工业控制网络与现场总线技术实验指导书(自制)_图文

1、河南机电高等专科学校工业网络技术实验指导书专业:计算机控制技术张士磊编河南机电高等专科学校罗克韦尔自动化实验室2009 年 06 月实验要求1、按指定实验台进行实验,与实验无关的仪器,请不要乱动。2、不得将水杯、零食等带入实验室。3、接好线路,指导教师检查后,方可给电,不得私自拆接线路。4、出现事故,立即切断电源,报告指导教师。5、使用设备和软件不会就问,不要盲目操作,损坏设备或元器件要保持原状,如实报告指导教师。6、实验结束,经指导教师检查数据,同意后方可拆线或关闭软件,整理好仪器、实验台等再离开实验室。7、拆线前要先断电源。8、正常关闭系统,待显示可以关闭电源后,按下电源按钮关闭显示器,严

2、禁非正常关机。9、不得删除计算机中文件,设置、更改保护密码。10、保持实验室干净整洁,不得在实验室乱仍纸屑,不得随地吐痰等。严肃认真,遵守纪律独立思考,细心操作爱护仪器,注意安全保持整洁,不要喧哗目录实验一工业控制网络上机实验 (4实验二EtherNet/IP网络配置与通信实验 (23实验三ControlNet网络配置与通信实验 (37实验四DeviceNet 网络配置与通信实验 (48实验五基于DeviceNet的变频器控制实验 (61实验一工业控制网络上机实验工业控制网络也称为现场总线,现场总线与PLC 控制系统的完美结合产生了当前最热门的FCS 现场总线控制系统。PLC 控制系统是现场总

3、线典型的应用场合,要深入了解现场总线的应用及其原理首先应当掌握PLC 网络及其控制技术。可编程逻辑控制器PLC是一种数字运算的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算数运算等操作的指令,并通过数字式,模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程,可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统连成一个整体,易于扩充功能的原则设计。可编程逻辑控制器综合了计算机技术,自动控制技术和通讯技术,用面向控制过程,面向用户的“自然语言”编程,适应工业环境,简单易懂,操作方便,可靠性高,是新一代通用工业控制装置。PLC 广泛应

4、用于能源、矿业、加工制造业、化工、纺织、汽车、酿酒、制药、电子制造、木材加工印刷业、交通运输、城市供水、污水处理、农产品加工畜牧业等行业。一、实验目的1.了解PLC的工作原理;2. 熟悉PLC编程软件的编程环境;3.掌握PLC编程的基本思想;4.了解现场总线控制系统的构成。二、实验系统硬件及软件本实验利用展示墙上安装的ControlLogix系统作对象,熟悉RSLogix5000软件的编程环境,创建项目并学习本地I/O及通信模块的组态方法,练习梯形图程序的编写方法,掌握建立计算机与PLC 通信,进行程序上下载,监视的方法。本实验所用硬件:ControlLogix系统和计算机等。本实验所用软件:

5、1Windows XP ServerPack 2 操作系统,自动登陆,无需密码;2RSLogix5000 V 15.00/16.00 编程软件用于ControlLogix 控制器编程及程序监视;3RSLinx V2.53 通信工具软件用于建立计算机与罗克韦尔硬件的通信驱动,以及软件之间的接口。1号ControlLogix系统的模块组成如下表所示: 名称机架电源处理器以太网控制网设备网数字输入数字输出型号1756A10B 1756PA75 1756L61 1756ENBT 1756CNB/E1756DNB1756IB32B1756OB32A三、实验内容及要求1. 熟悉RSLinx软件的功能及使用

6、方法,配置RSLinx通信。2. 熟悉RSLogix5000编程环境,用该软件创建一个项目,建立相应的I/O组态和通信组态。3. 掌握梯形图编程方法及控制逻辑实现方法4. 编写梯形图程序,下载并监控程序的运行。四、实验步骤1.配置RSLinx通信RSLinx 通信软件Rockwell Software 的RSLinx(以下称RSLinx是在MicrosoftWindows 各操作系统下建立设备及软件通信方案的工具。它为罗克韦尔设备、软件及第三方软件提供网络通信驱动程序。与硬件设备相连时,通过计算机串行口-232 通信接口与PLC 控制器相连,或通过计算机以太网卡与PLC 的EtherNet(E

7、therNet/IP相连,在RSLinx中配置相应的驱动程序,建立计算机与控制器的通信,对控制器进行编程及程序状态监控、数据采集、以及信息采集等功能。本实验中利用RSLinx 建立编程软件和控制系统之间的通信。首先,要运行RSLinx 程序(一般在系统启动时已经将RSLinx 作为默认的服务加载,如果RSLinx 已经启动,则在屏幕右下角的任务栏中会有的图标。如果RSLinx 没有启动,在Windows 开始菜单的程序栏中选择Rockwell Software 的RSLinx。1打开RSLinx, 点击Configure drivers按钮。 图1.1 RSLinx 软件启动界面2在图1.1所

