ABB AC450学习总结

ABBPLCAC450控制系统,设备管理部自动化室,主要特点：AC450（AdvantController450）大型逻辑调节控制器。可以扩展到最多5700个模拟和数字I/O点。冗余处理器模块，具有8OR16Mbyte动态RAM，Motorola68040，工作在25MHz。S100I/O板放在I/O机架里，每个S100I/O根据类型不同有4-32个通道，每个机架有21个槽，经总线扩展（光纤最长500m）可达5个I/O机架。通过最多7个MasterFieldbuses(S400I/0)或最多8个AdvantFieldbus100(S800I/0),可以连接分布式I/O系统、S400I/O系统和S400I/O模块。控制网络：MasterBus300总线,单独使用的过程控制器,控制网络组态,框架构成：,CPU-固化的系统软件和应用程序通讯子模块系统软件备份子模块带充电的备用电源模块5V主电源调节器系统管理模块其他子插槽,实验室现有模块类型：,2.1机架：RF522,电压调节器,提供备用电源,同步时钟信号,CPU母板,无CPU母板,程序卡子板,HTC通讯板,MB300通讯子板,2.2CPU,PM511VMotorola68040微处理器LED显示状态显示P1、P2、-3(P3)和-4(P4)系统软件备份卡PCMCIA每次启动自动引导到RAM多CPU配置使用了MB510接口模式选择旋钮子插槽通讯,HLT:CPU暂停TO:总线超时BC:备用DUAL:冗余处理器准备好,工作模式,处理器模块前的LED代码指示其工作模式，分别为P1、P2、-3(P3)和-4(P4)。P1OPERATION工作模式：处理器模块执行应用程序，这是一个Advant控制器的正常状态，在这种模式下可以完成控制任务并控制过程输出。P2CONFIGURATION工作模式：处理模块不执行应用程序可以组态控制器系统和应用程序。-3（P3）STOPPED工作模式：处理器模块一点儿不执行程序，主CPU完成自检以检测控制器的一些基本功能，过程输出是定义的状态（零）。-4（P4）OFFLINE工作模式：过程控制器只执行低层的故障跟踪命令。过程输出是定义的状态（零）。,冗余处理模块的信息：后备单元和主单元都有下列工作方式：STANDBY,UPGRADING,STOPPE和OFFLINE。在后备处理器模块前的LED用代码指示其工作模式：b1、b2、-3或-4。其中b1为STANDBY工作模式，b2为UPGRADING工作模式。1.AUTO(热启动)：如果控制器在CONFIGURATION或OPERATION工作模式，它仍然保留CONFIGURATION或OPERATION工作模式。模式选择开关打到位置1（AUTO），按下按钮（ENTER）。2.STOP：进入STOPPED工作模式。3.CLEAR（冷启动）：清除RAM（控制器系统组态和应用程序被清除）系统软件安装在RAM,控制器进入CONFIGURATION模式。模式选择开关打到位置3（Clear），按下按钮（ENTER），或输入命令RECONFIG，CPU冷启动。4.OFFLINE：进入OFFLINE模式。注：正常位置是AUTO。,2.3CI546(Ethernet通讯板),2.4CS513（MB300通讯板）,例子：用于MB300通讯,用于MPI网络时,2.5PU516,驱动安装注意：,2.6其他板卡,MasterBus300通讯:控制网络的通讯总线。用于连接AdvantOCS自动化系统中的各个站。他有效的将通讯功能从其余的系统中隔离，因此可以以最小的影响完全自由地对应用程序进行扩展或对网络更改结构。最多可以连接45个站在一个MB300上。MB300通讯时，工程师站需要安装PU516板，与AC450上的CS513板连接，示意图如下：,交叉线,DP线,DP线,AC450控制器的编程语言采用AMPL（即ABBmasterprogramminglanguage），这是一种用图形表示的功能模块化的编程语言，专门为过程控制应用而开发。它的基本单位是PC（processcontrol）元素，每一个PC元素执行一个完整的功能，例如计数器、延时PC元素、或模拟控制器，每个PC元素用一种描述它功能的模块表示，每一种功能模块由带若干输入、输出管脚的模块组成。除了PC元素外，AMPL还包含一些结构元素，用于将PC元素分成适当的模块，以便对某一段程序进行单独地控制和执行。