工业控制与智能制造丛书 开放式IEC61131控制系统设计
作者： 任向阳 著
出版时间： 2016年版
丛编项： 工业控制与智能制造丛书
内容简介
以作者在德国工业实践中的实际经验为依托，以德国菲尼克斯电气软件公司的MULTIPROGProConOS软件平台为基础，详细阐述了现代PLC系统的构建，涉及的设计思想亦适用于企业开发自身的控制系统。除此之外，本书还介绍如何构建一个开放的、符合IEC61131标准的现代控制系统。
目录
前 言
声 明
第1章 IEC 61131标准简介 1
1.1 PLC中的一些通用模型 2
1.1.1 功能模型 2
1.1.2 硬件模型 3
1.1.3 网络通信模型 3
1.1.4 软件模型 4
1.1.5 通信模型 5
1.1.6 编程模型 6
1.2 数据类型 7
1.2.1 基本数据类型 7
1.2.2 派生数据类型 8
1.3 变量 10
1.3.1 变量的表示 10
1.3.2 变量的初始化 11
1.3.3 变量的声明 11
1.4 程序组织单元 12
1.4.1 功能 13
1.4.2 功能块 16
1.4.3 程序 19
1.5 顺序功能图元素 19
1.5.1 步 20
1.5.2 转换 20
1.5.3 动作 20
1.6 配置元素 21
1.6.1 配置、资源和全局变量 21
1.6.2 任务 22
1.7 IEC 61131-3编程语言 23
1.7.1 指令表 23
1.7.2 结构化文本 24
1.7.3 功能块图 26
1.7.4 梯形图 26
1.7.5 顺序功能图 28
第2章 IEC 61131编程环境MULTIPROG 31
2.1 MULTIPROG 5.50 Express及其安装 32
2.2 MULTIPROG工程管理 36
2.2.1 新建并编辑工程 36
2.2.2 I/O配置 40
2.2.3 工程编译和下装 42
2.3 自定义用户库开发 46
2.3.1 自定义复杂数据类型 46
2.3.2 用户库开发 48
2.4 断点设置和在线调试 48
2.4.1 在线监视 49
2.4.2 断点调试 50
2.4.3 强制和覆盖变量 52
2.5 逻辑分析仪 53
2.5.1 变量添加 53
2.5.2 连续和限定周期记录 55
2.5.3 触发条件配置 56
2.5.4 所记录数据的导出和加载 59
2.6 交叉参考 60
2.7 MULTIPROG编程示例 61
2.7.1 三相异步电动机正反转控制程序 61
2.7.2 PID控制器和系统仿真 63
第3章 IEC 61131运行时系统ProConOS eCLR及二次开发 66
3.1 eCLR简介 67
3.2 ProConOS eCLR架构 68
3.3 eCLR 应用程序映像 71
3.4 简单的eCLR及CIL代码示例 72
3.5 eCLR开发包 74
3.5.1 多核处理器支持 75
3.5.2 任务优先级 76
3.5.3 eCLR启动模块 78
3.6 eCLR在不同平台上的移植 82
3.6.1 环境接口 83
3.6.2 文件接口 84
3.6.3 操作系统接口 85
3.7 用户自定义功能和功能块 87
3.7.1 托管固件库开发 89
3.7.2 原生固件库开发 94
3.7.3 复杂数据类型 98
3.8 用户自定义I/O驱动 109
3.8.1 I/O驱动工作原理 109
3.8.2 I/O配置和I/O分组 110
3.8.3 I/O变量 111
3.8.4 I/O驱动接口 112
3.8.5 I/O驱动的时序 116
3.8.6 I/O驱动开发步骤 117
3.9 后台任务 121
3.10 系统标志区和共享内存区 122
3.10.1 系统标志区 122
3.10.2 共享内存区 125
3.11 回调函数的接口 128
3.11.1 状态转换回调函数和异常回调函数的接口 128
3.11.2 任务回调函数 131
3.12 事件驱动型任务 134
3.12.1 MULTIPROG的事件驱动型任务设置 135
3.12.2 运行期中事件任务安装 136
3.12.3 运行期中系统任务安装 136
第4章 IEC 61131和工业现场总线 138
4.1 PLC与PROFINET 139
4.1.1 PROFINET简介 139
4.1.2 PROFINET解决方案 145
4.1.3 eCLR PROFINET I/O驱动 145
4.1.4 PROFINET总线配置 146
4.2 PLC与EtherCAT 154
4.2.1 Acontis EtherCAT主站简介 154
4.2.2 eCLR ECAT I/O驱动 157
4.2.3 总线配置 158
4.2.4 基于功能块的总线诊断 165
4.3 PLC与Modbus TCP 166
4.3.1 Modbus TCP简介 166
4.3.2 OSCAT库 169
4.3.3 基于IP功能块和OSCAT库的Modbus TCP解决方案 170
4.4 PLC与其他现场总线 173
4.4.1 PLC和CANopen简介 173
4.4.2 PLC和Powerlink 175
第5章 PLCopen运动控制 176
5.1 PLCopen Part1/Part2 简单运动控制 178
5.1.1 PLCopen MC状态机 178
5.1.2 异常和错误处理 179
5.1.3 功能块接口 179
5.1.4 Part1/Part2运动控制功能块 180
5.2 PLCopen Part4组合运动控制 182
5.2.1 坐标系和运动学 183
5.2.2 运动混成 185
5.2.3 状态机 186
5.2.4 功能块定义 187
5.3 基于ProConOS eCLR和ISG内核的运动控制方案 189
5.3.1 实时操作系统INtime 189
5.3.2 INtime下Acontis EtherCAT主站安装和配置 195
5.3.3 PLC运行期ProConOS eCLR 197
5.3.4 IEC 61131编程环境配置 197
5.3.5 ISG运动内核 198
5.3.6 启动顺序 199
5.3.7 PLCopen Part1/Part2运动方案 199
5.3.8 Part4和机器人方案 203
5.4 ProConOS eCLR与第三方运动内核的集成 208
5.4.1 PLCopen运动功能块定义 208
5.4.2 PLC和运动内核的数据交换 210
5.4.3 PLC、运动内核和电动机驱动器的数据交换 211
5.4.4 系统优先级设定 213
参考文献 214
