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《PLC梯形图编程规范的制定》
杨鹏
(白银有色集团股份有限公司装备与自动化控制研究所，甘肃白银 730900)
摘要：在当今的工业控制领域，可编程控制器得到了普遍应用，梯形图是可编程控制器最常用的编程语言，本文分析了梯形图语言的弊端，介绍了制定梯形图编程规范的必要性，通过论述面向对象编程，举例论述了梯形图编程规范的内容，探讨了编程规范与发散思维的辩证关系，实践证明，规程规范有助于改善PLC组态过程中的混乱状况。
关键词：可编程控制器；梯形图；编程规范；面向对象程序设计；发散思维
1 引言
在当今的工业控制领域，可编程控制器(PLC)得到了普遍应用，所以工业控制系统的开发，呈现为“软件化”的特征，即自动化工程师可以通过“编程”的方式实现控制逻辑。针对PLC的编程，最常用的编程语言为梯形图(LAD)，梯形图能满足常见的工业控制的需求，容易入门，使用普遍。
在控制系统的组态过程中，源代码由基本语句组成，自动工程师可以自由地组合基本语句，实现控制逻辑，PLC厂商追求最大的灵活性，然而过度自由，必然会带来诸多弊端。在生产实践中我们发现，当程序规模较大时，工程师虽然完成了控制系统的功能，但是却对代码的质量没有信心，甚至若干天之后，无法修改自己编写的代码，实现团队合作编程也很困难。所以有必要编写相关的编程规范，以体现编程的专业化和标准化。 2 梯形图编程规范综述
2.1 梯形图语言的弊端
IEC 61131-3是关于PLC开发语言的重要标准(非强制性)，目前规定了包括梯形图在内的5种编程语言。梯形图是一种图形化语言，根据“继电器控制”的符号和思想设计而来，造就了梯形图既不像数学体系那样简约、规整、完备，又不贴近人类的自然语言，所以梯形图具很多天然缺陷，例如：可读性很差，复杂逻辑难以编程和分析；能流与逻辑运算存在概念重叠，容易引起混乱；数据结构(例如：数组)支持不足，所以很多算法实现困难，等等。
加之，市场上的主流PLC产品，以所谓“扫描周期”的方式工作，即在一个扫描周期内，将所有指令执行完毕之后，再一次性输出，PLC不断重复扫描周期。所以具有某种特征的分支逻辑(在计算机高级语言中常用if关键字来实现)无法实现，增加了编程的难度。下面的代码，是使用类似C语言的计算机高级语言(如：Java、C#)编写的伪代码： bool flag = true;
if(flag == true){ 输出; flag = false; }
else { 输出; flag = true; }
这段伪代码表示的逻辑可以描述为“自定义变量控制的分支逻辑”，如果使用梯形图语言直接表达这样的逻辑，则在一个扫描周期有输出，下一个扫描周期没有输出，如此反复，解决的办法见图4所示的“单按钮控制”。
2.2 梯形图编程规范的内容
简单地说，尽可能多地将有益的编程方式进行整理汇编，就形成了“编程规范”，除此之外，为了让编程规范更具有参考价值，还包括了其它内容：建议的编程流程，容易犯的编程错误，不提倡的编程方法，编程陷阱(逻辑分析正确，而实际运行效果不同)，仿真差异(仿真的结果与实际运行的结果不同)，软件或硬件的bug，甚至某次试验情形也可以写入编程规范，等等。
2.3编程规范的使用
为了便于翻阅，将同一类型的条款编为一组，例如：将所有框架设计的条款归为一组，将所有有关电机控制的条款归为一组。工程师在编程时，参考规范，符合规范中描述的情景，则严格按照规范进行编程。更重要的是，理解编程规范的内涵，灵活参考。 2.4 编程规范“具体条款”的模板
编程规范由具体的条款组成。采用表格组织具体条款的内容，这样，增加了查阅的便利性，也可以提醒编写者表述全面，图1所示为编程规范条款的模版。
参照图1，说明如下：