同时，可以给这些程序块设定不同的循环时间和优先级。编程工作就是根据工艺控制要求，选择使用适当的功能块，将输入输出对应连接，完成现场工艺控制要求。,4.1编程语言AMPL,4.2编程软件,4.3编程,ABBAC450编程可以采用两种方式：1.用On-LineBuilder在线设计程序；2.用FunctionChartBuilder离线设计程序并传输应用程序。,4.3.1On-LineBuilder在线设计程序步骤1.启动ApplicationBuilder2.产生或打开一个Project和Node,3.启动On-LineBuilder,1,2,3,4.定义DB部分的大小（命令：#DIMDB）,5.定义PC部分的大小（命令：#DIMPC）,6.产生DB元素（命令：#CRDB调用名）,例如：#CRDBCI541。（CI541板是ProfibusDP通讯板。）#END退出,7.修改DB元素（命令：#MDB目标名称）,例如：对前面CI541产生的PB2元素进行修改。命令：#MDBPB2(这里不是CI541)。,8.设计PC结构（命令：#ISPCx）,例如：#ISPC1AvailablespaceinareaPC：291kbyteDBconnection:100%localdata：100%PC1TPCPGM(20,1)PC1.1TCONTRM(250,0)PC1.1.1TAND(3)PC1.1.2TOR(2)PC1.1.3T!屏幕上就会显示：,9.连接PC元素（命令：#CPCx）,10.启动模式、工作模式和命令之间的关系,开始点：控制器包含一个在OPERATION或CONFIGURATION工作模式的应用。事件：电源故障/电源断开，然后又上电。用户按ENTER按钮组态模式切换：#ECONFIGP1P2;#DICONFIGP2P1。,11.PC程序设置成Unblock模式，命令：#DIBMPCx,#DBLPCx,1.封锁和解锁PC程序可以封锁或解锁：一个或所有PC程序；一个或多个PC程序中的一个执行单元（PCPGM,MASTER,CONTRM或SEQ）或所有执行单元。从指定执行单元或PC程序来的到数据库去的输出（不是到执行单元的输出）。封锁/解锁从几个PC程序中的所有执行单元来的到数据库去的输出数据。2.允许和禁止BUILD模式用#EBM命令对已存在的PC程序进行改变和增加。用#DIBM命令结束一个或几个PC程序的建立。3.列出系统和PC程序的状态用#LSS命令列出系统和PC程序的状态。列表显示处于BUILD模式、BLOCKED或UNBLOCKED模式的模块以及过程控制器的工作模式。,12.备份应用程序，命令：#DUAPXXXXXXX,4.3.2FunctionChartBuilder设计程序步骤1.启动ApplicationBuilder2.产生或打开一个Project和Node3.启动FunctionChartbuilder,1,2,3,4.在*.ODB窗口选择DB，产生数据库元素,输入板子的类型选择转换参数,5.修改数据库元素,选择要修改的元素点击Edit按钮编辑DB元素点击Delete按钮删除DB元素,输入修改的目标名输入适当的属性,6.通过*.ODB窗口产生并命名一个新PC元素,在.OBD窗口中选择PC选择NEW按钮，新建PC1选择PCPGM并输入执行时间,7.建立PC结构,选择结构模块并输入调用参数如果必要，在Insert组框中改变插入层次树图和功能图表示：,8.连接一个PC元素,选择一个PC端子并按连接按钮或连接命令输入要连接的DB/PC元素的名字或常数或选择一个DB,4.3.3从FunctionChartBuilder（FCB）传输应用程序1.产生FCB源码文件在FCB中产生的应用程序存放在下列目录的*.OBD文件中：C:PROJproj_nameNODESnode_name从这个文件我们需要为数据库和每个PC程序产生单独的源码文件。用于DB的文件存放在下面目录：C:PROJproj_nameNODESnode_nameDBDATA用于PC程序的文件存放在下面目录：C:PROJproj_nameNODESnode_namePCDATA这些源码要用ApplicationBuilder进行转换，转换的用与DB和PC的文件存放在下面的目录：C:PROJproj_nameNODESnode_nameSRCE在控制器标定之后，这些源码文件可以用ONB装入控制器中。