開放式控制系統編程技術--基於IEC 61131-3國際標準

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程式設計語言　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即時核　12
1．4　軟體的安裝　14
1．4．1　安裝所需的軟硬體要求　15
1．4．2　安裝及版本管理　15
1．4．3　啟動程式設計軟體　16
1．4．4　幫助　17
1．4．5　CODESYS開發系統　17
1．5　獲取資料、外掛程式和技術論壇　20

第2章　CODESYS結構　22
2．1　軟體模型　22
2．1．1　軟體模型簡介　22
2．1．2　軟體模型的特點　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　全域變數和區域變數　50
2．3．4　訪問路徑　52
2．4　程式組織單元　53
2．4．1　程式組織單元結構　54
2．4．2　函數　56
2．4．3　功能塊　60
2．4．4　程式　66
2．5　應用物件　69
2．5．1　採樣跟蹤　69
2．5．2　持續變數　75
2．5．3　資料單元類型　77
2．5．4　全域網路變數　78
2．5．5　配方管理器　79

第3章　公共元素及變數　81
3．1　公共元素　81
3．1．1　字元集　81
3．1．2　分界符　82
3．1．3　關鍵字　84
3．1．4　常數　85
3．1．5　句法顏色　89
3．1．6　空格和注釋　89
3．2　變數的表示和聲明　93
3．2．1　變數　93
3．2．2　識別字　93
3．2．3　變數聲明　94
3．3　資料類型　96
3．3．1　標準資料類型　96
3．3．2　標準的擴展資料類型　104
3．3．3　自訂資料類型　113
3．4　變數的類型和初始化　126
3．4．1　變數的類型　126
3．4．2　變數的初始化　128
3．5　變數聲明及欄位元指令　129
3．5．1　變數匈牙利命名法　129
3．5．2　PRAGMA指令　131

第4章　程式設計語言　134
4．1　指令表（IL）　135
4．1．1　指令表程式設計語言簡介　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/功能塊圖程式設計語言簡介　152
4．2．2　連接元素　155
4．2．3　應用舉例　166
4．3　結構化文本（ST）　169
4．3．1　結構化文本程式設計語言簡介　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　順序功能圖程式設計語言簡介　192
4．4．2　SFC的結構　194
4．4．3　應用舉例　206
4．5　連續功能圖（CFC）　208
4．5．1　連續功能圖程式設計語言結構　208
4．5．2　連接元素　211
4．5．3　CFC的組態　219
4．5．4　應用舉例　220

第5章　指令系統　222
5．1　位元元邏輯指令　222
5．1．1　基本位元元邏輯指令　223
5．1．2　置位元優先與重定優先觸發器指令　229
5．1．3　邊沿檢測指令　233
5．2　計時器指令　235
5．3　計數器指令　240
5．4　資料處理指令　245
5．4．1　選擇操作指令　245
5．4．2　比較指令　250
5．4．3　移位元元指令　254
5．5　運算指令　261
5．5．1　賦值指令　261
5．5．2　算數運算指令　261
5．5．3　數學運算指令　266
5．5．4　位元址運算指令　272
5．6　資料轉換指令　275

第6章　基礎程式設計　284
6．1　基本程式設計操作　284
6．1．1　啟動CODESYS　284
6．1．2　PLC程式檔的建立　286
6．2　通信參數設置　290
6．3　程式下載/讀取　292
6．3．1　編譯　292
6．3．2　登錄及下載　293
6．3．3　線上監視　296
6．4　程式調試　299
6．4．1　復位功能　299
6．4．2　調試工具　301
6．5　模擬　304
6．6　PLC腳本功能　306
6．7　程式隱含檢查功能　308

第7章　視覺化介面創建及應用　312
7．1　視覺化介面　313
7．2　基本操作　314
7．2．1　創建視覺化介面　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/點陣圖　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　控制系統工程實例　356
8．1　實用工程實例　356
8．1．1　電機正、反轉運行　356
8．1．2　電機Y-D起動控制　363
8．1．3　旋轉分度台正、反轉控制　370
8．1．4　交通燈信號控制程式　378
8．1．5　停車場管理　382
8．2　模擬量閉環控制　385
8．2．1　類比量閉環控制系統　385
8．2．2　閉環控制的主要性能指標　387
8．2．3　CODESYS的閉環控制功能　387
8．2．4　使用CODESYS實現閉環控制　388
8．2．5　類比量輸入資料整定　390
8．2．6　類比量輸出資料整定　393
8．2．7　輸入資料濾波　394
8．3　數字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　固定採樣頻率的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　帶死區的PID控制器　410
8．3．7　PID參數整定　412
8．3．8　簡易壓緊機的控制實例　413

第9章　工業現場匯流排技術　422
9．1　通信技術基礎　423
9．1．1　通信系統的結構　423
9．1．2　資料傳輸方式　424
9．1．3　資料傳送介質　429
9．2　串列通信基礎及協定標準　436
9．2．1　基本概述　436
9．2．2　串口通信介面標準　439
9．3　工業現場匯流排　442
9．3．1　現場匯流排技術　443
9．3．2　現場匯流排的特點　444
9．3．3　IEC 61158標準　448
9．3．4　FCS與DCS的基本要點和區別　452
9．3．5　現場匯流排的發展歷程和發展現狀　454
9．4　工業乙太網　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　工業控制網路的拓撲結構　466
9．5　CANopen通信　472
9．5．1　運行原理　472
9．5．2　CANopen實體層　485
9．5．3　PDO通信示例　488
9．5．4　SDO通信示例　496
9．6　EtherCAT網路基礎　500
9．6．1　EtherCAT實體層　500
9．6．2　EtherCAT硬體組成　505
9．6．3　EtherCAT運行原理　506
9．6．4　EtherCAT通信模式　516
9．6．5　EtherCAT狀態機　521
9．6．6　EtherCAT伺服驅動器控制應用協定　523
9．6．7　EtherCAT主從站通信配置示例　534
9．7　PROFINET網路基礎　540
9．7．1　PROFINET實體層　541
9．7．2　PROFINET　546
9．7．3　PROFINET協議架構　549
9．7．4　同步即時通信　554
9．7．5　PROFINET主從站通信配置　559
9．8　EtherNet/IP網路基礎　566
9．8．1　EtherNet/IP實體層　567
9．8．2　EtherNet/IP運行原理　573
9．8．3　EtherNet/IP網路性能指標　580
9．8．4　EtherNet/IP通信配置　581
附錄A　指令與快速鍵　588
附錄B　CODESYS V3新特性　596
參考文獻　607