8、示的RSLinx 软件界面中打开Communications 菜单,选择Configure Drivers 或 直接点击常用工具栏中的Configure Drivers 快捷方式图标,弹出图1.2 所示通信驱动程序配置界面。在“Configure Drives”窗口中,从驱动类型中选择“Ethernet/IP Driver”。单击“Add New”按钮。 图1.2 RSLinx 软件通信驱动程序配置界面注:在“Confgure Drivers”菜单中列出了RSLinx 软件支持的所有通信方式。如果原来已有配置好的驱动程序,则选中该驱动程序,然后按“Stop”、“Delete”按钮将其去掉,重新

9、配置。本实验中使用EtherNet(EtherNet/IP方式建立软硬件之间的通信,因此需要配置一个“AB_ETHIP-1”通信程序与PLC控制器进行通信。其它方式的通信只需选择不同的通信程序即可。3 在弹出的“Add New RSLinx Drivers”对话框上单击“OK”。 图1.3 添加新的驱动程序对话框中4在弹出的对话框中点击“确定”按钮即完成了通信程序配置(如果选择默认的驱动程序名称。 图1.4 通信驱动组态对话框5关闭Configure Drive对话框,点击RSWho按钮,即可查看对应站点的设备状况。 图1.5 RSWho 窗口查看连接设备及其状态注意:注意不要关闭RSLinx

10、 软件,请最小化软件。2. 用RSLogix5000软件创建一个项目,建立相应的I/O组态和通信组态。RSLogix 5000 编程软件RSLogix5000 软件包,是一个32 位的基于Windows 软件。能工作于Microsoft Windows 2000 / NT /XP。RSLogix 5000 编程软件可以用于顺序、过程和运动控制编程。RSLogix 5000 提供易用的编程环境,遵照IEC61131-3 标准,可用结构体或数组进行符号化编程,指令集丰富。该软件环境通用于罗克韦尔自动化的Logix 平台,该平台包括: ControlLogix, FlexLogix, Compact

11、Logix, SoftLogix 和DriveLogix。1双击桌面上的RSLogix 5000图标,或从启动程序中找到RSLogix 5000编程软件,打开编程软件,出现下图所示画面。 图1.6 RSLogix 5000 软件界面2打开文件(file菜单,选择New 或点击快捷图标,在RSLogix5000 软件内创建一个新的工程项目,如图1.7所示。由于RSLogix 5000 支持多种控制器的编程,而每一种控制器的资源和属性都是不同的,因此需要为新建的项目指定一种控制器类型,点击New 后随即弹出的图1.8 所示的新建控制器(New Controller对话框。点击可选框后面的向下箭头,

12、列出所有支持的控制器类型,选择“1756-L61 ControlLogix 5561 Controller”。 图1.7 创建一个新的工程 图1.8 新建项目并配置说明:Type后一定要选择ControlLogix5561;Logix 平台产品支持硬件Firmware 进行升级,因此对于控制器还应选择其版本号(Revision。实验室中的ControlLogix 硬件版本为15.01 版本,为保持软硬件版本一至,在此Revision选择15;Name即控制器名称,项目以控制器为核心,控制器名称即为项目名称,在名称(Name中填入控制器的名称,可以自定义,但为了程序的可读性,一般根据功能命名,且

13、不要用汉语和数字,最好用能描述工程的英文,不能重名;Description可以不写,但对于一个完整工程来说,最好写明;Classis必须选择1756-A10,因为本实验采用的是10槽框架;并且因为ControlLogix 系列控制器允许在一个框架内插入多个控制器,所以还应选择控制器所在的槽号(Slot,该槽号由处理器在框架中的实际位置决定,在此Slot选择0,因为处理器位于0槽,实际应用中控制器一般都插在“0”号槽中;Create in设置存储程序的路径。注:PLC CPU模块上的钥匙开关可用来选定控制器启动时的工作状态,它又称为本地工作状态,一共有三个选择档位,即Program(编程、Rem

14、ote(远程和RUN(运行三种状态。在Program 状态时不允许通过RSLogix5000 编程软件将控制器切换到运行状态,此时程序不会运行,控制逻辑不会起作用。同理,在RUN 状态时不允许通过RSLogix5000 编程软件将控制器切换到编程状态,此时控制器处于运行状态,不可以改变程序也不可以下载程序。在Remote 状态下,允许通过RSLogix5000 编程软件切换控制器的状态为Remote Program 或Remote RUN 状态。实际应用中,一般将钥匙放到Remote 状态,方便编程软件进行状态切换,以进行程序调试,调试成功后,将钥匙切换到RUN 状态,然后拔出,防止对程序误操

