自动化编程语言汇总介绍

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1、IEC61131-3工业自动化系统控制逻辑组态软件标准邢建春王双庆关光炳来源：《世界仪表与自动化》邢建春先生，解放军理工大学工程兵工程学院国防工程自动化研究所教授；王双庆先生，解放军理工大学工程兵工程学院国防工程自动化研究所讲师；关光炳先生，南京军区第三通信总站工程师。关键词：PLCIEC61131-3组态软件标准一、引言PLC技术的发展在上世纪90年代经历了一次高潮。这得益于微电子、网络通信和控制技术的迅猛发展，也归功于PLC编程软件的标准化。市场需求促进了技术进步和发展。原有的PLC系统存在着多种编程语言、字符

2、集以及不同的概念，这些差别导致了不同制造商PLC平台的不兼容。当工程技术人员需要为不同的PLC学习不同的控制编程软件时，统一的编程规则成为技术人员的迫切需求。IEC61131标准应运而生，它是PLC系统发展需求的反映。该标准由IEC组织制定，于1993年2月颁布。其中第3部分提供了一套统一的应用于PLC的语法和语义。该部分包括5种编程语言，即指令表语言、结构化文本、梯型图、功能块图和顺序功能图。IEC61131-3规范了编程语言、PLC与编程系统的接口、字符集和工程管理，使得所有PLC使用相同的概念，平台程序可以互

3、相移植，从而整体降低自动化控制系统的费用。标准的出台对PLC制造商、集成商和终端用户都有许多益处。技术人员不再为某一种PLC的特定语言花费大量的时间学习培训，也减少对语言本身的误解；对于相同的控制逻辑，不管控制设备如何，只需相同的程序代码，为一种PLC家族开发的软件，理论上可以运行在任何兼容IEC61131的系统。用户可以集中精力于具体问题的解决，消除了对单一生产商的依赖，当系统硬件或软件功能需要升级时，用户不再担心以往的投资，可以选用对特定应用更好的工具。PLC厂商提供了符合IEC61131-3标准的编程语言后，

4、不再需要组织专门的语言培训，只需将注意力集中到PLC自身功能的增强上，也不用花费时间精力和财力考虑与其他PLC的编程兼容问题。迄今为止，IEC61131-3标准已经被大多数PLC自动化设备制造商所接受，并对PLC的体系结构产生了巨大影响；另外，越来越多的DCS制造商也开始考虑采用IEC61131-3的编程标准对分散过程控制进行编程组态，IEC61131-3已经成为自动控制领域的一种通用编程标准。二、PLCopen组织成立于1992年的PLCopen组织是一个独立于厂商及产品的国际组织，致力于IEC61131标准的使

5、用及推广，并着力改善及增进标准本身，如特定应用领域的行规、兼容级别等方面的研究。该组织有广泛的成员基础，欧洲以及国际上许多知名的PLC制造商、软件公司和独立研究机构都是该组织的成员，如Siemens、SchneiderElectric、K&W等。PLCopen组织追求IEC61131-3开放软件的开发标准，其目标是提供一套编程语言的标准集合，即IEC61131所说的PSE编程支持环境，可以在多个PLC开发环境中实现，而并不是开发单一的使用各种PLC的开发环境。PSE支持编程语言的一套标准集合，允许用户以较少的培训开

6、发多种PLC，允许通过最小的努力在PLC之间共享应用。1PLCopen组织还重视产品的认证及推广，其定义了3个级别的产品兼容性：基本级(最低级的协调代码体)、移植级(增加不同系统间函数和功能块的交换，提供程序核的重用)及完全兼容级(应用的完全交换)。一般情况下，不同PLC应用系统不能互交换地使用各自代码，即因为扫描周期和硬件I/O配置的不同，使一种PLC开发的程序不能转移到其他PLC上。PLCopen组织还定义了一个基于ASCII码的文本块，用于统一用户程序的交换格式。这样，不同的PLC程序可以通过该交换格式而互相

7、理解。三、现代自动化控制系统和IEC61131-3目前的工业自动化控制系统绝大多数是PLC或DCS系统。基于计算机的控制始于1960年，PLC也同时产生。PLC的市场最初在基于继电器的离散制造业控制中，其应用很有目的倾向，专门由电气人员使用。由于PLC的高可靠性及使用的方便性，其占领着很大的市场份额。在市场的需求及DCS的挑战下，PLC也在不停地发展，主要表现在：(1)分布式I/O连接能力方面，许多PLC支持远程I/O及现场总线网络，符合现场总线标准IEC61158(如Pro-fibus等)，使PLC构建分布式应用

8、成为可能；(2)信息管理通道方面，许多PLC支持高速网络，如Ethernet、ControlNet、Profibus等；(3)软件的开放性方面，采用可编程逻辑程序语言IEC61131-3，支持OPC标准；这些技术的进步推动PLC市场的继续扩大，PLC厂商更是竭尽全力提升产品的附加价值。目前PLC的发展走两个极端：一个是小型系列化，结构功能和使用均较为简单，用