plc技术第三章

第3章 可编程控制器的软件构成教学目的要求： 通过教学，使学生明确PLC系统程序的作用和用户程序，掌握用户工作环境中定时器、计数器和数据寄存器等元件的特性及应用，了解并会使用PLC的编程软件。教学方式：图片展示、理论讲解。展示设备：三菱FX系列可编程控制器。演示操作：多媒体课件。重点难点：PLC系统软件及用户软件的功能；PLC编程软元件的特性及用途；编程软件的使用。问题的提出：可编程控制器是工业控制计算机设备，其具有计算机的属性，除了完备的硬件外，还必须有对应的软件支持其工作。其软件有那些？作用是什么？将是本章要讨论的问题。3.1 可编程控制器系统程序系统程序又称系统监控程序，是由PLC制造者设计的，用于PLC的运行管理。系统监控程序分系统管理程序、用户指令解释程序和专用标准程序块等。3.1.1 系统管理程序系统管理程序用于整个PLC的运行管理，管理程序又分为三部分：第一部分是运行管理，控制可编程控制器何时输入、何时输出、何时运算、何时自检、何时通讯等等，进行时间上的分配管理。第二部分进行存贮空间的管理，即生成用户环境，由它规定各种参数、程序的存放地址，将用户使用的数据参数存贮地址转化为实际的数据格式及物理存放地址。它将有限的资源变为用户可直接使用的元件。例如，它将有限个数的CTC扩展为几十至上百个用户时钟和计数器。通过这部分程序，用户看到的就不是实际机器存贮地址和PIO、CTC的地址了，而是按照用户数据结构排列的元件空间和程序存贮空间了。第三部分是系统自检程序，它包括各种系统出错检验、用户程序语法检验、句法检验、警戒时钟运行等。在系统管理程序的控制下，整个可编程控制器就能按步就班地正确工作了。3.1.2 用户指令解释程序系统监控程序的第二部分为用户指令解释程序。任何计算机最终都是根据机器语言来执行的，而机器语言的编制又是很麻烦的。为此，在可编程控制器中采用梯形图编程，将人们易懂的梯形图程序变为机器能懂的机器语言程序，即将梯形图程序逐条翻译成相应的一串机器码，这就是解释程序的任务。事实上，为了节省内存，提高解释速度，用户程序是以内码的形式存贮在可编程控制器中的。用户程序变为内码形式的这一步是由编辑程序实现的，它可以插入、删除、检查、查错用户程序，方便程序的调试。3.1.3 标准程序模块和系统调用系统监控程序的第三部分就是标准程序模块和系统调用，这部分是由许多独立的程序块组成的，各自能完成不同的功能，有些完成输入、输出，有些完成特殊运算等。可编程控制器的各种具体工作都是由这部分程序来完成的，这部分程序的多少，就决定了可编程控制器性能的强弱。整个系统监控程序是一个整体，它质量的好坏很大程度上影响了可编程控制器的性能。因为通过改进系统监控程序就可在不增加任何硬件设备的条件下大大改善可编程控制器的性能，所以国外可编程控制器厂家对监控程序的设计非常重视，实际售出的产品中，其监控程序一直在不断地完善。3.2 可编程控制器用户程序用户程序是用户根据控制要求，用PLC编程的软元件和编程语言（如梯形图、指令表、高级语言、汇编语言等）编制的应用程序，其助记符形式随可编程控制器型号的不同而略有不同。用户通过编程器或PC机写入到PLC的RAM内存中，可以修改和更新。当PLC断电时被锂电池保持。用户程序是线性地存贮在监控程序指定的存贮区间内，它的最大容量也是由监控程序确定的。3.3 可编程控制器用户工作环境用户环境是由监控程序生成的，它包括用户数据结构、用户元件区分配、用户程序存贮区、用户参数、文件存贮区等。3.3.1 用户数据结构用户数据结构分为三类：第一类为bit数据，即逻辑量，其值为“0”或“1”，它表示触点的通、断；线圈的得电与失电；标志的ON、OFF状态等。第二类为字数据，其数制、位长、形式都有很多形式。为使用方便通常都为BCD码的形式。在F1、F2系列中，一般为3位BCD，双字节为6位BCD码。FX2、A系列中为4位BCD，双字节为8位BCD码。书写时若为十进制数就冠以K（例如K789）；若为十六进制数就冠以H（例如H789）。数据处理时还可选用八进制、十六进制、ASCII码的形式。在FX2系列内部，常数都是以原码二进制形式存贮的，所有四则运算（+，-，）和加1/减1指令等在PLC中全部按BIN运算。因此，BCD码数字开关的数据输入PLC时，要用BCDBIN转换传送指令。