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14. PLC的编程语言（图形化语言）

news 2025/11/11 10:41:55

概述：两类五种语言

图形化语言（直观，类似画图）

梯形图 (LD)- 最常用，适合逻辑控制

功能块图 (FBD)- 适合过程控制

顺序功能图 (SFC)- 适合顺序流程

文本化语言（类似写代码）

结构化文本 (ST)- 功能强大，适合复杂算法

指令表 (IL)- 类似汇编，现在较少使用

1. 梯形图 - Ladder Diagram (LD)

描述：源于继电器控制电路，由触点、线圈和功能块组成，通过“能流”的概念来实现逻辑。是最常用的PLC语言。
适用场景：开关量逻辑控制、电机启停、互锁电路。
举例：经典的“启保停”电路
- 控制要求：按下启动按钮（I0.0），电机（Q0.0）运行；按下停止按钮（I0.1），电机停止。电机运行后能自我保持（自锁）。
- 字符画示意图：

|---[ I0.0 ]---[ /I0.1 ]---( Q0.0 )---| | | | |---[ Q0.0 ]-------------------------|

[ I0.0 ]：常开触点（启动按钮）
[ /I0.1 ]：常闭触点（停止按钮，符号上的“/”表示常闭）
( Q0.0 )：输出线圈（电机）
---[ Q0.0 ]---：并联的自锁触点
程序解释：
当 I0.0被按下（导通），且 I0.1未被按下（常闭触点默认导通）时，“能流”能流过，使线圈 Q0.0得电。
Q0.0得电后，其自身的常开触点 [ Q0.0 ]闭合，形成自锁。此时即使松开 I0.0，电路依然保持导通。
当按下停止按钮 I0.1，其常闭触点断开，切断“能流”，Q0.0失电，电机停止，自锁也被解除。

2. 功能块图 - Function Block Diagram (FBD)

描述：使用功能块（如逻辑门、定时器、计数器等）和它们之间的连接线来表示控制逻辑。信号从左向右流动。
适用场景：过程控制、模拟量处理。
举例：简单的报警电路
- 控制要求：当温度过高（I0.2）且压力过高（I0.3）时，触发一个报警指示灯（Q0.1），并且报警需要持续5秒后自动熄灭。
- 字符画示意图：

+---------+ +-----------------+ | I0.2 | | TP | +-------+ |---------|---->|IN Q ELapsed|--->| Q0.1 | | I0.3 | | |PT T#5s | +-------+ |---------|--|->| | +---------+ +-----------------+ AND 功能块脉冲定时器功能块

AND：与逻辑功能块，输入全为1，输出才为1。
TP：脉冲定时器功能块，当IN端有上升沿时，Q端输出一个持续PT设定时长（5秒）的脉冲。
程序解释：

1. I0.2（温度高）和 I0.3（压力高）作为输入接入一个 AND功能块。

1. AND块的输出连接到 TP（脉冲定时器）的 IN端。定时器的 PT（预设时间）设为5秒（T#5S）。
2. 当温度压力同时过高时，AND块输出为1，触发定时器，定时器的输出 Q会立即输出一个持续5秒的“1”信号。
3. 这个5秒的脉冲信号驱动报警指示灯 Q0.1亮起，5秒后自动熄灭。

3. 顺序功能图 - Sequential Function Chart (SFC)

描述：用流程图的形式来描述程序的执行顺序，由“步”和“转移”组成。非常适合顺序控制。
适用场景：机械手、装配线等有明确顺序的工艺流程。
举例：气缸自动往复运动
- 控制要求：

1. 步1：气缸前进（Q0.2=ON），直到前限位（I0.4）。
2. 步2：延时2秒。
3. 步3：气缸后退（Q0.3=ON），直到后限位（I0.5），然后循环。

字符画示意图：

[步]：表示一个稳定的工作状态。
|条件|：转移条件，条件为真时，从当前步转移到下一步。
(动作：...)：在该步内执行的动作。
程序解释：

1. 程序从 S0开始，当启动信号 I0.6有效时，转移到 S1。
2. 在 S1步，置位 Q0.2（气缸前进）。直到前限位 I0.4被触发，转移到 S2。
3. 在 S2步，启动一个2秒的定时器。定时时间到 T0.Q=1后，转移到 S3。
4. 在 S3步，置位 Q0.3（气缸后退）。直到后限位 I0.5被触发，程序直接跳转回 S1，开始新一轮循环。