15、作。只有掌握控制器状态的作用才能更好进行PLC 编程。3进行正确的设置之后,点击OK,进入下图所示画面。此时,一个项目即被创建。其左侧为RSLogix5000 软件的项目树目录。通过该项目目录树可以对项目进行管理,包括改变控制器类型,创建控制器域标签,进行故障程序处理,上电初始化程序处理,以及控制器任务规划,分配连续性任务和周期性任务,在任务中建立程序等,以及进行Motion 控制配置,建立趋势图查看,定义数据结构,配置控制器所属输入/输出模块(I/OConfiguration等。 图1.9 RSLogix5000项目编程界面中除了项目目录树、标准工具栏外,还有“在线工具栏”用于进行程序上载、

16、下载及在线、离线以及控制器远程编程、远程运行状态切换(状态切换要求控制器钥匙处于Remote 状态。从梯形图元件区选择元件拖拽到梯形图程序区即可进行编程操作,如图1.10 所示。 图1.10 RSLogix 5000 编程界面RSLogix 5000 编程环境支持MicroSoft 环境中的这种拖拽功能,以及各种复制、粘贴、插入、删除等快捷方式,实现简单快捷的图形化编程。对于简单的控制,只需要按照默认的控制器配置,点击项目管理栏中的Tasks 菜单前的“+”号,打开Task 菜单,点击MainTask菜单前的“+”号,打开MainTask 菜单,一直点击“+”至MainProgram、Main

17、Routine,即出现了梯形图编程的程序。编程元件栏的Favorites 中列出了各种常用的元件,依次为“添加梯级(Rung”,“添加分支(Branch”,“添加分级(Branch Level”(无分支时为灰色,“常开触点(XIC -检查是否闭合”,“常闭触点(XIO -检查是否断开”,“线圈输出(Output Energize”,“输出解锁存(Output Unlatch”,“输出锁存(Output Latch”;在“Bit”、“Timer/Counter”、“Input/Output”,“Compare”等元件夹中列出了相应的各种元件,点中需要的元件,将其拽到放置位置松开鼠标就添加元件,也

18、可以将鼠标点到需插入元件的地方,然后点击元件即可插入。4添加I/O模块。为了实现控制器对模块的控制,需要在项目目录树中为控制器添加I/O 模块并进行配置。鼠标右键点击I/O Configuration (I/O组态,位于左边窗口的底部。然后按鼠标右键,并选择New Module(新模块。 图1.11 添加I/O模块5在弹出的对话框中选择”Digital”下的1756-IB32B模块,添加位于4槽的数字量输入模块,如图: 图1.12 选择1756-IB32 模块6按OK,会弹出1756-IB32B组态对话框,在实际应用中应根据框架中插入的模块类型及所在槽,选择各种模块及所在槽号,并为模块唯一命名

19、。如下图所示填写: 图1.13 配置1756-IB32 模块属性注意:Name项不能为空;Slot必须与实际I/O模块在槽架的位置相对应;Description可以缺省;Comm Format为通讯字,这里接受默认设置即可;Revision为版本号;Electronic Key为电子锁,通常选择Disable Keying。其它接受默认设置即可,按OK。同理,我们可添加位于其它槽的I/O模块。下面我们设置通信组态,即添加相应的通信模块。7添加通信模块。鼠标右键点击I/O Configuration (I/O组态,位于左边窗口的底部。然后按鼠标右键,并选择New Module(同第4步操作,8在

20、弹出的对话框中选择”Communcation”下的1756-ENBT模块,添加位于1槽的以太网网桥模块,如图: 图1.14 选择1756-ENBT通信模块9按OK,会弹出1756-ENBT组态对话框,如下图所示填写: 图1.15 配置1756-ENBT通信模块注意:Name项不能为空;Slot必须与实际通信模块在槽架的位置相对应;Description可以缺省; Revision为版本号(软硬件版本号须设置一致;Electronic Key为电子锁,通常选择Disable Keying。其它接受默认设置即可,按OK。同理,我们可添加位于其它槽的控制网、设备网模块。10组态完毕后,I/O Con

21、figuration下会出现如下画面: 图1.16 完成I/O组态界面3. 编写梯形图程序,下载并监控程序的运行。现在我们添加梯形图逻辑,ControlLogix控制器支持多个任务(Tasks。每个任务可以包括若干个Programs,每个Program可以包括若干个Routines。在本实验中,我们只需要一个Routine,因而我们将使用缺省创建和规划的MainRoutine。1将鼠标移到“Tasks”文件下面的“MainRoutine”。 图1.17 选择主例程2双击“MainRoutine”,出现如下画面。 图1.18 编程主界面3梯形图是一种与电气控制逻辑直接相对应的编程语言,可以由电器

