-编程语言基础

8.2.1　S7-300PLC编程语言基础

1．LC编程语言的国际标准

IEC（国际电工委员会）是为电子技术的所有领域制定全球标准的世界性组织。IEC61131是PLC的国际标准，1979年成立了IEC61131工作组，1992 ∼1995年间IEC发布了IEC61131标准中的1∼5部分，我国在1995年11月也发布了与之对应的GB/T 15969-1/2/3/4/5。IEC61131由5部分组成：通用信息、设备要求及测试、编程语言、用户指南、通信服务规范。

编程语言，通过对词汇、句法和语义的描述和举例子，定义了PLC的软件模型，编程语言的标准和5种编程语言：梯形图、功能块图、指令表、顺序功能图和结构化文本。它已被越来越多的PLC厂家所支持，西门子、罗克威尔、ABB、施耐德、GE、三菱、富士等公司都推出了IEC61131-3编程语言的兼容产品。同时IEC61131-3还应用于集散控制系统和工业控制计算机、数控系统、远程终端单元等方面。IEC61131-3包括以下内容：

（1）编译为标准代码的规则：定义了PLC必须满足IEC61131标准的那些要求。在文献中必须包含一个符合标准的声明，或者系统必须生成一个这样的声明。

（2）软件模型、通信模型和编程模型。

（3）可编程逻辑控制语言通用元件，如数据类型和变量、功能和功能块、程序和任务。

（4）句法、语义和五种编程语言。指令表IL（Instruction List）：语言语义定义，这里只定义了20种基本操作；结构文本ST（Structured Text）：西门子称为结构化控制语言（SCL）；梯形图LD（Ladder Diagram）：西门子简称为LAD；功能块图FBD（Function Block Diagram）：标准中称为功能方框图语言；顺序功能图SFC（Sequential Function Chart）：对应于西门子的S7 Graph。

（5）附加的语法规则和编程实例。

STEP 7是S7-300系列PLC的编程软件。梯形图LAD、语句表STL（即指令表）和逻辑功能图FBD（即功能块图）是标准的STEP 7软件包配备的三种基本编程语言，这三种语言可以在STEP 7中相互转换。STEP 7还有多种编程语言可供用户选用。

2．指令语句及其结构

语句表STL（Statement List）是一种类似于汇编语言的文本语言，语句是用户程序的基本单元，每种控制功能通过一条或多条语句来描述。语句表的特点是面向机器，编程灵活方便，尤其适用于模拟量的解算。语句表适合有丰富工程经验的程序员使用，可以实现梯形图或逻辑功能图无法实现的一些功能。

一条语句表STL指令语句通常由一个操作码和一个操作数组成。操作码定义指令语句要执行的功能，操作数通常是常数或指令能找到数据的地址，为执行指令操作提供所需要的信息。如：

操作数是指令操作或运算的对象，除了常数外，用地址表示的操作数都由“操作数标识符”和“标识参数”两部分组成。

操作数标识符表示操作数存放区域及操作数类型，它还可以细化为“主标识符”和“辅助标识符”。主标识符表示操作数所在的存储区，主要有：I（输入映像区）、Q（输出映像区）、M（位存储区）、PI（外设输入）、PQ（外设输出）、T（定时器）、C（计数器）、DB（共享数据块）、DI（背景数据块）等。辅助标识符进一步说明操作数的类型，包括有：X（位）、B（字节）、W（字）、D（双字）。标识参数用来表示操作数在存储区域的具体位置。如：PIW280，其中的“PI”是主标识符，表示该操作数在外设输入区；“W”是辅助标识符，表示操作数的类型是字；“280”是参数，表示该操作数在外设输入区的位置。“PIW280”表示外设输入区中280号和281号字节存储单元组成的字。

指令在执行时获取操作数的方式称为寻址方式。S7-300PLC的寻址方式与S7-200PLC相同，可以归纳为：立即寻址、直接寻址、存储器间接寻址、寄存器间接寻址。

立即寻址：

【例8-2】

寄存器间接寻址：

寄存器间接寻址是通过地址寄存器AR1或AR2的内容加上偏移量形成地址指针来访问存储单元的寻址方式。下面以一段程序例子来说明该寻址方式。

【例8-3】