PLC結構化文本編程（第2版）

本書從電氣從業人員熟悉的梯形圖入手,逐步引申,詳細介紹了基於IEC61131-3標準的可編程控制 器(PLC)如何從使用梯形圖編程過渡到使用結構化文本(ST)語言編程。 本書講解由淺入深,以施耐德電氣基於 CODESYS的編程軟件 SoMachineV4.3為主要工具,介紹如 何通過ST語言實現梯形圖最基本的功能,以及 ST 語言的基本運算、基本語句、函數與功能塊的調用,並 結合大量實例,詳細闡述 PLC基於ST語言的編程技術以及結構化編程思想。同時,本書以西門子博途和 三菱 GX Works3為輔助工具,重點介紹ST語言跨平臺移植時的註意事項,以及不同 PLC之間ST語言的 細微差別。PLC編程是一項系統工程,僅僅介紹編程語言是不夠的,因此本書還會穿插介紹一些與 ST 語 言編程有關的 PLC系統知識。ST語言具有與平臺無關的天然屬性。因此,只要符合IEC61131-3標準, 無論什麽品牌的 PLC,本書都適用,例如西門子、施耐德、倍福、三菱、歐姆龍、基恩士、匯川、和利時、倫茨以 及 ABB和 KEBA 等,不同品牌的 PLC之間僅有細微的差別。 本書適合沒有電腦基礎,特別是沒有電腦高級語言基礎的電氣從業人員,幫助他們從熟悉的梯形 圖開始入門並進階到ST語言編程。

 

目錄

 

 

 

第1章ST語言基本介紹

 

1.1ST語言簡介

 

1.1.1ST語言的誕生背景

 

1.1.2ST語言的基本特點

 

1.2ST語言與SCL以及STL的關系

 

1.3ST語言的特點

 

1.3.1良好的跨平臺移植性

 

1.3.2方便的數學計算

 

1.3.3輕松實現復雜算法

 

1.3.4輕松進階電腦高級語言

 

1.3.5方便的註釋

 

1.4初學者對ST語言的誤解

 

1.4.1與英語相關

 

1.4.2ST語言不易理解

 

1.4.3需要很深的PLC基礎

 

1.4.4工具和操作的繼承

 

1.4.5ST語言維護麻煩

 

1．5書中使用的ST語言開發環境

 

1．5．1施耐德SoMachine

 

1．5．2三菱GX Works2與GX Works3

 

1．5．3西門子TIA Portal

 

1．6其他PLC的ST語言開發環境

 

1．6．1台達

 

1．6．2匯川

 

1．6．3英威騰

 

1．6．4禾川

 

1．6．5步科

 

1．6．6松下

 

1．6．7歐姆龍

 

1．6．8基恩士

 

1．6．9施耐德

 

1．6．10羅克韋爾

 

 

 

 

 

第2章ST語言基礎知識

 

2.1IEC 61131標準與PLCopen組織

 

2.1.1標準的誕生背景

 

2.1.2標準的組成

 

2.1.3PLCopen組織

 

2.2進制

 

2.2.1二進制

 

2.2.2八進制

 

2.2.3十進制

 

2.2.4十六進制

 

2.3變量

 

2.3.1變量的意義

 

2.3.2變量屬性

 

2.4數據類型

 

2.4.1數據類型的意義

 

2.4.2標準數據類型

 

2.4.3擴展數據類型

 

2.4.4自定義數據類型

 

2.5數據類型轉換

 

2.5.1數據類型轉換的意義

 

2.5.2隱式轉換

 

2.5.3顯式轉換

 

2.6程序組織單元

 

2.6.1軟件模型

 

2.6.2初步認識功能和功能塊

 

2.6.3SoMachine中常用的功能塊和函數

 

第3章ST語言基本語法

 

3.1ST語言的基本規則

 

3.1.1不區分大小寫

 

3.1.2變量必須先定義再使用

 

3.1.3使用英文輸入法

 

3.2ST語言的基本組成

 

3.2.1行號

 

3.2.2註釋

 

3.2.3空語句

 

3.2.4語句部分

 

3.3賦值語句

 

3.3.1語句組成

 

3.3.2註意事項

 

3.4賦值與相等

 

3.5編寫技巧和方法

 

3.5.1縮進與對齊

 

3.5.2快捷鍵

 

3.5.3註釋

 

3.5.4空語句和註釋符號

 

3.5.5變量命名

 

第4章邏輯運算與IF語句

 

4.1BOOL型邏輯運算

 

4.1.1AND

 

4.1.2OR

 

4.1.3NOT

 

4.1.4XOR

 

4.2無符號數的邏輯運算

 

4.2.1運算方法

 

4.2.2BOOL型與WORD型的邏輯運算

 

4．3IF…END_IF語句

 

4．3．1執行流程

 

4.3.2IF…END_IF語句的應用

 

4.4IF…ELSE…END_IF語句

 

4.5綜合應用

 

4.5.1“啟保停”的ST語言實現

 

4.5.2IF語句與邏輯運算語句

 

4.5.3置位與復位

 

4.5.4復雜梯形圖

 

4．5．5基本電機控制

 

4．5．6互鎖控制

 

4．5．7變頻器多段速控制

 

4．5．8多軸狀態判斷

 

4.6西門子博途中的邏輯運算

 

4.7使用IF語句的註意事項

 

第5章邊沿觸發

 

