《IEC 61131-3 工业自动化系统的程序编制》

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　


    近年来，IEC61131（1998年以前为"IEC1131"）已成为在工业自动化中建立了牢固基础的国际标准。目前，不仅大型和小型的PLC而且DCS、HMI以及现场总线等制造商都提供基于国际标准IEC61131的编程系统。本书以通俗易懂的语言向读者介绍了最新版国际标准IEC61131-3/Ed.2的编程语言和概念，通过面向实际应用的方法表述了IEC61131-3标准的文本内容和结构，并列举了简单的例子以解释新的PLC编程语言的应用。
    本书可以作为从事工业自动化的工程技术人员的培训或期望熟悉和掌握新标准的工程技术人员的入门教材，同时它也是大专院校相关专业学生的非常有用的参考书。全书20万字，近500幅图、表，300页。

《IEC 61131-3 工业自动化系统的程序编制》目录摘要

1 引言

1.1 本书的主题
1.2 IEC 61131国际标准
1.2.1 标准的目标和其带来的利益
制造商（PLC硬件和软件）
客户
1.2.2 历程和组成部分
1.3 PLCopen组织
1.3.1 宗旨
1.3.2 委员会和活动领域
1.3.3 成果
　 认证
用户程序的转换格式

2 IEC 61131－3的积木式部件

2.1 介绍新的标准
2.1.1 积木式部件的结构
变量的说明
POU的代码部分
2.1.2 IL语言编程的引导性举例
2.1.3 PLC的配置
2.2 程序组织单元（POU）
2.3 POU的元素
2.3.1 举例
2.3.2 说明部分
POU中变量的类型
POU接口的特性
POU的形式参数和返回值
外部和内部存取POU变量
2.3.3 代码部分
2.4 功能块
2.4.1 功能块实例（Instance）
什么是实例?
实例意味着“结构”
实例意味着“存储区”
FB实例和数据块之间的关系
2.4.2 可重复使用且面向对象的FB
2.4.3 在FB中的变量类型
2.5 功能
2.5.1 在功能和功能值中的变量类型
2.5.2 具有EN和ENO的执行控制
2.6 程序
2.7 调用功能和功能块
2.7.1 POU的相互调用
2.7.2 禁止递归调用
2.7.3 带形式参数的调用
2.7.4 输入参数省略或输入参数有不同顺序的调用
2.7.5 FB实例作为实际FB参数
间接FB调用的举例
FB实例名作为功能的实际参数
功能值作为实际参数
2.8 POU特性小结

3 变量，数据类型和公共元素

3.1 简单语言元素
3.1.1 保留的关键字
3.2 直接量和标识符
3.2.1 直接量
3.2.2 标识符
3.3 数据类型和变量的含义
3.3.1 从通过符号的直接PLC编址到变量
3.3.2 数据类型确定变量的特征
3.3.3 变量的特定类型使用
3.3.4 变量自动映象至PLC的存储空间
3.4 数据类型
3.4.1 基本数据类型
3.4.2 导出的数据类型（类型定义）
基本数据类型的附加特征
数组
数据结构
类型定义中的初始值
3.4.3 类属数据类型
3.5 变量
3.5.1 输入，输出和标志作为特殊变量
3.5.2 多元素变量：数组和结构
3.5.3 程序启动时赋予初始值

3.5.4 变量类型的属性
3.5.5 变量说明的图形表达

4 IEC 61131-3新的编程语言

4.1 指令表IL
4.1.1 指令表IL中的指令
4.1.2 通用累加器（当前结果）
4.1.3 操作符………………
操作数求反
用括号的嵌套级
操作符的条件执行
4.1.4 使用功能和功能块
调用一个功能
调用一个功能块
4.1.5 IL举例：山地缆车
4.2 结构化文本ST
4.2.1 ST语句
4.2.2 表达式：在ST中的部分语句
操作数
操作符
功能作为操作符
4.2.3 语句：赋值
4.2.4 语句：功能块调用
4.2.5 语句：RETURN（返回）
4.2.6 语句：选择和多重选择
选择
多重选择
4.2.7 语句：迭代
WHILE和REPEAT语句
FOR语句
EXIT语句
4.2.8 举例：立体声磁带录音机
4.3 功能块图FBD
4.3.1 LD和FBD的网络、图形元素和连接
网络标号
网络注解
网络图
4.3.2 FBD的网络结构
4.3.3 FBD的图形对象
连接
执行控制（跳转）
调用功能和功能块
4.3.4 FBD的编程方法
网络求值
反馈变量
4.3.5 举例：立体磁带录音机
例4.2.4和例4.31网络的注解
4.4 梯形图LD
4.4.1 网络，图形元素和连接（LD）
4.4.2 LD的网络结构
4.4.3 LD的图形对象
连接
接点和线圈
执行控制
调用功能和功能块
4.4.4 LD的编程方法
网络求值
反馈变量
4.4.5 梯形图举例：山地缆车
对山地缆车网络的注解
4.5 用梯形图编程的美国方式
4.5.1 网络布局
4.5.2 模块地址和存储区
4.5.3 配置
4.6 顺序功能图SFC
4.6.1 步／转换的组合
4.6.2 步转换顺序
4.6.3 步和转换的详细描述
步
转换
4.6.4 使用动作和动作块的步执行
4.6.5 动作和动作块的详细描述
动作
动作块
4.6.6 步、转换，动作和动作块之间的关系
4.6.7 动作限定符和执行控制
限定符
顺序控制
4.6.8 举例：“恐龙园”
恐龙园网络的注解

