PLC编程语言标准IEC 61131-3为用户提供了一个可靠的框架，在自动化过程的各个阶段开发高效的解决方案。该标准包括三种图形和两种文本编程语言，用于支持为各种应用和通信设计的PLCopen功能库，并提供持续支持，创建可重复使用的代码以满足不同的构建需求。PLCopen为程序员带来了三个好处：支持多种编程语言、程序优化和故障排除支持。

01 支持多种编程语言

    虽然无法保证PLC之间的代码可移植性或代码互操作性，但该标准支持常用的语言，包括三种图形编程语言:梯形图（LD）、功能块图(FBD)和顺序功能图（SFC），以及两种文本编程语言：结构化文本（ST）和指令列表（IL）。

    在需要升级改造时，这种灵活性允许用户保持编码的一致性。如果正在启动一个新项目，他们可以选择自己喜欢的编程方法，这也会有所帮助。在某些示例中，用户可能会发现从结构化文本子程序中创建功能块，将 PLCopen 功能块集成到逻辑中以提高性能，或根据故障排除程序重组逻辑是非常有益的。

    该标准支持多种语言，可以运行和实施各种应用的PLCopen功能库，同时用户可以选择他们喜欢的语言编程。

▲图1:在ST:FB中实例化的PLCopen FB Byte_To_Buf，用于处理Modbus通信传感器输出/输入命令的数据交换

02 程序优化：集成和复用

    在符合IEC 61131-3标准的编程环境中集成的PLCopen库，为用户提供了指南和最佳实践，以帮助开发高效和可重复使用的PLC程序，同时还提供了其他工具供用户将PLCopen指南调整到代码中，以满足PLC程序所需的内存使用或性能等指标。

    PLCopen功能库的设计和创建，是为了根据配置需求支持和监控项目的逻辑、运动控制、安全、OPC UA-HMI和XML（项目源代码导出），以及满足在归位、协调运动、扭矩控制、凸轮和传动等方面的应用需求。这些广泛的功能旨在支持用户过程的每一步，缩短编程时间。

    PLC编程语言标准IEC 61131-3还允许用户创建可用于保留/恒定值的变量，同时将其分配为全局、本地、外部、临时或输入/输出(I/O)映射。该标准在创建变量方面的开放性使得使用标准功能块（计数器、定时器等）和函数（类型转换、位字符串、INTEGER、REAL 等）定制PLCopen库成为一项可行的任务。对函数/功能块的调整还能帮助项目更高效地运行，同时用户还可以在其他项目部分重复使用，从而减少代码量。

▲图2: PLCopen FB MC_ReadAxisError可用于确定运动控制轴的错误，ErrorID值可提供进一步的描述和分辨率。

    如果充分利用PLC编程标准，用户还可以分配基于CPU的配置资源，以根据默认、循环、事件或系统将程序分配给任务。用户可以为分配的程序分配任务间隔时间、优先级和看门狗计时。配置资源功能是确保应用程序满足所需时间和执行期望的有益工具。

    PLCopen和PLC编程语言IEC 61131-3指南为用户优化项目提供了可能，同时为完成配置、定制和故障排除提供了额外的措施。

03 支持故障排除功能

    作为其开发的一部分，在怨声载道的编程环境中运行PLCopen，可为用户提供解决许多PLCopen库应用程序问题的工具，包括发出错误警报的嵌入式逻辑、具有潜在解决方案的错误ID/代码。用户还可以使用该标准的工具，进一步排除PLCopen的语法错误、逻辑错误、参数设置错误等。

    在充分利用PLCopen故障排除功能的过程中，用户可以实现他们自己的符合IEC 61131-3的响应，以根据他们的需求采取相应的行动，例如监控外部硬件问题（如果他们知道必要的参数）、数据类型和值。它们还可以为生产过程创建错误报警和警告。对于运动指令，PLCopen指定了一个状态图，可以为各种状态转换状态图，使用户可以据此确定轴/组处于什么状态。这允许持续的状态监测，以提供额外的预防措施。

▲图3: Plopen运动状态图：错误、归位、停止等的监控

    在符合IEC 61131-3的编程环境中，用户可以使用各种工具来调试离线和在线格式。在线工具可以监控输入或输出值，同时检查来自设备或传感器的状态更新，或者用户程序中的执行流。如果用户需要进一步的诊断，使用兼容的图形工具也可以帮助解决意外行为。在离线设置中，用户可以比较项目，管理项目版本和跟踪修改，确保项目保持正确配置，变量具有合适的数据类型、范围、内存分配以及必要的初始化。

    虽然在符合IEC 61131-3编程环境和PLCopen解决方案中有许多工具可用，但在下载到物理硬件之前，修改项目代码以找出潜在错误始终是最佳做法。

    关键概念： 

    ■ 了解PLCopen支持的编程语言类型。

    ■ 了解程序优化的好处以及用户如何集成和复用代码。

    ■ PLC编程需要能够帮助用户做出更好决策的框架和结构。

    思考一下： 

    您如何在编程中使用PLCopen，它扮演什么角色？