CODESYS-V3-基础编程指南P1-P5全.pdf

发布时间：2022-06-01 发布人：admin 分类：说明书资料大小：16.59M 资料格式：pdf 举报版权申诉

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第1页.png

第1页 / 共423页

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第2页.png

第2页 / 共423页

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第3页.png

第3页 / 共423页

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第4页.png

第4页 / 共423页

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第5页.png

第5页 / 共423页

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第6页.png

第6页 / 共423页

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第7页.png

第7页 / 共423页

yanjuntech-10879019-4744302542990987773.pdf-第8页.png

第8页 / 共423页

PLC脚本功能

控制系统工程实例

可视化界面的建立及应用

[Type text] 第一章概述 [Type text] PLC 综合开发利器 — CODESYS 基础编程及应用指南

[Type text] 第一章概述 [Type text] 目录 1.3 1.3.1 1.3.2 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 PLC 综合开发利器 ................................... 1 ——CoDeSys 基础编程及应用指南 ........ 1 第 0 章前言 ......................................... 5 第 1 章概述 ......................................... 6 IEC 61131-3 标准 ............................... 6 IEC 61131 简介 ........................... 6 PLCopen 组织概况 ..................... 7 IEC 61131-3 编程语言 ................ 7 IEC 61131-3 标准语言的特点 .... 8 1.2 软 PLC-CoDeSys ................................ 9 1.2.1 软 PLC 控制方案 ...................... 10 1.2.2 软 PLC 的发展方向 .................. 11 CoDeSys 概述 ................................... 11 CoDeSys 自动化解决方案 ....... 12 CoDeSys 实时核 ....................... 14 1.4 软件的安装 ....................................... 15 1.4.1 安装所需的软硬件要求 ........... 16 1.4.2 安装 ........................................... 16 1.4.3 启动编程软件 ........................... 16 1.4.4 帮助 ........................................... 16 CoDeSys 开发系统 ................... 17 1.4.5 1.5 获取资料、插件和技术论坛 ........... 20 第 2 章软件模型 ............................... 21 2.1 软件模型 ........................................... 21 2.1.1 软件模型的特点 ....................... 22 2.2 设备 ................................................... 22 2.2.1 添加设备 ................................... 22 2.2.2 设备编辑器 ............................... 25 2.3 应用 ................................................... 26 2.3.1 任务 ........................................... 26 2.3.2 库文件 ....................................... 35 2.3.3 全局变量和局部变量 ............... 45 2.3.4 访问路径 ................................... 46 2.4 程序组织单元 ................................... 47 2.4.1 程序组织单元结构 ................... 47 2.4.2 函数 ........................................... 49 2.4.3 功能块 ....................................... 52 2.4.4 程序 ........................................... 56 2.4.5 创建的原则 ............................... 58 2.5 应用对象 ........................................... 58 2.5.1 采样跟踪 ................................... 58 2.5.2 持续变量 ................................... 65 2.5.3 数据单元类型 ........................... 67 2.5.4 全局网络变量 ........................... 67 2.5.5 配方管理器 ............................... 68 第 3 章公用元素 ............................... 70 3.1 公用元素 ........................................... 70 3.1.1 字符集 ....................................... 70 3.1.2 分界符 ....................................... 70 3.1.3 关键字 ....................................... 71 3.1.4 句法颜色 ................................... 72 3.1.5 空格和注释 ............................... 73 3.2 常数 ................................................... 76 3.2.1 常数的表示方法 ....................... 76 第 4 章变量 ........................................ 79 4.1 变量的表示和声明 ........................... 79 4.1.1 变量 ........................................... 79 4.1.2 标识符 ....................................... 79 4.1.3 变量声明 ................................... 79 4.2 数据类型 ........................................... 81 4.2.1 标准数据类型 ........................... 81 4.2.2 标准的扩展数据类型................ 86 4.2.3 自定义数据类型 ....................... 92 4.3 变量命名建议 ................................. 104 4.3.1 匈牙利命名法 ......................... 104 4.4 变量的类型和初始化 ..................... 105 4.4.1 变量的类型 ............................. 105 4.4.2 变量的初始化 ......................... 107 4.5 变量声明编辑器中的 Pragma 指令 108 4.5.1 字段 Pragma ............................ 108 第 5 章编程语言 .............................. 110 5.1 指令表（IL） ................................. 111 5.1.1 指令表语言结构 ..................... 111 5.1.2 连接元素 ................................. 112 5.2 梯形图（LD） ................................ 115 5.2.1 简介 ......................................... 115 5.2.2 梯形图程序执行顺序.............. 115 5.2.3 组成元素 ................................. 117 5.2.4 赋值指令 ................................. 121 5.3 功能块图（FBD） ......................... 122 5.3.1 简介 ......................................... 122 5.3.2 连接元素 ................................. 122 5.3.3 组态 ......................................... 125 5.4 结构化文本（ST） ........................ 126 5.4.1 简介 ......................................... 126 5.4.2 结构化文本程序执行顺序 ...... 126 5.4.3 语句 ......................................... 128 5.5 顺序流程图（SFC） ...................... 138 SFC 顺序流程图 ...................... 138 SFC 的结构.............................. 140 SFC 的编程元素 ...................... 154 SFC 元素的属性 ...................... 155 5.6 连续功能图（CFC） ...................... 157 5.6.1 简介 ......................................... 157 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4

