目   录

第 1 章 公有元素  1

1.1 控制器模型  1

1.1.1 软件模型  1

1.1.2 通信模型  3

1.1.3 功能模型  5

1.2 标准符号  6

1.2.1 字符集  6

1.2.2 标识符  6

1.2.3 分界符  7

1.2.4 关键字  8

1.2.5 空格和注释  9

1.3 数据标称  9

1.3.1 数值标称  10

1.3.2 字符串标称  10

1.3.3 时间标称  11

1.4 数据类型  12

1.4.1 基本数据类型  12

1.4.2 一般数据类型  13

1.4.3 衍生数据类型  14

1.4.4 取值范围和初始化  18

1.4.5 衍生类型  19

1.5 变量  21

1.5.1 变量的表示  21

1.5.2 变量的属性  23

习题 1  24

第 2 章 程序组织单元  25

2.1 函数  25

2.1.1 函数的表示  25

2.1.2 函数的附加属性  26

2.1.3 用户自定义函数  28

2.2 标准函数  29

2.2.1 类型转换类函数  29

2.2.2 数值类函数  30

2.2.3 算术类函数  31

2.2.4 位串类函数  32

2.2.5 选择和比较类函数  34

2.2.6 字符串类函数  36

2.2.7 时间数据类型函数  38

2.2.8 枚举数据类型函数  39

2.3 功能块  40

2.3.1 功能块的表示  40

2.3.2 功能块的特性  43

2.4 标准功能块  44

2.4.1 双稳元素功能块  44

2.4.2 边沿检测功能块  45

2.4.3 计数器功能块  46

2.4.4 定时器功能块  47

2.5 程序  48

2.5.1 程序的表示  48

2.5.2 程序的特性  48

2.6 小结  48

习题 2  50

第 3 章 文本类编程语言  51

3.1 指令表编程语言  51

3.1.1 指令格式  51

3.1.2 指令集  52

3.1.3 指令分类  54

3.1.4 函数和功能块调用  65

3.1.5 示例  70

3.2 结构化文本编程语言  72

3.2.1 语句和表达式  73

3.2.2 赋值调用类语句  73

3.2.3 流控类语句  79

习题 3 86

第 4 章 图形类编程语言  88

4.1 梯形图编程语言  88

4.1.1 组成元素  88

4.1.2 函数和功能块的图形表示  93

4.1.3 扫描执行顺序  95

4.1.4 示例  98

4.2 功能块图编程语言  100

4.2.1 组成元素  101

4.2.2 连接和执行顺序  103

4.2.3 示例  106

习题 4  110

第 5 章 SFC 编程语言  111

5.1 组成元素  111

5.1.1 步  111

5.1.2 行动  114

5.1.3 转换  116

5.2 连接和执行顺序  118

5.2.1 连接结构  118

5.2.2 限定符  120

5.2.3 执行顺序  122

5.3 示例  124

5.3.1 跑马灯  124

5.3.2 交通灯  125

习题 5  128

第 6 章 状态机和 SFC  129

6.1 模型驱动开发  129

6.2 状态机模型  131

6.2.1 状态机的定义  131

6.2.2 状态机与流程图、多线程的关系  134

6.2.3 状态机与 SFC  138

6.3 SFC 组态原理  142

6.3.1 转换规则  142

6.3.2 推荐的 SFC 风格  143

6.3.3 SFC 编程语言的典型问题  144

6.4 SFC 语言转换  148

6.4.1 SFC 转 LD  149

6.4.2 SFC 转 ST  150

习题 6  152

第 7 章 现场总线和组态 153

7.1 概述  153

7.2 CANopen 现场总线  153

7.2.1 CAN 链路层  154

7.2.2 报文格式  155

7.2.3 COBID  156

7.2.4 节点状态机  156

7.3 CANopen 通信对象  157

7.3.1 网络管理  157

7.3.2 过程数据对象  159

7.3.3 服务数据对象  161

7.4 对象字典  164

7.4.1 对象字典的结构  164

7.4.2  PDO 映射  166

7.5  COE 总线组态  169

7.5.1  HPAC 系统构成  169

7.5.2  COE 主站数据区  171

7.5.3 扫描和分配  173

