Podręcznik

3. Języki (metody) programowania (arkusz IEC 1131-3)

Arkusz trzeci normy IEC 1131 dotyczy pojęć podstawowych, zasad ogólnych, modelu programowego oraz modelu komunikacyjnego, który powinien być wykorzystywany przy wymianie danych między elementami oprogramowania. Arkusz ten określa również podstawowe typy i struktury danych, które powinny być używane przy tworzeniu programu sterującego dla sterownika PLC oraz wyszczególnia dwie grupy języków (metod) programowania sterownika PLC: języki (metody) tekstowe i języki (metody) graficzne.

W grupie języków tekstowych zdefiniowane zostały następujące języki:

• Język listy rozkazów IL (STL) (ang. Instruction List (Statement List)), porównywany często z językiem typu asembler; zbiór instrukcji w tym języku obejmuje m.in. operacje logiczne, arytmetyczne, relacji, jak również funkcje przerzutników, czasomierzy i liczników;
• Język tekstu strukturalnego ST (ang. Structured Text), będący odpowiednikiem języka wysokiego poziomu, zawierający struktury programowe i polecenia podobne do tych, które występują w takich językach jak PASCAL czy C++.

Do grupy języków graficznych opisanych w arkuszu trzecim normy IEC 1131 należą:

• Język „drabinkowy” LD (LAD) (ang. Ladder Diagram), zbliżony konstrukcją graficzną do obwodów przekaźnikowych z zastosowaniem ich zestyków, w którym oprócz symboli zestyków, symboli cewek oraz połączeń między tymi elementami, dopuszcza się także użycie różnych funkcji (arytmetycznych, logicznych, porównań, relacji, itp.) oraz użycie bloków funkcjonalnych (przerzutników, czasomierzy, liczników, itp.). Wizualnie konstrukcja programu sterującego w metodzie LD odróżnia się od schematu stykowego tym, iż ten pierwszy schemat tworzony jest niejako od lewej strony do prawej (tzn. „zestyki” programu występują po lewej stronie, a „cewki” po prawej), zaś ten drugi z góry na dół według podobnych zasad analizy programu.   
• Język funkcjonalny FBD (ang. Function Block Diagram), stanowiący odpowiednik schematu przepływu sygnałów, który spotykany jest w obwodów logicznych, przedstawianych w formie połączonych bramek logicznych typu AND, OR i NOT oraz funkcji i bloków funkcjonalnych, takich jak w języku LD.
• Graf (metoda) SFC (ang. Sequential Function Chart), stanowiący sposób tworzenia struktury wewnętrznej programu w postaci schematu funkcji sekwencyjnej, co pozwala na opisywanie zadań sterowania sekwencyjnego za pomocą grafów, zawierających kroki (tzw. etapy procesu) i warunki przejścia (tzw. tranzycje), czyli warunki logiczne niezbędne do „przemieszczania” się umyślnego sterowania od kroku poprzedniego do następnego.

Trzecia część normy IEC 1131 specyfikuje również syntaktykę i semantykę wymienionych języków programowania. Syntaktyka opisuje elementy języka i sposób ich użycia, natomiast semantyka ich znaczenie. Zdefiniowane zostały w normie również elementy konfiguracji, które wspomagają instalację oprogramowania w sterownikach PLC, oraz zdefiniowano wymagania komunikacyjne w celu ułatwienia połączenia sterowników PLC z innymi elementami systemu sterowania mechatronicznego.