（1）名称【级别】：每条具体的条款都应有一个简洁明了的名称；其中“类别”则可为：必须、提倡、不提倡、禁止等，例如：当“类别”为“必须”时，表示当条件符合时，必须使用。也可填写编程陷阱、仿真差异、硬件能力试验、对比试验等。举例：单按钮控制【必须】。
（2）代码举例及说明：这是该条规范的核心内容，在填写时，要求使用业界常用的习惯的表达方式及术语，特别是提倡通过简单案例进行举例说明，这样更受工程师的欢迎。不提倡使用晦涩的教条式的表达方式。
（3）适用条件：往往大多数的条款，都有一定的适用条件。如果有些条款的适用条件非常重要时，则需要使用醒目方式(例如：使用加粗的红色字体)进行提醒。
（4）错误使用的情形：罗列部分使用不当的情况，从反面理解该条款。
（5）目的：使用该条款能达到什么样的效果，也就是目的是什么。可填写：怎么增强了代码的可扩充性；怎么提高了运行效率；怎么减少了误差，等等，建议通过对比的方式说明。
（6）链接：链接到其它相关条款。
（7）其它：需要说明的其它内容。
3梯形图编程规范的制定
不同厂商的PLC存在差异性，所以编程规范的制定必须针对具体产品。本文则以西门子S7-1500系列PLC[1]为例进行论述，采用的开发软件为博图V13。
3.1西门子PLC梯形图编程规范概述
西门子PLC很好地实现了IEC 61131-3标准的要件，当然了，在具体实现该标准时，不可避免地会有其自身的理解和特点，例如：定时器是通过独立的硬件模块实现的，所以定时器时钟与主程序扫描时钟不同步，往往会出现“实际运行效果与程序逻辑不一致”的现象。西门子PLC梯形图编程规范大致包括以下内容：
（1）规定了如何书写需求分析的文档，如何书写源代码中的注释，如何书写产品说明书，以及变量、参数的命名规则、常用单词的缩写表等。
（2）归纳了很多实用的编程小技巧，梯形图可读性很差，所以这部分内容也很重要。限于篇幅有限，不能全面罗列。图2为自定义永真永假常数；图3(a) 是出现在很多教科书中的电机控制的“启、保、停电路”，但是不提倡使用该代码，提倡使用图3(b)所示的程序，该程序可读性强，易于扩展，其中，Strt表示启动按钮，Clse表示停止按钮，M表示电机；图4为“单按钮控制”的程序，按钮(btn表示)按一下，灯(L表示)亮了，再按一下，灯灭了，tmp为辅助的中间变量，按钮不同于开关，按钮按下之后会弹起。
图2自定义永真永假常数
图3启、保、停电路
图4 单按钮控制
（3）如何定义和使用FC(译为“功能”)，FC类似于计算机高级语言中“函数”的概念，是模块化程序设计的重要概念之一。在定义FC时，要求其完成的功能明确单一，参数的意义也要明确单一。在规范中，也定义了一些我单位常用的FC。
（4）如何定义和使用FB(译为“功能块”)，详见3.2。在规范中，也定义了一些我单位常用的FB，例如：我单位某产品的电磁阀需要“占空比可调的周期性方波”控制[2]，必须使用规范中规定的FB。
（5）如何进行初始化，在PLC加电工作之后，第一扫描周期将执行OB100中的代码，根据实际情况，考虑周全，确保PLC的初始化合理。
（6）如何进行错误处理及操作日志。当PLC出现软硬件错误时，PLC会跳转到特定的组织块(OB)并试图执行其中的代码。例如：出现程序错误，会试图执行OB121中的程序；出现CUP硬件故障，会试图执行OB84(高档型号的PLC支持)中的程序。错误处理，除了报警、记录之外，还要做出最后努力，试图让被控对象处于安全状态。为了便于排错，至少要记录最后一次操作的相关信息。
（7）输入输出模拟量的处理。
（8）常见问题的处理，例如：大数问题(数值过大会造成溢出)，除零问题(包括接近零的数作为除数)，恶意输入(也许无意为之，例如：将时间输入为负数)，定时器周期与扫描周期不同步的规避办法，等等。
（9）有关PID控制[3]和变频器控制的规范。在大多数情况下，必须实现“带死区的PID控制”，以抑制执行机构的频繁动作，造成执行机构的损坏。