[Type text] 第一章概述 [Type text] 173 5.6.2 程序执行顺序 ......................... 157 5.6.3 连接元素 ................................. 159 CFC 的组态 ............................. 166 5.6.4 第 6 章指令系统 ............................. 169 6.1 位逻辑指令 ..................................... 169 6.1.1 基本逻辑指令 ......................... 169 6.1.2 置位优先与复位优先触发器指令 6.1.3 边沿检测指令 ......................... 175 6.2 定时器指令 ..................................... 177 6.2.1 定时器 ..................................... 177 6.3 计数器指令 ..................................... 181 6.3.1 计数器简介 ............................. 181 6.3.2 计数器指令 ............................. 181 6.4 数据处理指令 ................................. 185 6.4.1 选择操作指令 ......................... 185 6.4.2 比较指令 ................................. 188 6.4.3 移位指令 ................................. 189 6.5 运算指令 ......................................... 194 6.5.1 赋值指令 ................................. 194 6.5.2 算术运算指令 ......................... 194 6.5.3 数学运算指令 ......................... 197 6.5.4 地址运算指令 ......................... 201 6.6 数据转换指令 ................................. 203 6.6.1 数据类型转换指令 ................. 203 第 7 章程序结构 ............................. 211 7.1 系统程序和用户程序 ..................... 211 7.2 用户程序结构 ................................. 211 7.2.1 常用的编程方法 ..................... 211 第 8 章基础编程 ............................. 215 8.1 基本编程操作 ................................. 215 8.1.1 启动 CoDeSys ......................... 215 PLC 程序文件的建立 ............. 216 8.1.2 8.2 定义资源对象 ................................. 218 8.2.1 启动 Gateway Server 和 PLC . 218 8.3 程序下载 ......................................... 220 8.3.1 编译 ......................................... 220 8.3.2 登入下载 ................................. 221 8.3.3 在线监控 ................................. 224 8.4 程序调试 ......................................... 228 8.4.1 复位 ......................................... 228 8.4.2 程序调试 ................................. 229 8.5 仿真 ................................................. 232 8.5.1 离线仿真 ................................. 232 8.5.2 仿真示例 ................................. 233 PLC 脚本功能 ................................ 235 第 9 章可视化界面建立及应用 ..... 237 CoDeSys 可视化界面 ..................... 238 9.1 9.2 基本操作 ......................................... 239 9.2.1 创建可视化界面 ..................... 239 9.2.2 添加工具 ................................. 239 9.2.3 对齐工具 ................................. 240 8.6 9.2.4 删除工具 ................................. 240 9.3 工具 ................................................. 240 9.3.1 基本工具 ................................. 240 9.3.2 通用控制工具 ......................... 245 9.3.3 测量控制 ................................. 257 9.3.4 灯/开关/位图 ........................... 262 9.3.5 特殊控制 ................................. 264 9.3.6 报警管理 ................................. 273 9.4 视图的建立及编辑 ......................... 280 9.4.1 应用举例 ................................. 280 第 10 章常用库函数介绍？ .............. 292 第 11 章控制系统工程实例 .............. 293 11.1.1 圆盘 180°正反转控制 ............. 293 11.1.2 火警报警系统 ......................... 294 11.1.3 抢答控制系统 ......................... 297 11.1.4 交通灯信号控制程序.............. 299 11.1.5 停车场管理 ............................. 304 11.1.6 恒压变频供水控制系统 .......... 305 第 12 章 CoDeSys 通信网络 .............. 310 12.1 通信基础 ..................................... 310 12.1.1 数据传送方式 ......................... 310 12.1.2 串口通讯接口标准.................. 318 12.2 现场工业总线网络基础 ............. 321 12.2.1 总线数据通讯模式.................. 322 12.2.2 工业控制网络的拓扑结构 ...... 322 12.2.3 工业通信协议基础.................. 329 12.2.4 CoDeSys 支持的通信协议 ...... 330 12.2.5 工业以太网线缆 ..................... 331 12.3 CANopen 通讯 ................................ 333 12.3.1 拓扑结构 ................................. 333 12.3.2 运行原理 ................................. 333 12.3.3 电缆和接头 ............................. 339 12.3.4 PDO 通讯示例 ......................... 340 12.3.5 SDO 通信示例 ......................... 347 12.4 Modbus 网络基础 ........................... 351 12.4.1 协议描述 ................................. 351 12.4.2 Modbus 串口协议描述 ........... 352 12.4.3 Modbus TCP 协议描述 ........... 354 12.4.4 运行原理 ................................. 355 12.4.5 电缆和接头 ............................. 362 12.4.6 Modbus 串口的通讯组态 ....... 365 12.4.7 Modbus TCP 的通讯组态 ....... 368 12.5 EtherCAT 网络基础 ........................ 373 12.5.1 EtherCAT 拓扑结构及媒介 .... 373 12.5.2 EtherCAT 运行原理 ................ 374 12.5.3 EtherCAT 硬件设定 ................ 378 12.5.4 EtherCAT 网络设计 ................ 379 12.5.5 主从站通讯配置示例.............. 380 12.6 PROFINET 网络基础 ..................... 386 12.6.1 PROFINET 拓扑结构及媒介 .. 386 12.6.2 PROFINET 运行原理 ............. 388 12.6.3 PROFINET 协议架构 .............. 391

