含控制輸出的動(dòng)作，從一步到另一步的轉(zhuǎn)換由轉(zhuǎn)換條件控制。STEP7中的S7-Graph順序控制圖形編程語(yǔ)言屬于可選的軟件包。用S7-Graph表達(dá)復(fù)雜的順序控制過(guò)程非常清晰，用于編程及故障診斷更為有效，它特別適合于生產(chǎn)制造過(guò)程。5.5節(jié)將對(duì)S7-Graph作詳細(xì)的介紹。

??2.梯形圖(LAD)

??梯形圖是使用得最多的PLC圖形編程語(yǔ)言。梯形圖與繼電器電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，特別適合于數(shù)字量邏輯控制。

??梯形圖由觸點(diǎn)、線圈和用方框表示的指令框組成。觸點(diǎn)代表邏輯輸入條件，例如外部的開(kāi)關(guān)、按鈕和內(nèi)部條件等。線圈通常代表邏輯運(yùn)算的結(jié)果，常用來(lái)控制外部的負(fù)載和內(nèi)部的標(biāo)志位等。指令框用來(lái)表示定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或者數(shù)學(xué)運(yùn)算等附加指令。

??使用編程軟件可以直接生成和編輯梯形圖，并將它下載到PLC。

??觸點(diǎn)和線圈等組成的獨(dú)立電路稱為網(wǎng)絡(luò)(Network)，中文版STEP7稱之為程序段(見(jiàn)圖3-2)。STEP7自動(dòng)地為程序段編號(hào)。梯形圖中的觸點(diǎn)和線圈可以使用物理地址，例如10.2和Q1.3等。如果用符號(hào)表定義了某些地址的符號(hào)，例如令 I0.0的符號(hào)為“起動(dòng)按鈕”，在程序中可以用符號(hào)地址“起動(dòng)按鈕”來(lái)代替物理地址 I0.0，使程序易于閱讀和理解。

??可以在程序段號(hào)的右邊加上程序段的標(biāo)題，在程序段號(hào)的下面為程序段加上注釋。如果將兩塊獨(dú)立電路(可分開(kāi)的電路)放在同一個(gè)程序段內(nèi)，將會(huì)出錯(cuò)。

??在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象在梯形圖的左右兩側(cè)垂直“電源線”之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，當(dāng)圖3-2程序段1中I0.0 與I0.1的觸點(diǎn)接通，或Q4.0與I0.1的觸點(diǎn)接通時(shí)，有一個(gè)假想的“能流”(Pow-er Flow)流過(guò)Q4.0的線圈。利用能流這一概念，可以借用繼電器電路的術(shù)語(yǔ)和分析方法，幫助我們更好地理解和分析梯形圖。能流只能從左向右流動(dòng)。如果沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令，程序段內(nèi)的邏輯運(yùn)算按從左往右的方向執(zhí)行，與能流的方向一致。程序段之間按從上到下的順序執(zhí)行，執(zhí)行完所有的程序段后，下一次循環(huán)又從最上面的程序段1重新開(kāi)始執(zhí)行。

??3.語(yǔ)句表(STL)

??$7系列PLC將指令表稱為語(yǔ)句表(Statement List)，它是一種類似于微機(jī)的匯編語(yǔ)言的文本語(yǔ)言，多條指令組成一個(gè)程序段。語(yǔ)句表比較適合經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員使用，可以實(shí)現(xiàn)某些不能用梯形圖或功能塊圖表示的功能。

??4.功能塊圖(FBD)

??功能塊圖(FBD)使用類似于布爾代數(shù)的圖形邏輯符號(hào)來(lái)表示控制邏輯，有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人很容易掌握。功能塊圖用類似于與門、或門的方框來(lái)表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，方框被“導(dǎo)線”連接在一起，信號(hào)自左向右流動(dòng)。圖3-4的控制邏輯與圖3-2和圖3-3的相同。國(guó)內(nèi)很少有人使用功能塊圖語(yǔ)言。

