罗克韦尔AB-PLC-ControlLogix基础培训教材

ControlLogix 基基 础础 培培 训训 手手 册册 罗克韦尔自动化 自动控制及信息产品集团 ControlLogixControlLogix 基础培训手册基础培训手册 目 录 1常用工具 1 1 通讯管理工具 RSLinx 1 2 模块升级工具 ControlFLASH 2ControlLogix 编程指南 2 1 ControlLogix 平台简介 2 2 Logix5000 编程软件快速入门 2 2 1 安装控制器 2 2 2 创建及下载工程 2 2 2 1创建工程 2 2 2 2添加模块 2 2 2 3改变模块属性 2 2 2 4查看 I O 2 2 2 5创建标签 Tag 2 2 2 6利用别名标签 Alias Tag 记录 I O 2 2 2 7输入梯形图程序 2 2 2 8下载工程 2 2 3 查看程序扫描时间 2 2 4 查看控制器内存使用情况 2 3 梯形图常用指令 2 4 功能块图编程与过程控制 3ControlNet 组态软件 RSNetworx for CN 3 1 ControlNet 基本知识 3 2 RSNetworx for CN 操作步骤 4DeviceNet 组态软件 RSNetworx for DN 4 1 DeviceNet 基本知识 4 2 RSNetworx for DN 操作步骤 5流程监控软件 RSView 1 常用工具常用工具 1 1 通讯管理工具通讯管理工具 RSLinx RSLinx 是罗克韦尔自动化公司为用户提供的通讯管理软件 它 运行在 Windows 操作系统的计算机上 用户只需选择一种从该计算机到工业控制网络上任一模块的通 讯方式 就可以通过该软件建立起与工业控制网络上所有设备的通 讯 RSLinx 操作举例 计算机到 Logix 处理器为串口连接 1 用户选择从计算机到网络的通讯方式 串口方式 2 用户检查计算机上相关通讯卡件是否已经安装 连接电缆是 否正确 使用 1756 CP3 连接计算机和处理器 3 点击 RSLinx communication 通讯 下拉菜单中的 Configure Drivers 配置驱动方式 选项 4 在 available drivers 可用驱动方式 中选择 RS 232 DF1 devices 再点击 add new 选项 并选择 OK 5 在弹出的 Configure RS 232 DF1 devices 菜单中点击 auto configure 自动配置 等待运行结果后选择 OK 6 点击 RSLinx communication 通讯 下拉菜单中的 RSWho 选项 就会弹出整个工业控制网络的树状浏览画 面 见下图 注 用户还可点击浏览画面中的注 用户还可点击浏览画面中的 以进一步浏览其所延伸的网段 以进一步浏览其所延伸的网段 7 1 2 模块升级工具模块升级工具 ControlFLASH 罗克韦尔自动化公司新一代控制平台中的大部分模块都是 内 置微处理器 功能软件 firmware 的智能模块 并且功能软件 firmware 均存储在可重复刷新的存储器中 用户只需使用最新 版本的 ControlFLASH 软件 对模块进行刷新即可实现模块升级 从而保证客户采购的模块在很长的使用时间内都能与新技术以及增 强功能相适应 ControlFLASH 可单独运行在 Windows 操作系统的计算机上 也可内嵌在 Logix5000 控制编程软件中 用户通过 RSLinx 建立起计算机到待升级模块的通讯通道后 即 可运行该软件 在软件中用户根据画面提示依次选择设备目录号 新的功能软件版本号 firmware revision 即可 ControlFLASH 操作举例 Logix5555 处理器从版本 10 升级至 版本 11 1 准备工作 通过 RSLinx 建立起计算机到模块的串口通讯 将处理器置于 Program 编程 模式 2 运行 ControlFLASH 软件 在主画面上选择 Next 下一步 在弹出窗口中选择相应处理器目录号 3 按产品目录号选择相应模块后 点击 next 下一步 弹 出 Superwho 控制网络浏览窗口 在该窗口中用户应按 网络路径延伸并选择要刷新的模块 4 点击 next 下一步 弹出 Firmware Revision 功能软 件版本 选择窗口 请选择相应版本号并点击 OK 5 如果有关刷新文件不在缺省安装目录中 将弹出 文件目录 浏览窗口 以便用户选择文件所在目录 点击 OK 6 点击 next 下一步 弹出 Summary 窗口 用户点击 Finish 就会开始模块刷新处理 注意事项 注意事项 进行 ControlFLASH 操作前应停止控制系统的运行 如果对处理器进行升级 还需保证其应用程序已作备份 并且 在整个模块刷新过程中 不允许掉电或者通讯中断 2 ControlLogix 编程指南编程指南 2 12 1 ControlLogix 平台简介平台简介 在过去 为了实现工厂自动化 工程师们往往不得不面对 PLC 伺 服控制器等多种自动化子系统 需要同时掌握多种专业化软硬件的 开发和维护 随着近年来自动化水平的不断普及和提高 这种情况 越来越成为制约工厂发展的 瓶颈 问题 自动化设备越来越多 自动化技术越来越复杂 而工厂技术人员的精力和时间却相对有限 因此 使用单一控制平台实现全厂范围内的所有控制任务 成为 广大用户的迫切要求 借助电子 通信以及控制领域中不断发展的新技术 顺应这一要求 全球领先的罗克韦尔自动化公司提出了 全功能控制平台 的设计 理念 并在此基础上发布了 ControlLogix 产品 无论是高速离散控制 复杂过程控制 伺服控制 还是高速传动控 制等各种应用 借助单一的 ControlLogix 平台 用户只需掌握一种 编程软件 就能根据应用要求的不同 选择标准模块 选择标准工 业网络 总线得到所需的控制系统 如顺控 安全连锁系统 伺服控 制系统 分布式控制系统 DCS 高速传动控制系统以及数据采集 