Język IL (ang. Instruction List) występujący również pod nazwą metody STL (ang. Statement List), określany jest często jako analog języka niskiego poziomu typu asembler. Tworzenie programu dla sterownika PLC polega na pisaniu wiersz po wierszu (np. w edytorze typu Notatnik) programu, który obejmuje wykorzystanie instrukcji logicznych, arytmetycznych, operacji relacji, operacji na blokach funkcyjnych takich jak: liczniki, czasomierze, komparatory itp.

 

Należy podkreślić, że traktowanie języka IL jako typowego asemblera (np. dla mikroprocesora jednostki CPU) jest nie do końca trafione. Wynika to z zasadniczego faktu, iż tworzenie programu sterującego (według powyższej definicji) w asemblerze np. dla rodziny mikroprocesorów o oznaczeniu 8051 firmy INTEL polega na używaniu instrukcji, które przekładają się bezpośrednio na pojedyncze rozkazy dla takiego mikroprocesora, zaś tworzenie programu sterującego w metodzie STL dla sterownika PLC, którego jednostka CPU zawiera ten sam mikroprocesor 8051 nie przekłada się na pojedyncze rozkazy dla takiego mikroprocesora, tylko interpretacja poszczególnych instrukcji tego języka IL zależy od systemu operacyjnego, który został zaimplementowany w tym sterowniku PLC. Nie występuje odpowiedniość pojedynczego rozkazu mikroprocesora CPU w stosunku do pojedynczego rozkazu języka IL tak, jak to ma miejsce, przypomnijmy, w języku asemblera. Można zasadnie stwierdzić, że w języku asemblera mamy do czynienia z rozkazami dla mikroprocesora, zaś w języku IL mamy do czynienia z poleceniami dla systemu operacyjnego sterownika PLC. Jednak w obu przypadkach, tj. w języku asemblera i w języku IL (STL) musi istnieć tzw. listę rozkazów (ang. Instruction List).

Rozkazy w języku IL

Według normy IEC 1131-3 listę rozkazów tworzy sekwencja rozkazów. Każdy rozkaz powinien zaczynać się od nowej linii, zawierać operator (tzw. mnemonik) z opcjonalnymi modyfikatorami i jeżeli jest to niezbędne dla konkretnej operacji, powinien zawierać jeden lub większą liczbę operandów (tzw. argumentów), rozdzielonych przecinkami. Operandy mogą mieć postać dowolnej reprezentacji danych zdefiniowanych w normie. Dla danych, które reprezentują w programie sterownika PLC dane zewnętrzne, przewidziano tzw. literały, zaś dla danych, które reprezentują pewien sposób identyfikowania obiektów danych, których zawartość może się zmieniać, np. dane związane z wejściami, wyjściami czy pamięcią sterownika PLC, przewidziano zmienne. Przykładową reprezentację danych zewnętrznych - literałów ilustrują tabele 12 do 14.

 

Tabela 12: Właściwości literałów w postaci liczbowej

 

Opis	Przykłady
Liczby całkowite	-12    0    123_456    +986
Liczby rzeczywiste	-12.0    0.0    0.456    3.14159_26
Liczby rzeczywiste z wykładnikami	-1.34E-12  lub  -1.34e-12    1.234E6  lub  1.234e6
Liczby dwójkowe	2#1111_1111 (255)     2#1110_0000 (240)
Liczby ósemkowe	8#377 (255)    8#340 (240)
Liczby szesnastkowe	16#FF   lub  16#ff (255)   16#E0  lub 16#e0 (240)
Boolowskie zero i jedynka	0      1
Boolowskie	FAŁSZ i PRAWDA      FALSE TRUE

 

Tabela 13: Właściwości literałów w postaci czasów trwania

Opis	Przykłady
Literały bez podkreśleń z przedrostkiem krótkim	T#14ms   T#14.7s   T#14.7m   T#14.7h   t#14.7d t#5d14h12m18s3.5ms
Literały bez podkreśleń z przedrostkiem długim	TIME#14ms   time#14.7s
Literały z podkreśleniem z przedrostkiem krótkim	T#14ms   T#14.7s   T#14.7m   T#14.7h   t#25h_15m t#5d_14h_12m_18s_3.5ms
Literały z podkreśleniem z przedrostkiem długim	TIME#25h_15m time#5d_14h_12m_18s_3.5ms

 

 

Tabela 14: Właściwości literałów daty i czasu dnia:

Opis	Przykłady
Literał daty (długi przedrostek)	DATE#
Literał daty (krótki przedrostek)	D#
Literał czasu dnia (długi przedrostek)	TIME_OF_DAY#
Literał czasu dnia (krótki przedrostek)	TOD#
Literał daty i czasu dnia (długi przedrostek)	DATE_AND_TIME#
Literał daty i czasu dnia (krótki przedrostek)	DT#

 

W odniesieniu do deklaracji zmiennych w programie dla sterownika PLC należy stwierdzić, że zmienna może być deklarowana jako przynależąca do jednego z typów elementarnych lub do jednego z typów pochodnych. Elementarne typy danych zgodnie z normą IEC 1131-3 ilustruje tablica 15, zaś pochodne typy danych Tablica 16.

Tabela 15: Elementarne typy danych zgodnie z normą IEC 1131-3

Lp.	Słowo kluczowe	Typ danych	Liczba bitów
1.	BOOL	Boolowski	1
2.	SINT	Liczba całkowita krótka	8
3.	INT	Liczba całkowita	16
4.	DINT	Liczba całkowita podwójnej długości	32
5.	LINT	Liczba całkowita długa	64
6.	USINT	Liczba całkowita krótka bez znaku	8
7.	UINT	Liczba całkowita bez znaku	16
8.	UDINT	Liczba całkowita podwójnej długości bez znaku	32
9.	ULINT	Liczba całkowita długa bez znaku	64
10.	REAL	Liczby rzeczywiste	32
11.	LREAL	Liczby rzeczywiste długie	64
12.	TIME	Czas trwania	UWAGA 1
13.	DATE	Data (wyłącznie)	UWAGA 1
14.	TIME_OF_DAY lub TOD	Czas dnia (wyłącznie)	UWAGA 1
15.	DATE_AND_TIME lub DT	Data i czas dnia	UWAGA 1
16.	STRING	Ciąg znaków o zmiennej długości	UWAGA 1
17.	BYTE	Ciąg bitów o długości 8	8
18.	WORD	Ciąg bitów o długości 16	16
19.	DWORD	Ciąg bitów o długości 32	32
20.	LWORD	Ciąg bitów o długości 64	64
UWAGA 1: Długość tego typu elementarnych danych jest zależna od implementacji.

 

Tabela 16: Pochodne typy danych zgodnie z normą IEC 1131-3

Lp.	Właściwość / przykład tekstowy
1.	Alias, nowa nazwa dla typu elementarnego: TYPE R: REAL; END_TYPE
2.	Typ wyliczeniowy (ang. Enumerated data type): TYPE ANALOG_SIGNAL_TYPE: (SINGLE_ENDED, DIFFERENTIAL); END_TYPE
3.	Typ okrojony (ang. Subrange data type) TYPE ANALOG_DATA: INT ( -4095...4095); END_TYPE
4.	Deklaracja tablicy danych (ang. Array data type) TYPE ANALOG_16_INPUT: ARRAY [1...16] OF ANALOG_DATA; END_TYPE
5.	Deklaracje typu strukturalnego (ang. Structured data type) TYPE   ANALOG_CHANNEL_CONFIG:     STRUCT        RANGE: ANALOG_RANGE;        MIN_SCALE: ANALOG_DATA;        MAX_SCALE: ANALOG_DATA;     END_STRUCT;   ANALOG_16_INPUT_CONFIG:     STRUCT        SIGNAL_TYPE: ANALOG_SIGNAL_TYPE;        FILTER_PARAMETER: SINT (0...99);        CHANNEL: ARRAY [1...16] OF ANALOG_CHANNEL_CONFIG;     END_STRUCT; END_TYPE

 

Rozkaz w języku IL może być poprzedzony etykietą, która wtedy pełni rolę identyfikatora, po której jest umieszczany dwukropek „:”. Jeśli występuje komentarz, to powinien on być ostatnim elementem wiersza. Norma dopuszcza, aby między rozkazami mogły być wprowadzane puste wiersze. Przykłady rozkazów w języku IL ilustruje Tabela 17.