22、控制逻辑图直接转化而得到,因简单易用而得到广泛应用。梯形图程序按照从左到右,从上到下的顺序执行。在梯形图编程区 进行编程时,点击增加新梯级,将鼠标放到梯级前面,这时梯级前变为蓝色,点击XIC 元件,添加常开、常闭触点,再点击Output Eneregize 元件,添加输出控制。 图1.19 添加梯级和输入输出元件4然后为控制元件赋以地址(标签。双击XIC 元件上的?号,选择标签的域为“ControllerScope Tags”,点击Local:2:I.Data 前的加号,选择Local:2:I.Data 1 (第0 个字节为状态值,第1 个字节为输入数据,这时在其后会出现一下拉箭头,点击下拉箭

23、头,选择“0”。如图1.20 所示。完成后XIC 元件上方显示Local:2:I.Data 1.0。 图1.20 为输入元件赋予地址(标签同样,双击Output Energize 的?,Local:2:O.Data 前的加号,选择Local:2:O.Data0,点击下拉箭头,选择“0”。完成后Output Energize 元件上方显示Local:2:O.Data 0.0 5按照下图添加程序。完成数字量I/O实验的编程。 图1.22 编写测试程序这是一个简单的直接控制逻辑,即输入信号有效,则激励输出,就像开关闭合则电灯就点亮一样。6如果你认为上述实验太简单,你也可以利用8个数字输入量和4个数字

24、输出量作其它实验,还可以利用RSLogix5000提供的计时、计数器来完成数字逻辑控制实验。7点击校验你的文件,并注意保存文件。(在编辑过程中,编程软件实时检测程序的语法,在有语法错误时,梯级标号上有“e”的字符存在,只有程序没有错误时才能下载。8与处理器通讯,点击主菜单上的Communication,选择Who Active,你会看到如下画面: 图1.23 选择可通信的系统9点击“AB_ETH-1,Ether net”旁边的“+”找到相关的处理器。 图1.24 选择要与之通信的控制器10确定处理器处于program或Remote状态,(控制器处于RUIN状态时无法进行下载,选择Downloa

25、d。之后将控制器切换到运行状态,利用实验面板的开关和指示灯验证你所编辑的程序。11程序监视。在RSLogix5000 编程软件中还可以实时进行程序监控。确定控制器当前状态RemoteRun 或RUN 状态,如果不是,在RSLogix 5000 编程软件的在线工具中下拉菜单将控制器切换到Run 状态。此时,在编程界面中,右点需要查看的标签,选择“Monitor/Edit”如图1.25所示,可以看到改模块所以点的状态,如图1.26所示,也可选择“Trend”在线查看标签的趋势,如图1.27所示。在程序中,反应到梯形图则“Start”变为绿色,表明开关导通,根据控制器逻辑开关导通,则输出信号为“1”

26、,输出“Local:5:O.Data1.0”变为绿色,如图1.28所示。 图1.25 选择查看标签 图1.26 监视标签状态 图1.27 监视标签趋势 图1.28 梯形图能流状态4. 基本指令编程实验以上的程序实现了最简单直接控制逻辑,在实际的应用中PLC 的控制逻辑是由一些简单的控制逻辑组合而成的,这些简单的控制逻辑组合以及PLC 提供的计时器、计数器、信息传递指令、计算/算术指令、转移/逻辑指令、比较指令、三角函数指令、PID 指令、指数运算指令、程序控制指令、阵列/文件指令及特殊指令就可以完成整个系统的自动化控制。基本控制逻辑是电器控制线路中的基本单元,主要包括: 与逻辑 或逻辑 非逻辑

27、(禁逻辑 自锁逻辑 互锁逻辑 联锁逻辑由这些逻辑可以组成各种控制线路。以上程序每个梯级为单独程序,可以变换不同地址(如图中的Local:2:I。Data1.0 为通道0 输入,将最后一位改为1,则为通道1,以此类推,输出通道类似,每个模块有32 个输入通道和32 个输出通道,相对于外部的32个按钮和32 个指示灯在一个程序中实现所有控制逻辑。根据以上逻辑进行编程,调试,并记录每个逻辑程序的运行结果。5. 选作实验熟悉ControlLogix 的I/O 模块配置及标签、数据类型。ControlLogix 的I/O 模块有很多特殊的功能,需要在添加模块时配置才能使模块功能得到最好的发挥,添加模块窗

28、口,模块的描述说明了模块的功能,不同的模块通过配置菜单可以实现复杂的功能,添加模块时,RSLogix5000 软件会自动为模块分配内存空间,存储模块的状态、配置、输入、输出信息,并且这些配置可以通过程序来改变。项目管理器中的MotionGroups 和DataTypes 也都是ControlLogix 特有的。通过MotionGroups 可以实现高速伺服控制。ControlLogix 是基于标签的编程方式,比传统的基于内存变量的编程方式内存组织和程序可读性更好,利用DataTypes 数据类型可以更加方便的实现数据及内存的管理。五、实验报告要求1. 实验报告必须认真填写,书写工整,不得出现错

