前言

自从2004年接触并应用CoDeSys以来，一直想把这种编程方法和使用经验写出来。尤其是在机器制造行业，各种围绕以运动控制为核心、以传动为核心的解决方案层出不穷。对符合IEC61131标准编程和PLCopen及SoftMotion的需要越来越多。设计人员对机器控制的设计和编程已经不局限在一种编程格式，也不拘泥于只对逻辑状态进行编程。他们需要根据工艺要求而采用顺序流程图（SFC）的方式规划结构，采用结构文本（ST）的方式进行复杂工艺运算和调节计算，采用梯形图（LD）的方式处理各种逻辑和工艺过程，采用功能图（FBD）的方式进行同一功能的反复使用和对通信功能的搭建。总之，目前对机器设计的要求已经不只是几台电动机的转动和接触器、继电器的吸合。它的解决方案已上升到机器的柔性控制。包括传动电动机的运转，伺服电动机的电子齿轮运动和电子凸轮的运动，机械手臂的快速抓取以及机器人控制等复杂运动。对相关自动控制元件的组合，涉及方方面面通过各种总线连接的远程I/O、人机界面、执行器和开关按钮到远程的以太网通信。对于这么复杂的一种编程方法，要把它和具体的机器设计结合起来，给工程师带来实用的参考价值和利益，确实需要大量的应用案例积累和不断的实践体验来感受和强化这种编程方法带来的效益并把它简洁地表达出来，使工程师们易于接受，这确实不是一件容易的工作。好在我是做技术支持的，可以直接面对各地的技术工程师和客户，了解他们的需求。我还是做培训工作的，了解不同行业的使用者提出和遇到的问题。并且我有机会在德国和法国进行过长时间的研修。这些工作经历和同事们、客户们不断的支持，使我有条件把这些体验和经验收集起来，经过分析、整理，编写成书，呈现给大家。目前，随着施耐德电气进军机器制造解决方案领域，推出了SoMachine平台，使编程有了一个硬件平台的支撑，让大家在实际应用中感受到这种编程方法带来的高效和柔性。他山之石，可以攻玉。愿大家掌握这种编程方法，使各种机器的设计不断创新，为企业带来效益。

由于涉及的知识、概念较多，为了便于学习，本书分为上、下两册。上册为基础篇，主要介绍了一些控制器硬件和软件系统。对软件的6种编程语言SFC、CFC、FBD、ST、LD和IL进行了论述和给出了应用案例；对控制系统经常用到的现场总线通信，如MODBUS，CANopen的组态，对编程进行了详细阐述并详细地讲解应用案例；对程序的调试，仿真和执行过程的监测，记录以及可视界面的应用也做了详细的阐述，同时还介绍了当今流行的如何利用公共资源，诸如智能手机等设备进行无线操控和监视的实现方法。下册为高级篇，主要讨论了运动控制的复杂应用，涉及电子凸轮和CNC的应用设计，诸如电子凸轮和CNC的曲线设计，曲线在计算机和控制器之间的传输；电子凸轮点和CNC位置点的变量设计和修改；CNC G代码文件的编辑生成和传输；滑台机械手和水平关节机械手的动作设计等。由于本人水平有限，编辑组织的不尽完美，请各方面专家指正并提出宝贵意见，以便进一步修改。

本书适用于机器设计、运动控制设计的工程师，特别是数控CNC，机器人设计的技术人员和研究人员以及相关专业大学生和研究生进行PLCopen和Softmotion的教学参考书。

施耐德电气（中国）有限公司 工业事业部

高级工程师 全球技术专家 李幼涵

2014年3月