??5.結(jié)構(gòu)文本(ST)

??結(jié)構(gòu)文本(ST)是為IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的gaoji編程語(yǔ)言。與梯形圖相比，它能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，編寫(xiě)的程序非常簡(jiǎn)潔和緊湊。

??STEP7的S7-SCL(結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言)是符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的gaoji文本語(yǔ)言。它的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)的編程語(yǔ)言Pascal和C相似，適合于習(xí)慣使用gaoji編程語(yǔ)言的人使用。

??SCL適合于復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)和最優(yōu)化算法，或管理大量的數(shù)據(jù)等。

??6.S7-HiGraph 編程語(yǔ)言

??圖形編程語(yǔ)言S7-HiGraph 屬于可選軟件包，它用狀態(tài)圖(State Graphs)來(lái)描述異步、非順序的過(guò)程。系統(tǒng)被分解為若干個(gè)功能單元，每個(gè)單元呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，各功能單元的同步信息可以在圖形之間交換。需要為不同狀態(tài)之間的切換定義轉(zhuǎn)換條件，用類似于語(yǔ)句表的語(yǔ)言描述指定給狀態(tài)的動(dòng)作和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件。

??7.CFC編程語(yǔ)言

??可選軟件包CFC(Continuous Function Chart，連續(xù)功能圖)用圖形方式連接程序庫(kù)中以塊的形式提供的各種功能，包括從簡(jiǎn)單的邏輯操作到復(fù)雜的閉環(huán)和開(kāi)環(huán)控制。編程時(shí)將這些塊復(fù)制到圖中并用線連接起來(lái)即可。不需要用戶掌握詳細(xì)的編程知識(shí)以及PLC的專門知識(shí)，只要具有行業(yè)所必需的工藝技術(shù)方面的知識(shí)，就可以用CFC來(lái)編程。

??編程語(yǔ)言的相互轉(zhuǎn)換與選用

??組織塊0B、功能塊FB、功能FC、系統(tǒng)功能塊SFB和系統(tǒng)功能SFC統(tǒng)稱為邏輯塊。在STEP7編程軟件中，如果邏輯塊沒(méi)有錯(cuò)誤，并且被正確地劃分為程序段，梯形圖、功能塊圖和語(yǔ)句表可以相互轉(zhuǎn)換。用語(yǔ)句表編寫(xiě)的程序不一定能轉(zhuǎn)換為梯形圖，不能轉(zhuǎn)換的程序段仍然保留語(yǔ)句表的形式，并不一定表示該程序段有錯(cuò)誤。

??語(yǔ)句表可供習(xí)慣于用匯編語(yǔ)言編程的用戶使用，在運(yùn)行時(shí)間和要求的存儲(chǔ)空間方面最優(yōu)。語(yǔ)句表的輸入方便快捷，還可以在每條指令的后面加上注釋，便于復(fù)雜程序的閱讀和理解。在設(shè)計(jì)通信、數(shù)學(xué)運(yùn)算等gaoji應(yīng)用程序時(shí)建議使用語(yǔ)句表。

??梯形圖與繼電器電路圖的表達(dá)方式極為相似，適合于熟悉繼電器電路的用戶使用。語(yǔ)句表程序較難閱讀，其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出，在設(shè)計(jì)和閱讀有復(fù)雜的觸點(diǎn)電路的程序時(shí)zuihao使用梯形圖。功能塊圖適合于熟悉數(shù)字電路的用戶使用。$7-SCL編程語(yǔ)言適合于熟悉gaoji編程語(yǔ)言(例如Pascal或C語(yǔ)言)的用戶使用。

??S7-Graph、HiGraph和CFC可供有技術(shù)背景，沒(méi)有PLC編程經(jīng)驗(yàn)的用戶使用。S7-Graph 對(duì)順序控制過(guò)程的編程非常方便，HiGraph 適合于異步非順序過(guò)程的編程，CFC 適合于連續(xù)過(guò)程控制的編程。