IEC编程标准.ppt

1、Beckhoff Image 2022/11/10 1自动化新技术IEC61131-3编程标准编程标准Beckhoff Image 2022/11/10 2IEC61131-3编程标准编程标准介绍及特点介绍及特点IEC（International Electrotechnical Commission）61131-3是是 IEC 61131国际标准的第三部分国际标准的第三部分,是第一个为工业自动化控制系统的软件设计提是第一个为工业自动化控制系统的软件设计提供标准化编程语言的国际标准。供标准化编程语言的国际标准。国际上承认的标准国际上承认的标准 逐步的在不远的将来所有供应商将采用它逐步的在不远的

2、将来所有供应商将采用它 统一的结构统一的结构,语言和操作处理方式将来自所有供应商语言和操作处理方式将来自所有供应商 它节省你的时间它节省你的时间 统一的软件模式和数据类型概念统一的软件模式和数据类型概念 对来自不同的对来自不同的PLC类型你只需学习一次类型你只需学习一次 减少了误解和错误减少了误解和错误 标准的函数和功能块标准的函数和功能块 测试软件的可重复使用性测试软件的可重复使用性Beckhoff Image 2022/11/10 3IEC61131-3编程标准编程标准介绍及特点介绍及特点 支持安全和高质量编程设计支持安全和高质量编程设计 轻松和舒适的结构轻松和舒适的结构 数据类型避免了编

3、程错误数据类型避免了编程错误 对每个问题提供了最佳编程语言对每个问题提供了最佳编程语言 一致的一致的 6 种编程语言规范种编程语言规范 文本和图形语言文本和图形语言 高级语言的可用性高级语言的可用性 不同语言混合编程不同语言混合编程 Beckhoff Image 2022/11/10 4IEC61131-3编程标准编程标准介绍及特点介绍及特点软件软件-,通讯通讯-和和 编程编程-模式模式6 种内部连接编程语言的定义种内部连接编程语言的定义四四种文本和两种图形语言的语法和语句种文本和两种图形语言的语法和语句:指令表指令表(IL),结构化文本结构化文本(ST),梯形图梯形图(LD)和功能块图和功能

4、块图(FBD)顺序功能图顺序功能图(SFC)-为组建程序为组建程序结构结构连续功能图（连续功能图（CFC）Beckhoff Image 2022/11/10 5IEC61131-3编程标准编程标准主要特性主要特性良好的结构良好的结构 从上至下或从底向上的编程从上至下或从底向上的编程 以程序组织单元为单位以程序组织单元为单位(POUs)Program Organization Unit 逐级构建程序逐级构建程序强大的数据类型测定强大的数据类型测定 编译器探测不同数据类型的分配编译器探测不同数据类型的分配 减少编程错误减少编程错误Beckhoff Image 2022/11/10 6IEC6113

5、1-3编程标准编程标准主要特性主要特性全执行控制全执行控制不同的任务具有不同的执行循环时间及不同的任务优先级不同的任务具有不同的执行循环时间及不同的任务优先级复杂的流程控制复杂的流程控制 功能流程图功能流程图 具有步骤具有步骤,动作和转移的流序动作和转移的流序 可选分枝和同步分枝流程可选分枝和同步分枝流程Beckhoff Image 2022/11/10 7IEC61131-3编程标准编程标准主要特性主要特性数据结构数据结构灵活的语言选择灵活的语言选择 两种文本语言（两种文本语言（IL,ST）三种图形语言三种图形语言(FBD，LD，SFC)针对问题选择适当的语言针对问题选择适当的语言 用户定义

6、数据元素用户定义数据元素 包含不同的基本的或用户定义的数据元素包含不同的基本的或用户定义的数据元素 通过自己的通过自己的POU传递数据结构传递数据结构 独立于供应商独立于供应商 服从服从 IEC 61131-3标准标准 基本层鉴定基本层鉴定(PLCopen)输入输入/输出接口输出接口Beckhoff Image 2022/11/10 8IEC61131-3编程标准编程标准软件模型软件模型Beckhoff Image 2022/11/10 9IEC61131-3编程标准编程标准软件模型说明软件模型说明配置配置 Configuration 最高层，最高层，描述了整个控制系统的架构。描述了整个控制系