（10）解耦原则及举例，为了降低开发风险和运行风险，尽量使控制系统各部分相对独立，则要进行解耦。
（11）其它内容：推荐的开发流程、代码简化技巧、编程陷阱、硬件测试标准代码、最小控制系统(满足项目的基本的要求，在调试和紧急情况下使用)的特征、我单位常用的标准代码、我单位内部使用的术语解释，等等。
（12）禁止常闭输出、禁止软校正，“软校正”指的是，一次仪表的误差，通过在PLC上编程进行消除，容易引起极大隐患。
3.2梯形图编程规范举例——实现面向对象编程
3.2.1面向对象思想
人类认识世界时，总是具有这样朴素的思维习惯：世界由一个个独立的事物(对象)组成，事物与外界存在可识别的界限，事物与其它事物之间必然存在关联(或关系)。正是根据这个观点，出现了“面向对象思想”，面向对象思想符合人类思维习惯，简单易懂，尤其在编程领域，涌现了很多面向对象语言。大多数面向对象语言认为，对象至少应该具备属性和行为等特征[4]。同一个事物，在不同的软件系统中，具有不同的属性和行为。产生对象，必须定义“类”，“类”是一类相似事物的模板。
在工业控制这个特定领域，很容易识别出对象，将独立的设备(或部件)抽象成对象即可。
3.2.2使用FB实现面向对象编程
FB具有明显的面向对象特征，并且符合IEC61131-3标准，译为“功能块”。PLC厂商也推荐使用FB编程，所以FB在编程体系中扮演着重要的角色，属于核心概念之一。参考图1所示的编程规范条款的模版，填写有关FB的规范条款，由于篇幅有限，简略叙述如下：
（1）名称【级别】：FB编程及面向对象编程方法【必须】
（2）代码举例及说明：
使用FB编程，需要采用面向对象思维方式。巧妙的是，在定义FB时，没有提出额外的语法，仅仅从语法的角度来说，定义和调用FB的语法，与FC(类似于计算机高级语言中的“函数”概念)一样，只是在调用FB时，会根据参数生成了所谓的背景数据，当多次调用FB时，会生成不同的背景数据。
假设控制某电机，根据设定的参数，电机可进行启停，正反旋转，调节转速操作。针对该电机定义FB，此处为FB10。
FB10内部由梯形图基本语句组成，图5所示为调用FB10的情形，图6所示为调用FB10时自动生成的背景数据。
图5 FB10的调用
图6背景数据DB10
参照图5和图6，FB10参数的意义为：Strt表示启停按钮，Rate表示转速，Direction表示旋转方向，Forward表示顺时钟输出，Backward表示逆时钟输出，About用于描述电机(如编号等)，About在FB内部的梯形图中不使用，但是上位机(一般为触摸屏或PC)可以访问。
（3）适用条件：在工厂级、车间级等大规模控制系统中，为了更好的组织代码，必须使用FB编程；容易识别出对象时，必须使用FB编程；在代码量很大时，必须使用FB编程；应该说，在绝大多数情况下，FB都能使用。
（4）错误使用的情形：略。
（5）目的：实现面向对象编程，更好地组织代码。
（6）链接：略。
（7）其它：FB具有明显的面向对象特征，但是FB不具有“继承”等特征，也没有专门的属性和行为的语法，而是通过背景数据来体现属性，通过输出来体现行为，然而FB可以满足工业控制领域的需求。
4编程规范与发散思维
梯形图(包括其它编程语言)追求最大的灵活性，以适应各种控制需求，编程规范却在限制编程过程中的各种行为，诚然，设计控制系统需要发散思维，然而编程规范并不会妨碍发散思维，阻碍创新，在使用过程中，有以下观点和注意事项：
（1）发散思维体现在多个方面，算法设计属于发散思维的主要方面，克服语法的局限性，实现算法，也属于发散思维的内容。
（2）规范中绝大多数的规定，只是起到了“引导、提醒”的作用，与是否“妨碍发散思维”根本没有关系，例如：变量命名规则、错误处理，初始化处理等。
