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在S7 PLC的STEP 7编程软件中，如果程序块没有错误，并且被正确地划分为网络，则在梯形图、功能块图和语句表之间可以转换。用语句表编写的程序不一定能转换为梯形图。不能转换的网络仍然保留语句表的形式，但是并不表示该网络有错误。

    语句表(STL)可供习惯用汇编语言编程的用户使用，在运行时间和要求的存储空间方面较优。语句表的输入方便快捷，还可以在每条语句的后面加上注释，便于复杂程序的阅读和理解。在设计通信、数学运算等高级应用程序时，建议使用语句表。

    梯形图(LAD)与继电器电路图的表达方式较为相似，适合于熟悉继电器电路的用户使用。语句表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，在设计和阅读有复杂触点电路的程序时较好使用梯形图语言。

    功能块图(FBD)适合于熟悉数字电路的用户使用。

    结构化控制语言(SCL)适合于熟悉高级语言（如Pascal或者C语言）的用户使用，适合于数据处理程序。

    1．梯形图( LAD)

    梯形图(LAD)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，只是在使用符号和表达方式上有一定区别。梯形图是使用较多的PLC图形编程语言，梯形图具有直观易懂的优点，很*被工厂熟悉继电器控制的人员掌握，特别适合于数字量逻辑控制。

    梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输入条件，例如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或者数学运算等附加指令。使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图，并将它下载到PLC。

图2-2语句表

    梯形图的一个关键概念是“能流”(Power Flow)，这仅是概念上的“能流”。如图2-1所示，把左边的母线假想为电源的“火线”，而把右边的母线假想为电源的“零线”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励；如果没有“能流”，则线圈未被激励。

    “能流”可以通过激励(ON)的常开触点和未被激励(OFF)的常闭触点自左向右流动。“能流”在任何时候都不会通过触点自右向左流动。如图2-1中所示，当IO.O和IO.1或者Q4.0和IO.1触点都接通后，线圈Q4.0才能接通（被激励），只要其中一个触点不接通，线圈就不会接通。

    要强调指出的是，引入“能流”的概念，仅仅是为了和继电接触器控制系统相比较，可以对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。

    梯形图中的触点和线圈可以使用物理地址，如IO.1、Q4.0等。如果在符号表中对某些地址定义了符号，例如，令IO.O的符号为“启动”，在程序中可用符号地址“启动”来代替物理地址IO.1，使程序便以阅读和理解。

    用户可以在网络号的右边加上网络的标题，在网络号的下面为网络加上注释。还可以选择在梯形图下面自动加上该网络中使用符号的信息( Symbol Information)。

    如果将两块独立电路放在同一个网络内将会出错。如果没有跳转指令，网络中程序的逻辑运算按从左到右的方向执行，与“能流”的方向一致。网络之间按从上到下的顺序执行，执行完所有的网络后，下一次循环返回较上面的网络（网络1）重新开始执行。

    2．语句表(STL)

语句表(STL)编程语言类似于计算机中的助记符语言，它是PLC较基础的编程语言。所谓语句表编程，使用一个或者几个*记忆的字符来代表PLC的某种操作功能。它是一种类似于微机的汇编语言中的文本语言，多条语句组成一个程序段。语句表比较适合经验丰富的程序员使用，可以实现某些不能用梯形图或者功能块图表示的功能。

    图2-2所示为与图2-1梯形图所对应的语句表。

    3．功能块图(FBD)

    功能块图(FBD)使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑。一些复杂的功能（例如数学运算功能等）用指令框来表示，有数字电路基础的人很*掌握。功能块图用类似于与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。

    利用FBD可以查看到像普通逻辑门图形的逻辑盒指令。它没有梯形图编程器中的触点和线圈，但有与之等价的指令，这些指令是作为盒指令出现的，程序逻辑由这些盒指令之间的连接决定。也就说，一个指令（如AND盒）的输出可以用来允许另一个指令（如定时器），这样可以建立所需要的控制逻辑。这样的连接思想可以解决范围广泛的逻辑问题。FBD编程语言有利于程序流的跟踪，但在目前使用较少。

与图2-1梯形图相对应的功能块图如图2-3所示。

   1．CPU模块的性能概述

    S7-400系列PLC的CPU模块种类有CPU412-1、CPU413-1/413-2DP、CPU414-1/414-2DP、CPU416-2DP适用于中等性能的较大系统；CPU414-1和CPU414-2DP适用于中等性能，对程序规模、指令处理速度及通信要求较高的场合；CPU416-1适用于高性能要求的复杂场合，具有集成DP接口的CPU可作为PROFIBUS DP的主站。