向BCD码的七段数码管或其它显示器输出时，要用BINBCD转换传送指令。但用功能指令如FNC 72（DSW）、FNC 74（SEGL）及FNC75（ARWS）时，BCD/BIN的转换由指令自动完成。由于对控制精度的要求越来越高，新型可编程控制器中开始采用浮点数，它极大地提高了数据运算的精度。第三类为字与bit的混合，即同一个元件有bit元件又有字元件。例如T（定时器）和C（计数器），它们的触点为bit，而设定值寄存器和当前值寄存器又为字。另外还有一些元件也属于此类。3.3.2 元件（软元件）PLC的编程软元件实质上是存储器单元，每个单元都有惟一的地址。为了满足不同的功用，存储器单元作了分区，因此，也就有了不同类型的编程软元件。各种软元件有其不同的功能、有其固定的地址。元件的数量是由监控程序规定的，它的多少就决定了可编程控制器整个系统的规模及数据处理能力。每一种可编程控制器的元件数都是有限的。FX系列PLC部分元件的功能如下。1输入/输出继电器（X，Y）（1）输入继电器（X0X267） PLC的输入端子是从外部开关接收信号的窗口，与输入端子连接的输入继电器（X）是光电隔离的电子继电器，其常开触点和常闭触点的使用次数不限，这些触点在PLC内可以自由使用。输入继电器只能利用其触点，其线圈不能用程序驱动。（2）输出继电器（Y0Y267） PLC的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继电器的外部输出触点（继电器触点，双向可控硅SSR，晶体管等输出元件）接到PLC的输出端子上。输出继电器的电子常开和常闭触点使用次数不限，其线圈由程序驱动，然而其外部输出触点（输出元件）与内部触点的动作有所不同。输入/输出继电器的功能如图3-1所示。图3-1 输入输出继电器2辅助继电器（M）辅助继电器的线圈与输出继电器一样，由程序驱动。辅助继电器的电子常开和常闭触点使用次数不限，在PLC 内可以自由使用。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载必须由输出继电器驱动。在逻辑运算中经常需要一些中间继电器作为辅助运算用。这些元件不直接对外输入、输出，经常用作状态暂存、移动运算等，它的数量常比X 、Y多。另外，在辅助继电器中还有一类特殊辅助继电器，它有各种特殊的功能，如定时时钟，进借位标志，启动停止，单步运行，通讯状态，出错标志等，这类元件数量的多少，在某种程度上反映了可编程控制器功能的强弱，能对编程提供许多方便。（1）通用辅助继电器M0M499（500点）通用辅助继电器有500 点，其元件号按十进制编号（MOM499 )。注意：除输人输出继电器X / Y 外，其它所有的软元件元件号均按十进制编号。（2）停电保持辅助继电器M500M1023（524点）PLC 在运行中若发生停电，输出继电器和通用辅助继电器全部成为断开状态。再运行时，除去PLC 运行时就接通（ON ）的以外，其他仍断开。但是，根据不同的控制对象，有的需要保存停电前的状态，并在再运行时再现该状态的情形。停电保持用辅助继电器（又名保持继电器）就是用于这种目的的。停电保持由PLC 内装的后备电池支持。下图所示的是具有停电保持功能的辅助继电器的例子。在此电路中，X0接通后，M600动作，其后即使X0再断开，M600 的状态也能保持。因此，若因停电X0断开，再运行时M600 也能保持动作。但是，Xl 的常闭触点若断开，M600 就复位。SET 、RST 指令可通过瞬时动作（脉冲）使继电器状态保持。辅助辅助继电器有无穷多个触点，可在PLC中自由使用。这些触点不能直接驱动外部负载。外部负载应由输出继电器驱动。（3）特殊辅助继电器M8000M8255（256点）特殊辅助继电器共256点，它们用来表示可编程控制器的某些状态，提供时钟脉冲和标志（如进位、借位标志），设定可编程序控制器的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数或是减计数等。特殊辅助继电器分为触点利用型和线圈驱动型两种。前者由可编程控制器的系统程序来驱劾其线圈，在用户程序中可直接使用其触点。