簡單好玩的編程代碼：st編程語言教程

梯形圖邏輯通常是PLC使用最多的圖形編程語言，但在某些特定的編程應用中其他語言可能更適合。

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在美國，大多數參與可編程邏輯控制器 （PLC）編程和維護的人員都傾向於認為：梯形圖邏輯是PLC唯一的編程語言。這種理念在很大程度上是由PLC的歷史、以及美國的工業控制市場是被以梯形圖邏輯為主要語言的品牌統治所造成的。

在計算機和便攜式計算機廣泛應用於PLC編程之前，經常使用手持式編程器將程序輸入到 PLC中。在此之前，通常需要繪製用於不同指令的電氣圖。這就像在PLC出現之前，如何連接原始繼電器邏輯一樣。在手持設備上，有時會用符號表示不同指令，但是在圖形設計的背後，是基於文本的語言。

1994年，國際電工委員會（IEC）制定了一個可用於定義和規範PLC編程系統的標準 IEC 61131-3。除了形式化定義諸如計時器和計數器之類的指令外， 該標準還定義了5種編程語言。

指令表（IL）是基於文本的語言，梯形圖邏輯經常被轉換成相同的語言。有些廠商僅將其用作機器代碼的過渡，最終會編譯成在處理器中執行的語言。另外有一些廠商則使用指令列表作為主要語言，並添加了無法用梯形圖邏輯表示的其它指令（例如語句列表）。

圖 1 ：指令列表通常用於複雜的數學任務和搜索

梯形圖邏輯（LAD），是PLC使用得最多的圖形編程語言。它是從繼電器邏輯電路圖演變而來。梯形圖邏輯是在常用的繼電器與接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的，具有形象、直觀、實用等特點。

圖 2 ：梯形圖邏輯是最常用的PLC編程 ， 與繼電器電路圖最為相似。

功能塊圖（FBD）是另一種圖形編程語言， 可用於包括PLC和分布式控制系統（DCS）在內的一些控制器。它使用不同類型的塊（例如與、或、比較、數學計算、計時器和計數器）， 來描述輸入和輸出變量之間的功能。輸入從 設備或其它模塊的輸出饋入一個模塊 ；輸出將數據傳送到下一個塊或變量。

圖 3 ：功能框圖非常適合安全電路 / 安全PLC

結構化文本（ST）是一種類似於計算機語言（例如Pascal）的高級語言。ST語言中的表達式由運算符和操作數組成。操作數可以是常量、變量、函數調用或另一個表達式。表達式的計算通過執行具有不同優先級的運算符完成。有最高優先級的運算符先被執行， 然後依次執行下一個優先級的運算符，直到所有的運算符被處理完。有相同優先級的運算符按從左到右的順序執行。

圖 4 ：結構化文本可以幫助完成複雜的數學任務和搜索。

順序功能圖（SFC）語言是基於一種被稱為Grafcet的古老邏輯語言，該語言基於二進制Petri網絡。它可用於編製複雜的順控程序，又稱為狀態轉移圖或功能表圖，是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計順序控制程序的工具。它是一種被稱為步的塊語言，帶有相關邏輯條件切換。語言中的步可以是活動或不活動的，並且邏輯可以並行運行。利用這種先進的編程方法， 初學者也很容易編出複雜的順控程序，大大提高了工作效率，也為調試、試運行帶來許多言傳的方便。

圖 5 ：順序功能圖對於分段邏輯很有用。

幾年前，我突發奇想 ：如果用所有5種語言，來編寫一小段代碼進行比較，將會非常有趣。邏輯建立自動和手動模式，然後在3秒鐘後激活“循環”位。它是通用的，但是基於我使用的PLC平台（圖1至圖5）。語法和代碼顯示方式會因軟件品牌和平台而異。

指令和注釋，通常使用帶顏色的編碼， 以便於閱讀。通常，語言包會額外收費或包含在編程軟件的“專業”版本中。

不同語言有不同的用途。梯形圖仍然適用於直接的“位操作”邏輯。指令列表和結構化文本通常用於更複雜的數學任務和搜索。功能塊圖可以很好地用於安全電路/ 安全 PLC。順序功能圖對於分段邏輯很有用。

在下一次編寫複雜程序時，請嘗試考慮使用某些“其它”類型的 PLC語言，因為這可能會使工作變得更容易。

關鍵概念：

■ 在美國， 梯形圖邏輯是最常用的 PLC編程語言。

■ 指令列表、功能塊圖、結構化文本和順序功能圖都是有用的編程語言，也可能比梯形圖更合適，這都取決於具體的應用程序。