PLC编程标准IEC61131-3教程系列(1)-总览

本文是PLC国际标准IEC61131-3系列教程的第一节，该系列教程着重介绍PLC的编程标准。目前很多的PLC编程都遵循IEC61131-3，学会这个标准有助于我们在众多的PLC产品中找到一种共通的规则，从而缩短从一种PLC产品到另一种PLC产品的学习时间和成本。本系列教程介绍的内容是与硬件无关的、并采用理论+实践的方式，会使用Codesys、OpenPLC等通用平台，也会介绍一些基于这些平台的产品，比如博士的BODAS、倍福的TwinCAT3等。本节课我们先概览性的认识下IEC61131。

1993年，国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，简称IEC）发布了用于工业控制领域——可编程逻辑控制器(PLC)的国际标准，命名为：IEC61131 。

IEC61131是一个标准集，涵盖了PLC的硬件、软件、通信、安全等方方面面，并随着时间的发展添加了一些新的子集。目前（2020年）最新的IEC61131标准包括10个子集，具体如下：

IEC61131-1：通用信息（General information）。该部分对IEC61131标准的术语进行了定义，介绍了标准的适用范围（PLC及其编程/测试设备，人机界面等）及其它通用信息。目前最新的版本是2003年5月发布的第2版；IEC61131-2：设备要求与测试（Equipment requirements and tests）。该部分对PLC及其外围设备的操作、机械性能、供电、功能、电磁兼容性等方面提出具体的要求，并明确了测试验证的方法。目前最新的版本是2017年发布的第4版；IEC61131-3：编程语言（Programming languages）。该部分明确了了PLC的编程语言、语法、程序结构、数据类型、指令、函数等关于编程的方方面面，为PLC编程提出了明确的、可操作的指导，本课程要介绍的就是这个标准的内容，目前其最新版本是2013年发布的第3版；IEC61131-4：用户导则（User guidlines）。该部分规定了为PLC产品的最终用户（比如，你我）提供技术报告的指导，其目的是方便PLC厂家与PLC最终用户之间的沟通交流，帮助用户选择合适的PLC产品。目前最新版本是2004年发布的第2版；IEC61131-5：通信（Communications）。该部分定义了PLC与其它控制器之间使用MMS（ Manufacturing Message Specification）协议进行数据通信的规范，目前最新版本是2000年发布的第1版；IEC61131-6：功能安全（Functional Safety）。该部分定义了PLC及其外围设备成为功能安全系统所需要满足的条件，能够满足该标准要求的PLC、传感器、执行器、软件及逻辑系统可视为是功能安全系统。目前最新的版本是2012年发布的第1版；IEC61131-7：模糊控制编程（Fuzzy control programming）。该部分定义了PLC用于模糊控制的基本编程元素，目前最新的版本是2000年发布的第1版；IEC61131-8：IEC 61131-3语言的应用和实现导则（Guidelines for the application and implementation of programming languages）。该部分是一个技术报告，提供了IEC61131-3使用参考及编程语言的应用规范，还推荐了一些用于编程及调试的工具。目前最新版是2017年发布的第3版；IEC61131-9：小型传感器和执行器单滴数字通信接口（Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators）。该部分定义了一个用于小型传感器/执行器之间进行单滴数字通信的接口，其实就是我们知道的IO-Link。其最新版本是2013年发布的第1版。IEC61131-10：PLC开放XML交换格式（PLC open XML Exchange Format）。该部分定义了一个基于XML语言的数据格式，可用于符合IEC61131-3的程序项目的导入或导出，这可以使一个符合IEC61131-3标准的项目可在不同的编程环境下使用。该标准允许使用不同编程语言（IL、ST、LD、FBD、SFC）编写的组态、数据类型及程序组织单元（POU）相互转换。该标准是2019年4月份新增加到IEC61131中的，与之前的PLCopen 的XML数据交换的格式不兼容。

最后要说明的是，IEC61131是推荐标准，不是强制标准。PLCopen国际组织是推动IEC61131标准在工业领域应用的主要机构，确切的说主要是IEC61131-3标准的推广和应用。该组织在中国设有分支机构：PLCopen China，其官网地址为：http://plcopen.org.cn。

好了，关于IEC61131-3的第一节课就介绍到这里，如果你喜欢这篇文章，可以去网站（https://www.founderchip.com/）下载本文PDF版本。点击【了解更多】查看更多技术文章。

PLC编程入门教程

PLC的基本功能依赖于所使用的控制逻辑或编程技术。编程可以使用流程图或使用梯形图逻辑或使用语句逻辑或助记符来完成。

将所有这些相互关联，让我们看看我们如何在PLC中编写一个程序。

一、计算流程图。流程图是指令的符号表示。这是控制逻辑的最基本和最简单的形式，只涉及逻辑决策。不同的符号如下所示：

1、写入不同逻辑的布尔表达式。布尔表达式通常涉及逻辑运算，如AND，OR，NOT，NAND和NOR。不同的符号是：

+ OR运算符

. AND运算符

！NOT运算符。

2、用简单的语句形式写下说明：

IF输入1 AND输入2然后SET输出1 ELSE SET输出。

二、编写梯形逻辑程序。这是PLC编程最重要的部分。在解释关于梯形逻辑编程之前，让我们了解一些符号和术语。

Rung：在梯子上的一步叫做梯级。简而言之，基本语句或者一个控制逻辑被称为Rung。

Y-常规输出信号

M - 电机符号

T - 定时器

C - 计数器

符号：

使用梯形逻辑的基本逻辑功能

三、写助记符：助记符是用符号形式写成的指令。它们也被称为操作码，用于手持式编程设备。不同的符号如下所示：

Ldi - 负载反相

Ld - 负载

AND - 和逻辑

OR - 或逻辑

ANI - 与非逻辑

ORI - 或非逻辑

OUT - 输出

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