（3）任何控制需求，必须通过编程语言的固有语法来实现，所以必然受编程语言的语法的约束，进而无法逾越语言的设计初衷，有些规定，只是顺应了编程语言的设计初衷，没有妨碍发散思维，即使妨碍了发散思维，也不是这些规定所为，而是编程语言所为。例如：必须使用FB实现面向对象编程，以及有关FC的规定，更多的时候，这样的语法服务于程序的框架设计，没有限制算法设计(算法设计属于发散思维的主要方面)。当然了，提倡对编程语言进行批判，并提出改进意见，提交IEC组织，事实上，对“编程语言”进行标准化，是一个颇受争议的行为，梯形图是少数得到重要组织标准化的编程语言之一。
（4）开发一套控制系统，需要做很多工作，组态编程只是最后一步工作，更多的发散思维体现在前期。
（5）在使用编程规范时，需要强调的是：思维是灵活的，行为是规范的。
（6）任何知识都必须要有自己的理解，必须对编程规范有自己的理解，不领悟其内涵，根本无法使用。编程规范是很好的学习材料，给予使用者很大启迪，可以说，编程规范不但没有妨碍发散思维，反而助长了发散思维。例如：单按钮控制，见图4，这段代码只用了梯形图两种最基本的元素——触点和线圈，经过实践反复验证，很可靠，其中的变量tmp的初始值无论是ture或者false，都不会影响控制效果。
（7）编程规范需要不断的充实和完善，如果得到了更好的条款，替换规范中的相应的条款，所以编程规范没有限制新想法，参与编程规范的制定过程，是提高自身技术水平的很好的方式。
5结语
编程规范的制定，限制了编程的随意性、避免错误、提倡优秀编码习惯、增强了代码的健壮性、增强了代码的可读性、变个人智慧为集体智慧、保存了实践经验、形成了重要学习材料。实践证明，编程规范的制定，明显改善了我单位PLC组态编程的混乱状况，编程规范来源于具体的项目经验，尤其对于我单位的相关项目，更具有借鉴作用，编程规范也具有普遍的适用性。“编程”在很多行业(例如：IT领域)是重要的常见活动，梯形图编程规范的制定，对其它行业的企业制定自己的编程规范，也具有借鉴作用。
《PLC梯形图编程规范的制定》
杨鹏
(白银有色集团股份有限公司装备与自动化控制研究所，甘肃白银 730900)
摘要：在当今的工业控制领域，可编程控制器得到了普遍应用，梯形图是可编程控制器最常用的编程语言，本文分析了梯形图语言的弊端，介绍了制定梯形图编程规范的必要性，通过论述面向对象编程，举例论述了梯形图编程规范的内容，探讨了编程规范与发散思维的辩证关系，实践证明，规程规范有助于改善PLC组态过程中的混乱状况。
关键词：可编程控制器；梯形图；编程规范；面向对象程序设计；发散思维
1 引言
在当今的工业控制领域，可编程控制器(PLC)得到了普遍应用，所以工业控制系统的开发，呈现为“软件化”的特征，即自动化工程师可以通过“编程”的方式实现控制逻辑。针对PLC的编程，最常用的编程语言为梯形图(LAD)，梯形图能满足常见的工业控制的需求，容易入门，使用普遍。
在控制系统的组态过程中，源代码由基本语句组成，自动工程师可以自由地组合基本语句，实现控制逻辑，PLC厂商追求最大的灵活性，然而过度自由，必然会带来诸多弊端。在生产实践中我们发现，当程序规模较大时，工程师虽然完成了控制系统的功能，但是却对代码的质量没有信心，甚至若干天之后，无法修改自己编写的代码，实现团队合作编程也很困难。所以有必要编写相关的编程规范，以体现编程的专业化和标准化。 2 梯形图编程规范综述
2.1 梯形图语言的弊端
IEC 61131-3是关于PLC开发语言的重要标准(非强制性)，目前规定了包括梯形图在内的5种编程语言。梯形图是一种图形化语言，根据“继电器控制”的符号和思想设计而来，造就了梯形图既不像数学体系那样简约、规整、完备，又不贴近人类的自然语言，所以梯形图具很多天然缺陷，例如：可读性很差，复杂逻辑难以编程和分析；能流与逻辑运算存在概念重叠，容易引起混乱；数据结构(例如：数组)支持不足，所以很多算法实现困难，等等。
