PLC的标准化应用基于西门子OMAC的面向对象的编程方法_胡康韶_9787111681243

PLC程序的标准化，除了控制过程本身，还涉及生产线布局、工艺分层、设备及元器件的命名与接口等因素，这些因素相辅相成且相互制约，是实际生产线工艺流程和设备之间的相互关系在程序世界中的完整重现。本书结合ISA88标准，以西门子基于OMAC的CPG方案架构展开讲解，阐述了采用面向对象编程思想的PLC标准化编程的方法。主要内容包括机械结构、电气设计、编程规范、主程序标及时钟系统、控制柜程序、控制指令、状态反馈、接口数据、元器件以及通信程序等方面的标准化实现。
本书适合工控工程师用于学习标准化设备开发理念和应用，也适合企业用于开发标准化设备的借鉴参考，还可作为工控培训机构设备标准化开发和大中专相关专业的培训教材。

随着工业互联网和5G通信的加速发展，工业生产对信息化、数字化的要求会越来越高，而标准化是其基础和支柱。标准化程度的高低决定了工业设备信息化和数字化的质量高低，这也间接促使了现在的企业越来越重视企业级的标准化规划和发展。

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）程序编写的标准化，除了控制过程本身，还涉及生产线布局、工艺分层、设备及元器件的命名与接口等因素，这些因素相辅相成且相互制约，是实际生产线工艺流程和设备之间的相互关系在程序世界中的完整重现。但是作者在实际工作中发现，首先，从单个设备层面来说，很多生产设备在开发与搭建完成后，只有一个仅能满足当前运行要求的程序，当其需要实现的工艺在生产现场稍有一些与既定程序不相符的逻辑，修改起来就会非常棘手；其次，从整个生产线层面来说，由于不同设备的程序往往都是由不同的工程师或程序员编写的，每段程序均各具个人特色，没有总体上的标准化要求，所以许多设备的程序都各自为战，甚至同样设备的不同程序都有不一样的个人标签。这些问题所造成的影响，轻则当这些设备相互组合起来，成为完整的生产线时，其程序之间接口的连接和调试难度会非常大；重则可能导致生产企业的技术积累无法更新迭代，无法形成企业工艺的程序库，令企业生产效率和柔性生产能力降低、人力成本上升及技术管理杂乱。

此外，一些工控从业人员在入职后，出于各种原因没有经过系统化和标准化的培训，基本都是直接跟随前辈的经验实施设备开发，由于开发周期往往很紧张，很多刚入门的工程师的编程思想和理念都来自口口相传的经验和以往的程序，也来不及去思考和规划整个程序架构，这些都导致了标准化观念的不足。

本书的编写目标就是在工控界普及标准化编程的理念和应用，其内容是作者系统学习并实际参与跨国企业设备标准化开发的经验和总结。本书以西门子PLC的标准化编程为主线，基于面向CPG（Consumer Packaged Goods，消费性包装品）的解决方案架构，结合ISA88标准，阐述了面向对象的编程理念，介绍了设备标准化程序的架构和详细做法，并以标准化的思维将设备开发过程中的相关联工艺设计、机械设计、电气设计等内容连接了起来。

本书的内容层层递进，一脉相承，提供了完整的标准化体系和规范，并结合作者的工作经验进行了优化，适用范围如下：
1）用于企业开发标准化设备的应用和理念的借鉴参考；
2）用于从业工程师的标准化设备开发理念和应用的学习；
3）作为工控培训机构设备标准化开发的系统培训教材；
4）作为大中专相关专业PLC编程理念和应用的教材。
由于本书内容偏重具体实践，读者需要具备一定的设备开发的经验，能理解设备开发过程中各个专业的工作内容和各个专业之间的关联性，好是有过完整的设备程序开发的实际经验。
在阅读过程中，也欢迎读者朋友通过关注微信公众号壶琰棠，与作者实时交流探讨设备标准化开发的相关内容和话题。
限于作者的水平和能力，书中难免存在错误、疏忽和遗漏的地方，还望读者朋友批评指正，不吝赐教。
感谢各位读者朋友！

前言
绪论怎么理解标准化1
01标准化功能2
02标准化架构4
03工艺标准化5
第1章机械结构的标准化7
11设备ID命名的标准化8
12工艺命名的标准化13
13机械专业的交接16
第2章电气设计的标准化17
21电气配套设备ID命名的标准化18
211外购的成（配）套设备18
212电气控制柜及其他19
22电气设计思路19
221电源接口21
222控制接口24
223安全接口24
23IO符号规则27
第3章面向对象的编程思想29
31面向过程和面向对象的概念30
32面向过程和面向对象的不同表达31
33对象属性32
34对象编程32
35其他说明35
36小结36
第4章编程规范的标准化37
41M变量命名规范38
42功能块/函数编程规范39
421命名规范39
422形式参数、实际参数和变量
规范40
423程序属性42
43数据块（DB）及其他名称规范43
第5章主程序（OB1）及时钟系统
标准化45
51主程序（OB1）标准化46
52程序框架思路49
521主程序思路50
522FB_System思路50
53时钟系统程序的标准化50
531西门子CPU的时钟设置51
532日期及时间程序55
533CPU当前循环时间56
534Portal中的处理56
535小结56
第6章控制柜程序的标准化58
61FB_CabManager_59
62FC_IO_Ready61
63IO_Ready的应用62
第7章控制对象的物理模型63
71单个（组）控制对象的硬件组成64
72单个（组）控制对象的程序组成66
73单个（组）控制对象的程序模型68
第8章控制对象的程序模型70
81工艺概述71
82Operation与Event73
83Parameter74
84Performance74
85ID75
86Interface75
87Function76
第9章控制指令的标准化78
91控制指令的来源79
92控制指令的组成80
93控制指令的传递82
第10章状态反馈的标准化86
101状态反馈的定义87
102状态反馈的传递88
103垂直接口的定义91
第11章OMAC模式和状态管理
机制92
111ISA88标准中定义的状态93
112ISA88标准中定义的模式95
113CPG程序设计理念95
114CPG模式和状态管理程序解析97
第12章OMAC模式和状态管理
机制的改进105
121诊断信息内容的改进106
122模式和状态的配置改进109
123模式和状态的传递改进113
124终程序状态117
第13章事件（Event）标准化119
131CPG架构中的Event管理机制120
132Event管理机制的改进127
1321改进后的Event状态分类128
1322改进后的Event配置数据块130
1323改进后的Event对象属性
指引数据块131
1324改进后的Event处理机制132
第14章设备接口数据的标准化135
141流程接口说明136
142流程接口数据定义137
1421产品移交信号137
1422数据移交信号139
1423控制请求信号140
143第三方接口数据定义141
144设备接口数据定义141
第15章元器件的标准化142
151概要及术语143
152功能概述144
153程序块说明144
1531程序块名称144
1532输入接口144
154输出接口146
155应用及后续146
第16章通信程序标准化实例148
161概述149
162DB_Message事件数据块149
163DB_Send_FIFO发送缓存数据块152
164FB_Data_Send数据发送功能块154
165使用说明155

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