7、统的架构。一个配置可被比作一个可编程控制器系统。一个配置可被比作一个可编程控制器系统。在一个配置里可以定义一个或几个资源。在一个配置里可以定义一个或几个资源。在在TwinCAT 中中 一个或多个一个或多个PLC资源资源 Resources 一个配置有一个或多个资源一个配置有一个或多个资源 “实质实质”PLC:自己的全局变量自己的全局变量,POU,任务等任务等.在在 TwinCAT:就是一个就是一个 PLC 运行核运行核(Runtime)任务任务 Task对一个相关程序的周期的执行对一个相关程序的周期的执行,实施控制单元实施控制单元一个资源有一个或多个任务一个资源有一个或多个任务有优先级时序排列

8、（有优先级时序排列（03，共四个级别），共四个级别）优先权和循环时间优先权和循环时间任务调用一个或多个程序任务调用一个或多个程序任务决定了所关联程序的时间调任务决定了所关联程序的时间调度。度。Beckhoff Image 2022/11/10 10IEC61131-3编程标准编程标准软件模型说明软件模型说明程序程序 Program程序，是根据控制器过程的需要，包含了函数和功能块的一个逻辑组合的程序，是根据控制器过程的需要，包含了函数和功能块的一个逻辑组合的POU。任务调用程序任务调用程序 程序调用功能块和函数程序调用功能块和函数TwinCAT:程序调用其它程序程序调用其它程序功能块功能块 FB

9、D程序调用功能块程序调用功能块功能块可调用功能块或函数功能块可调用功能块或函数FB 有输入有输入,输出变量输出变量FB 有运算法则有运算法则:每次每次FB被执行被执行,就是运行一段程序编码就是运行一段程序编码函数函数Function程序或功能块可调用函数程序或功能块可调用函数函数有输入变量函数有输入变量,和一个输出变量和一个输出变量函数有运算法则函数有运算法则:每次函数被执行每次函数被执行,就是运行一段程序编码就是运行一段程序编码函数可以调用另外的函数，但不能调用功能函数可以调用另外的函数，但不能调用功能块块Beckhoff Image 2022/11/10 11IEC61131-3编程标准编

10、程标准软件模型说明软件模型说明功能块功能块FB与函数的区别与函数的区别FB:例程例程,全部数据分配内存地址全部数据分配内存地址 函数函数:没有指定的内存分配地址没有指定的内存分配地址 FB:多个输出变量或没有输出变量多个输出变量或没有输出变量函数函数:一个输出变量一个输出变量FB：可调用功能块或函数：可调用功能块或函数函数函数:可调用函数，但不能调用功能块可调用函数，但不能调用功能块Beckhoff Image 2022/11/10 12IEC61131-3编程标准编程标准变量说明变量说明全局变量与局部变量全局变量与局部变量局部变量局部变量变量在一个变量在一个POU(程序程序,功能块或函数功能

11、块或函数)中定义说明中定义说明.只能在这个只能在这个POU中访问中访问全局变量全局变量 变量在一个资源变量在一个资源(PLC 运行核运行核-runtime)中定义说明中定义说明 每个每个POU都可访问都可访问Beckhoff Image 2022/11/10 13IEC61131-3编程标准编程标准变量说明变量说明直接描述的变量直接描述的变量 具有具有固定地址的变量固定地址的变量 地址：输入地址：输入(I),输出输出(Q),标记标记(M)类型：位类型：位(X),字节字节(B),字字(W),双字双字(D)例如例如:%IW12,%QX1.1,%MB5变量的定义变量的定义Beckhoff Image