监控系统 SCADA 等 ControlLogix 平台不仅技术领先 而且在烟草 消费品制造 冶金 电力 石化 油气输送 造纸 水处理 地铁 矿山以及汽车等各 个行业中都有许多成功的应用 ControlLogix 平台主要特点如下 所有模块均可带电插拔 用户通过软件刷新即可实现包括处理器在内的各种模块的升级 功能强大的 Logix 处理器 o 处理器具有高速程序及数据处理能力 1K 指令仅需 0 06 毫秒 o 单个处理器最多支持 128000 开关量或 4000 模拟量 o 用户无需更换处理器 通过替换更大容量的内存即可扩 充系统处理能力 o 本身提供电池后备 从机架取出处理器后仍可保持数据 不丢失 o IEC1131 3 全面支持 o 实时多任务系统内核 多达 32 个任务 包括 1 个连续 任务以及 31 个周期任务 有 15 个优先级可选以保证重 要任务优先 每个任务中可编制 32 个主程序 并分别 拥有单独数据区 System Task Motion Task Fault Task User Task Password Configuration Status User Task Password Configuration Status User Task Watchdog Configuration Status Program Program Program Program I O Data array x float int struct struct array x Global Data struct array x array x y z Program Program Fault Routine if A 12 then B subroutine subroutine subroutine subroutine Local Data Main Routine Logix5000 Controller o 完全标签变量编程方式 采用动态内存管理技术 无需 用户进行内存分配管理 没有定时器 计数器等使用个数 的强行限制 支持数据类型的自动转换 o 支持多维数组 标准数据结构及用户自定义数据结构 创新的 最大可用性设计的机架和背板 使用制造者 消费者 Producer Consumer 技术的无源多主数据总线 o 在同一机架中可多处理器并存 实现分布式运算 o 在同一机架中可配置任意多个通讯模块 实现网络延伸 和不同网络间路由 o 无需处理器干预 现场输入信号 作为 Producer tag 可以同时直接送给同一网络上的多个智能设备 处理器 及服务器 作为 Consumer tags 等 避免了传统的 现场信息先由主站存储再顺序转发 的过程 大大提 供了通讯效率 o 通过 ControlNet 扩展现场 I O 在所有本地站和现场站 中 对于每个输入输出模块都可以根据其实际应用的响 应快慢的要求分别设置相应的通讯时间 逢变则报 COS 和按给定周期发送 RPI 保证了工业控制 的实时性和确定性 支持 ControlNet DeviceNet 以及 FF H1 等国际标准工业现 场总线 兼容 Hart 过程仪表总线协议 同时提供与各类第三 方控制系统的广泛接口 支持开放的 100Mbps EtherNet IP 网络 控制系统和上位机可 以组成完全意义的多服务器 多客户机模式的实时监控系统 在 EtherNet IP ControlNet 和 DeviceNet 各层网络中采用统 一的 CIP 协议 该协议实现了对实时控制数据和非实时监视 组态数据的区别对待 保证了工业控制的实时性和确定性 同 时 也保证了系统中各层设备对象定义的统一 网络服务的统 一 实现了不同网络间数据的完全透明 也保证了用户只需一 次培训就可建立起对于 EtherNet IP ControlNet 或 DeviceNet 不同网络上设备通讯功能的完整认识 所有模块 包括 I O 模块均为智能化模块 o 输入输出模块提供断线等各类诊断功能 并可提供时间 标记 所有以上数据都被该模块自动生成标签变量 可 被程序直接引用 o 模拟量输入输出模块在模块本身即可实现工程单位转换 高 低以及高高 低低报警运算 并被该模块自动生成标 签变量 可被程序直接引用 o 提供带电子熔断保护功能的开关量输出模块 回路在短 路故障排除后通过软件复位即可恢复 无需设置 更换保 险丝 2 2 Logix5000 编程软件快速入门编程软件快速入门 2 3 梯形图常用指令梯形图常用指令 字符串处理指令字符串处理指令 字符串比较 见前述比较指令部分 字符串比较 见前述比较指令部分 等于EQU 不等于NEQ 大于GRT 大于等于GEQ 小于LES 小于等于LEQ 表达式 比较CMP STOD String to DINT conversion ACI DTOS DINT to String conversion AIC STOR String to Real conversion RTOS Real to String conversion CONCAT String concatenate ACN MID String middle extract AEX FIND String search ASC DELETE String delete INSERT String Insert LEFT RIGHT MID LOWER UPPER REPEAT ASCII 串口操作指令串口操作指令 ACL ASCII Clear Receive and or Send Buffer ACB ASCII Number of characters in buffer ABL ASCII Test for Buffer Line AHL ASCII Handshake Line ARD ASCII Read ARL ASCII Read Line AWA ASCII Write with append AWT ASCII Write 此外还有超过此外还有超过 30 条专用伺服控制指令条专用伺服控制指令 