自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)專題（一）

該國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，是IEC工作組在合理地吸收、借鑒世界范圍的各可編程序控制器（PLCs）廠家的技術(shù)、編程語言、方言等的基礎(chǔ)之上，形成的一套新的國際編程語言標(biāo)準(zhǔn) 。1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)隨著可編程序控制器（PLCs）技術(shù)、編程語言等的不斷進(jìn)步也在不斷地進(jìn)行著補(bǔ)充和完善。

　　1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)得到了包括有美國AB公司、德國西門子公司等世界知名大公司在內(nèi)的眾多廠家的共同推動(dòng)和支持，它極大地改進(jìn)了工業(yè)控制系統(tǒng)的編程軟件質(zhì)量及提高了軟件開發(fā)效率；它定義的一系列圖形化語言和文本語言，不僅對系統(tǒng)集成商和系統(tǒng)工程師的編程帶來很大的方便，而且對最終用戶同樣會(huì)帶來很大的方便；它在技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)是高水平的，有足夠的發(fā)展空間和變動(dòng)余地，使得能很好地適應(yīng)于下一個(gè)世紀(jì)。IEC 1131-3標(biāo)準(zhǔn)最初主要用于可編程序控制器（PLCs）的編程系統(tǒng)，但它目前同樣也適用于過程控制領(lǐng)域、分散型控制系統(tǒng)、基于控制系統(tǒng)的軟邏輯、SCADA等。1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)正在受到越來越多的國外公司、廠商的重視和采用，1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)因其具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，也正在受到越來越多的國內(nèi)公司、廠商的重視和采用。

　　IEC 1131國際標(biāo)準(zhǔn)包括8部分：Part 1: 綜述；Part 2: 硬件；Part 3: 可編程語言；Part 4: 用戶導(dǎo)則；Part 5: 通信；Part 6:現(xiàn)場總線通信；Part 7:模糊控制編程；Part 8:編程語言的實(shí)施方針。IEC 1131-3是IEC 1131中最重要、最具代表性的部分。IEC 1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)將是下一代PLC的基礎(chǔ)。IEC 1131-5是IEC 1131的通信部分，通過IEC 1131-5，可實(shí)現(xiàn)可編程序控制器與其它工業(yè)控制系統(tǒng)，如機(jī)器人，數(shù)控系統(tǒng)，現(xiàn)場總線等的通信。
　　
　　一、采用IEC 1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的必要性

　　1． 對系統(tǒng)“開放性”的要求

　　成熟的工業(yè)控制市場已經(jīng)開始對“開放性系統(tǒng)”產(chǎn)品提出了越來越多的要求，IEC

　　1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)正是適應(yīng)了這種要求。

　　2． 傳統(tǒng)PLC梯形圖編程的缺點(diǎn)

　　不同PLC產(chǎn)品的梯形圖符號和編程變化很大。

　　有限的數(shù)據(jù)封裝能力，很難將一個(gè)復(fù)雜的程序分解為數(shù)個(gè)簡單的程序部分:現(xiàn)在的梯形圖編程，一個(gè)程序塊的內(nèi)部數(shù)據(jù)還缺乏對外部隱藏其數(shù)據(jù)的封裝能力，因而，一個(gè)大的程序要想分解為幾個(gè)簡單的小程序，并且各個(gè)小程序之間具有的清晰的接口是很困難的。

　　有限的程序可重用性：程序可重用性是現(xiàn)在編程的一個(gè)發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的PLC不能通過重復(fù)調(diào)用相同的邏輯策略和算法，實(shí)現(xiàn)程序重復(fù)使用。
　　
不支持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：在許多復(fù)雜的應(yīng)用中，程序需要把一些數(shù)據(jù)組織成象高級語言PASCAL 、C中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)那樣的數(shù)據(jù)類型，而目前的梯形圖程序還不支持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
　　
支持有限的對順序操作功能編程：傳統(tǒng)的PLC梯形圖編程對順序操作的處理方法是，為每一個(gè)順序狀態(tài)提供一個(gè)狀態(tài)位，這種對順序操作的處理能力是很有限的。
　　
程序執(zhí)行的局限性：PLC程序是順序執(zhí)行的，執(zhí)行一次程序的時(shí)間取決于程序的長短和復(fù)雜性，對很大和很復(fù)雜的程序， 執(zhí)行一次程序的時(shí)間就較長，這對有些對時(shí)間有苛刻要求的應(yīng)用，是有很大的局限性的。
　　
執(zhí)行算術(shù)操作的局限性：傳統(tǒng)的PLC梯形圖程序?qū)λ阈g(shù)操作處理是很困難的。

　　3． 采用IEC 1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)

　　因采用一致的IEC 1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)編程，各個(gè)PLC廠家的編程系統(tǒng)都是統(tǒng)一的，因而，對用戶來說具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　減少了人力資源，如培訓(xùn)、調(diào)試、維護(hù)和咨詢的浪費(fèi)

　　高水平軟件再使用性，它聚焦于解決控制中的問題

　　減少了編程中的誤解和錯(cuò)誤

　　適用于寬環(huán)境范圍的編程技術(shù)：通用的工業(yè)控制
　　
連接來自不同程序、項(xiàng)目、公司、地區(qū)或國家的部件