如M8000（运行监视）：当可编程控制器执行用户程序时，M8000为 ON；停止执行时，M8000为 OFF（如图 3-2）。M8002（初始化脉冲）：M8002仅在M8000由OFF变为ON状态时的一个扫描周期内为ON（如图 3-2）,可以用M8002的常开触点来使有断电保持功能的元件初始化复位和清零。M8011-M8014分别是10ms,100ms，ls和lmin时钟脉冲。图 3-2 M8000、M8002、M8012波形图M8005（锂电池电压降低）：电池电压下降至规定值时变为ON，可以用它的触点驱动输出继电器和外部指示灯，提醒工作人员更换锂电池。线圈驱动型由用户程序驱动其线圈，使可编程控制器执行特定的操作，例如 M8030的线圈“通电”后，“电池电压降低”发光二极管媳灭；M8033的线圈“通电”时，可编程控制器由RUN迸人STOP状态后，映像寄存器与数据寄存器中的内容保持不变；M8034的线圈“通电”时，禁止输出；M8039的线圈“通电”时，可编程序控制器以D8039中指定的扫描时间工作。3状态元件（S）状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件，它与STL指令（步进梯形指令）一起使用。通用状态（S0S499）没有断电保持功能，但是用程序可以将它们设定为有断电保持功能的状态，其中包括供初始状态用的S0S9和供返回原点用的S10S19。S500S899有断电保待功能，S900-S999供报警器用。不使用步进指令时，可以把它们当作普通辅助继电器（M）使用。供报警器用的状态，可用于外部故障诊断的输出。4报警器一部分的状态元件可用作外部故障诊断输出。作报警器用的状态元件为：S900S99(100点)。5指针（P/I）（1）分支用指针（P）分支指针P0P127（共128点）用来指示跳转指令（CJ）的跳步目标和子程序调用指令（CALL）调用的子程序的人口地址，执行到子程序中的SRET（子程序返回）指令时返回去执行主程序。图3-3（a）中X20的常开触点接通时，执行条件跳步指令CJ P0，跳转到指定的标号位置，执行标号后的程序。图3-3（b）中X10的常开触点接通时，执行子程序调用指令CALL P1，跳转到标号P1处，执行从P1开始的子程序，执行到SRET指令时返回主程序中CALL P1下面一条指令。（2）中断用指针（I）中断用指针用来指明某一中断源的中断程序入口标号，执行到IRET（中断返回）指令时返回主程序。图3-3给出了输入中断和定时器中断指针编号的意义。计数器用的中断号为I0口0（口16）。输入中断用来接收特定的输入地址号的输入信号，立即执行相应的中断服务程序，这一过程不受可编程控制器扫描工作方式的影响，因此使可编程控制器能迅速响应特定的外部输入信号。定时器中断使可编程控制器以指定的周期定时执行中断子程序，定时循环处理某些任务，处理的时间不受可编程控制器扫描周期的限制。计数器中断用于可编程控制器内置的高速计数器，根据高速计数器的计数当前值与计数设定值的关系来确定是否执行相应的中断服务子程序。图3-3 指针（P/I）功能及应用图3-4 中断指针6定时器（T）（字、bit）可编程控制器中的定时器相当于继电器系统中的时间继电器。它有一个没定值寄存器（一个字长）、一个当前值寄存器（一个字长）和一个用来储存其输出触点状态的映像寄存器（占二进制的一位）。这3个存储单元使用同一个元件号。FX系列可编程控制器的定时器分为通用定时器和积算定时器。常数K可以作为定时器的设定值，也可以用数摒寄存器（D）的内容来设定。例如外部数字开关输入的数据可以存入数据寄存器，作为定时器的役定值。（1）通用定时器（T0T245）T0T199为100ms定时器，定时范围为0.13276.7s，其中T192TI99为子程序和中断服务程序专用的定时器；T200T245为10ms定时器（共46点），定时范围为001327.67s。图3-4中XO的常开触点接通时，T200的当前值计数器从零开始，对10ms时钟脉冲进行累加计数。当前值等于设定值123时，定时器的常开触点接通，常闭触点断开，即T200的输出触点在其线圈被驱动1.23s后动作。 XO的常开触点断开后，定时器被复位。它的常开触点断开，常闭触点接通，当前值恢复为零。如果需要在定时器的线圈“通电”时就动作的瞬动触点，可以在定时器线圈两端并联一个辅助继电器的线圈，并使用它的触点。