1.5 PLC的编程语言
PLC的编程语言目前常用的主要有以下几种。
（1）梯形图（Ladder Diagram，简写LAD）
LAD是最常用的PLC图形编程语言。梯形图与“继电器-接触器”控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉“继电器-接触器”的电气人员掌握，它特别适用于开关量逻辑控制。有时也把梯形图称为电路或程序。梯形图示例如图1-41所示。
图1-41 梯形图示例
LAD由触点、线圈和用方框表示的功能块组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮和内部条件等；线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的输出条件等；功能块用来表示定时器、计数器或者数学运算等附加指令。
在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用“继电器-接触器”控制系统电路图的分析方法，可以想像左右两侧垂直母线（右侧垂直母线可省略）之间有一个“左正右负”的直流电源，当梯形图中X1的触点接通，有一个假想的“能流”（Power Flow）流过Y1的线圈。利用能流这一概念，可以直观、形象、更好地理解和分析梯形图，能流只能从左向右流动。
在西门子PLC中，把触点和线圈等组成的独立电路称为网络（Network），用编程软件生成的梯形图和语句表程序中有网络编号，允许以网络为单位，给梯形图加注释。在网络中，程序的逻辑运算按从左到右的方向执行，与能流的方向一致。各网络按从上创下的顺序执行，执行完成所有的网络后，返回到最上面的网络重新执行。使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图，并将它下载到PLC中。
（2）指令表
用梯形图等图形编程虽然直观、简便，但要求PLC配置LRT显示器方可能输入图形符号。在许多小型、微型PLC的编程器中没有LRT屏幕显示，或没有较大的液晶屏幕显示，就只能用一系列PLC操作命令组成的指令程序将梯形图控制逻辑描述出来，并通过编程器输入到PLC中去。
PLC的指令表（语句表、指令字程序、助记符语言）是由若干条PLC指令组成的程序。PLC的指令类似于计算机汇编语言的形式，它是用指令的助记符来编程的。但是PLC的指令系统远比计算机汇编语言的指令系统简单得多。PLC一般有二十多条基本逻辑指令，可以编制出能替代继电器控制系统的梯形图。因此，指令表也是一种应用很广的编程语言。
PLC中最基本的运算是逻辑运算，最常用的指令是逻辑运算指令，如“与”、“或”、“非”等。这些指令再加上“输入”、“输出”和“结束”等指令，就构成了PLC的基本指令。不同厂家的PLC，指令的助记符不相同。如FX系列PLC常见指令的助记符为：
LD/LDI表示逻辑操作开始，分别为常开触点/常闭触点与左母线连接；
AND/ANI表示逻辑“与”/“与反”，分别为常开触点/常闭触点与左边的触点相串联；
OR/ORI表示逻辑“或”/“或反”，分别为常开触点/常闭触点与上边的触点相并联；
ANB/ORB表示逻辑块“与”/“或”；
…………
END表示程序结束。
指令表是梯形图的派生语言，它保持了梯形图的简单、易懂的特点，并且键入方便、编程灵活。但是指令表不如梯形图形象、直观，较难阅读，其中的逻辑关系也很难一眼看出。所以在设计时一般多使用梯形图语言；而在使用指令表编程时，也是先根据控制要求编出梯形图，然后根据梯形图转换成指令表后再写入PLC中，这种转换的规则是很简单的。在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。
指令表比较适合熟悉PLC和逻辑程序设计的经验丰富的程序员，指令表可以实现某些不能用LAD或FBD实现的功能。
（3）顺序功能图（Sequential Function Chart，简写SFC）
这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。
SFC提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中的几种主要元件，步是一种逻辑块，即对应于特定的控制任务的编程逻辑；动作是控制任务的独立部分；转换是从一个任务变换到另一个任务的原因或条件。如图1-42所示。可以用顺序功能图来描述系统的功能，根据它可以很容易地编写出梯形图程序。
图1-42 顺序功能图
（4）功能块图
功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，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”、“非门”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，信号是自左向右流动的。功能块图如图4-43所示。
图1-43 功能块图
（5）结构文本（Structured Text，简写ST）及其他高级编程语言
结构文本是为IEC1131-3标准创建的一种专用的高级编程语言，与FBD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。
目前也有一些PLC可用BASIC和C等高级语言进行编程，但使用尚不普遍，本书从略。
虽然PLC有5种编程语言，但在FX2N PLC的编程软件中，用户只可以选用LAD、FBD和STL这三种编程语言，其中FBD不常用。STL程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计复杂的开关量控制程序时一般都使用LAD语言。但STL可以处理某些不能用LAD处理的问题，且STL输入方便快捷，还可以为每一条语句加上注释，便于复杂程序的阅读。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表语言。LAD程序中输入信号与输出信号之间的逻辑关系一目了然，易于理解，与“继电器-接触器”控制系统电路图的表达方式极为相似，设计开关量控制程序时建议选用LAD语言。