程序功能块图 (功能块图编程语言)

程序功能块图

概述

程序功能块图 (FBD) 是一种图形化的编程语言,用于创建自动化系统。它基于国际电工协会 (IEC) 61131-3 标准,是继梯形图 (LD) 之后最流行的 IEC 61131 语言。FBD 使用功能块,它们是表示特定功能的预定义模块。这些模块可以相互连接以创建复杂的程序。FBD 程序通常在可编程逻辑控制器 (PLC) 等工业自动化设备上运行。

优势

图形化:FBD 使用直观的图形符号,使其易于理解和创建程序。模块化:FBD 基于功能块,可将复杂程序分解为较小的、可重用的部分。可移植性:FBD 程序可以在支持 IEC 61131-3 标准的任何 PLC 上运行。调试简单:FBD 程序可以轻松调试,因为它们可以按功能块逐个步骤执行。

功能块

FBD 中有各种各样的功能块,每个功能块都执行特定的功能。常见的功能块包括:逻辑功能块:执行逻辑运算(如 AND、OR、NOT)。算术功能块:执行算术运算(如加、减、乘、除)。比较功能块:比较两个值是否相等、大于或小于。计时器功能块:用于测量时间间隔。控制功能块:控制程序流(如跳转、循环)。

程序结构

FBD 程序由一系列功能块组成,这些功能块通过连接线相互连接。这些连接线表示数据或控制信号在功能块之间流动。FBD 程序通常包含以下部分:输入变量:程序从外部设备接收的数据。功能块网络:包含功能块和连接线的集合。输出变量:程序发送到外部设备的数据。

示例程序

下面是一个简单的 FBD 程序,它根据输入值计算两个数的和:+-----------------+ | Input 1 | +-----------------+ | |v | +-----------------+ | Add | +-----------------+ | |v | +-----------------+ | Output | +-----------------+此程序包含三个功能块:一个输入变量、一个加法功能块和一个输出变量。输入变量从外部设备接收两个值。加法功能块计算这两个值的和。输出变量将和发送到外部设备。

结论

程序功能块图是一种强大的编程语言,用于创建自动化系统。它提供了一种直观且模块化的方式来构建复杂程序。FBD 程序易于理解、调试和移植,使其成为工业自动化应用的理想选择。

PLC的编程语言与一般计算机语言相比具有明显的特点,它既不同于一般高级语言,也不同于一般汇编语言,它既要易于编写又要易于调试。 目前,还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。 目前,PLC为用户提供了多种编程语言,以适应编制用户程序的需要,PLC提供的编程语言通常有以下几种:梯形图、指令表、顺序功能图和功能块图1、梯形图梯形图编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。 PLC的梯形图与继电器控制系统梯形图的基本思想是一致的,但是在使用符号和表达式等方面有一定区别。 梯形图具有形象、直观、简单明了,易于理解的特点,特别适合开关量逻辑控制,是PLC最基本、最普遍的编程语言。 2、语句表(STL)语句表是用助记符来表达PLC的各种功能。 它类似计算机的汇编语言,但比汇编语言通俗易懂,也是较为广泛应用的一种编程语言。 使用语句表编程时,编程设备简单,逻辑紧凑、系统化,连接范围不受限制,但比较抽象。 一般可以与梯形图互相转化,互为补充。 目前,大多数PLC都有语句表编程功能。 3、顺序功能图(SFC)顺序功能图编程是一种图形化的编程方法,亦称功能图。 它的编程方式采用画工艺流程图的方法编程,只要在每个工艺方框的输入和输出端,标上特定的符号即可。 采用顺序功能图编程,可以使具有并发、选择等复杂结构的系统控制程序大为简化。 许多PLC都提供了用于SFC编程的指令,它是一种效果显著、深受欢迎的编程语言,目前国际电工委员会(IEC)也正在实施并发展这种语言的编程标准。 4、功能块图(FBD)逻辑功能图是一种由逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言,这种编程语言基本上沿用了半导体逻辑电路的逻辑方块图。 对每一种功能都使用一个运算方块,其运算功能由方块内的符号确定。 对于熟悉逻辑电路和具有逻辑代数基础的人员来说,使用非常方便。

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