通用定时器没有保持功能，在输入电路断开或停电时复位。（2）积算定时器（T246T255）1ms积算定时器T246T249的定时范围为0.00132.767s， 图3-4 定时器100ms积算定时器T250T255的设定范围为0.13276.7s。X1的常开触点接通时（见图3-6），T250的当前值计数器对100ms时钟脉冲进行累加计数。当前值等于设定值345时，定时器的常开触点接通，常闭触点断开。 X1的常开触点断开或停电时停止计时，当前值保持不变。X1的常开触点再次接通或复电时继续计时，累计对问（）为34.5s时，T250的触点动作。X2的常开触点接通时T250复位。定时器只能提供其线圈“通电”后延迟动作的触点，如果需要在它的线圈“断电”后延迟动作，可以使用图3-5所示的电路。（3）定时器的定时精度定时器的最大误差约为为扫描周期和。对于1s，10ms和100ms定时器，分别为1ms，10ms和l00ms。 图3-4 积算定时器图3-5 断电延迟动作定时梯形图7计数器（C）（字、bit）（1）内部计数器内部计数器用来对PLC内部信号、M、等计数，属低速计数器。内部计数器输入信号接通或断开的持续时何，应大于可编程控制器的扫描周期。a16位加计数器16位加计数器的设定值为132767，其中C0C99为通用型，C100C199为断电保持型。图3-6给出了加计数器的工作过程，图中X10的常开触点接通后，C0被复位，它对应的位存储单元被置0，它的常开触点断开，常闭触点接通，同时其计数当前值被置为0。X11用来提供计数输入信号，当计数器的复位输人电路断开，计数输入电路由断开变为接通（即计数脉冲的上升沿）时，计数器的当前值加1。在9个计数脉冲之后，C0的当前值等于设定值9，它对应的位存储单元的内容被置1，其常开触点接通常闭触点断开。再来计数脉冲时当前值不变，直到复位输入电路接通，计数器的当前值被置为0。除了可由常数K来设定计数器的设定值外，还可以通过指定数据寄存器来设定，这时设定值等于指定的数据寄存器中的数。图3-6 16位加计数器的工作过程b32位加减汁数器32位加减计数器的设定值为21474836482147483647，其中C200C219（共20点）为通用型，C220C234（共15点）为断电保持型。32位加减计数器C200C234的加减计数方式由特殊辅助继电器M8200M8234设定，对应的特殊辅肋继电器为ON时，为减计数；反之为加计数。计数器的设定值除了可由常数K设定外，还可以通过指定数据寄存器来设定，32位设定值存放在元件号相连的两个数据寄存器中。如果指定的是D0，则设定值存放在D1和D0中。32位加减计数器的 图3-7 加/减计数器设定值可正可负。图3-7中C200的设定值为5，在加计数时，若什数器的当前值由4变5，计数器的输出触点ON，当前值5时，输出触点仍为ON。当前值由5变4时，输出触点OFF，当前值4时，输出触点仍为OFF。复位输入X13的常开触点接通时，C200被复位，其常开触点断开，常闭触点接通，当前值被置为0。如果使用断电保持计数器，在电源中断时，计数器停止计数，并保持计数当前值不变，电源再次接通后在当前值的基础上继续计数，因此断电保持计数器可累计计数。（2）高速计数器21点高速计数器C235C255共用可编程控制器的8个高速计数器输人端X0X7，某一输入端同时只能供一个高速计数器使用。这21个计数器均为32位加减计数器，C235C240为一相无启动/复位输入端的高速计数器，C241C245为一相带启动/复位端的高速计敛器，C246C250为一相双计数输人（加减脉冲输入）高速计数器。图3-8 一相高速计数器表3-1给出了各高速计数器对应的输入端子的元件号，表中U，D分别为加、减计数输人。A、B分别为A、B相输入，R为复位输人，S为置位输人。图3-8中的C244是一相带启动/复位端的高速计数器。由表3-1可知，X1和X6分别为复位输人端和启动输入端。如果X12为ON，并且X6也为ON，立即开始计数，计数输入端为X0，C244的设定值由D0和D1指定。除了用X1来立即复位外，也可以在梯形图中用X11来复位。利用M8244，可以设置C244为加计数或减计数。