29、字、别字、白字、简化字。2. 实验名称按本指导书给出的实验名称填写。3. 实验日期按实际进行实验的日期进行填写,不得错写或漏写4.实验目的按本指导书给出实验目的填写,不得自行编造。5.实验步骤必须详细,包括进行了那些设置及设置了哪些参数,出现了什么结果等。不得跳步或笼统填写。6.实验报告上交前由班长把关,对书写不符合以上要求及书写不认真、潦草者打回重新填写。六、思考题1. 简述PLC 的工作原理及应用场合。2. 简述现场总线控制系统的构成。3. 简述梯形图程序的执行过程。4. 处理器的运行状态有几种?分别在什么情况下设置?处理器上运行状态钥匙应如何进行相应的设置?5. 记录每个控制逻辑的编程过

30、程及执行结果。6. 举例说明每种简单控制逻辑的一个典型应。实验二EtherNet/IP网络配置与通信实验EtherNet/IP(Ethernet/Industrial Protocol是一种适用于工业环境的通信系统。EtherNet/IP 使用控制与信息协议CIP协议(Control and Information Protocol,其公共的网络层、传输层和应用层亦为ControlNet和DeviceNet共享。CIP协议是位于开放的、高度流行的EtherNet和TCP/IP 协议的顶层的一个公共的、开放的应用层。由于采用了CIP规范及Ethernet、TCP/IP技术,EtherNet/IP

31、具有广泛的优越性。EtherNet/IP 不仅解决了设备间的一致性问题,而且使得采用EtherNet/IP组建的控制网络可以较容易地集成到Internet/Intranet上,可以通过Internet来管理整个企业网。根据EtherNet/IP的优点,它适合应用在以下场合。(1大型应用,需要连接多台计算机、控制器、人机界面、I/O和其他设备。(2作为多个DeviceNet网络的主干网。(3控制间的点对点互锁。(4连接I/O和传动控制。一、实验目的1.掌握EtherNet/IP网络的原理及其组成;2. 学习用RSNetWorx for EtherNet/IP软件配置EtherNet/IP网络;3

32、.了解ControlLogix如何与EtherNet/IP接口设备通信;4. 掌握分布在EtherNet/IP网络上的远程Flex I/O的使用方法。二、实验设备和仪器本实验系统采用了目前自动化领域最先进的NetLinx 网络架构,在NetLinx架构中,计算机通过EtherNet对其它网络进行访问的接入成本是最低的。利用EtherNet 可以实现远程操作、远程编程、远程网络配置等功能。计算机通过以太网连接1756-ENET 模块,通过ControlLogix 框架访问控制系统本地及远程的输入输出模块。本实验中每台计算机都可以通过EtherNet 直接与1756-ENET 模块通信,进而通过C

33、ontrolLogix 框架与相应的CPU模块通信,进行网络配置及程序下载。实验系统所用硬件:(1计算机配置EtherNet网络,编制控制程序;(2 ControlLogix 控制系统-在本实验中用到的模块: 1756-PA75 电源模块电源模块将外部的的交流或直流电源转换成控制器内部可用的电源,并防止电压脉冲对可编程序控制器内部部件的干扰。 1756-L61 ControlLogix 处理器或1756-L1 处理器(对应Slot 0控制EtherNet网络演示系统的运行。1756-ENET/1756-ENBT/1756-EWEB 以太网通信模块(对应Slot 1与计算机或其它控制系统通信,本

34、实验中计算机对EtherNet网络的配置及控制程序的下载都是通过该模块实现的。1756-IB32/OB32 数字量输入输出与外部被控对象连接的接口。(3CompactLogix 控制系统-在本实验中用到的模块:1769ECL 左侧终端-左侧阻抗匹配,防止信号衰减。CompactLogix L32 E/ CompactLogix L43(对应Slot 0控制EtherNet网络演示系统的运行。1769-PA2 电源模块电源模块将外部的的交流或直流电源转换成控制器内部可用的电源,并防止电压脉冲对可编程序控制器内部部件的干扰。1756-IB32/OB32 数字量输入输出与外部被控对象连接的接口。17

35、69ECL 右侧终端-右侧阻抗匹配,防止信号衰减(3FlexLogix 控制系统-在本实验中用到的模块:1794PS13 电源模块-将外部的的交流电源转换成通信适配器和输入输出模块内部可用的电源。1794AENT 以太网通信适配器-与计算机或其它控制系统通信。1794IB32/OB32 数字量输入输出与外部被控对象连接的接口。(4集线式交换机、连接电缆及其他附件。实验中所用Logix系统的组成如下表格所示:(次序与展示墙上安装的实际位置依次对应 名称机架电源处理器以太网控制网设备网数字输入数字输出型号1756A10B 1756PA75 1756L61 1756ENBT 1756CNB/E175