 

Tabela 17: Przykłady użycia rozkazów w języku IL (STL)

ETYKIETA	OPERATOR	OPERAND	KOMENTARZ
START:	LD ANDN ST	%IX1 %MX5 %QX2	(*Wciśnij przycisk*) (*Nie zatrzymane*) (*Włączone*)

 

Operatory, modyfikatory i operandy w języku IL

Standardowe operatory z dopuszczalnymi ich modyfikacjami powinny mieć postać taką, jaką wyszczególnia Tabela 18. Jeżeli nie podano inaczej, to semantykę operatora określa poniższe wyrażenie:

wynik:= wynik OP operand

Powyższy zapis oznacza, że wyznaczana wartość wyrażenia zastępowana jest jego bieżącą wartością, przetworzoną przez operator z uwzględnieniem operandu. Przykładowo rozkaz AND %IX1 wygląda jak poniżej:

wynik:= wynik AND %IX1.

 

Tabela 18: Operatory języka IL (STL)

Lp.	Operator	Modyfikatory	Operand	Semantyka
1.	LD	N	UWAGA 2	Ustaw bieżącą wartość wyniku równą operandowi
2.	ST	N	UWAGA 2	Zapamiętaj bieżący wynik w miejscu operandu
3.	S R	UWAGA 3 UWAGA 3	BOOL BOOL	Ustaw operand boolowski na „1” Ustaw operand boolowski na „0” (jeśli był na „1”)
4. 5. 6. 7.	AND & OR XOR	N, ( N, ( N, ( N, (	BOOL BOOL BOOL BOOL	Boolowskie AND Boolowskie AND Boolowskie OR Boolowskie ExOR
8. 9. 10. 11.	ADD SUB MUL DIV	( ( ( (	UWAGA 2 UWAGA 2 UWAGA 2 UWAGA 2	Dodawanie Odejmowanie Mnożenie Dzielenie
12. 13. 14. 15. 16. 17.	GT GE EQ NE LE LT	( ( ( ( ( (	UWAGA 2 UWAGA 2 UWAGA 2 UWAGA 2 UWAGA 2 UWAGA 2	Porównanie: > Porównanie: >= Porównanie: = Porównanie: <> Porównanie: <= Porównanie: <
18. 19. 20.	JMP CAL RET	C, N C, N C, N	LABEL NAME	Skocz do etykiety Wywołaj blok funkcji (UWAGA 4) Powróć z wywołanej funkcji lub bloku funkcji
	)			Wykonaj wstrzymaną operację
UWAGI: UWAGA 2: Operatory powinny być albo przeciążone albo z nadanym typem. Bieżący wynik i operand powinny być tego samego typu. UWAGA 3: Operacje te są wykonywane wtedy i tylko wtedy, gdy bieżąca wartość wyniku jest równa boolowskiej „1”. UWAGA4: Po nazwie bloku funkcji występuje umieszczona w nawiasach zwykłych lista argumentów.

 

 

Funkcje i bloki funkcji języka IL (STL)

Funkcje można wywołać poprzez umieszczenie nazwy funkcji w polu operatora. Wynik bieżący może być wykorzystywany jako pierwszy argument funkcji. Argumenty dodatkowe, jeśli są wymagane, powinny być podane w polu operandu. Wartość określona przez funkcję, w wyniku pomyślnego wykonania rozkazu RET lub po osiągnięciu fizycznego końca funkcji, może stać się wynikiem bieżącym.

Bloki funkcji mogą być wywołane warunkowo lub bezwarunkowo za pomocą operatora CAL (wywołanie). Wywołanie to może mieć jedną z trzech postaci, które podano w Tabeli 19, zaś standardowe operatory wejściowe bloków funkcji języka IL (STL) pokazuje Tabela 20.

 

Tabela 19: Właściwości wywołania bloków funkcji dla języka IL (STL)

Lp.	Opis wywołania bloków funkcji/przykład
1.	CAL z listą wejść: CAL         C10  (CU:= %IX10, PV:= 15)
2.	CAL z załadowaniem/zapamiętaniem wejść: LD            15 ST            C10.PV LD            %IX10 ST             C10.CU CAL           C10
3.	Użycie operatorów wejściowych: LD             15 PV            C10 LD             %IX10 CU            C10
UWAGA: W powyższych przykładach zakłada się istnienie takich deklaracji jak VAR C10:= CTU; END_VAR.

 

 

Tabela 20: Standardowe operatory wejściowe bloków funkcji języka IL (STL)

Lp.	Operatory	Typ FB
1.	S1, R	SR
2.	S, R1	RS
3.	CLK	R_TRIG
4.	CLK	F_TRIG
5.	CU, R, PV	CTU
6.	CD, LD, PV	CTD
7.	CU, CD, R, LD, PV	CTUD
8.	IN, PT	TP
9.	IN, PT	TON
10.	IN, PT	TOF