C25IC255为两相（AB相型）双计数输入高速计数器，图3-9中的X12为ON时，C251通过中断，对X0输入的A相信号和X1输人的B相信号的动作计数。X11为ON时C251被复位，当计数值大于等于设定值时Y2接通，若计数值小于设定值，Y2断开。图3-9 两相高速计数器A相输入接通时，若B相输人由断开变为接通，为加计数（见图3-9（b）；A相输人接通时，若B相由接通变为断开，为减计数（见图3-9（c）。加计数时M8251为OFF，减计数时M8251为ON，通过M8251可监视C251的加减计数状态。利用旋转轴上安装的AB相型编码器，在机械正转时自动进行加计数，反转时自动进行减计数。8数据寄存器（D）（字）数据寄存器（D）在模拟量检测与控制以及位置控制等场合用来储存数据和参数，数据寄存器为16位（最高位为符号位）两个合并起来可以存放32位数据。（1）通用数据寄存器D0D199特殊辅助继电器8033为OFF时，通用数据寄存器D0D199（共200点）无断电保持功能；M8033为ON时，D0D199有断电保持功能。（2）断电保持数据寄存器D200D7999数据寄存器D200D511（共312点）有断电保持功能，利用外部设备的参数设定，可改变通用数据寄存器与有断电保持功能的数据寄存器的分配，D490D509供通信用。D512D7999的断电保持功能不能用软件改变。可围RST和ZRST指令清除它们的内容。以500点为单位，可将D1000D7999设为文件寄存器。（3）特殊数据寄存器D8000D8255特殊数据寄存器D8000D8255共256点，用来监控可编程控制器的运行状态，如电池电压、扫描时间、正在动作的状态的编号等。（4）变址寄存器V0V7和ZOZ7变址寄存器V0V7和Z0Z7的内容用来改变编程元件的元件号，当V0=8时，数据寄存器元件号D5V0相当于D13（58=13）。在32位操作时将V，Z合并使用，Z为低位。表3-1 高速计数器简表中断输入1相1计数输入1相2计数输入2相2计数输入C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X000U/DU/DU/DUUUAAAX001U/DRRDDDBBBX002U/DU/DU/DRRRRX003U/DRRUUAAX004U/DU/DDDBBX005U/DRRRRRX006SSSX007SSS3.4 可编程控制器编程软件随着PLC技术的发展，其编程软件呈现多样化和高级化发展趋势。由于可编程控制器类型较多，各个不同机型对应的编程软件也是有一定的差别，特别是各个生产厂家的可编程控制器之间，它们的编程软件不能通用，这一点请读者注意的。3.4.1 编程软件编程语言表达方式可编程控制器与一般的计算机相类似，在软件方面有系统软件和应用软件之分，只是可编程控制器的系统软件由可编程控制器生产厂家固化在 ROM 中，一般的用户只能在应用软件上进行操作，即通过编程软件来编制用户程序。编程软件是由可编程控制器生产厂家提供的编程语言，至今为止还没有一种能适合各种可编程控制器的通用的编程语言，但是各个可编程控制器发展过程有类似之处，可编程控制器的编程语言即编程工具都大体差不多，一般有如下五种表达方式。1梯形图（ Ladder Diagram ） 梯形图是一种以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，它是从继电器控制电路图演变过来的。梯形图将继电器控制电路图进行简化，同时加进了许多功能强大、使用灵活的指令，将微机的特点结合进去，使编程更加容易，而实现的功能却大大超过传统继电器控制电路图，是目前最普通的一种可编程控制器编程语言。 梯形图及符号的画法应按一定规则，各厂家的符号和规则虽不尽相同，但基本上大同小异，如图3- 10 所示。 图3-10 三种不同的梯形图 a) 欧姆龙 b) 松下 c) 三菱 对于梯形图的规则，总结有以下具有共性的几点，如表3-2所示，以便读者加深对可编程控制器编程的认识和学习。 表3-2 可编程控制器部分符号意义输入动合触点输入动断触点输出继电器输出继电器动合触点欧姆龙松下三菱注释欧姆龙： 00 表示输入触点松下： X表示输入触点三菱： X表示输入触点欧姆龙： 05 表示输出触点（或线圈）松下： Y表示输出触点（或线圈）三菱： Y表示输出触点（或线圈）（1）梯形图中只有动合和动断两种触点。