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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。

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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,欢迎扫描下方的二维码关注我们的微信公众号。

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PLC编程标准IEC61131-3教程系列(1)-总览

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