[Type text] 第一章概述 [Type text] 12.6.4 PROFINET 主从站通讯配置 . 394 12.7 EtherNet/IP 网络基础 ..................... 405 12.7.1 EtherNet/IP 拓扑结构及媒介 . 405 12.7.2 EtherNet/IP 运行原理 ............. 408 12.7.3 EtherNet/IP 通讯配置 ............. 412 第 13 章附加功能 ............................. 418 13.1 程序安全 ..................................... 418 13.1.1 工程文件加密 ......................... 418 13.1.2 库文件加密 ............................. 418 13.1.3 用户管理及访问限制.............. 418 13.2 诊断及常见故障处理 ................. 418 13.2.1 下载出错 ................................. 418 13.2.2 添加隐含检查功能.................. 419 第 14 章附录 ...................................... 421 14.1 快捷键 ......................................... 421 14.1.1 快捷输入 ................................. 421 14.1.2 切换窗口 ................................. 422 第 15 章参考文献 .............................. 423

第0章前言 CoDeSys 是德国 3S 公司的 PLC 编程软件，本书以这些编程软件所支持的 PLC 作为基础，向读者说明 PLC 的使用环境。在逐步了解了软件后，使读者一步一步的掌握和精通 CoDeSys 系统的项目开发、程序编制、网络通讯及可视化编程界面的制作等。如今，全球有近 350 家知名的自动化产品和方案供应商是 3S 公司的合作伙伴，这其中较著名的有 ABB 的 Control builder、Schneider Electric 的 SoMachine、BECKHOFF 的 TwinCAT、EATON 的 XSoft、Bosch-Rexroth 的 IndraWorks Engineering、易福门、德国控创、法国阿尔斯通、路斯特、伦茨，科比，科控，SEW，丹佛斯、费斯托、日立、三菱电机自动化、欧姆龙、和利时、中控集团，步科等业界巨头。 CoDeSys 的相关解决方案已经广泛应用于能源、交通、市政、冶金、化工、制药、食品、纺织、包装、印刷、橡塑、机床和军工等行业，为用户使用基于 IEC 61131-3 国际标准编程语言进行项目开发提供了一种技术先进、功能强大的开放式全集成化的编程开发环境。本书的主要目的是要帮助广大 CoDeSys 产品使用者正确，快速的使用产品，书中比较详细的介绍的软件的功能，对每个常用参数给予了详细的解释。本书主要读者是针对产品的技术支持人员、项目开发、调试人员、现场设备维护人员，同时也是和大专院校本科生、硕士生项目研发时作为参考资料。针对初学者的特点，全面细致的讲解了使用 CoDeSys 编程软件进行编程和项目开发的各种技术，是零基础学者必备的图书。主要以 CoDeSys V3.x 开发环境为基础进行说明。本书主要内容分四大部分进行讲解：第一部分以 CoDeSys 基础介绍为主。针对 IEC 61131-3 标准的概念及背景、CoDeSys 软件的主体结构（内部实时核及项目开发软件）及针对编程人员所使用的项目开发软件框架说明这三部分进行讲解，让读者了解 CoDeSys 的基本概念、整体结构以及在实际工程项目中，CoDeSys 能实现的具体功能。第二部分以 CoDeSys 编程语言的语法介绍为主，也是本书的重点。分别对公共元素、数值表示、数据类型及 6 种不同的编程语言的语句语法这四大部分进行详细说明，结合实际工程样例程序让读者能更快，更好的掌握此部分的内容。