各种机型中动合触点和动断触点的图形符号基本相同，但它们的元件编号不相同，随不同机种、不同位置（输入或输出）而不同。统一标记的触点可以反复使用，次数不限，这点与继电器控制电路中同一触点只能使用一次不同。因为在可编程控制器中每一触点的状态均存入可编程控制器内部的存储单元中，可以反复读写，故可以反复使用。（2）梯形图中输出继电器（输出变量）表示方法也不同，有圆圈、括弧和椭圆表示，而且它们的编程元件编号也不同，不论哪种产品，输出继电器在程序中只能使用一次。（3）梯形图最左边是起始母线，每一逻辑行必须从起始母线开始画。梯形图最左边还有结束母线，一般可以将其省略。（4）梯形图必须按照从左到右、从上到下顺序书写，可编程控制器是按照这个顺序执行程序。（5）梯形图中触点可以任意的串联或并联，而输出继电器线圈可以并联但不可以串联。（6）程序结束后应有结束符。2指令表（ Instruction List ） 梯形图编程语言优点是直观、简便，但要求用带 CRT 屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号。小型的编程器一般无法满足，而是采用经济便携的编程器（指令编程器）将程序输入到可编程控制器中，这种编程方法使用指令语句（助记符语言），它类似于微机中的汇编语言。 语句是指令语句表编程语言的基本单元，每个控制功能有一个或多个语句组成的程序来执行。每条语句规定可编程控制器中 CPU 如何动作的指令，它是由操作码和操作数组成的。 操作码用助记符表示要执行的功能，操作数（参数）表明操作的地址或一个预先设定的值。欧姆龙、松下、三菱可编程控制器指令语句程序见表3-3 。表3-3 几种不同型号PLC指令表机型步序操作码（助记符）操作数参数说 明欧姆龙12345LDORANDNOTOUTEND0000050000010500逻辑行开始，动合触点0000从母线开始并联输出继电器的动合触点0500串联输入继电器动断触点0001输出继电器0500输出，逻辑行结束程序结束松下12345STORANIOTEDX0Y1X1Y0逻辑行开始，动合触点X0从母线开始并联输出继电器的动合触点Y1串联输入继电器动断触点X1输出继电器Y0输出，逻辑行结束程序结束三菱12345LDORANIOUTENDX0Y1X1Y0逻辑行开始，动合触点X0从母线开始并联输出继电器的动合触点Y1串联输入继电器动断触点X1输出继电器Y0输出，逻辑行结束程序结束3顺序功能图（ Sequential Chart ）顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。它包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法可将一个复杂的控制过程分解为一些小的顺序控制要求连接组合成整体的控制程序。顺序功能图法体现了一种编程思想，在程序的编制中具有很重要的意义。在介绍步进梯形指令时将详细介绍顺序功能图编程法。图3-11 所示为顺序功能图。 图3-11 顺序功能图 4功能块图（ Function Block Diagram ） 功能图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中逻辑图一样，它极易表现条件与结果之间的逻辑功能。图 3 -12所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。由图可见，这种编程方法是根据信息流将各种功能块加以组合，是一种逐步发展起来的新式的编程语言，正在受到各种可编程控制器厂家的重视。 图 3-12 功能块图编程语言图 5结构文本（ Structure Text ） 随着可编程控制器的飞速发展，如果许多高级功能还是用梯形图来表示，会很不方便。为了增强可编程控制器的数字运算、数据处理、图表显示、报表打印等功能，方便用户的使用，许多大中型可编程控制器都配备了PASCAL 、BASIC 、C等高级编程语言。这种编程方式叫做结构文本。与梯形图相比，结构文本有两个很大优点，其一，是能实现复杂的数学运算，其二，是非常简洁和紧凑。