12、 2022/11/10 14IEC61131-3编程标准编程标准变量说明变量说明变量命名规则变量命名规则 字母不分大小写字母不分大小写(abc=Abc=ABC)第一个字符不能是数字第一个字符不能是数字 不能连续使用多于一个的下划线不能连续使用多于一个的下划线(_)允许的允许的:ab_c,AB_de,_AbC 不允许的不允许的:1abc,_abc,a_bc 头头 32 个字符有意义个字符有意义特殊字特殊字(如如 FUNCTION)被保留被保留语法术语关键字总是大写字母语法术语关键字总是大写字母 不能使用语法术语关键字作标识符不能使用语法术语关键字作标识符Beckhoff Image 2022/1

13、1/10 15IEC61131-3编程标准编程标准变量说明变量说明注释注释注释语用注释语用(*和和*)框住框住可将注释语放在任何地方可将注释语放在任何地方,但不能插在语句中但不能插在语句中注释语允许几行表示注释语允许几行表示注释语不允许嵌套注释语不允许嵌套Beckhoff Image 2022/11/10 16IEC61131-3编程标准编程标准数据类型数据类型基本数据类型基本数据类型数据类型有数据类型有布尔值，布尔值，整数整数，浮点数浮点数，位和位组位和位组，时间和日期值和字符串时间和日期值和字符串BOOL值值布尔值变量取值布尔值变量取值TRUE或或FALSE，占用，占用8位内存空间位内存空

14、间浮点数据类型浮点数据类型REAL 和和 LREAL 被称为浮点数类型。用于有理数表示。被称为浮点数类型。用于有理数表示。REAL 占用占用32位内存空间，位内存空间，LREAL 占用占用64位。位。数值可以用二进制、八进制、十进制和十六进制数表示。示例：数值可以用二进制、八进制、十进制和十六进制数表示。示例：14(十进制数十进制数)2#1001_0011(二进制数二进制数)8#67(八进制数八进制数)16#A(十六进制数十六进制数)基本数据类型基本数据类型Beckhoff Image 2022/11/10 17IEC61131-3编程标准编程标准数据类型数据类型整形数据类型整形数据类型当用大

15、类型转换为小类型时，将导致丢失信息。当用大类型转换为小类型时，将导致丢失信息。Beckhoff Image 2022/11/10 18IEC61131-3编程标准编程标准数据类型数据类型时间数据类型时间数据类型占用占用32位内存位内存允许溢出允许溢出(例如例如 25 小时小时)使用使用d 表示天表示天,h 表示小时表示小时,m 表示分表示分,s 表示秒和表示秒和 ms 表示毫秒表示毫秒在文字前加在文字前加 TIME#,t#或或 T#可使用下划线可使用下划线(_)作单元分隔作单元分隔T#2d_26h_4m_12s_123ms日期和时间类型日期和时间类型DATE 日期日期32 用用 TIME_OF

16、_DAY#或或 TOD#表示一天中的时间表示一天中的时间 用用 DATE_AND_TIME#或或 DT#表示日期和时间表示日期和时间 用用 DATE#或或 D#表示日期表示日期 日期日期:D#1998-12-07表示表示 7th July 1998 一天中的时间一天中的时间:TOD#12:00:00.123日期和时间日期和时间:DT#1998-12-07-12:00:00.123Beckhoff Image 2022/11/10 19IEC61131-3编程标准编程标准数据类型数据类型字符串数据类型字符串数据类型STRING 字符串字符串 取决于字符长度（取决于字符长度（N+1)Byte如果大小不声明的话缺省值为如果大小不声明的话缺省值为80个字符个字符用用 引括字符引括字符 用用$插到特殊字符前插到特殊字符前(换行换行$L,制表制表$T等等)字符串表示字符串表示:this is a line feed character$L空字符串空字符串:Beckhoff Image 2022/11/10 20IEC61131-3编程标准编程标准数据类型数据类型数据类型转换数据类型转换Beckho