第三部分以 CoDeSys 人机界面（HMI）的制作介绍为主。分别对控件介绍及使用及变量映射两部分进行讲解，让读者通过学习能够独立完成简单的画面制作项目。第四部分以讲解完整的项目程序为主。由程序调试及常用技巧、仿真功能及项目程序讲解四部分组成。通过这部分的学习，让读者能掌握从项目开发到程序调试及最终的项目完成这整个过程所应具备的知识点，最终使读者具有较强的项目开发能力。本文所有样例程序均基于 CoDeSys V3.5 SP4 Patch1 版本进行编写。为了便于读者学习和查阅相关技术参数和内容，本书附有 5 个附录，附录 A... 由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，尽情广大读者批评指正。作者 E-Mail：luguojun007@yahoo.com 编者 2015 年 7 月

第1章概述本章主要知识点 IEC 61131-3 简介   什么是软 PLC  CoDeSys 简介 1.1 IEC 61131-3 标准由于 CoDeSys 是完全基于 IEC 61131 -3 标准所开发，所以在此需要引入 IEC 61131-3 的概念。 IEC 61131-3 编程语言标准是第一个为工业控制系统提供标准化编程语言的国际标准。该标准针对工业控制系统所阐述的软件设计概念、模型等，适应当今世界软件、工业控制系统的发展方向，是一种非常先进的设计技术。他极大的推动了工业控制系统软件设计的发展，对现场总线设备的软件也产生了很大的影响。 1.1.1 IEC 61131 简介 1993 年 3 月由国际电工委员会 IEC（International Electro-technical Commission）正式颁布可编程控制器的国际标准 IEC 1131（1131 前面添加 6 后作为国际标准的编号，即 IEC 61131）。 IEC61131 标准将信息技术领域的先进思想和技术（如软件工程、结构化编程、模块化编程、面向对象的思想及网络通信技术等）引入工业控制领域，弥补并克服了传统 PLC、DCS 等控制系统的弱点（如开放性差、兼容性差、应用软件可维护性差以及可再用性差等特点）。目前 IEC 61131 标准已经在欧美发达国家得到广泛应用，但在我国还尚处于起步阶段，由于近几年我国的工业水平也在飞速的发展，在此过程中也会引入大量欧美国家的先进技术，相信不久的将来 IEC 61131 标准在国内也会得到广泛应用。 IEC 61131 标准共有 8 个部分组成，各部分最新内容简介如下， 1) IEC 61131-1 通用信息（2003-V2.0）。定义可编程控制器及外围设备，如编程和调试工具（PADA）、人机界面（HMI）等相关术语。 2) IEC 61131-2 设备特性（2007-V3.0）。规定适用于可编程控制器及相关外围设备的工作环境及条件，结构特性、安全性及试验的一般要求、试验方法和步骤等。 3) IEC 61131-3 编程语言（2013-V3.0）。规定可编程控制器编程语言的语法和语义，规定了 5 种编程语言，并通过形式定义、语法和（部分地）语义描述以及示例，定义了基本的软件模型。 4) IEC 61131-4 用户导则（2004-V2.0）。规定了如系统分析、装置选择、系统维护等系统应用中其他方面的参考 5) IEC 61131-5 通信服务规范（2000-V1.0）。规定了可编程控制器的通讯范围。包括关于不同制造商的 PLC 彼此之间以及 PLC 和其他设备之间的通讯。 6) IEC 61131-6 功能安全（2012-V1.0）。规定了用于 E/E/PE 安全相关系统的可编程控制器和相关外围部件的要求。 7) IEC 61131-7 模糊控制编程（2000-V1.0）。将编程语言与模糊控制的应用相结合。 8) IEC 61131-8 编程语言应用和实现导则（2003-V2.0）。为了实现可编程控制器系统机器程序支持的环境下编程语言的应用提供导则，为可编程控制器系统应用提供编程、组态、安装和维护指南。在我国，从 1995 年也颁布了 GB/T15969.1～GB/T15969.5、GB/T15969.7 和 GB/T15969.8 等 7 个可编程控制器的国家标准（功能安全部分还没有发布），以完成的国家标准等同于 IEC 61131- 1～IEC 61131-8 所对应的标准。

