现场总线实验报告

1、. .2021-2021学年第一学期实验名称：PLC及现场总线实验班级：06111306小组成员：樊振辉1120211650 X泾洋1120211651茶建豪11202116562021年1月4日一、实验目的1、了解简单生产线工业自动化系统的根本组成；2、了解简单的控制网络和PLC工作原理；3、学习PLC和变频器的简单编程。二、实验器材实验台包括Rockwell Micro850 PLC、变频器、触摸屏、路由器、工控机和操作面板等，实物如以下图所示。各局部之间的连接构造如以下图所示：其中，PLC、工控机、触摸屏和变频器之间通过网络连接。各设备的IP地址如以下图，其中X根据各实验台的序号，分别为

2、0,1,19。各部件的外形及说明如下：（1） PLCPLC型号为Micro850，由电源模块、处理器模块、开关量输入模块和开关量输出模块等组成，如以下图所示。它是本实验的主要控制器，所有的控制逻辑均在该设备中完成。PLC的处理器模块通过网线连接至路由器；处理器右侧的第一个模块为开关量输入模块，其开关量输入点DI00-DI11分别接至上面的端子板上，并通过端子板接到操作面板的按钮上；开关量输入模块右侧的是开关量输出模块，其开关量输出点DO00-DO10接到了操作面板的指示灯上。（2） 操作面板操作面板上面安装有按钮和指示灯，如以下图所示。其中，上排的八个指示灯用于指示控制系统的工作状态，下排的七

3、个按钮和一个切换开关用于操作。右侧的一个指示灯和按钮一般用于急停按钮和报警指示。上排的八个指示灯从左向右分别对应PLC输出的DO00-DO07，当PLC的某个通道输出高电平时，对应的指示灯点亮。下排的七个按钮从左向右分别对应PLC输入的DI00-DI06，当按钮按下时，对应的DI通道闭合表示输入接通。切换开关有三个状态，分别为左、中、右。其中，左侧位置对应PLC的DI07闭合DI08断开，右侧位置对应PLC的DI08闭合DI07断开，中间位置对应DI07和DI08均断开。（3） 变频器和液晶屏控制电机转速的变频器如下左图所示。该变频器的输出控制下部的电机旋转。其控制给定和参数通过网络进展传输。

4、液晶屏如下右图所示，其显示数据通过网络进展传输。三、实验内容本实验使用PLC、变频器、液晶屏和操作面板模拟一个简单的生产线传送带工作过程。在如以下图所示的传送带传送工件的过程中，操作面板上的按钮通过PLC控制传送带的启停和正反转，并通过变频器进展电机的升速和降速。在实验中。控制模拟的生产线布局如以下图所示：工件的正反向运动工件电机传送带PLC液晶屏变频器编程计算机操作面板检测设置操作和显示编程操作和显示实验中，操作面板上的按钮和指示灯与PLC的IO之间的对应关系如下表所示：输入/输出状态分配表输出地址表输入地址表DO0010Hz正转指示灯DI06完毕运行按钮DO0110Hz反转指示灯DI07启

5、动正转运行DO0225Hz正转指示灯DI08启动反转运行DO0325Hz反转指示灯DO0410Hz正转指示灯DO0510Hz反转指示灯DO07运行频率指示灯模拟传送带的工作流程如下：切换开关位置开场右，DI08=1，反转左，DI07=1，正转变频器输出反转，频率10Hz；指示灯DO01点亮；变频器输出正转，频率10Hz；指示灯DO00点亮；延时5s延时5s变频器输出反转，频率25Hz；指示灯DO03点亮，DO01熄灭。变频器输出正转，频率25Hz；指示灯DO02点亮，DO00熄灭。延时5s延时5s变频器输出反转，频率10Hz；指示灯DO05点亮，DO03熄灭。变频器输出正转，频率；10Hz；指

6、示灯DO04点亮，DO02熄灭。延时5s延时5s变频器输出电机停顿；指示灯DO05熄灭。变频器输出电机停顿；指示灯DO04熄灭。在工作过程中，假设按下按钮DI06，那么运行停顿。指示灯DO07随着变频器输出的频率的变化闪烁频率也会发生变化。四、实验步骤在实验中，由于各设备PLC、变频器、液晶屏的IP地址已经设置好，可以先完成PLC编程实现模拟生产线流程。然后再学习如何设置各设备的网络IP地址，并完成网络连接。4.1软件介绍本次实验使用的主要软件包括：(1) PLC编程软件Connectedponents，PLC编程软件，在软件中可以选择梯形图编写程序，软件有自我编译，实时在线监测等功能，详情请

7、见下面介绍。(2) BOOTP/DHCP软件首次编辑IP地址时，打卡BOOTP/DHCP，软件会自动扫描交换机上的所有设备，每个设备有自己的mac地址，我们通过mac地址来确定是什么设备，从而对它的IP进展初始设定，一旦IP设定，软件将不再扫描。(3) RSLinx Classic Gateway软件RSLinx Classic Gateway是网络状态监控软件，翻开RSLinx Classic Gateway，软件会自动扫描交换机上所配置的设备是否在线，对应设备的IP、种类。我们可以同过RSLinx Classic Gateway来判断设备运行状态。在工控机上启动PLC编程环境软件Conne