,2.转换源码文件源码要用ApplicationBuilder进行转换，转换的用与DB和PC的文件存放在下面的目录：C:PROJproj_nameNODESnode_nameSRCE在控制器标定之后，这些源码文件可以用ONB装入控制器中。PC源码文件（*.AAX）（*.AA）DB源码文件（*.BAX）（*.BA）,3.控制器的标定根据在FCB中产生的应用程序的需要标定DB。用命令#DIMDB和#DIMPC。方法和ONB中的标定方法相同。,4.下载源码用TRDBS命令将DB装入到控制器中：TRDBSSRCE：*（.BA）用TRPCS命令将PC程序装入到控制器中：TRPCSSRCE：*（.AA）,5.将PC程序置为Unblocked模式用#LSS命令可以列出系统和PC程序的状态。列表显示处于BUILD模式、BLOCKED或UNBLOCKED模式的模块以及过程控制器的工作模式。,概述由于AC450的CI541只能作为主站，所以另一方必须是DP从站。理论上说，S7-300带DP功能的CPU都可以作为从站工作，比较容易实现与S7系列PLC之间的通讯，但是在多次实验中却无法实现与AC450的通讯。S7-300的通讯模块CP342-5可以工作在从站模式，可以实现与AC450通讯。对于S7-200或S7-400系列，由于CPU无法工作在从站模式，无法直接通讯，后来采用DP/DPCoupler（一种网关）来进行中转，得以实现与AC450的通讯。下面介绍通讯的基本配置和关键问题。主站：ABBAC450PLC（带CI541卡）从站：S7-300PLC接口：DP/DPCoupler耦合器，采用PROFIBUS-DP通讯。PROFIBUS是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，PROFIBUS-DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。除周期性用与数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。,GSD（电子设备数据）文件,GSD文件也称为设备描述文件，是PROFIBUS设备制造商使用PTO（ProfibusTradeorganization）提供的GSD-Editor制作的描述其生产的某一具体型号的设备的各种性能参数的文本文件。为了将不同厂家生产的PROFIBUS产品集成在一起，生产厂家必须以GSD文件方式描述这些产品的功能参数（如IO点数、诊断信息、波特率、时间监视等）。标准的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用根据GSD所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。GSD文件可分为三个部分：（1）总规范：包括了生产厂商和设备名称硬件和软件版本波特率监视时间间隔总线插头指定信号。（2）与DP有关的规范：包括适用于主站的各项参数，如允许从站个数上装下装能力。（3）与DP从站有关的规范：包括了与从站有关的一切规范，如输入输出通道数类型诊断数据等。,5.1通过DP/DPCoupler与S7-300通讯,5.1.1.DP/DPCoupler在主站AC450侧配置下载DP/DPCoupler的GSD文件，配置与PROFIBUS-DP有关的数据库元素有三个：PB、PBSD和PBS，分别完成对总线、Slave特性描述和Slave站点的组态。在AC450系统中，组建Profibus-DP网络需要分别进行总线、从站描述和从站的组态。1.总线组态首先在数据库中配置CI541模块。创建CI541后得到PB1元素，必须要配置的基本参数（ABB系统中，被称为端子）。输入总线号（BUSNO），范围为1到255；输入主站号（STNNO），即AC450的Profibus地址，范围0到125，不能与本系统中其它从站的站号重复；输入CI541模块在机架上的位置（POSITION）和子位置（SUBPOS）；输入总线参数，一般保留默认设置。,每种从站都需要进行说明，被称为从站描述。在配置CI541后，需要创建一个数据库元素PBSD来进行DP/DPCoupler从站描述的配置。