IEC-61131-3 PLC编程语言详解：结构、模型与应用

IEC-61131-3是国际电工委员会为可编程控制器（Programmable Logic Controller, PLC）编程语言制定的一套标准，它定义了五种不同的编程方式，包括两种文本语言（Instruction List, IL 和 Structured Text, ST）、两种图形语言（Ladder Diagram, LD 和 Function Block Diagram, FBD），以及顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）。这套标准旨在确保编程的统一性、互操作性和可移植性，从而提高工业自动化系统的效率和可靠性。 学习IEC-61131-3的关键知识点包括： 1. 数据对象与数据结构： - 聚集（Aggregation）：用于结构化地组织数据，定义数据类型，如数值、数组或结构体。 - 赋值（Assignment）：编程语言提供了给定变量或聚集值的方法。 - 数据类型（Datatypes）：指定了取值范围和允许的操作，如整数、浮点数、布尔等。 2. 语言元素的声明与分隔： - 声明（Declaration）：定义语言元素的开始，如变量声明、函数声明等。 - 分隔符（Delimiter）：用于区分不同的编程元素，如语句结束符、括号等。 3. 求值与表达式： - 求值过程（Evaluation）：在程序执行时计算表达式、函数的结果。 - 直接量（Literal）：直接表示数值或字符串的固定值。 4. 保持数据与语义： - 保持数据（Persistent Data）：程序断电后仍能保持的存储数据，如存储器中的数据。 - 语义（Semantics）：编程语言中符号元素的意义、关联和使用规则。 5. 软件模型与通信： - 软件模型（Software Model）：配置元素代表系统组件，如资源（信号处理、接口等）、任务和程序。 - 通信模型：在同一程序内通过连接输入和输出实现变量通信，配置间通过全局变量，功能块和访问路径实现跨程序、跨配置甚至系统间的通信。 6. 程序设计模型： - 数据类型和变量：定义了编程语言的基础元素。 - 程序组织单元：如功能（Functions）、功能块（Function Blocks）和程序。 - SFC元素：描述控制流程和功能模块的逻辑结构。 - 配置元素：全局变量、资源、任务和访问路径，指导程序的组织和数据共享。 遵循IEC-61131-3编程有助于编写标准化、易读且兼容的PLC程序，降低系统集成复杂度，提升系统整体性能和维护性。了解并掌握这些知识点是PLC工程师和自动化系统设计者必备的技能。