探析PMC编程语言的特点和应用

PMC程序中所使用的指令格式与要求称为PMC编程语言。通用PLC由于适用范围广、控制要求多变，故一般可使用梯形图、指令表、逻辑功能图、顺序功能图、结构化文本等多种语言编程。但是，机床控制用的PMC以开关量逻辑处理为主，故一般以梯形图、指令表、逻辑功能块图为常用。PMC常用的编程语言简介如下。

1.梯形图编程

梯形图（Ladder diagram，简称LAD）是一种沿用了继电器的触点、线圈、连线等图形符号的图形编程语言，其“与”、“或”逻辑运算可用触点串、并联表示；“非”运算用常闭触点表示；逻辑运算结果用输出线圈表示。梯形图程序的形式与继电器控制电路十分相似，程序直观、形象，且不同厂家的PMC程序形式类似，使用者阅读与理解容易。

梯形图程序还可进行图8.1-5所示的动态显示，图为输入X0.1=1、X0.2=0、X0.3=0时的执行情况，加粗的连线代表线路已接通，图形简单明了，程序检查与维修方便。

图8.1-5 梯形图动态显示

动态梯形图显示中的常开、常闭触点及内部继电器、输出线圈的常用图形显示一般为表8.1-1中的样子。

表8.1-1 梯形图显示符号与意义

2.指令表编程

指令表（Statement List或Instruction List，简称LIST或STL）是一种使用助记符、类似于计算机的汇编语言的编程语言。在各种PLC编程语言中，指令表编程是应用最早、最基本的编程语言，它能够表示梯形图及其他编程语言无法表示的指令。指令表程序中的指令由指令代码和操作数两部分组成，图8.1-5所示的梯形图程序，在FS-0iD中的指令表程序如下：

RD X0.1

AND.NOT X0.2

WRT R0.1

RD X0.3

OR R0.2

AND R0.1

WRT R0.2

RD R0.1

AND.NOTR0.2(www.xing528.com)

WRT Y0.1

RD R0.1

AND R0.2

WRT Y0.2

程序中的RD、AND、AND.NOT、OR、WRT为指令代码，它们分别代表读入、与、与非、或、输出等逻辑操作；而X0.1、X0.2、X0.3、R0.1、R0.2、Y0.1、Y0.2等称为操作数，它们代表逻辑运算的对象。指令代码和操作数的表示方式在不同PMC上有所不同。

3.逻辑功能图

逻辑功能图（Function Block Diagram，FBD）是一种沿用了数字电子线路的逻辑门电路、触发器、连线等图形与符号的图形编程语言，它是DIN40700（德）标准规定的编程语言，但大部分PMC目前无此功能。

逻辑功能图编程指令类似数字电子线路，它可用与、或、非门及RS触发器、比较器、计数器等逻辑电路代表编程指令，程序直观、形象，并可表示梯形图编程语言无法表示的逻辑指令和应用指令。

逻辑功能图编程的逻辑关系清晰、简洁，程序的显示篇幅小，如对于多触点的串联，其编程可不受显示器的限制等。逻辑功能图的动态显示和梯形图一样具有形象、直观的优点。

当采用功能图编程时，图8.1-5所示的梯形图程序如图8.1-6所示。

4.顺序功能图编程

图8.1-6 逻辑功能图程序

顺序功能图（Sequential Function Chart，SFC）是一种按程序执行流程编程的图形编程语言，符合IEC标准规定，近年来在通用PLC中已开始推广。顺序功能图的基本设计思想类似于子程序调用，设计者可按程序执行流程，将机床动作划分为若干个工作阶段，并称为“工步”或“步”。编程时可通过状态元件，对“步”赋予标记和控制条件，选择需要执行的“步”。

SFC编程是一种基于机械动作流程的编程方法，目前在各公司的产品有不同的实现方式。例如，为了保持传统的梯形图风格，日本的三菱等公司采用了图8.1-7所示的、利用步进指令（STL）编程的方法，并称之为步进梯形图。

顺序功能图编程的优点是设计者只需要根据实际动作要求，确定每一“步”的动作条件和需要控制的输出，即可通过分支流程对程序步的组织与管理完成程序设计，因此，无须像梯形图编程那样考虑互锁条件，其程序设计简单，对设计人员的要求较低。

图8.1-7 顺序功能图程序