開放式控制系統(tǒng)編程技術(shù) 基于IEC 61131-3國際標準
定 價:108 元
- 作者:馬立新 陸國君
- 出版時間:2018/8/1
- ISBN:9787115471734
- 出 版 社:人民郵電出版社
- 中圖法分類:TP338
- 頁碼:608
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
CODESYS作為遵循IEC 61131-3國際編程標準、面向工業(yè) 4.0應用的軟件開發(fā)平臺,提供了一整套功能強大的工業(yè)自動化解決方案。
本書是由3S軟件有限公司組織編寫的一本使用指南,涵蓋了最新的CODESYS V3的功能與特性。全書包括9章和若干附錄,分別介紹了IEC 61131-3標準、CODESYS軟件開發(fā)平臺的整體框架、IEC編程基礎(chǔ)、IEC 61131-3的5種標準編程語言、與邏輯控制相關(guān)的指令系統(tǒng)、PLC應用開發(fā)的整個流程、可視化設計、實際工程項目案例、工業(yè)現(xiàn)場總線簡介等內(nèi)容。附錄部分包括指令、標準庫、快捷方式等相關(guān)資料,還簡要介紹了CODESYS V3的一些新特性。
本書適合工業(yè)自動化設計領(lǐng)域的技術(shù)支持人員和工程項目開發(fā)、調(diào)試、現(xiàn)場設備維護人員參考,同時也可作為大專院校本科生和研究生項目研發(fā)時的參考資料。
這是一本得到CodeSYS官方認可的指導用書,本書全面系統(tǒng)地介紹了開放式控制系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)、編程方法及工程應用案例,使人工智能時代背景下的高校師生和工程技術(shù)人員能夠快速學習并掌握開發(fā)開放式智能控制系統(tǒng)的相關(guān)知識和技能。
馬立新,山東大學和北京工業(yè)大學碩士生導師,德國3S軟件有限公司大中華區(qū)總裁。他還擔任中國人工智能學會理事、中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長、中國人工智能學會智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)工委會副主任等社會職務。已出版著作2部,發(fā)表論文20多篇。
目 錄
第 1章 概述 1
1.1 IEC 61131-3標準 1
1.1.1 IEC 61131簡介 1
1.1.2 PLCopen組織概況 2
1.1.3 IEC 61131-3編程語言 3
1.1.4 IEC 61131-3的特點 4
1.2 軟PLC 5
1.2.1 軟PLC控制方案 6
1.2.2 軟PLC的發(fā)展方向 8
1.3 CODESYS概述 9
1.3.1 CODESYS自動化解決方案 9
1.3.2 CODESYS實時核 12
1.4 軟件的安裝 14
1.4.1 安裝所需的軟硬件要求 15
1.4.2 安裝及版本管理 15
1.4.3 啟動編程軟件 16
1.4.4 幫助 17
1.4.5 CODESYS開發(fā)系統(tǒng) 17
1.5 獲取資料、插件和技術(shù)論壇 20
第 2章 CODESYS結(jié)構(gòu) 22
2.1 軟件模型 22
2.1.1 軟件模型簡介 22
2.1.2 軟件模型的特點 24
2.2 設備 24
2.2.1 設備管理 24
2.2.2 設備編輯器 27
2.3 應用 28
2.3.1 任務 29
2.3.2 庫文件 40
2.3.3 全局變量和局部變量 50
2.3.4 訪問路徑 52
2.4 程序組織單元 53
2.4.1 程序組織單元結(jié)構(gòu) 54
2.4.2 函數(shù) 56
2.4.3 功能塊 60
2.4.4 程序 66
2.5 應用對象 69
2.5.1 采樣跟蹤 69
2.5.2 持續(xù)變量 75
2.5.3 數(shù)據(jù)單元類型 77
2.5.4 全局網(wǎng)絡變量 78
2.5.5 配方管理器 79
第3章 公共元素及變量 81
3.1 公共元素 81
3.1.1 字符集 81
3.1.2 分界符 82
3.1.3 關(guān)鍵字 84
3.1.4 常數(shù) 85
3.1.5 句法顏色 89
3.1.6 空格和注釋 89
3.2 變量的表示和聲明 93
3.2.1 變量 93
3.2.2 標識符 93
3.2.3 變量聲明 94
3.3 數(shù)據(jù)類型 96
3.3.1 標準數(shù)據(jù)類型 96
3.3.2 標準的擴展數(shù)據(jù)類型 104
3.3.3 自定義數(shù)據(jù)類型 113
3.4 變量的類型和初始化 126
3.4.1 變量的類型 126
3.4.2 變量的初始化 128
3.5 變量聲明及字段指令 129
3.5.1 變量匈牙利命名法 129
3.5.2 PRAGMA指令 131
第4章 編程語言 134
4.1 指令表(IL) 135
4.1.1 指令表編程語言簡介 135
4.1.2 連接元素 137
4.1.3 操作指令 140
4.1.4 函數(shù)及功能塊 148
4.1.5 應用舉例 150
4.2 梯形圖(LD)/功能塊圖(FBD) 152
4.2.1 梯形圖/功能塊圖編程語言簡介 152
4.2.2 連接元素 155
4.2.3 應用舉例 166
4.3 結(jié)構(gòu)化文本(ST) 169
4.3.1 結(jié)構(gòu)化文本編程語言簡介 169
4.3.2 指令語句 171
4.3.3 應用舉例 186
4.4 順序功能圖(SFC) 191
4.4.1 順序功能圖編程語言簡介 192
4.4.2 SFC的結(jié)構(gòu) 194
4.4.3 應用舉例 206
4.5 連續(xù)功能圖(CFC) 208
4.5.1 連續(xù)功能圖編程語言結(jié)構(gòu) 208
4.5.2 連接元素 211
4.5.3 CFC的組態(tài) 219
4.5.4 應用舉例 220
第5章 指令系統(tǒng) 222
5.1 位邏輯指令 222
5.1.1 基本位邏輯指令 223
