PLC的编程语言

PLC 的编程语言标准（IEC 61131-3）中有5种编程语言：梯形图（Ladder Diagram,LAD）、顺序功能图（Se Function Chart）、功能块图（Function Block Diagram,FBD）、指令表（Instruction List）以及结构文本（Structured Text）。其中梯形图以其直观、形象、实用、简单等特点为广大用户所熟悉和掌握。S7-1200编程语言只有梯形图和功能块图两种语言。

1.梯形图

梯形图（LAD）由原接触器、继电器构成的电气控制系统二次展开图演变而来，与电气控制系统的电路图相呼应，融逻辑操作、控制于一体，是面向对象的、实时的、图形化的编程语言，特别适合于数字量逻辑控制，是应用*多的 PLC 编程语言，但不适合于编写大型控制程序。

梯形图由触点、线圈或功能方框等基本编程元素构成。左、右垂线类似继电器控制图的电源线，称为左、右母线（Bus Bar）。左母线可看成能量提供者，触点闭合则能量通过，触点断开则能量阻断。这种能量流，称之“能流”（Power Flow）。来自“能源”的“能流”通过一系列逻辑控制条件，根据运算结果决定逻辑输出。

触点：代表逻辑控制条件，有常开和常闭 两种形式。

线圈：代表逻辑“输出”结果，“能流”流到时，该线圈被激励。

方框：代表某种特定功能的指令，“能流”通过方框，则执行其动能，如定时、计数、数据运算等。

S7-1200的梯形图中省略了右母线，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，能流只能从上至下、从左向右流动，左侧总是安排输入触点，并且把并联触点多的支路靠近*左端，输入触点不论是外部的按钮、行程开关，还是继电器触点，在图形符号上只用常开和常闭 两种表示方式，输出线圈用圆形或椭圆形表示。

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对于 PNP 型输出的传感器，当有信号输出时，则信号输出线（黑色）与电源正极线（棕色）导通，所以输出信号为高电平，当接入到 PLC 的输入信号端时，公共端 M 就要接电源的0 V（即低电平），所以此时应使用漏型接法。注意（1）输出共用一个公共端时，同一组输出必须使用同一电压类型和等级，即电压相同、电流类型（同为直流或交流）和频率相同。不同组之间可以用不同类型和电压。

（2）当连接在输出端子上的负载短路时，可能会烧坏输出元器件或印制电路，请在输出电路中加入起保护作用的熔断器。用电感性负载时，根据具体情况，必要时加入保护触点的回路。练一练 请绘制NPN型和PNP型与PLC的接线图，并按绘制图进行接线调试。

.功能块图

功能块图（FBD）是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。该编程语言用类似与门、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。

西门子S7系列PLC具有体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高等特点。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模高性能PLC（如S7-300）和中规模高性能的PLC（如S7-400）等。（1）西门子S7-200系列PLC

西门子S7-200系列PLC是超小型化的PLC，适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制。S7-200系列PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。从CPU模块的功能来看，西门子S7-200系列PLC发展至今大致经历了两代：第一代产品其CPU模块为CPU21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU212、CPU214、CPU215和CPU216。第二代产品的CPU模块为CPU22X，是在21世纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU221、CPU222、CPU224和CPU226，除了CPU221之外，其他都可加扩展模块。

针对低性能要求的模块化小控制系统，西门子S7-200系列PLC*多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线的网络连接有RS-485通信接口和Profibus两种，可通过编程器PG访问所有模块，带有电源、CPU和I/O的一体化单元设备。其中扩展模块（EM）有：数字量输入模块（DI）（24VDC和120/230VDC）；数字量输出（DO）（24VDC和继电器）；模拟量输入模块（AI）（电压、电流、电阻和热电偶）；模拟量输出模块（AO）（电压和电流）。

还有一个比较特殊的模块是通信处理器（CP），该模块的功能是可以把西门子S7-200系列PLC作为主站连接到AS接口（传感器和执行器接口），通过AS接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著地扩展西门子S7-200系列PLC的输入和输出点数。（2）西门子S7-300

西门子S7-300系列PLC为模块化结构、易于实现分布式的配置以及****、电磁兼容性强、抗振动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。

西门子S7-300系列是模块化小型PLC，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200系列PLC比较，S7-300系列PLC采用模块化结构，具备高速（0.6～0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在西门子S7-300系列PLC的操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300系列PLC中取得数据，S7-300系列PLC按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（如超时、模块更换等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300系列PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。S7-300系列PLC可通过编程软件Step7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300系列PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。