PLC 結構化文本編程

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IEC 61131—3標準的PLC，如何從梯形圖編程過渡到結構化文本編程（ST語言）。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出發，入門並進階ST語言編程。 本書由淺入深，以施耐德電氣基於Codesys的編程軟件SoMachine V4.3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，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IEC 61131—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

傅磊PLC資深技術專家，10餘年三菱、西門子、歐姆龍PLC開發經驗。今日頭條號著名工控專欄作家。

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的關係
1.3ST語言的優缺點
1.3.1良好的跨平台移植性
1.3.2方便的數學計算
1.3.3輕鬆實現複雜算法
1.3.4輕鬆進階計算機高級語言
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
1.5ST語言編程軟件
1.5.1本書演示用的軟件
1.5.2其他PLC的ST語言開發環境的建立

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注意事項
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
4.2.3WORD型邏輯運算的意義
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複雜梯形圖
4.6西門子博途中的邏輯運算
4.7使用IF語句的注意事項

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注意事項

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比較運算的注意事項
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
7.3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嵌套的注意事項
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應用定時器的注意事項
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星三角啟動
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循環的注意事項
12.3FOR循環的應用
12.3.1FOR循環實現多個電機的啟停控制
12.3.2FOR循環實現MIN函數和MAX函數
12.3.3指針與FOR循環
12.3.4伺服一鍵使能
12.3.5位整合成字
12.4WHILE循環語句
12.4.1WHILE循環執行流程
12.4.2使用WHILE循環的注意事項
12.5REPEAT循環語句
12.5.1REPEAT循環執行流程
12.5.2使用REPEAT循環的注意事項
12.6循環語句的控制
12.6.1EXIT
12.6.2CONTINUE
12.7循環語句的注意事項

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週期脈衝輸出
13.3.2星三角啟動
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簡化複雜的IF語句
13.3.7狀態機編程法
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