加之，市场上的主流PLC产品，以所谓“扫描周期”的方式工作，即在一个扫描周期内，将所有指令执行完毕之后，再一次性输出，PLC不断重复扫描周期。所以具有某种特征的分支逻辑(在计算机高级语言中常用if关键字来实现)无法实现，增加了编程的难度。下面的代码，是使用类似C语言的计算机高级语言(如：Java、C#)编写的伪代码： bool flag = true;
if(flag == true){ 输出; flag = false; }
else { 输出; flag = true; }
这段伪代码表示的逻辑可以描述为“自定义变量控制的分支逻辑”，如果使用梯形图语言直接表达这样的逻辑，则在一个扫描周期有输出，下一个扫描周期没有输出，如此反复，解决的办法见图4所示的“单按钮控制”。
2.2 梯形图编程规范的内容
简单地说，尽可能多地将有益的编程方式进行整理汇编，就形成了“编程规范”，除此之外，为了让编程规范更具有参考价值，还包括了其它内容：建议的编程流程，容易犯的编程错误，不提倡的编程方法，编程陷阱(逻辑分析正确，而实际运行效果不同)，仿真差异(仿真的结果与实际运行的结果不同)，软件或硬件的bug，甚至某次试验情形也可以写入编程规范，等等。
2.3编程规范的使用
为了便于翻阅，将同一类型的条款编为一组，例如：将所有框架设计的条款归为一组，将所有有关电机控制的条款归为一组。工程师在编程时，参考规范，符合规范中描述的情景，则严格按照规范进行编程。更重要的是，理解编程规范的内涵，灵活参考。 2.4 编程规范“具体条款”的模板
编程规范由具体的条款组成。采用表格组织具体条款的内容，这样，增加了查阅的便利性，也可以提醒编写者表述全面，图1所示为编程规范条款的模版。
参照图1，说明如下：
（1）名称【级别】：每条具体的条款都应有一个简洁明了的名称；其中“类别”则可为：必须、提倡、不提倡、禁止等，例如：当“类别”为“必须”时，表示当条件符合时，必须使用。也可填写编程陷阱、仿真差异、硬件能力试验、对比试验等。举例：单按钮控制【必须】。
（2）代码举例及说明：这是该条规范的核心内容，在填写时，要求使用业界常用的习惯的表达方式及术语，特别是提倡通过简单案例进行举例说明，这样更受工程师的欢迎。不提倡使用晦涩的教条式的表达方式。
（3）适用条件：往往大多数的条款，都有一定的适用条件。如果有些条款的适用条件非常重要时，则需要使用醒目方式(例如：使用加粗的红色字体)进行提醒。
（4）错误使用的情形：罗列部分使用不当的情况，从反面理解该条款。
（5）目的：使用该条款能达到什么样的效果，也就是目的是什么。可填写：怎么增强了代码的可扩充性；怎么提高了运行效率；怎么减少了误差，等等，建议通过对比的方式说明。
（6）链接：链接到其它相关条款。
（7）其它：需要说明的其它内容。
3梯形图编程规范的制定
不同厂商的PLC存在差异性，所以编程规范的制定必须针对具体产品。本文则以西门子S7-1500系列PLC[1]为例进行论述，采用的开发软件为博图V13。
3.1西门子PLC梯形图编程规范概述
西门子PLC很好地实现了IEC 61131-3标准的要件，当然了，在具体实现该标准时，不可避免地会有其自身的理解和特点，例如：定时器是通过独立的硬件模块实现的，所以定时器时钟与主程序扫描时钟不同步，往往会出现“实际运行效果与程序逻辑不一致”的现象。西门子PLC梯形图编程规范大致包括以下内容：
（1）规定了如何书写需求分析的文档，如何书写源代码中的注释，如何书写产品说明书，以及变量、参数的命名规则、常用单词的缩写表等。
