1.4 编程语言和编程软件

程序是整个自动控制系统的“心脏”，程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。编程器及编程软件有些厂家要求额外购买，并且价格不菲，这一点也需考虑在内。

1.编程方法

一种是使用厂家提供的专用编程器，也分各种规格型号。大型编程器功能完备，适合各型号PLC，价格高；小型编程器结构小巧，便于携带，价格低，但功能简单，适应性差。另一种是使用依托个人计算机应用平台的编程软件，现已被大多数生产厂家采用。各生产厂家由于各自的产品不同，往往只研制出适合于自己产品的编程软件，而编程软件的风格、界面、应用平台、灵活性、适应性、易于编程等都只有在用户亲自操作之后才能给予评价。

2.编程语言

最常用的两种编程语言，一是梯形图，二是助记符语言表。梯形图编程直观易懂，但需要一台个人计算机及相应的编程软件；助记符语言表只需要一台简易编程器，不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。

虽然一些高档的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、专用的高级语言（如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。但是，各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。

编程语言多种多样，看似相同，却不通用。最常用的可以划分为以下五类编程语言：（1）梯形图。梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似，继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的PLC编程语言，是PLC的第一编程语言。

（2）顺序功能图。它提供了总的结构，并与状态定位处理或机器控制应用相互协调。

（3）功能块图。它提供了一个有效的开发环境，并且特别适用于过程控制应用。

（4）结构化文本。这是一种类似用于计算机的编程语言，它适用于对复杂算法及数据的处理。

（5）语句表语言。这种编程语言是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。在PLC应用中，经常采用简易编程器，而这种编程器中没有CRT屏幕显示，或没有较大的液晶屏幕显示。因此，就用一系列PLC操作命令组成的语句表将梯形图描述出来，再通过简易编程器输入到PLC中。虽然各个PLC生产厂家的语句表形式不尽相同，但基本功能相差无几。

厂家提供的编程软件中一般包括一种或几种编程语言，如Concept编程软件可以使用五种编程语言，依次为梯形图、顺序功能图、功能块图、结构化文本、语句表语言。同一编程软件下的编程语言大多数可以互换，一般选择自己比较熟悉的编程语言。

3.指令系统

指令是了解与使用PLC的重要方面。不懂PLC指令无法编程，目前PLC的指令越来越多，越来越丰富，综合多种作用的指令日见增多。

PLC的指令繁多，主要有以下几种类型：

1）基本逻辑指令。用于处理逻辑关系，以实现逻辑控制。

2）数据处理指令。用于处理数据，如译码、编码、传送、移位等。

3）数据运算指令。用于数据的运算，如+、-、×、/等，可进行整数计算，有的还可进行浮点数运算；也可进行逻辑量运算等。

4）流程控制指令。用以控制程序运行流程。PLC的用户程序一般从零地址的指令开始执行，按顺序推进。但遇到流程控制指令也可作相应改变。流程控制指令较多，较好的运用可使程序简练，便于调试和阅读。

5）状态监控指令。用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态，对提高PLC控制系统的可靠性大有帮助。

当然，并不是所有的PLC都有上述各类指令。以上只是让读者明白要从哪几个方面了解PLC指令，从中也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响PLC的性能。

4.编程软件

编程器是PLC重要的编程设备，它不仅可以用来编写程序，还可以用来输入数据，以及检查和监控PLC的运行。一般情况下，编程器只在PLC编程和检查时使用，在PLC正式运行后就把编程器卸掉。

随着计算机技术的发展，PLC生产厂家越来越倾向于设计一些满足某些PLC编程、监控和设计要求的编程软件，这类编程软件可以在专用的编程器上运行，也可以在普通的个人计算机上运行。这类编程软件利用了计算机屏幕大，输入/输出信息量多的优势, 使PLC的编程环境更加完美。在很多情况下，装有编程软件的计算机在PLC正式运行后还可以挂在系统上，作为PLC的监控设备使用。目前，有如下几类编程软件：

1）OMRON公司设计的CX-P编程软件可以为OMRON C系列PLC提供良好的编程环境。

2）松下电工设计的FPWin_GR编程软件可以为FP系列PLC提供良好的编程环境和仿真。

3）西门子公司设计的STEP 7 Micro/WIN 32编程软件可以为S7-200系列PLC提供编程环境。

4）西门子公司设计的SIMATIC Manager编程软件可以为S7-300/400系列PLC提供编程环境。

编程软件在使用前一定要把其装入满足条件的计算机中，同时要用专用的通信电缆把计算机和PLC连接好，在确认通信无误的情况下才能运行编程软件。

在编程环境中，可以打开编程窗口、监控程序运行窗口、保存程序窗口和设定系统数据窗口，并进行相应的操作。

5.仿真软件

随着计算机技术的发展，PLC的编程环境越来越完善。很多PLC生产厂家不仅设计了方便的编程软件，而且设计了相应的仿真软件。只要把仿真软件嵌入到编程软件当中，就可以在没有具体PLC的情况下利用仿真软件直接运行和修改PLC程序，使PLC的学习、设计和调试更方便、快捷。西门子公司设计的S7_PLCSIM_V5_0_SP1仿真软件就是专门为S7-300/400 PLC设计的仿真软件，S7_200SIM是专门为S7-200 PLC设计的仿真软件，利用这些仿真软件可以直接运行S7-200和S7-300/400的PLC程序。