36、6DNB1756IB32B1756OB32A 名称机架电源处理器以太网控制网数字输出型号1756A7B 1756PA75 1756L61 1756ENBT 1756CNB1756OB16D 型号1769ECL CompactLogixL32 E 1769PA21769IQ321769OB321769ECR 型号1768PA3 1768ENBTCompactLogixL431769IQ321769OB321769OB321769ECR 型号1794PS13 1794AENT1794IB321794OB161794IE121794OE12 名称机架电源处理器以太网控制网设备网数字输入数字输出伺服接

37、口型号1756A10B 1756PA751756L611756ENBT1756CNB1756DNB1756IB32B1756OB32A1756M08SE 名称机架电源处理器以太网控制网数字输出型号1756A7B 1756PA75 1756L61 1756ENBT 1756CNB1756OB32A 型号1769ECL CompactLogixL32 E 1769PA21769IQ321769OB321769ECR 型号1768PA3 1768ENBTCompactLogixL431769IQ321769OB321769OB321769ECR实验中所用硬件:(1操作系统Windows XP Ser

38、verPack 2 操作系统,自动登陆,无需密码;(2 RSLinx 通信软件Rockwell Software 的RSLinx(以下称RSLinx是在Microsoft Windows 各操作系统下建立工厂所有通信方案的工具。它为罗克韦尔设备、软件及第三方软件提供网络通信驱动程序,如为A-B 的可编程控制器和Rockwell Software 的RSLogix500/5000 、RSView32 、PLC-5系列、之间建立起通信联系。RSLinx 的AdvanceDDETM 接口支持处理器与MMI(Man-MachineInterface和组件软件之间进行通信,也可与如Microsoft E

39、xcel、Access 及其它用户定制的DDE 应用软件通信。它的C 应用程序编程接口(API支持用户使用RSLinx C SDK 开发的应用软件。作为开发出的真32 位应用程序,RSLinx 充分利用了Windows 操作系统的多处理性能。通过各种通信接口,RSLinx 可以同时为所支持的应用程序组合运行服务,RSLinx 的功能如图2.1 是RSLinx 功能示意图(图中只标出了部分软件和硬件。 图2.1 RSLinx 功能示意图(3 RSNetworxRSNetWorx 设备网组态软件,是32 位图形网络组态工具软件。RSNetWorx 提供了一个图形化的网络视图,并具有在线和离线组态的

40、功能。RSNetWorx for EtherNet/IP 提供了设备网组态所需要的信息和工具。(4 RSLogix 5000 编程软件RSLogix5000 软件包,是一个32 位的基于Windows软件。能工作于Microsoft Windows 2000 / NT /XP。 RSLogix 5000 编程软件可以用于顺序、过程和运动控制编程。RSLogix 5000 提供易用的编程环境,遵照IEC61131-3 标准,可用结构体或数组进行符号化编程,指令集丰富。该软件环境通用于罗克韦尔自动化的Logix 平台,该平台包括: ControlLogix, FlexLogix, CompactL

41、ogix, SoftLogix, DriveLogix。RSLogix 5000 软件的主要特点包括:容易组态, RSLogix 5000 编程软件包括一个图形化的控制器文件管理器;I/O 配置对话框和运动控制组态工具,可以用简单的鼠标点击方法来组态系统。复杂的数据处理能力,既可以使用数组数据,也支持用户自定义的结构体,与由控制器来定义特定的数据内存结构相比更能灵活地适应各种不同的应用需求。自由形态的梯形图编辑器,使编程人员集中于应用逻辑,而不必考虑太多的程序语法要求。灵活的编程方法,可以用梯形图、功能块图、顺序功能图、和结构文本等形式编程,使用户编辑应用程序更容易。拖放编辑功能可以方便的将指

42、令、逻辑梯级、功能块、例程、程序和任务在RSLogix5000 软件的单个项目或多个项目之间应用或拷贝。直观的编程环境,遵从IEC61131-3 标准,一个Logix 控制器的多任务操作系统在一个图形化的目录树中显示,目录树由用户应用程序的任务、程序和例程组成。在线帮助,通过全面的在线帮助功能,指令集参考或与软件集成的在线应用指南可以获得编程所需的任何帮助。三、实验内容及要求1. EtherNet网络的接线,熟悉系统所需的软件和硬件;2. 用RSNetWorx for EtherNet/IP软件配置EtherNet/IP网络;3. 创建一个新项目,添加远程1794 FLEX I/O 以太网适配

