三菱PLC结构化编程和梯形图编程有什么区别？_新闻中心

联系方式

新闻分类

首页 > 新闻中心 > 三菱PLC结构化编程和梯形图编程有什么区别？

新闻中心

三菱PLC结构化编程和梯形图编程有什么区别？

发布时间：2025-11-10 浏览次数：0 返回列表

三菱 PLC 的结构化编程和梯形图编程是两种不同的编程范式，核心区别体现在编程思想、组织形式、适用场景等方面。以下从多个维度对比两者的差异：

梯形图编程（Ladder Diagram, LD）起源于传统继电器控制电路，通过 “触点、线圈、指令盒” 模拟物理电路的逻辑关系，是面向 “硬件电路” 的直观编程方式。核心思想：以电路逻辑为中心，通过触点的串联 / 并联实现逻辑控制，程序结构类似电气原理图。
结构化编程（Structured Programming）基于 IEC 61131-3 标准，采用 “模块化、分层化” 思想，将程序拆分为独立的功能单元（如功能块 FB、函数 FUN），通过调用关系组织逻辑。核心思想：以功能模块为中心，通过封装和复用实现复杂逻辑，类似软件开发中的 “面向对象” 或 “函数式编程”。

维度	梯形图编程	结构化编程
程序结构	单一大程序（或简单子程序），逻辑按顺序排列，类似 “线性流水”。例：从左到右、从上到下依次编写启动、停止、报警等逻辑。	多层级结构：主程序（Main）调用功能块（FB）/ 函数（FUN），FB 内部可再调用子 FB，形成 “树状层级”。例：主程序→电机控制 FB→速度计算 FUN。
代码复用	复用性差，相同逻辑需重复编写（或通过宏指令简单复制），修改时需逐个调整。	高复用性，功能块（FB）可被多次实例化（如 “电机控制 FB” 可同时控制 10 台电机，仅需分配不同背景数据块）。
变量管理	依赖全局变量（如 D 寄存器、M 继电器），变量作用域不明确，易出现命名冲突。	支持局部变量（FB 内部变量）、输入 / 输出参数，变量作用域仅限模块内部，全局变量仅用于模块间通信。
可读性	简单逻辑（如启停控制）直观，复杂逻辑（如多轴同步）易出现 “spaghetti code（面条代码）”，难以追踪。	复杂逻辑被拆分为独立模块，每个模块功能单一，通过模块名称和参数即可理解用途，可读性高。

梯形图编程：仅支持梯形图（LD）一种图形化语言，通过触点（X）、线圈（Y/M）、指令盒（如 ADD、MOV）组合逻辑。例：用常开触点（X0）串联线圈（Y0）实现 “X0 闭合则 Y0 输出”。
结构化编程：支持 IEC 61131-3 标准的多种语言，可混合使用：

图形化：梯形图（LD）、功能块图（FBD）；
文本化：结构化文本（SCL，类似 Pascal）、指令表（IL）。例：用 SCL 编写复杂数学运算（如 PID 算法），用 FBD 实现模块间逻辑连接，用 LD 处理简单开关量。

场景	优先选择	原因
简单逻辑控制（如单机启停、手动 / 自动切换）	梯形图编程	直观易懂，符合电工思维，开发效率高。
复杂系统（如多轴运动、生产线联动、带算法控制）	结构化编程	模块化设计降低复杂度，便于团队协作和后期维护。
标准化设备（如系列化机床、通用控制模块）	结构化编程	功能块可复用，减少重复开发，统一调试标准。
小型 PLC（如 FX3U 及以下）	梯形图编程	低端 PLC 对结构化支持有限（如不支持 FB/UDT），梯形图更适配。
大型 PLC（如 Q 系列、FX5U）	结构化编程	硬件支持完整的结构化功能（FB、UDT、多任务），能发挥其性能优势。

梯形图编程：直接在主程序中编写 2 套独立逻辑（X0 启动电机 1，X1 停止；X2 启动电机 2，X3 停止），共用一个报警输出（Y10）。逻辑直观，但重复代码多。
结构化编程：① 创建 “电机控制 FB”，包含输入（Start、Stop）、输出（Running、Alarm）；② 主程序中实例化 2 个 FB（电机 1_FB、电机 2_FB），分别连接 X0/X1、X2/X3；③ 报警输出 Y10 = 电机 1_FB.Alarm OR 电机 2_FB.Alarm。代码复用率 100%，新增电机时只需再实例化一个 FB。

梯形图编程：需在主程序中编写大量关联逻辑（速度计算、脉冲输出、同步校正），线圈和寄存器交叉引用复杂，调试时需逐行追踪，极易出错。
结构化编程：① 拆分模块：“速度换算 FUN”“脉冲输出 FB”“同步校正 FB”；② 主程序调用顺序：速度换算→脉冲输出→同步校正；③ 每个模块独立调试，某一轴参数修改仅影响对应 FB 的背景数据块，不干扰其他轴。

在实际应用中，两者并非完全对立：结构化编程中可嵌套梯形图（如 FB 内部用梯形图实现逻辑），而简单梯形图程序也可通过子程序调用实现基础模块化。选择哪种方式，需根据 PLC 型号、系统复杂度和团队习惯综合判断。

魏德米勒连接器专营