习题 7  176

第 8 章 HPAC 数据访问  177

8.1 运行时系统  177

8.1.1 生成过程  177

8.1.2 组成结构  180

8.2 数据访问  181

8.2.1  I/O 类过程数据  181

8.2.2 轴类过程数据  182

8.2.3  QTouch  183

8.2.4  Modbus  183

8.2.5 共享数据区  186

8.2.6 脚本层接口  186

8.2.7 单步调试  187

8.3 示例  189

8.3.1  QTouch HMI  189

8.3.2 双缓冲数据采集  191

习题 8  196

第 9 章 运动控制原理  197

9.1  PLCopen 运动控制规范  197

9.1.1 概述  197

9.1.2 轴状态机  198

9.2 初始化类  199

9.2.1  MC_Init  199

9.2.2  MC_Power  200

9.3 单轴运动类  200

9.3.1  MC_Absolute  200

9.3.2  MC_Relative  201

9.3.3  MC_SetPosition  202

9.3.4  MC_Home  202

9.3.5  MC_Halt  203

9.3.6  MC_Stop  203

9.3.7  MC_Reset  204

9.3.8  MC_Velocity  204

9.4 多轴运动类  205

9.4.1  MC_CamIn  205

9.4.2  MC_CamOut  205

9.4.3  MC_Combine  206

9.4.4  MC_GearIn  206

9.4.5  MC_GearOut  206

9.5 轴参数  207

9.5.1 初始化参数类  208

9.5.2 运行参数类  210

9.5.3 轴数据操作功能块  211

习题 9  212

第 10 章 安全控制原理  213

10.1  PLCopen Safety  213

10.1.1 概述  213

10.1.2 安全软件架构模型  214

10.1.3 安全布尔  215

10.1.4 安全功能块的基本规则  216

10.2 信号互检  217

10.2.1 SF_Equivalent  217

10.2.2 SF_Antivalent  218

10.3 安全开关  218

10.3.1 SF_ModeSelector  218

10.3.2 SF_ESPE  219

10.3.3 SF_TestableSafetySensor  220

10.3.4 SF_GuardMonitoring  221

10.3.5 SF_GuardLocking  222

10.3.6 SF_EnableSwitch  223

10.4 上、下料  224

10.4.1 SF_MutingSeq  224

10.4.2 SF_MutingPar 226

10.4.3 SF_MutingPar_2Sensor  227

10.4.4 SF_TwoHandControlTypeII  228

10.5 外部交互  229

10.5.1 SF_OutControl  229

10.5.2 SF_EDM  229

10.5.3 SF_SafetyRequest  230

10.5.4 SF_SafetyLimitedSpeed  231

10.5.5 SF_SafeStop1  232

习题 10  232

第 11 章 应用案例  233

11.1 逻辑控制  233

11.1.1 自保持与解除回路  233

11.1.2 交替输出回路  235

11.1.3 先入信号优先回路  238

11.1.4 24h 时钟  240

11.1.5 异步电动机正反转  241

11.1.6 脉波波宽调变  244

11.1.7 霓虹灯循环左移  246

11.2 伺服电动机运动控制  248

11.2.1 电动机正反转 1  248

11.2.2 电动机正反转 2  251

11.2.3 无限单向位移  253

11.2.4 缓冲模式  256

11.2.5 电动机回零  258

11.2.6 电动机点动  259

11.2.7 电子凸轮正反转  264

11.2.8 轴组合  266

11.3 安全集成设计模式  268

11.3.1 模式切换  270

11.3.2 急停和限位  273

11.3.3 流程和报警  275

11.3.4 循环计数  281

11.3.5 单轴装配机  285

11.3.6 小结  293

习题 11  297

参考文献  298