43、器及I/O模块;4. 添加逻辑程序,控制分布在以太网上的远程FLEX I/O。四、实验步骤1.配置RSLinx 驱动程序为了将计算机与控制系统建立连接,进行各种配置及程序上下载,需要为计算机建立通信驱动程序。请按实验一中方法为计算机配置RSLinx 驱动程序。RSLinx 的RSWho 功能可以实时监控网络上的设备,通过RSWho 界面能看到所连接设备的站点号、连接状态等信息。在Communications 菜单中点击RSWho 或直接点击常用工具栏中的RSWho 快捷图标,在随即出现的界面中选择AB_ETH-1, Ethernet 驱动程序。从界面中看到1756-ENET 模块,双击该模块图

44、标或点击左侧该模块旁边的+符号,出现如图2.2所示的监控界面,可见计算机已经通过1756-ENET(或其它的Ethernet模块与其所在的ControlLogix 背板上的设备进行通信。完成浏览后请将以下窗口关闭,否则会影响后续实验速度。 图2.2 网络设备访问、监控界面不同实验台上IP及模块不同,显示可能不同。2.配置EtherNet/IP网络1在开始菜单中选择“程序”-“Rockwell Software”-“ RSNetWorx”-“ RSNetWorx for EtherNet/IP”并左键点击,如图所示。 图2.3 启动EtherNet/IP网络2在弹出的界面下,点击图标。 图2.4

45、 RSNetWorx For DeviceNet 软件界面3在弹出的“Browse for Network”窗口中,从通信路径中选择“AB _ETH-1,Ethernet”。单击“OK”按钮开始在线扫描网络。也可点击其前面的“+”号,浏览网络。 图2.5 选择要扫描的网络 图2.6 浏览网络界面4 扫描结束之后可看到连接到EtherNet/IP网络上的设备数量及其组成。 图2.7 EtherNet/IP网络上的设备至此,可通过软件在线或离线编辑网络参数,查看并设置网络上相应模块的参数等。5利用互联网远程通过ENBT模块访问EtherNet/IP网络的诊断、组态和框架信息。这些信息跟RSLinx

46、看到的相似,但在此不需要专业软件就可以看到信息,且可以是远程异地查看。使用IE软件连接,在地址栏中键入IP地址,回车即可,如图所示。 图2.8 通过IE查看EtherNet/IP网络在ENBT页面下可查看设备信息及诊断信息。(设备信息与在RSLinx上看到的是一样的。此外,可通过EWEB模块远程监视数据库中的数据。2. 创建一个新项目。1 启动RSLogix5000。2创建一个新项目,如图所示。 图2.9 创建一个新工程3. 添加远程1794 FLEX I/O 以太网适配器及I/O模块1 组态1756-ENBT/A以太网适配器模块。右键单击I/0 Configuration, 在弹出的菜单中选

47、择New Module, 然后在弹出的菜单中选择1756-ENBT/A以太网适配器模块,如图所示。 图2.10 选择以太网适配器2 在弹出的菜单中设置1756-ENBT/A以太网适配器模块的IP地址,注意槽号和IP地址一定要设置正确,Electronic选择Disable Keying,选择完毕后点击Finish,完成对1756-ENBT/A以太网适配器模块的组态。 图2.11 配置以太网适配器3 组态1794-FLEX I/O EtherNet/IP适配器模块。右键单击I/0 Configuration中的1756-ENET-B ENET,在弹出的菜单中选择New Module,然后在弹出的

48、菜单中选择1794-AENT/A以太网适配器模块,如图所示。 图2.12 选择FLEX I/O以太网适配器 图2.13 FLEX I/O IP地址设置方法 图2.14 配置FLEX I/O以太网适配器5组态1794-FLEX I/O输入输出模块,右键单击步骤3中组态好的1794-AENT/A Subenet,在弹出的菜单中选择New Module,然后在弹出的菜单中选择1794-FLEX I/O输入输出模块1794-IB16/A和1794OB16/A,如图所示。 图2.15 选择FLEX I/O输入输出6在弹出的菜单中分别设置1794-IB16/A和1794OB16/A的属性,注意在FLEX

49、I/O框架中, 1794-FLEX I/O EtherNet/IP适配器不占槽号,因此输入输出模块的槽号从0开始计数,Electronic选择Disable Keying,完成对1794-FLEX I/O输入输出模块的组态。7完成上述模块组态后,项目树如图所示。 图2.16 完成配置8观察RSLogix5000自动创建的结构体数据标签。在控制器资源管理器中,双击Controller Tags,如图所示。 图2.17 查看控制器标签4.添加逻辑程序,下载项目并测试1.从资源管理器中,双击MainRoutine,启动梯形图编辑器,如图所示 图2.18 启动梯形图编辑器2.添加以下梯形逻辑,如图所示