5.1基本概念

 

5.1.1上升沿

 

5.1.2下降沿

 

5.1.3西門子博途中的邊沿觸發

 

5.2邊沿觸發與邏輯運算的綜合應用

 

5.2.1啟動保持停止

 

5.2.2單按鈕啟停

 

5.2.3邏輯運算實現邊沿觸發

 

5.3註意事項

 

第6章比較運算

 

6.1比較運算符

 

6.1.1梯形圖中的比較運算

 

6.1.2比較運算的註意事項

 

6.2各數據類型的比較運算

 

6.2.1BOOL型

 

6.2.2數值型

 

6.2.3時間型

 

6.2.4字符串型

 

6.3連續比較運算

 

6.4比較運算與邊沿觸發的綜合應用

 

6.4.1監控變量值的變化

 

6.4.2密碼鎖

 

第7章數學運算

 

7.1加、減、乘、除運算

 

7.1.1加法運算

 

7.1.2減法運算

 

7.1.3乘法運算

 

7.1.4除法運算

 

7.1.5取餘運算

 

7.2加、減、乘、除運算的應用

 

7.2.1計算設備的持續運行時間

 

7.2.2伺服計算

 

7.2.3生成隨機數

 

7．2．4模擬量計算

 

7．2．5設備車速計算

 

7．2．6碼垛與拆垛

 

7．2．7配方計算

 

7．2．8高低字節交換

 

7．2．9字節組合成字

 

7.3函數運算

 

7.3.1乘方

 

7.3.2絕對值

 

7.3.3三角函數

 

7.3.4對數

 

7.3.5平方根

 

7.4如何調用函數

 

第8章運算優先級

 

8.1優先級的意義

 

8.2優先級的應用

 

8.2.1不能進行連續比較運算

 

8.2.2啟保停程序中的括號

 

第9章IF語句的嵌套

 

9.1嵌套的執行流程

 

9.2嵌套的應用

 

9.2.1伺服電機的控制

 

9.2.2密碼鎖

 

9.3嵌套的註意事項

 

9.4IF…ELSIF…END_IF語句

 

9.4.1執行流程

 

9.4.2IF…ELSIF…END_IF語句的應用

 

第10章定時器與計數器

 

10.1定時器

 

10.1.1定時器的調用

 

10.1.2應用定時器的註意事項

 

10.2計數器

 

10.3定時器和計數器的應用

 

10.3.1累積定時器

 

10.3.2星形三角形啟動

 

10.3.3第三方設備寫入定時器定時時間

 

10.4如何調用功能塊

 

10.5西門子博途中的定時器調用

 

10.5.1調用方法

 

10.5.2如何減少背景數據塊

 

10.6三菱GX Works3中的函數和功能塊調用

 

10.6.1函數調用

 

10.6.2功能塊調用

 

第11章功能塊和函數

 

11.1功能塊和函數的意義

 

11.2功能塊與函數中的變量

 

11.2.1形參和實參

 

11.2.2變量屬性

 

11.2.3如何區分功能塊和函數

 

11.3函數的實質

 

11.3.1靜態變量與臨時變量

 

11.3.2自定義函數的使用

 

11.4CODESYS中常用系統函數介紹

 

11.4.1字符串處理函數

 

11.4.2數據類型轉換函數

 

11.5功能塊的實質

 

11.5.1實例名的意義

 

11.5.2功能塊的特徵

 

11.5.3如何減少功能塊的調用

 

11.6功能塊和函數在編程中的應用

 

第12章循環語句

 

12.1循環的實質

 

12.2FOR循環語句

 

12.2.1FOR循環執行流程

 

12.2.2使用FOR循環的註意事項

 

12.3FOR循環的應用

 

12.3.1FOR循環實現多個電機的啟停控制

 

12．3．2PLC的I/O點放入數組

 

12．3．3位組合成字

 

12．3．4伺服一鍵使能

 

12．3．5冒泡排序

 

12．3．6指針與數組

 

12．3．7指針實現冒泡排序

 

12．3．8批量傳送數據

 

12．3．9三菱PLC變址尋址

 

12．3．10配方處理

 

12．3．11模擬量濾波

 

12.4WHILE循環語句

 

12.4.1WHILE循環執行流程

 

12.4.2使用WHILE循環的註意事項

 

12.5REPEAT循環語句

 

12.5.1REPEAT循環執行流程

 

12.5.2使用REPEAT循環的註意事項

 

12.6循環語句的控制

 

12.6.1EXIT

 

12.6.2CONTINUE

 

12.7循環語句的註意事項

 

第13章CASE語句

 

13.1CASE語句的執行流程

 

13.2CASE語句的意義

 

13.3CASE語句的應用

 

13.3.1周期脈沖輸出

 

13.3.2星形三角形啟動

 

13.3.3紅綠燈控制

 

13.3.4桁架機械手

 

13.3.5工藝的暫停處理

 

13.3.6簡化復雜的IF語句

 

13.3.7狀態機編程法

 

13．3．8伺服回零

 

13．3．9步進抱閘控制

 

13．3．10MODBUS輪詢

 

13．3．11立庫

 

13.4CASE語句與定時器

 

參考文獻

 

附錄APLC程序設計方法

 

附錄B淺談非標設備的PLC程序設計

 

附錄C關於PLC編程框架和標準化

 

附錄DPLC程序移植

 

附錄E淺談ST語言的學習方法