用结构文本编制极其复杂的数学运算程序只占一页纸。结构文本用来编制逻辑运算程序也很容易。以上编程语言的五种表达式是由国际电工委员会（IEC）1994年5月在可编程控制器标准中推荐的。对于一款具体的可编程控制器，生产厂家可在这五种表达方式提供其中的几种编程语言供用户选择。也就是说，并不是所有的可编程控制器都支持全部的五种编程语言。可编程控制器的编程语言是可编程控制器应用软件的工具。它以可编程控制器输入口、输出口、机内元件之间的逻辑及数量关系表达系统的控制要求，并存储在机内的存储器中，即所谓的“存储逻辑”。3.4.2 编程器的形式可编程控制器的编程器可实现程序的写入、调试及监控，其一般有两种：专用编程器和简易编程器。当可编程控制器刚诞生的相当一段时间里，基本上以上述两种编程器对可编程控制器进行编程操作。西门子公司曾专门为 S5 系列的可编程控制器设计制造专用编程器，如 PG710 系列，但其价格相当贵，携带不是很方便。简易编程器对各个可编程控制器的生产厂家而言，均有对应产品，如西门子的PG635 ，三菱的 FX-20P-E 等。简易编程器由于携带方便，非常适合于生产现场的调试，但它使用时不是很直观。随着计算机技术的发展，微机的性能价格比越来越高，可编程控制器的功能也越来越强大了，此时各个可编程控制器生产厂家把目光投入到编程软件的开发上，到目前为止，可编程控制器的用户一般利用微机结合编程软件再加上编程电缆，就可以形成一个功能强大的编程器了。3.4.3 编程软件简介1利用PC-09编程电缆，连接PLC与微机。2启动FXGP/WIN-C软件图3-13运行SWOPC-FXGP/WIN-C软件后，将出现初始启动画面，点击初始启动界面菜单栏中“文件”菜单，并在下拉菜单条中选取“新文件”菜单条，即出现图3-13所示的界面。选择FX2N机型，点击“确认”按钮后，则出现程序编辑主界面，如图3-14所示。主界面包含以下几个分区：菜单栏（包括11个主菜单项），工具栏（快捷操作窗口），用户编辑区，编辑区下边分别是状态栏及功能键栏，界面右侧还可以看到功能图栏。下面分别予以说明。（1）菜单栏菜单栏是以下拉菜单形式进行操作，菜单栏中包含“文件”、“编辑”、“工具”、“查找”、“视图”、“PLC”、“遥控”、“监控及调试”等菜单项。点击某项菜单项，弹出该菜单项的菜单条，如“文件”菜单项包含新建、打开、保存、另存为、打印、页面设置等菜单条，“编辑”菜单项包含剪切、复制、粘贴、删除等菜单条，这两个菜单项的主要功能是管理、编辑程序文件。菜单条中的其他项目，如“视图”菜单项功能涉及编程方式的变换，“PLC”菜单项主要进行程序的下载、上传传送，“监控及调试”菜单项的功能为程序的调试及监控等操作。图3-14（2）工具栏工具栏提供简便的鼠标操作，将最常用的SWOPC-FXGP/WIN-C编程操作以按钮形式设定到工具栏上。可以利用菜单栏中的“视图”菜单选项来显示或隐藏工具栏。菜单栏中涉及的各种功能在工具栏中都能找到。（3）编辑区编辑区用来显示编程操作的工作对象。可以使用梯形图、指令表等方式进行程序的编辑工作。使用菜单栏中“视图”菜单项中的梯形图及指令表菜单条，实现梯形图程序与指令表程序的转换。也可利用工具栏中梯形图及指令表的按钮实现梯形图程序与指令表程序的转换。（4）状态栏，功能键栏及功能图栏编辑区下部是状态栏，用于表示编程PLC类型，软件的应用状态及所处的程序步数等。状态栏下为功能键栏，其与编辑区中的功能图栏都含有各种梯形图符号，相当于梯形图绘制的图形符号库。3程序编辑操作（1）采用梯形图方式时的编辑操作采用梯形图编程是在编辑区中绘出梯形图，打开“文件”菜单项目中的新文件，菜单条时，主窗口左边可以见到一根竖直的线，这就是梯形图中左母线。蓝色的方框为光标，梯形图的绘制过程是取用图形符号库中的符号，“拼绘”梯形图的过程。比如要输入一个常开触点，可点击功能图栏中的常开触点，也可以在“工具”菜单中选“触点”，并在下拉菜单中点击“常开触点”的符号，这时出现图3-15的对话框，在对话框中输入触点的地址及其他有关参数后点击“确认”按钮，要输入的常开触点及其他地址就出现在蓝色光标所在的位置。图 3-15如需输入功能指令时，点击工具菜单中的“功能”菜单或点击功能图栏及功能键中的功能按钮，即可弹出如图3-16所示的对话框。然后在对话框中