50、。 图2.19 梯形图例程3.下载程序。点击控制栏中的图标,找到对应的1756-L61 LOGIX5561处理器,点击Download。4.下载完毕后,按下PLC实验框架上的DI10按纽,对应的DO10指示灯将被点亮;按下PLC 实验框架中的DI11按纽,对应的DO11指示灯将被点亮。五、实验任务及预期结果1.熟练用RSNetWorx for EtherNet/IP软件配置EtherNet/IP网络,能查看并修改相应模块的属性。2.选择展示墙上四个ControlLogix系统中的一个,创建一个ControlLogix项目并完成相应的通信组态。要求控制器编译无错误,项目能正常下载到控制器。3.在

51、所建立的项目下用网络上的远程I/O创建一简单例程,要求程序编译无错误,程序执行后接在输出模块上相应的指示灯被点亮。六、实验报告要求1. 实验报告必须认真填写,书写工整,不得出现错字、别字、白字、简化字。2. 实验名称按本指导书给出的实验名称填写。3. 实验日期按实际进行实验的日期进行填写,不得错写或漏写4.实验目的按本指导书给出实验目的填写,不得自行编造。5.实验步骤必须详细,包括进行了那些设置及设置了哪些参数,出现了什么结果等。不得跳步或笼统填写。6.实验报告上交前由班长把关,对书写不符合以上要求及书写不认真、潦草者打回重新填写。七、思考题1. EtherNet/IP网络的主要软硬件配置有那

52、些?2. EtherNet/IP网络能实现那些功能?3. 画出实验系统中设备的接线图。说明1756-AENT适配器模块的作用。4. 如何实现通过EtherNet/IP网络控制远程I/O?5. 根据你在实验中的应用和理解说明系统中所用到的软件在实验中的作用。实验三ControlNet网络配置与通信实验ControlNet 是一种高速(稳定5Mbit/s的工业控制网络,是开放、实时、具有确定性和可重复性(Determinism&Repeatability的现场总线,用于对时间有苛刻性要求的控制场合的信息传输,是罗克韦尔自动化无缝连接的NetLinx 架构中的控制层网络。它为对等通信提供实时

53、控制和信息报文传输服务,作为控制器和I/O 设备之间的一条高速通信链路,综合了现有各种网络的能力。ControlNet 网络主要应用于控制系统中控制器之间实时信息的传输。一、实验目的1.掌握ControlN二、实验设备和et网络的原理及其组成,理解ControlNet 网络更新时间的概念;2. 学习用RSNetWorx for ControlNet软件配置ControlNet网络;3.了解ControlNet 中Produce/Consumer 传输模型,4. 比较Produce/Consumer 与Peer to peer 通信的特点掌握ControlNet网络上控制器与控制器的通信方法。本

54、实验系统所用模块包括:1 计算机-对控制器进行编程及网络配置;2 ControlLogix 控制系统-包括:1756-PA75 电源;1756-L61ControlLogix 处理器(对应Slot 0;1756-ENBT 以太网通信模块(对应Slot 1;1756-CNBR/D ControlNet 网络通信模块(对应Slot 2;1756-DNB DeviceNet网络模块(将用于DeviceNet 网络实验,对应Slot3;1756-IB32/OB32 数字量输入输出与外部被控对象连接的接口。3 CompactLogix控制系统-包括:1769ECL 左侧终端;CompactLogix L

55、32 C;1769-PA2 电源模块;1756-IQ32/OB32 数字量输入输出;1769ECL 右侧终端。4FlexLogix 控制系统-包括:1794PS13 电源模块;1794ACN15 以太网通信适配器;1794IB16/OB16 数字量输入输出。4 连接同轴电缆及其他附件。本实验系统采用了目前自动化领域最先进的NetLinx 网络架构,利用EtherNet 可以实现远程操作、远程编程、远程网络配置组态等功能。计算机通过以太网连接1756-ENBT模块,通过ControlLogix 框架访问所有模块。ControlLogix 系统通过1756-CNBR/D 与Compact Logi

56、x控制器的ControlNet 网络端口连接,进行实时的数据交换功能。 图3.1 实验系统硬件结构本实验系统所用软件包括:1. 操作系统-Windows XP Server Pack 2 操作系统,自动登录,无需密码;2. RSLinx V2.53 版本-强大的通信软件,包含了A-B 所有硬件设备的驱动程序,并提供了与第三方应用软件的通用接口,本实验用其实现计算机与控制系统的连接;3. RSLogix5000 V15/V16 版本-ControlLogix 控制系统编程软件;4. RSNetworx For ControlNet V5.00 版本-ControlNet 组态工具软件。RSNetWorx软件,是32 位图形网络组态工具支持软件。RSNetWorx 的网络定位视图,提供了网络组态所需要的信息和工具。RSNetWorx 提供了一个图形化的网络视图,改善带宽利用率的调度,并具有在