第3-2次课编程基础知识
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3
1 编程语言
PLC中的程序由两部分组成，一是操作系统； 二是应用程序。操作系统由PLC的生产厂家提供； 用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的应 用程序。
要开发应用程序，就要用到PLC操作系统提供 的编程语言，STEP 7标准软件包是西门子公司为 S7-200系列PLC开发的系统程序。他提供了非常丰 富编程语言，有十几种，我们主要讲其中三种常用 的语言，LD（梯形图语言)、STL(语句表语言)、 FDB（功能图语言）。
18
3）允许输入端、允许输出端
在梯形图(LAD)、功能块图(FBD)中，功能框的EN 端是允许输入端，功能框的允许输入端必须存在“能 流”，才能执行该功能框的功能。
在语句表(STL)程序中没有EN允许输入端，但是允 许执行STL指令的条件是栈顶的值必须是“1”。
语句表
PLC梯形图
9
3）功能块图（FBD）语言
是用数字电路的逻辑框图来表达PLC控制功能 的一种语言。框图的符号与连接关系表达了PLC 的功能。
功能块图语言
PLC梯形图
10
功能块图程序设计语言是采用逻辑门电路 的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌 握。功能块图指令由输入、输出段及逻辑关 系函数组成。用STEP7-Micro/Win32编程软件 将梯形图转换为FBD程序，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，信号自左向 右流动。
模块三之任务一 编程基础知识
包头轻工职业技术学院 任课教师:张晓晖
1
编程基础知识
学习目标： 学会 ❖ PLC的编程语言与程序结构 ❖ 数据在存储器中存取方式 ❖ CPU的存储区域 ❖ 指令寻址方式
2
一、 PLC的编程语言与程序结构
❖ 1 PLC的编程语言 ❖ 2 S7-200的程序结构 ❖ 3 编程的一般规约
用时执行 中断程序:指令的一个可选集合，中断事件发生
时被操作系统调用
16
3 编程的一般规约
1）网络 在梯形图(LAD)中，程序被分成称为网络的一些
程序段。每个梯形图网络是由一个或多个梯级组成。 功能块图(FBD)中，使用网络概念给程序分段。 语句表(STL)程序中，使用“NETWORK'’这个关键
13
顺序功能流程图程序设计的特点是
❖ 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 用较为灵活的程序结构，可节省 程序设计时间和调试时间
❖ 常用于系统的规模校大，程序关 系较复杂的场合
❖ 只有在活动步的命令和操作被 执行后，才对活动步后的转换 进行扫描，因此，整个程序的 扫描时间要大大缩短
5
类似于电器控制图的一种图形语言。它沿用 了继电器、触点、串并联等术评语，使用的图形 符号,也类似于电器控制符号。通常各厂家都把梯 形图语言作为各型号PLC的第一语言。
电器控制图
PLC梯形图
6
PLC梯形图语言的编程原则
❖ 1、梯形图由多个梯级组成，每个线圈可构成一个梯级， 每个梯级有多条支路，每个梯级代表一个逻辑方程；
14
5) 结构文本(ST)
结构文本(ST)是为IECll31—3标准创建的一种 专用的高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复 杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。
15
2 S7-200的程序结构
S7-200CPU的控制程序包括三部分： 主程序: OB1是程序的主体，每个项目必须有只
且有一个。可调用子程序和终中断程序 子程序:一个可选指令的集合，在被其他程序调
❖ 5、PLC的内部继电器不能做控制用，只能存放逻辑控制 的中间状态；
❖ 6、输出线圈不能直接驱动现场的执行元件，通过I/O模 块上的功率器件来驱动。
7
8
2）语句表（STL）语言
是用助记符来表达PLC控制功能的一种语言。它 类是于计算机的汇编语言，但比汇编语言直观、易 懂、易编程。一般与梯形图配合使用，互为补充。 目前大多数PLC都有语句表功能，不过不同厂家生 产的PLC语句表所用的助记符互不相同。
❖ 2、梯形图中的继电器继电器、接点、线圈不是物理的， 是PLC存储器中的位(1=ON；0=OFF)；编程时常开/ 常闭接点可无限次引用，线圈输出只能是一次；
❖ 3、梯形图中流过的不是物理电流而是“概念电流”，只 能从左向右流；
❖ 4、用户程序的运算是根据PLC的输入/输出映象Байду номын сангаас存器中 的内容，逻辑运算结果可以立即被后面的程序使用；
词对程序分段。 对梯形图、功能块图、语句表程序分段后，就可
通过编程软件实现它们之间的相互转换。
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2）梯形图(LAD)／功能块图(FBD)
梯形图中左、右垂直线称为左、右母线。 STEP7-Micro／WIN32梯形图编辑器在绘图时， 通常将右母线省略。在左、右母线之间是由触点、 线圈或功能框组合的有序排列。梯形图的输入总是 在图形的左边，输出总是在图形的右边，因而触点 与左母线相连，线圈或功能框终止右母线，从而构 成一个梯级。在一个梯级中，左、右母线之间是一 个完整的“电路”，不允许“短路”、“开路”， 也不允许“能流”反向流动。 功能块图中输入总是在框图的左边，输出总是在 框图的右边。
11
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4） 顺序功能流程图（Sequential Function Chart）
顺序功能流程图程序设计是近年来发展起来的 一种程序设计。采用顺序功能流程图的描述，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。 顺序功能流程图的主要元素是步、转移、转移条件 和动作。
4
1）梯形图(LD)语言
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述。在工业 过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技 术较为熟悉，因此，由这种逻辑控制技术发展而来 的梯形图受到了欢迎，并得到了广泛的应用。梯形 图与操作原理图相对应，具有直观性和对应性；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（Power Fl№ow）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，因此，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。
1 编程语言
PLC中的程序由两部分组成，一是操作系统； 二是应用程序。操作系统由PLC的生产厂家提供； 用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的应 用程序。
要开发应用程序，就要用到PLC操作系统提供 的编程语言，STEP 7标准软件包是西门子公司为 S7-200系列PLC开发的系统程序。他提供了非常丰 富编程语言，有十几种，我们主要讲其中三种常用 的语言，LD（梯形图语言)、STL(语句表语言)、 FDB（功能图语言）。
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3）允许输入端、允许输出端