2 4 功能块图编程与过程控制功能块图编程与过程控制 其中 36 条常用逻辑指令 还有 42 条用于过程控制和传动的指令 简单算术指令简单算术指令 Add Subtract Multiply Divide Square Negation Absolute Value 位指令位指令 One Shot Rising One Shot Falling 定时定时 计数指令计数指令 Timer On w Reset Timer Off w Reset Retentive Timer On w Reset Count Up Down w Reset 比较指令比较指令 Equal Greater Than or Equal Greater Than Less Than or Equal Less Than Not Equal Masked Equal Limit 三角函数指令三角函数指令 Sine Arcsine Cosine Arccosine Tangent Arctangent 转换指令转换指令 Radians Degrees BCD To Decimal Decimal to BCD 高级算术指令高级算术指令 Modulo Divide Truncate X to Power of Y Logarithm Natural Log 过滤器指令过滤器指令 High Pass Filter Low Pass Filter Notch Filter Second Order Lead Lag Derivative 统计指令统计指令 Moving Average Moving Standard Deviation Minimum Capture Maximum Capture 过程指令过程指令 Alarm Enhanced PID Ramp Soak Scale Position Proportional Split Range Time Proportional Lead Lag Function Generator Totalizer Deadtime Discrete 2 State Device Discrete 3 State Device 传动指令传动指令 Pulse Multiplier S Curve PI Integrator Second Order Controller Up Down Accumulator 逻辑指令逻辑指令 Boolean And Boolean Or Boolean Exclusive Or Boolean NOT D Flip Flop JK Flip Flop Set Dominant Reset Dominant 选择选择 限制指令限制指令 Select Enhanced Select Selected Summer Selectable Negate Multiplexer H L Limit Rate Limiter 3ControlNet 组态软件 组态软件 RSNetworx for CN 3 1ControlNet 基本知识基本知识 作为 IEC61158 国际标准的高速工业现场总线 ControlNet 是 一种面向实时控制进行优化设计的网络 特别适合于有严格实时控 制要求的场合 开放 高速 确定和可重复性是它的主要特点 5Mbps 的数据传输率不会随网络距离延伸而衰减 通过同轴电 缆可达 6KM 通过光纤延伸可达 30KM 并且 ControlNet 提供 冗余网络和本安型网络供用户根据需要进行选择 ControlNet 使用的 Producer Consumer 通讯模式大大提供了网 络效率 点对确定性多点的 Multicast 数据传输功能使得网络上 的多点数据同步以及控制器之间的实时联锁变得简单 在 ControlNet 上 实时 I O 数据和非实时性信息按不同的优先级区别 对待 用户可以根据不同控制任务需要预先设定不同的 I O 信息的 通讯响应时间 甚至 逢变则报 COS 的输入响应方式 从而 实现最佳的实时 I O 控制 同时 用户还可以方便地进行网络化组 态和程序维护 实现多个网络设备 包括控制器及上位机等 之间 的大量数据传递 最佳的开放性最佳的开放性 作为国际标准 IEC61158 的 ControlNet 工业现场总线由 ROCKWELL AUTOMATION 公司最早开发并公开 是工业自动化 领域的标准网络 该总线现由独立的 Control International 组织协会 负责管理 成员包括许多知名的工业自动化产品制造公司 个人计 算机 控制器 操作员接口设备 传动装置 I O 模块以及其他各种 智能设备都能方便地集成到 ControlNet 上 快速响应及确定性快速响应及确定性 5Mbps 的 ControlNet 数据传输率不会因网络距离的延伸而下降 通 过同轴电缆可达 6KM 通过光纤延伸可达 30KM 在 ControlNet 上 实时 I O 数据和非实时性信息按不同的优先级区 别对待 用户可以根据不同控制任务需要预先规划不同 I O 的通讯 响应时间 甚至 逢变则报 COS 的输入响应方式 实现最佳 的实时 I O 控制 同时 用户还可以方便地进行网络化组态和程序 维护 实现多个网络设备 包括控制器及上位机等 之间的大量数 据传递 考虑到工业控制实时性要求的特点 借助生产者 消费者 Producer Consumer 技术 每一智能化输入模板 设备作为现场信 息的生产者 Producer 在现场信号变化时 主动向相关处理器传送 刷新 每一智能化输出模板 设备可按用户指定的任何刷新时间内得 到处理器当前输出指定 这彻底避免了传统的以处理器 主站周期扫 描或者广播通知各 I O 模块 从站的方式带来的弊病 完全符合工业现场要求完全符合工业现场要求 支持星型 树型 总线型和环形等多种拓扑方式 支持同轴电缆和光纤 通过中继器 传输距离可达 30 公里 提供符合各类工业现场需要的同轴电缆及光纤 如铠装 地埋以及 高柔性屏蔽电缆等 