（2）归纳了很多实用的编程小技巧，梯形图可读性很差，所以这部分内容也很重要。限于篇幅有限，不能全面罗列。图2为自定义永真永假常数；图3(a) 是出现在很多教科书中的电机控制的“启、保、停电路”，但是不提倡使用该代码，提倡使用图3(b)所示的程序，该程序可读性强，易于扩展，其中，Strt表示启动按钮，Clse表示停止按钮，M表示电机；图4为“单按钮控制”的程序，按钮(btn表示)按一下，灯(L表示)亮了，再按一下，灯灭了，tmp为辅助的中间变量，按钮不同于开关，按钮按下之后会弹起。
图2自定义永真永假常数
图3启、保、停电路
图4 单按钮控制
（3）如何定义和使用FC(译为“功能”)，FC类似于计算机高级语言中“函数”的概念，是模块化程序设计的重要概念之一。在定义FC时，要求其完成的功能明确单一，参数的意义也要明确单一。在规范中，也定义了一些我单位常用的FC。
（4）如何定义和使用FB(译为“功能块”)，详见3.2。在规范中，也定义了一些我单位常用的FB，例如：我单位某产品的电磁阀需要“占空比可调的周期性方波”控制[2]，必须使用规范中规定的FB。
（5）如何进行初始化，在PLC加电工作之后，第一扫描周期将执行OB100中的代码，根据实际情况，考虑周全，确保PLC的初始化合理。
（6）如何进行错误处理及操作日志。当PLC出现软硬件错误时，PLC会跳转到特定的组织块(OB)并试图执行其中的代码。例如：出现程序错误，会试图执行OB121中的程序；出现CUP硬件故障，会试图执行OB84(高档型号的PLC支持)中的程序。错误处理，除了报警、记录之外，还要做出最后努力，试图让被控对象处于安全状态。为了便于排错，至少要记录最后一次操作的相关信息。
（7）输入输出模拟量的处理。
（8）常见问题的处理，例如：大数问题(数值过大会造成溢出)，除零问题(包括接近零的数作为除数)，恶意输入(也许无意为之，例如：将时间输入为负数)，定时器周期与扫描周期不同步的规避办法，等等。
（9）有关PID控制[3]和变频器控制的规范。在大多数情况下，必须实现“带死区的PID控制”，以抑制执行机构的频繁动作，造成执行机构的损坏。
（10）解耦原则及举例，为了降低开发风险和运行风险，尽量使控制系统各部分相对独立，则要进行解耦。
（11）其它内容：推荐的开发流程、代码简化技巧、编程陷阱、硬件测试标准代码、最小控制系统(满足项目的基本的要求，在调试和紧急情况下使用)的特征、我单位常用的标准代码、我单位内部使用的术语解释，等等。
（12）禁止常闭输出、禁止软校正，“软校正”指的是，一次仪表的误差，通过在PLC上编程进行消除，容易引起极大隐患。
3.2梯形图编程规范举例——实现面向对象编程
3.2.1面向对象思想
人类认识世界时，总是具有这样朴素的思维习惯：世界由一个个独立的事物(对象)组成，事物与外界存在可识别的界限，事物与其它事物之间必然存在关联(或关系)。正是根据这个观点，出现了“面向对象思想”，面向对象思想符合人类思维习惯，简单易懂，尤其在编程领域，涌现了很多面向对象语言。大多数面向对象语言认为，对象至少应该具备属性和行为等特征[4]。同一个事物，在不同的软件系统中，具有不同的属性和行为。产生对象，必须定义“类”，“类”是一类相似事物的模板。
在工业控制这个特定领域，很容易识别出对象，将独立的设备(或部件)抽象成对象即可。
3.2.2使用FB实现面向对象编程
FB具有明显的面向对象特征，并且符合IEC61131-3标准，译为“功能块”。PLC厂商也推荐使用FB编程，所以FB在编程体系中扮演着重要的角色，属于核心概念之一。参考图1所示的编程规范条款的模版，填写有关FB的规范条款，由于篇幅有限，简略叙述如下：
（1）名称【级别】：FB编程及面向对象编程方法【必须】
（2）代码举例及说明：
使用FB编程，需要采用面向对象思维方式。巧妙的是，在定义FB时，没有提出额外的语法，仅仅从语法的角度来说，定义和调用FB的语法，与FC(类似于计算机高级语言中的“函数”概念)一样，只是在调用FB时，会根据参数生成了所谓的背景数据，当多次调用FB时，会生成不同的背景数据。