5.1.2 置位優(yōu)先與復位優(yōu)先觸發(fā)器指令 229
5.1.3 邊沿檢測指令 233
5.2 定時器指令 235
5.3 計數(shù)器指令 240
5.4 數(shù)據(jù)處理指令 245
5.4.1 選擇操作指令 245
5.4.2 比較指令 250
5.4.3 移位指令 254
5.5 運算指令 261
5.5.1 賦值指令 261
5.5.2 算術(shù)運算指令 261
5.5.3 數(shù)學運算指令 266
5.5.4 地址運算指令 272
5.6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 275
第6章 基礎(chǔ)編程 284
6.1 基本編程操作 284
6.1.1 啟動CODESYS 284
6.1.2 PLC程序文件的建立 286
6.2 通信參數(shù)設置 290
6.3 程序下載/讀取 292
6.3.1 編譯 292
6.3.2 登錄及下載 293
6.3.3 在線監(jiān)視 296
6.4 程序調(diào)試 299
6.4.1 復位功能 299
6.4.2 調(diào)試工具 301
6.5 仿真 304
6.6 PLC腳本功能 306
6.7 程序隱含檢查功能 308
第7章 可視化界面創(chuàng)建及應用 312
7.1 可視化界面 313
7.2 基本操作 314
7.2.1 創(chuàng)建可視化界面 314
7.2.2 添加工具 315
7.2.3 對齊工具 315
7.2.4 刪除工具 315
7.3 工具 316
7.3.1 基本工具 316
7.3.2 通用控制工具 320
7.3.3 測量控制 331
7.3.4 燈/開關(guān)/位圖 336
7.3.5 特殊控制 338
7.3.6 報警管理 344
7.4 完整視圖的建立及編輯 349
第8章 控制系統(tǒng)工程實例 356
8.1 實用工程實例 356
8.1.1 電機正、反轉(zhuǎn)運行 356
8.1.2 電機Y-D起動控制 363
8.1.3 旋轉(zhuǎn)分度臺正、反轉(zhuǎn)控制 370
8.1.4 交通燈信號控制程序 378
8.1.5 停車場管理 382
8.2 模擬量閉環(huán)控制 385
8.2.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng) 385
8.2.2 閉環(huán)控制的主要性能指標 387
8.2.3 CODESYS的閉環(huán)控制功能 387
8.2.4 使用CODESYS實現(xiàn)閉環(huán)控制 388
8.2.5 模擬量輸入數(shù)據(jù)整定 390
8.2.6 模擬量輸出數(shù)據(jù)整定 393
8.2.7 輸入數(shù)據(jù)濾波 394
8.3 數(shù)字PID控制器 401
8.3.1 PID控制原理 402
8.3.2 標準PID控制器 404
8.3.3 固定采樣頻率的PID控制器 406
8.3.4 PD控制器 407
8.3.5 積分分離控制器 409
8.3.6 帶死區(qū)的PID控制器 410
8.3.7 PID參數(shù)整定 412
8.3.8 簡易壓緊機的控制實例 413
第9章 工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù) 422
9.1 通信技術(shù)基礎(chǔ) 423
9.1.1 通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 423
9.1.2 數(shù)據(jù)傳輸方式 424
9.1.3 數(shù)據(jù)傳送介質(zhì) 429
9.2 串行通信基礎(chǔ)及協(xié)議標準 436
9.2.1 基本概述 436
9.2.2 串口通信接口標準 439
9.3 工業(yè)現(xiàn)場總線 442
9.3.1 現(xiàn)場總線技術(shù) 443
9.3.2 現(xiàn)場總線的特點 444
9.3.3 IEC 61158標準 448
9.3.4 FCS與DCS的基本要點和區(qū)別 452
9.3.5 現(xiàn)場總線的發(fā)展歷程和發(fā)展現(xiàn)狀 454
9.4 工業(yè)以太網(wǎng) 457
9.4.1 TCP/IP 458
9.4.2 TCP/IP的工作方式 460
9.4.3 IEEE 802通信標準 463
9.4.4 工業(yè)控制網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu) 466
9.5 CANopen通信 472
9.5.1 運行原理 472
9.5.2 CANopen物理層 485
9.5.3 PDO通信示例 488
9.5.4 SDO通信示例 496
9.6 EtherCAT網(wǎng)絡基礎(chǔ) 500
9.6.1 EtherCAT物理層 500
9.6.2 EtherCAT硬件組成 505
9.6.3 EtherCAT運行原理 506
9.6.4 EtherCAT通信模式 516
9.6.5 EtherCAT狀態(tài)機 521
9.6.6 EtherCAT伺服驅(qū)動器控制應用協(xié)議 523
9.6.7 EtherCAT主從站通信配置示例 534
9.7 PROFINET網(wǎng)絡基礎(chǔ) 540
9.7.1 PROFINET物理層 541
9.7.2 PROFINET 546
9.7.3 PROFINET協(xié)議架構(gòu) 549
9.7.4 同步實時通信 554
9.7.5 PROFINET主從站通信配置 559
9.8 EtherNet/IP網(wǎng)絡基礎(chǔ) 566
9.8.1 EtherNet/IP物理層 567
9.8.2 EtherNet/IP運行原理 573
9.8.3 EtherNet/IP網(wǎng)絡性能指標 580
9.8.4 EtherNet/IP通信配置 581
附錄A 指令與快捷鍵 588
附錄B CODESYS V3新特性 596
參考文獻 607