提供网络冗余 网络上每个站点可配置两个网络通道 冗余网络之 间无需任何编程 能够根据网络信号质量自动选择通讯正常 良好 的链路 提供本安型网络延伸 可直接将符合本安要求的远程 I O 延伸到可 能的防爆区域 先进的网络模式先进的网络模式 生产者 消费者 Producer Consumer 技术 快速响应及确定性快速响应及确定性 高效率 先进的网络模式高效率 先进的网络模式 ControlNet 使用的生产者 消费者 Producer Consumer 技术 与传 统的源 目的传送模式有本质不同 后者每发送一个信息就需要一个 确定的源 目的地址数据包 而采用生产者 消费者模式 网络不需要 单独的源 目的地址 代之以数据标识 不同的消费者 信息接收者 可以根据数据标识同时接收来自生产者 信息产生者 的信息 如 果某些信息是它所不需要的 它可以忽略而只处理那些它所需要的 信息 并且 在同一个 ControlNet 上 既能实现最苛刻的 I O 控制 以及控制器间的实时联锁 也能实现大数据包的信息交换 包括程 序上载 下载和网络化参数组态等等 Scheduled unscheduled Connection Nodes distance others data size can be 16 bit or 32 bit which is set in the drive For Command Status see attached Reference Feedback 16 bit 32768 to 32767 32 bit 2147483648 to 2147483647 For example Ref Value 16 bit Desired FrequencyX32767 Pr 55 Maximum Freq Datalinks allow a parameter value to be changed without using an Explicit Message Parameter settings in the drive determine the data passed through the Datalink mechanism Datalinks do not write to NVS and should be used for frequently changed parameters and the value is stored in volatile memory and lost when the drive loses power When 32 bit parameter using 16 bit Datalinks typically both Datalinks A1 A2或B1 B2或C1 C2或D1 D2 are set to the 32 bit parameter Regardless of the Datalink combination x1 will always contain the LSW and x2 will always contain the MSW c 1 Parameter 13 DPI I O Config I O configuration x x x x x x x x x x x 0 0 0 0 0 1Enabled 0Disabled Bit 1 5 determines the type of data as belows sent to the drive 0 Logic Command Reference Default 1 Datalink A 2 Datalink B 3 Datalink C 4 Datalink D Note Logic Command output Status input Reference output Feedback input 需Reset the adapter 2 Master Slave hierarchy an adapter exchanges data with a scanner Peer to Peer hierarchy an adapter can exchange data with one or more DeviceNet adapter s that have similar data structures same data sizes 16 bit or 32 bit Parameter 25 M S Input x x x x x x x x x x x 0 0 0 0 0 1Enabled 0Disabled Bit 1 5 determines the data transmitted from the scanner to the drive 0 Logic Command Reference Default 1 Datalink A input 2 Datalink B input 3 Datalink C input 4 Datalink D input Parameter 26 M S Output The same as P 25 Bit 1 5 determines the data transmitted from the drive to the scanner 0 Logic Status Feedback Default 1 Datalink A output 2 Datalink B output 3 Datalink C output 4 Datalink D output 需Reset the adapter 3 After enabled Command Reference you should set as following以保证哪些Command Reference被传递 and verify that the mask parameters For example Set Parameter 90 Speed Ref A Sel