    部分*处理单元

    S7-300有CPU312IFM、CPU313、CPU314、CPU314 IFM、CPU315/315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP等多种不同的*处理单元模块可供选择。CPU312 IFM、CPU314 IFM是带有集成的数字量和模拟量输入／输出的紧凑型CPU模块，用于要求响应快速并具有许多特殊功能的装备。CPU313、CPU314、CPU315模块上不带集成的I/O端口，其存储容量、指令执行速度、可扩展的I/O点数、计数器／定时器数量、软件块数量等随序号的递增而增加。CPU315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP模块都具有现场总线扩展功能。CPU模块以梯形图(LAD)、功能块(FBD)或者语句表(STL)进行编程。

    1．CPU模块的性能概述

    *处理单元( CPU)模块的主要性能指标如表1-7所示，包括存储器容量、指令执行时间、较大I/O点数、位存储器、计数器、定时器数量等。( CPU)的主要性能指标如表1-11所示，包括存储器容量、指令执行时间、I/O点数、位存储器、计数器、定时器数量和通信接口等。

    1．S7-300系列PLC的结构

    S7-300系列PLC采用紧凑的、无槽位限制的模块化组合结构，根据应用现象的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一个机架（导轨）或者多个机架上。与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能安装在同一个机架上。机架是一种**的金属机架，只需将模块装在DIN标准的安装机架上，然后用螺栓锁紧就可以了。有多种不同长度规格的机架供用户选择。

S7-300的结构示意图如图1-6所示，电源模块总是安装在机架的较左边，CPU模块紧靠电源模块；如果有接口模块(IM)，接口模块放在CPU模块的右侧；除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架上较多只能再安装8个信号模块、通信处理器模块或者功能模块。

1-6  S7-300系列PLC的结构

如果系统任务需要的信号模块、功能模块和通信处理器模块**过8块，则可以增加扩展机架(ER)来进行系统的扩展，如图1-7所示。CPU314/315/315-2DP较多可以扩展4个机架，包括带CPU的*机型(CR)和3个扩展机架(ER)，每个机架可以插8个模块（不包括电源模块、CPU模块和接口模块），4个机架较多可以安装32个模块。

 图1-7 S7-300系列PLC的扩展结构（CPU 314以上）

图1-7  S7-300系列PLC的扩展结构（CPU 314以上）

    2．S7-400 PLC的结构

    S7-400系列PLC采用模块化无风扇设计，适用于对可靠性要求较高的大型复杂的控制系统。其大部分模块的尺寸为25mm（宽）×290mm（高）×210mm（深）。

    S7-400系列PLC的结构如图1-8所示。S7-400系列PLC的模块安装采用无槽位规则，除电源和扩展机架(ER)的接口模块外，所有模块可插入任何槽位。

    S7-400系列PLC的机架用来固定模块、提供模块工作电压和实现局部接地，并通过信号总线将不同模块连接在一起。模块插座焊在机架中的总线连接板上，模块插在模块插座上，有不同槽数的机架供用户选用。

S7-400系列PLC提供了多种级别的CPU模块和种类齐全的通用功能的模块，使用户能根据需要组合成不同的**系统。S7-400系列PLC采用模块化设计，性能范围宽广的不同模块可以灵活组合，扩展十分方便。

 图1-8 S7-400系列PLC的结构

图1-8  S7-400系列PLC的结构

    *机架(或者称为*处理器，CC)必须配置CPU模块和一个电源模块，可以安装除用于接收的接口模块(IM)外的所有S7-400模块。

    如果一个机架容纳不下所有的模块，可以增设一个或者多个扩展机架（或者称为扩展单元，EU），各机架之间用接口模块和通信电缆交换信息，扩展机架可以安装除CPU、发送IM、IM463-2适配器外的所有S7-400模块。但是电源模块不能与IM461-1（接收IM）一起使用。

    S7-400系列PLC的扩展结构如图1-9所示。当中央控制器不够用时，S7-400可以集中式或者分布式扩展多达21个扩展单元。

    S7-400系列PLC具有以下几个特点。

    ①运行速度高，存储器容量大，I/O扩展能力强，可以扩展21个机架。

    ②有较强的通信能力，*实现分布式结构和冗余控制系统，集成的MPI（多点接口）能建立较多32个站的简单网络。大多数CPU集成有PROFIBUS-DP主站接口，可以用来建立高速的分布式系统。从用户的角度看，分布式I/O的处理与集中式I/O没有什么区别，具有相同的配置、寻址和编程方法。CPU能与在通信总线和MPI上的站点建立联系，较多为16~44个站点，通信传输速率较高12Mbit/s。

    ③通过钥匙开关和口令实现安全保护。

    ④诊断功能强，较新的故障和中断时间保存在FIFO（先入先出）缓冲区中。

    ⑤集成地HMI（人机接口）服务，用户只需要为HMI服务定义源和目的地址，系统会自动地传送信息。

S7-400系列PLC与S7-300系列PLC -样，都用STEP 7编程软件编程，编程语言与编程方法完全相同。