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西门子工业支持网站，西门子系列PLC的编程手册都可以查到

1、PLC编程语言发展

在PLC发展的早期阶段，由于没有统一的国际标准，各个制造商使用不同的编程语言，对使用不同厂家元件进行组态的使用者造成了很多不变。因此，国际电工委员会颁布了IEC-61131标准。该标准一共包括十个部分，截止至2022年9月，其中1-9部分已转换为国标GB/T 15969系列。

推荐几个可以查阅标准的网站，由于上述标准都是采标，涉及版权，因此都不能预览：

全国标准信息公共服务平台（收录较全面，可预览文件多。部分国家标准未录入，如工程建设、食品安全）

国家标准馆（收录全面，提供大多数国标的预览，需安装Flash插件）

国家标准全文公开系统（收录相对较少，都可预览）

2、PLC编程语言与程序架构

参考文章

几类常用PLC程序架构研究

标准工业控制编程语言IEC61131-3简述

传统PLC架构

传统的PLC架构一般由主程序（Main）、子程序（SBR）和中断程序（INT）组成。以西门子PLC 200为例，其官方定义的这几类组成部分的含义分别为：

1、主程序：主程序中包括控制应用的指令。S7--200在每一个扫描周期中顺序执行这些指令。主程序也被表示为 OB1。

2、子程序：只有在调用时才执行程序的这些可选单元：由主程序、中断程序或另一个子程序执行。当您希望重复执行某项功能时，子程序是非常有用的。与其在主程序中的不同位置多次使用相同的程序代码，不如将这段程序逻辑写在子程序中，然后在主程序中需要的地方调用。调用子程序有如下优点：

用子程序可以减小程序的长度

由于将代码从主程序中移出，因而用子程序可以缩短程序扫描周期。S7--200在每个扫描周期中处理主程序中的代码，不管代码是否执行。而子程序只有在被调用时，S7--200才会处理其代码。在不调用子程序时，S7--200不会处理其代码。

用子程序创建的程序代码是可传递的。您可以在一个子程序中完成一个独立的功能，然后将它复制到另一个应用程序中而无需作重复工作

3、中断程序是应用程序中的可选组件。当特定的中断事件发生时，中断程序执行。您可以为一个预先定义好的中断事件设计一个中断程序。当特定的事件发生时，S7--200会执行中断程序。中断程序不会被主程序调用。只有当中断程序与一个中断事件相关联，且在该中断事件发生时， S7--200才会执行中断程序。

除此之外，还有系统块（系统块允许您为S7--200组态不同的硬件参数。）和数据块（数据块存储应用程序中所使用的不同变量值(V存储器)。可以用数据块输入数据的初始值。）

西门200PLC手册中程序组件示例

IEC61131-3定义的程序架构

IEC61131-3定义定义了3种图形语言：梯形图（LAD）、功能块图（FBD）和顺序功能图（SFC），两种文本语言：结构化文本（ST）和指令表（IL）。

IEC61131-3定义的编程思想是模块化的，它定义了最小软件单元POU（Program Organization Unit），POU总共分为三种，按照功能升序排列，分别为函数（Function，FUN）、功能块（Function Block，FB）和程序（Program，PROG）。

IEC61131-3中对3种POU的描述

函数和功能块之间的区别是输入相同参数时，函数得到结果是相同的，数学计算的加减乘除都是函数，只要输入的参数相同，结果一定相同。运动控制指令是功能块，它有静态参数，在使用时要先给静态参数赋值，不同的电机静态参数不同，因此即使输入相同的动态参数，得到的结果也不一定相同。程序代表PLC用户的最高层，它能存取PLC的I/O变量。

不同POU之间的调用关系，POU不允许递归调用，即调用本身

IEC61131-3对块的分类方式是由的德国DIN 19239标准演变而来，目前我接触的PLC品牌有倍福、西门子和汇川。其中倍福和汇川的AM600PLC程序架构是以IEC61131-3的程序架构为标准的，西门子的1500和1200系列PLC保留DIN19239中定义的一些命名，但是程序架构的思路与IEC61131-3基本相同，而西门子200系列PLC则是以传统PLC架构编程。

IEC61131-3标准中的程序架构演变图

西门子1200PLC中对各个块的定义：

组织块 (OB) 定义程序的结构。有些 OB 具有预定义的行为和启动事件，但用户也可以创建具有自定义启动事件的 OB。

功能 (FC) 和功能块 (FB) 包含与特定任务或参数组合相对应的程序代码。每个 FC 或 FB 都提供一组输入和输出参数，用于与调用块共享数据。 FB 还使用相关联的数据块（称为背景数据块）来保存该 FB 调用实例的数据值。可多次调用 FB，每次调用都采用唯一的背景数据块。调用带有不同背景数据块的同一 FB 不会对其它任何背景数据块的数据值产生影响。

数据块 (DB) 存储程序块可以使用的数据。

下图中示出基本的高级语言元素及其相互关系。这些元素是IEC61131-3定义的语言进行编程的元素，即：程序和功能块及支持将 PLC程序装人PLC系统的配置元素，即：配置、资源、任务、全局变量、存取路径，以及实例专用的初始化。

国标15969-3中对软件模型的示意

其中配置和资源可以理解为PLC在硬件层面的组态，比如选用什么型号的PLC，PLC有多少个I/O模块，这些东西确定好后可以编写程序。在IEC61131-3中，程序必须被添加到任务（task）中才能执行。

下图显示了各个元素之间的运行关系

IEC61131-3对软件架构的示意

总结

IEC61131-3定义的程序架构相对传统架构增加了很多新的定义，这是因为现在的PLC程序逐渐规模化，传统架构在编写大型程序时不够灵活，程序编写工作也难以分工。因此，模块化编程思路逐渐兴起，可以理解为PLC的编程正在从面向过程转向为面向对象，未来，以ST语言为主的多语言混合编程肯定会成为主流。

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