导入DP/DPCoupler的GSD文件后，按照下述步骤正确设置PBSD各部分的值来完成从站描述的组态：配置PBSD的从站参数，在GSD文件中取得正确的参数设置；配置PBSD的用户参数，根据GSD关键字User_Prm_Data_Len输入UPRMDLEN，根据关键字User_Prm_Data输入指定的一组16进制数UPRMD1到UPRMD25；配置PBSD的数据模块参数，根据GSD关键字Module的定义和数据的实际使用情况，计算配置数据的长度CFGDLEN，输入指定的一组16进制数CFGD1到CFGD25。每个CFGD参数只能最大20个字符，如果使用的模块较多就可以在其余的CFGD上继续写，不用的CFGD可以为空。例如：在GSD中有Module=“2ByteOut，2ByteIn”OX21，OX1l，它表示该从站支持2字节输入、2字节输出的模块，如果用户仅需要这样使用，则CFGD1=211l，CFGDLEN=2。由于每个CFGD参数只能最大20个字符，所以，如果使用的模块比较多，则可以在其余的CFGD上继续写，不用的CFGD可以为空。,2.Slave特性描述配置PBSD,3Slave站点定义即配置从站PBS属性在AC450系统中，PB元素的IMPL端和PBS的IMPL端有很强的依赖性，具体而言，只有当前者为0时才能创建该总线上的Slave站点。当增加Slave站点时，新增的PBS的IMPL端必须在PB元素的IMPL端置1之前设置为1，否则该站点不工作。因此正确建立Slave站点的步骤是：把相应PB元素的IMPL端改为0；增加PBS站点，并输入总线号（BUSNO）、站号（STNNO）和Slave站点描述索引（它必须是一个已经存在的PBSD）；把该PBS元素的IMPL端改为1（默认值）。把相应PB元素的IMPL端改为1以启动该总线。,5.1.2PC组态,PC程序中使用PB-R和PB-S分别接收和发送数据。完成总线、从站描述和从站的组态后，启动网络就完成了DP/DPCoupler在AC450系统中的配置。,5.1.3DP/DPCoupler在S7-300侧的配置,在S7-300系统中，组建Profibus-DP网络需要分别进行主站、总线和从站的组态。1.主站的组态使用西门子组态软件Step7在HWConfig硬件配置窗口中添加导轨后，在2号插槽中就可以创建CPU315-2DP模块。在CPU模块的DP属性窗口中，设置S7-300的工作方式为DP主站。,2.总线的组态在配置CPU315-2DP后，需要创建总线来连接从站。打开CPU模块的DP属性窗口，在DP接口属性子窗口中创建Profibus总线，并输入总线号（范围1到255）、主站的Profibus地址（范围1到125，不能与其它从站的地址重复）及传输波特率等网络通信参数。,3.从站的组态完成总线的组态后就可以创建具体的DP/DPCoupler从站。通过Step7中的“InstallNewGSD”命令导入DP/DPCoupler的GSD文件后，Coupler就出现在模块目录下的路径：PROFIBUSAdditionalFIELDDEVICESDPGateway中。把DP/DPCoupler从模块目录中拖拽到前面创建的Profibus总线上，就在网络中添加了DP/DPCoupler从站，输入从站的Profibus地址和传输波特率，添加具体的输入、输出模块（也就是通信内容）。组态好的Profibus从地址要和硬件上开关设定的地址一致。完成主站、总线和从站的组态后，启动网络就完成了DP/DPCoupler在S7-300系统中的配置。,4.主、从站数据通讯1）主站读、写数据2）主站写值，从站读取数据（如下图所示）,5.2通过CP342-5与S7-300通讯,5.2.1主站AC450侧配置主站AC450侧的配置与前面描述的方法一致。5.2.2从站CP342-5侧配置西门子侧使用CP342-5作为从站时，首先要通过硬件配置将其配置成从站模式，并且与PROFIBUS网络相连，网络的速度要与主站的配置一致，并选择DP模式。通讯字节长度的配置是通过第一次调用DP-SEND，DP-RECV来实现的，所以这两个函数的参数要与AC450对该站点的配置相同。西门子侧DP-SEND，DP-RECV的关键调用参数配置如下：CPLADDR：=W#16#10(16进制的CP342-5地址，要与实际相一致)SENDRECV：=P#DB1.DBX00BYTE4(地址指针，类型和长度都不能错，CP342-5只接受BYTE类型)只要配置了正确的参数，将程序下载并运行，CP34