在梯形图(LAD)、功能块图(FBD)中，功能框的EN 端是允许输入端，功能框的允许输入端必须存在“能 流”，才能执行该功能框的功能。
在语句表(STL)程序中没有EN允许输入端，但是允 许执行STL指令的条件是栈顶的值必须是“1”。
语句表
PLC梯形图
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3）功能块图（FBD）语言
是用数字电路的逻辑框图来表达PLC控制功能 的一种语言。框图的符号与连接关系表达了PLC 的功能。
功能块图语言
PLC梯形图
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功能块图程序设计语言是采用逻辑门电路 的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌 握。功能块图指令由输入、输出段及逻辑关 系函数组成。用STEP7-Micro/Win32编程软件 将梯形图转换为FBD程序，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，信号自左向 右流动。
模块三之任务一 编程基础知识
包头轻工职业技术学院 任课教师:张晓晖
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编程基础知识
学习目标： 学会 ❖ PLC的编程语言与程序结构 ❖ 数据在存储器中存取方式 ❖ CPU的存储区域 ❖ 指令寻址方式
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一、 PLC的编程语言与程序结构
❖ 1 PLC的编程语言 ❖ 2 S7-200的程序结构 ❖ 3 编程的一般规约
用时执行 中断程序:指令的一个可选集合，中断事件发生
时被操作系统调用
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3 编程的一般规约
1）网络 在梯形图(LAD)中，程序被分成称为网络的一些
程序段。每个梯形图网络是由一个或多个梯级组成。 功能块图(FBD)中，使用网络概念给程序分段。 语句表(STL)程序中，使用“NETWORK'’这个关键
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顺序功能流程图程序设计的特点是
❖ 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 用较为灵活的程序结构，可节省 程序设计时间和调试时间
❖ 常用于系统的规模校大，程序关 系较复杂的场合
❖ 只有在活动步的命令和操作被 执行后，才对活动步后的转换 进行扫描，因此，整个程序的 扫描时间要大大缩短
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类似于电器控制图的一种图形语言。它沿用 了继电器、触点、串并联等术评语，使用的图形 符号,也类似于电器控制符号。通常各厂家都把梯 形图语言作为各型号PLC的第一语言。
电器控制图
PLC梯形图
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PLC梯形图语言的编程原则
❖ 1、梯形图由多个梯级组成，每个线圈可构成一个梯级， 每个梯级有多条支路，每个梯级代表一个逻辑方程；
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5) 结构文本(ST)
结构文本(ST)是为IECll31—3标准创建的一种 专用的高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复 杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。
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2 S7-200的程序结构
S7-200CPU的控制程序包括三部分： 主程序: OB1是程序的主体，每个项目必须有只
且有一个。可调用子程序和终中断程序 子程序:一个可选指令的集合，在被其他程序调
❖ 5、PLC的内部继电器不能做控制用，只能存放逻辑控制 的中间状态；
❖ 6、输出线圈不能直接驱动现场的执行元件，通过I/O模 块上的功率器件来驱动。
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2）语句表（STL）语言
是用助记符来表达PLC控制功能的一种语言。它 类是于计算机的汇编语言，但比汇编语言直观、易 懂、易编程。一般与梯形图配合使用，互为补充。 目前大多数PLC都有语句表功能，不过不同厂家生 产的PLC语句表所用的助记符互不相同。
❖ 2、梯形图中的继电器继电器、接点、线圈不是物理的， 是PLC存储器中的位(1=ON；0=OFF)；编程时常开/ 常闭接点可无限次引用，线圈输出只能是一次；
❖ 3、梯形图中流过的不是物理电流而是“概念电流”，只 能从左向右流；
❖ 4、用户程序的运算是根据PLC的输入/输出映象Байду номын сангаас存器中 的内容，逻辑运算结果可以立即被后面的程序使用；
词对程序分段。 对梯形图、功能块图、语句表程序分段后，就可
通过编程软件实现它们之间的相互转换。
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2）梯形图(LAD)／功能块图(FBD)
梯形图中左、右垂直线称为左、右母线。 STEP7-Micro／WIN32梯形图编辑器在绘图时， 通常将右母线省略。在左、右母线之间是由触点、 线圈或功能框组合的有序排列。梯形图的输入总是 在图形的左边，输出总是在图形的右边，因而触点 与左母线相连，线圈或功能框终止右母线，从而构 成一个梯级。在一个梯级中，左、右母线之间是一 个完整的“电路”，不允许“短路”、“开路”， 也不允许“能流”反向流动。 功能块图中输入总是在框图的左边，输出总是在 框图的右边。
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4） 顺序功能流程图（Sequential Function Chart）
顺序功能流程图程序设计是近年来发展起来的 一种程序设计。采用顺序功能流程图的描述，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。 顺序功能流程图的主要元素是步、转移、转移条件 和动作。
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1）梯形图(LD)语言
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述。在工业 过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技 术较为熟悉，因此，由这种逻辑控制技术发展而来 的梯形图受到了欢迎，并得到了广泛的应用。梯形 图与操作原理图相对应，具有直观性和对应性；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（Power Fl№ow）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，因此，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。