1.1.2 PLCopen 组织概况 PLCopen 国际组织成立于 1992 年，是独立于制造商和产品的国际组织。在欧洲以及国际上已有不少 PLC 制造商、软件公司和独立的研究机构成为了国际组织的会员。 PLCopen 中国组织作为国际组织世界范围内的第三支区域性的推广机构（PC5）承担着该项标准在中国区域的推广工作，旨在搭建工业控制领域交流平台，成为技术标准与行业发展趋势的信息纽带，在供应商与最终用户之间搭建互通桥梁，现已有 30 余家国内外知名企业、高校成为了组织的骨干。 PLCopen 的宗旨是促进 PLC 兼容软件的开发和使用。PLCopen 并不是另一个标准化委员会，而是一个具有共同利益的集团，这个集团希望现有的标准获得国际上的接受能提供一些帮助。其结构如图 1.1 所示。一般会议管理委员会理事会技术委员会促进委员会 1.标准委员会 2.功能委员会 3.资质委员会 4.通讯委员会 5.软件安全委员会 1.促进活动委员会 2.培训委员会 3.北美促进委员会 4.日本促进委员会图 1.1 PLCOpen 组织结构图 1.1.3 IEC 61131-3 编程语言 IEC 61131 是第一个关于 PLC 编程技术的国际标准，其中的 IEC 61131-3 是建立统一的 PLC 编程语言的基础，是实现软 PLC 技术的重要条件。该标准共分四章，第一章为概述，包括标准范围，参照标准，属于定义，标准概览和要求，以及如何声明 PLC 系统，使 PLC 程序符合该标准。第二章规定了 PLC 文本和图形编程语言的公共元素.公共元素包括字符的使用（含字符集、标志符与关键字的规定、空格的使用、以及如何使用注释等）、数据（数、字符串、时间）的外部表示类型、数据类型、变量、程序组织单元（函数、功能块、程序）以及软件模型（配置、资源、任务、存取路径、全局变量等概念），图 1.2 描述了他们之间的关系。

软件模型编程模型数据外部表示变量程序组织单元配置资源任务存取路径全局变量函数功能块程序公用元素图 1.2 公共元素结构第三，第四章分别定义了两大类共五种编程语言编程语言：文本化编程语言和图形化编程语言。文本化编程语言包括指令表编程语言（Instruction List，IL）和结构化文本编程语言（Structured Text，ST），图形化编程语言包括梯形图编程语言（Ladder Diagram，LD）和功能块图编程语言（Function Block Diagram）。在标准中定义的顺序功能表图（Sequence Function Chart，SFC）即没有归入文本化编程语言，也没有归入图形化编程语言，本书中，暂先将其定义为图形化编程语言，图 1.3 分别将这五种语言进行了分类。文本化编程语言图形化语言指令表（IL）结构化文本（ST）梯形图（LD）功能块图（FBD）顺序功能流程图（SFC）图 1.3 编程语言 1.1.4 IEC 61131-3 标准语言的特点  多样性拥有 5 种不同的编程语言，分别于图形编程语言及文本编程语言两大类。尤其是在应对大型项目时，用户可以根据实际需求，在一个项目中结合多种编程语言并使其融合，实现了程序设计的优化，也为可编程控制器的应用提供了良好的操作环境。  兼容性由于采用了国际标准的编程语言规范，所以它能适用于可编程控制器、分散控制系统、现场总线控制系统、数据采集和视觉系统、运动控制系统等。且该软件模型能适用于各种不同的行业、不

分享到：

赞收藏

资料库

CODESYS-V3-基础编程指南P1-P5全.pdf

相关推荐

行业

热门标签

最新资料