5 标准化的PLC功能性

5.1 标准功能
5.1.1 多载和可扩展功能
多载功能
可扩展功能
5.1.2 举例
类型转换功能
数值功能
算术功能
移位功能
按位运算的布尔功能 选择功能
比较功能 字符串功能
用于时间数据类型的功能
用于枚举数据类型的功能
5.2 标准功能块
5.2.1 举例
双稳态元素（触发器）
边沿检测
计数器
定时器

6 当代先进技术的PLC的结构

6.1 带结构元素的结构化项目
6.2 实际市场上构成PLC的元素
6.3 结构元素
6.3.1 定义
6.3.2 配置（CONFIGURATION）
6.3.3 资源（RESOURCE）
6.3.4 具有运行期程序的任务（TASK）
6.3.5 ACCESS（存取）说明
6.4 配置举例
6.5 配置和POU之间的通信

7 创新的PLC编程系统

7.1 新型编程工具的要求
7.2 技术进展
7.2.1 处理器性能
7.2.2 全图形化的显示和打印输出
7.2.3 操作系统
7.2.4 统一的用户界面
7.3 反编译（逆文件）
7.3.1 无反编译
7.3.2 带符号和注解的反编译
7.3.3 包含图形的反编译
7.3.4 存储在PLC中的源代码
7.4 语言的兼容性
7.4.1 交叉编译
交叉编译的推动因素
图形化和文本化语言的不同方法
语言的差异影响交叉编译
LD／FBD中的限制
IT／ST中的限制
交叉编译IL／ST
只具有附加信息的全交叉编译
交叉编译的质量准则
7.4.2 语言的独立性
7.5 编制文档
7.5.1 交叉引用表
7.5.2 地址分配表（接线表）
7.5.3 注解
7.6 项目管理器
7.7 测试和调试投运功能
7.7.1 程序传送
7.7.2 程序的在线修改
7.7.3 远程控制：启动和停止PLC
7.7.4 变量和程序状态
7.7.5 强制设置
7.7.6 程序测试
7.7.7 顺序功能图程序的测试
7.8 数据块和配方
7.9 功能块的互连
7.9.1 分布式系统中块的数据交换和协调
7.9.2 功能块互连的宏技术
7.10 诊断，出错检测和出错处理
IEC 61131-3关于出错的概念
扩展的出错处理模型（超出IEC标准的范围）
7.11 硬件的依赖性
7.12 新功能性的可读性
7.12.1 程序交换和数据交换
7.12.2 带附加软件包的扩展

8 IEC 61131-3的主要优点

8.1 变量和数据类型的方便性和安全性
8.2 有扩展能力的块
8.3 具有运行期行为特性的PLC配置
8.4 统一的编程语言
8.5 结构化的PLC程序
8.6 开放式PLC编程系统的发展趋势
8.7 结论

9 IEC 61499组态的编程

9.1 通过符合IEC 61131-3功能块互连进行编程
9.2 IEC 61499－分布式PLC系统的编程标准
9.2.1 系统模型
9.2.2 设备模型
9.2.3 资源模型
9.2.4 应用程序模型
9.2.5 功能块模型
组合功能块
9.2.6 创建一个应用程序
9.3 IEC 61499标准的组成部分综述

　

10.1 IEC编程系统STEP7和OpenPCS
STEP7（Siemens）和Open PCS(Infoteam)的演示版本
IL示例
10.2 IEC 61131-3 PLC编程系统购买指南
A 标准功能
A.1 类型转换功能
A.2 数字功能
A.3 算术功能
A.4 移位功能
A.5 按位（Bit）的布尔运算功能
A.6 Max.,Min和Limit的选择功能
A.7 二值选择和多值选择功能
A.8 比较功能
A.9 字符串功能
A.10 时间数据类型的功能
A.11 枚举数据类型的功能
B 标准功能块
B.1 双稳态元素（触发器）
B.2 边沿检测
B.3 计数器
B.4 定时器
C IL示例
C.1 FUNCTION（功能）的示例
C.2 FUNCTION-BLOCK（功能块）的示例
C.3 PROGRAM（程序）的示例
D 标准数据类型
E 出错原因
F 与具体实现设备有关的参数
G IL语法示例
G.1 用于IL的语法图
G.2 按照语法图的IL示例
H 保留的关键字和分界符
H.1 保留的关键字
H.2 分界符
I 对IEC61131-3标准的修订计划
J 词汇
K 参考文献
作者自传
Karl-Heinz John
Michael Tiegekamp

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