Ngôn ngữ lập trình cho phép ng−ời sử dụng trao đổi với thiết bị điều khiển khả lập trình thông qua thiết bị lập trình. Các nhà sản xuất PLC sử dụng các ngôn ngữ lập trình khác nhau, nh−ng tất cả các ngôn ngữ này đều sử dụng các lệnh để nạp kế hoạch cơ sở điều khiển vào hệ thống.
Một ch−ơng trình điều khiển đ−ợc định nghĩa nh− một tập hợp các lệnh sắp đặt theo lô gíc điều khiển các hoạt động của một máy hay một quá trình công nghệ. Ví dụ ch−ơng trình có thể lệnh cho thiết bị điều khiển bật bộ khởi động động cơ khi nút ấn đ−ợc
ấn xuống. Ch−ơng trình cũng có thể đồng thời lệnh cho thiết bị điều khiển bật đèn trên tủ điều khiển khi tiếp điểm phụ trợ của bộ khởi động động cơ đ−ợc đóng.
Ch−ơng trình đ−ợc viết bằng sự tổ hợp các lệnh theo một trình tự xác định. Ph−ơng thức tổ hợp các lệnh cũng nh− dạng của các lệnh đều đ−ợc tuân thủ theo những qui định chung. Các qui định và các lệnh tổ hợp với nhau tạo ra ngôn ngữ lập trình. Có bốn dạng ngôn ngữ hay cơ bản hay sử dụng cho các PLC thế hệ đầu tiên:
1. Bảng lệnh (STT) 2. Sơ đồ thang (LAD)
3. Sơ đồ khối hàm lô gíc (FBD) 4. Grafcet
Ngôn ngữ Bảng lệnh STT:
Đây là ngôn ngữ lập trình sử dụng các ký tự thông th−ờng để mã hoá các lệnh của. Cấu trúc của các lệnh t−ơng tự nh− ngôn ngữ Assembler dùng cho các bộ vi xử lý. Các lệnh này bao gồm các địa chỉ của các bit mà trên đó các lệnh này sẽ tác động lên. Ngôn ngữ bảng lệnh STT bao gồm một dải rộng các lệnh dễ hiểu để lập trình một ch−ơng trình điều khiển hoàn chỉnh. Ví dụ PLC Siemens S7 có đến 130 lệnh STT khác nhau và cả một dải rộng các địa chỉ phụ thuộc vào kiểu PLC đ−ợc sử dụng.
Lệnh STT có hai cấu trúc cơ bản :
- Cấu trúc thứ nhất chỉ có lệnh đơn thuần, ví dụ NOT. - Cấu trúc thứ hai gồm cả lệnh và địa chỉ.
Địa chỉ của của mỗi lệnh chỉ thị một vị trí không thay đổi trong bộ nhớ, nơi mà lệnh đó tìm thấy giá trị và trên đó sẽ thực hiện các phép tính.
Các lệnh lô gíc nhị phân là các lệnh cơ bản nhất của bảng lệnh STT. Các lệnh này thực hiện các phép tính lô gíc trên các bit đơn độc trong bộ nhớ của PLC. Các lệnh lô gíc cơ bản của bit gồm: AND (A), AND NOT (AN), OR (O), EXCLUSIVE OR (OR), EXCLUSIVE OR NOT (XN). Các lệnh này kiểm tra trạng thái tín hiệu của bit địa chỉ để tạo ra hoặc là lô gíc 1 (bit đ−ợc kích hoạt) hoặc lô gíc 0 (bit không đ−ợc kích hoạt). Các lệnh lô gíc bit còn đ−ợc gọi là các lệnh lô gíc rơ le, bởi vì chúng có thể thực hiện các tác động điều khiển thay thế cho các mạch lô gíc rơ le. Trên hình 1.23 là ví dụ về phép tính lô gic AND. Ch−ơng trình bảng lệnh STT ở cột bên trái và ch−ơng trình sơ đồ thang ở cọt bên phải để tiện so sánh cách diễn đạt lệnh. Lệnh AND lập trình nối hai tiếp điểm nối tiếp NO. Chỉ khi tín hiệu ở cảc hai bit địa chỉ bằng 1 thì trạng thái của bit đầu ra Q4.0 bằng 1, cuộn hút đ−ợc kích hoạt. STR X1 X1 X2 Y1 AND X2 OUT Y1 a, b, Hình 1.23. Lô gíc AND a, Bảng lệnh ; b, Sơ đồ thạng
Ngôn ngữ này bao gồm một tập hợp các ký hiệu mã hoá t−ơng ứng với một lệnh trong ngôn ngữ máy. Ngôn ngữ PLC của các nhà sản xuất khác nhau cũng rất khác nhau. Ngôn ngữ PLC rất gần với ngôn ngữ máy và rất thích hợp với ng−ời sử dụng đã làm quen với kỹ thuật số và máy tính. Mặt khác ngôn ngữ PLC là thứ ngôn ngữ duy nhất đ−ợc sử dụng bởi bộ lập trình đơn giản với khả năng hiển thi chỉ vài dòng lệnh đồng thời. Sau đây là phần giới thiệu ngôn ngữ bảng lệnh cổ điển.