假设控制某电机，根据设定的参数，电机可进行启停，正反旋转，调节转速操作。针对该电机定义FB，此处为FB10。
FB10内部由梯形图基本语句组成，图5所示为调用FB10的情形，图6所示为调用FB10时自动生成的背景数据。
图5 FB10的调用
图6背景数据DB10
参照图5和图6，FB10参数的意义为：Strt表示启停按钮，Rate表示转速，Direction表示旋转方向，Forward表示顺时钟输出，Backward表示逆时钟输出，About用于描述电机(如编号等)，About在FB内部的梯形图中不使用，但是上位机(一般为触摸屏或PC)可以访问。
（3）适用条件：在工厂级、车间级等大规模控制系统中，为了更好的组织代码，必须使用FB编程；容易识别出对象时，必须使用FB编程；在代码量很大时，必须使用FB编程；应该说，在绝大多数情况下，FB都能使用。
（4）错误使用的情形：略。
（5）目的：实现面向对象编程，更好地组织代码。
（6）链接：略。
（7）其它：FB具有明显的面向对象特征，但是FB不具有“继承”等特征，也没有专门的属性和行为的语法，而是通过背景数据来体现属性，通过输出来体现行为，然而FB可以满足工业控制领域的需求。
4编程规范与发散思维
梯形图(包括其它编程语言)追求最大的灵活性，以适应各种控制需求，编程规范却在限制编程过程中的各种行为，诚然，设计控制系统需要发散思维，然而编程规范并不会妨碍发散思维，阻碍创新，在使用过程中，有以下观点和注意事项：
（1）发散思维体现在多个方面，算法设计属于发散思维的主要方面，克服语法的局限性，实现算法，也属于发散思维的内容。
（2）规范中绝大多数的规定，只是起到了“引导、提醒”的作用，与是否“妨碍发散思维”根本没有关系，例如：变量命名规则、错误处理，初始化处理等。
（3）任何控制需求，必须通过编程语言的固有语法来实现，所以必然受编程语言的语法的约束，进而无法逾越语言的设计初衷，有些规定，只是顺应了编程语言的设计初衷，没有妨碍发散思维，即使妨碍了发散思维，也不是这些规定所为，而是编程语言所为。例如：必须使用FB实现面向对象编程，以及有关FC的规定，更多的时候，这样的语法服务于程序的框架设计，没有限制算法设计(算法设计属于发散思维的主要方面)。当然了，提倡对编程语言进行批判，并提出改进意见，提交IEC组织，事实上，对“编程语言”进行标准化，是一个颇受争议的行为，梯形图是少数得到重要组织标准化的编程语言之一。
（4）开发一套控制系统，需要做很多工作，组态编程只是最后一步工作，更多的发散思维体现在前期。
（5）在使用编程规范时，需要强调的是：思维是灵活的，行为是规范的。
（6）任何知识都必须要有自己的理解，必须对编程规范有自己的理解，不领悟其内涵，根本无法使用。编程规范是很好的学习材料，给予使用者很大启迪，可以说，编程规范不但没有妨碍发散思维，反而助长了发散思维。例如：单按钮控制，见图4，这段代码只用了梯形图两种最基本的元素——触点和线圈，经过实践反复验证，很可靠，其中的变量tmp的初始值无论是ture或者false，都不会影响控制效果。
（7）编程规范需要不断的充实和完善，如果得到了更好的条款，替换规范中的相应的条款，所以编程规范没有限制新想法，参与编程规范的制定过程，是提高自身技术水平的很好的方式。
5结语
编程规范的制定，限制了编程的随意性、避免错误、提倡优秀编码习惯、增强了代码的健壮性、增强了代码的可读性、变个人智慧为集体智慧、保存了实践经验、形成了重要学习材料。实践证明，编程规范的制定，明显改善了我单位PLC组态编程的混乱状况，编程规范来源于具体的项目经验，尤其对于我单位的相关项目，更具有借鉴作用，编程规范也具有普遍的适用性。“编程”在很多行业(例如：IT领域)是重要的常见活动，梯形图编程规范的制定，对其它行业的企业制定自己的编程规范，也具有借鉴作用。
