2.1 PLC使用的程序与编程语言类型

PLC的组成分为硬件与软件两大部分共同构成，硬件主要是指由单片机为核心组成的电路，软件指的就是PLC使用的程序与编程语言。

2.1.1 PLC使用的程序类型

PLC软件所使用的程序，主要有系统程序和用户程序两大类。

1.系统程序

系统程序相当于普通计算机的操作系统，主要作用是对PLC的工作过程进行控制和诊断，对用户程序进行编译等。系统程序通常是由PLC生产厂家在生产过程中固化在存储器中，用户不能进行修改。

2.用户程序

用户程序就是用户根据实际的控制要求，采用PLC生产厂家提供的程序编制语言编写的应用程序。

2.1.2 PLC使用的编程语言类型

PLC的编程对于使用者来说，就是编制用户程序，也就是通过特定的语言把PLC的控制要求描绘出来，以满足PLC执行程序的要求。编制PLC的语言主要有梯形图、逻辑功能图、指令语句表与逻辑代数表等多种。

1.梯形图

（1）梯形图的特点

PLC所使用的梯形图，是在继电器控制系统电气地理图的基础上开发出来的一种图形语言。它是将PLC内部的各种编程元件（如继电器的触点、线圈、定时器、计数器等）与各种具有特定功能的命令用专用符号、标号定义，按照一定的逻辑要求与连接规律组合和排列而得到的。由于梯形图融逻辑、操作、控制于一体，是一种面向对象的、实时的、图形化地编程语言，且是在继电器控制电路的基础上增加了很多功能强大、使用灵活的指令，并将计算机的特点结合进去，使控制系统的逻辑关系清晰直观、编程容易，性能极大地超过了传统的继电器控制电路，是目前用得最多的PLC编程语言。通常各厂家、各种类型的PLC均将其作为第一用户语言。电气技术人员使用最为方便。

（2）梯形图与继电器控制图的区别

PLC所使用的梯形图与继电器控制图的主要区别如表2-1中所列。

表2-1 梯形图与继电器控制图的区别

（3）梯形图的转换

图2-1（a）是由接触器构成的单向控制电路，如果采用梯形图编程语言对该控制电路进行编程，就可以得到如图2-1（b）所示的控制电路。

2.逻辑功能图

（1）逻辑功能图的特点

逻辑功能图是在数字逻辑电路设计的基础上开发出来的一种PLC语言。逻辑功能图沿用了数字电路的图形符号，虽然这类图形的逻辑功能清晰，输入与输出之间关系明确，但由于需要具备数字逻辑代数的基础知识，并需要对数字电路系统十分熟悉，故应用不是很广泛。

（2）逻辑功能图转换

以图2-1（a）中接触器构成的单向控制电路为例，如果采用逻辑功能图语言对该控制电路进行编程，就可以得到如图2-2所示的逻辑功能控制电路图。

3.逻辑代数式

（1）逻辑代数式的特点

逻辑代数式是采用逻辑表达式来编制PLC程序的一种语言。这类编程语言逻辑关系较强，也便于化简，适用于表示复杂电路，但由于具备数字逻辑代数的基础知识，并需要对数字电路系统十分熟悉，故应用范围受到了一定的限制。

（2）逻辑代数式转换

仍然以图2-1（a）中接触器构成的单向控制电路为例，如果采用逻辑代数式语言对该控制电路进行编程，就可以得到如下的逻辑代数式：

4.指令语句表

（1）指令语句表的特点

指令语句表是采用特定的指令书写来编制PLC程序的一种语言。这类编程语言类似于计算机中的汇编语言，但进行了简化处理。由于其程序以指令语句表格的形式出现，简单明了，故各种PLC大都有这类编程语言，与梯形图一样，应用最为广泛，并且两者还经常联合使用。

（2）指令语句表转换

仍然以图2-1（a）中接触器构成的单向控制电路为例，如果采用指令语句表语言对该控制电路进行编程，就可以得到如表2-2所示的指令语句表。

表2-2 图2-1（a）采用指令语句表语言编程得到的指令语句表