8、cted ponents，选择梯形图方式编写控制程序。具体步骤如下。4.2 程序主控制器的选择配置1翻开Connected ponents软件；2添加控制器在右侧控制器中选择硬件型号2080-LC50-48QWB,添加到程序中3添加梯形图程序在工程管理器下找到程序，右键选择梯形图编程方式。4设置PLC以太网的IP地址在PLC模块设置选项下选择以太网，在因特网协议IP设置中选择“配置IP地址和设置，输入改PLC指定的IP地址详见试验台上的定义IP地址R：192.168.1.x2子网掩码X：255.255.255.0 一般为默认4.3局部指令讲解1程序根本局部在工程管理器的程序菜单下选择Prog1

9、双击进入程序界面关于工具箱我们可以通过点击工具箱下LD的指令，通过拖拽到程序的梯级内添加对应指令。l 梯级假设想增加程序行数，那么可以推拽添加梯级所添加的梯级在指定位置下一行l 指令块本程序所用的延时程序指令块，move指令块，数据转换模块都是在指令块拖拽到主程序之后双击在列表中选择的。l 分支添加并联关系，推拽到相应需要并联的指令下。l 直接线圈当直接线圈接通为“1的状态时，直接线圈接通，当接通状态为“0时，直接线圈断开，状态实时与输入一样。l 设置线圈当设置线圈接通为“1的状态时，设置线圈接通，当接通状态由“1为“0时，设置线圈保持接通，指导收到重置线圈的重置条件时，线圈对应输出由“1变为

10、“0。l 重置线圈当重置线圈接通为“1的状态时，重置线圈接通，重置对应输出的状态“1使其输出为“0。l 直接接触常开点，常态为“0假设改点被置位，那么常开点接通。2指令块变频器a变频器PFX指令块调用在工具箱中选择指令块，推拽到主程序中，双击指令块，选择PFX变频器指令，选择输入分支的各个参数指标如图。此种方法比较繁琐，还有一种添加集成指令库的方式，将配置好的PFX指令封装成集成指令块，在程序中导入压缩文件。PS：加上图解b变频器PFX指令块相关说明一台PLC可以最多8台变频器，PFX_1到PFX_8，每一台一个编号，一个IP地址。对应编辑每台变频器的参数就可以进展对不同变频器的控制。此实验讲

11、述单台的变频器控制。Cmd_Stop：变频器停顿参数，Bool型变量，此参数通过输入触发当状态值为“1时，变频器停顿运行状态。Cmd_Start：变频器启动参数，Bool型变量，此参数通过输入触发当状态值为“1时，变频器启动运行状态。Cmd_SetFwd：控制电机正转参数，Bool型变量，此参数通过输入触发当状态值为“1时，变频器控制电机正转。Cmd_SetRev：控制电机反转参数，Bool型变量，此参数通过输入触发当状态值为“1时，变频器控制电机反转。Cmd_SpeedRef:变频器运行频率显示，Real型变量，此参数反响回变频器此时运行的频率值。Cmd_AccelTime1：加速时间设置，

12、Real型变量，此参数设置加速时间。Cmd_DecelTime1：减速时间设置，Real型变量，此参数设置减速时间。Cfg_IpAddress：设置对应变频器的IP地址，详见试验台的IP配置。c.在全局变量中设置参数在工程管理器中选择全局变量，在变量搜索框中输入“pfx_1(不区分大小写)，首要设置参数有，IP地址，在Cfg_IpAddress的初始值中输入变频器地址“192.268.1.x3。接下来设置Cmd_AccelTime1和Cmd_DecelTime1的初始值，此处设置成10.0高速计数器HSCa高速计数器HSC指令块调用在工具箱中选择指令块，推拽到主程序中，双击指令块，选择HSC高

13、速计数器指令，选择输入分支的各个参数指标如图。此种方法比较繁琐，还有一种添加集成指令库的方式，将配置好的HSC指令封装成集成指令块，在程序中导入压缩文件。此步骤与变频器文件添加方式一样b高速计数器HSC指令块相关说明在局部变量中找到HSC的MyAppData菜单下的参数MyAppData.HscID：一般设置初始值5MyAppData.HscMode：工作模式为6因为硬件连接编码器输入为I10.0和I10.1MyAppData.Accumulator：编码器计数值MyAppData.HPSetting：报警上限值MyAppData.LPSetting：报警下限值MyAppData.OFSett

14、ing：溢出上限值设置的要比报警上限值要大MyAppData.UFSetting：溢出下限值设置的要比报警下限值要大计时器TONa接通延时指令块调用调用方式与PFX和HSC一样。b接通延时指令块相关说明接通延时计时器：即接通时才开场计时，当输入IN为“1时计时器TON_1开场计时，计时完毕之前假设IN状态由“1变为“0那么计时完毕。故假设要持续计时那么需要在计时范围内持续置“1PT引脚写入需要计时时间，格式为“T#5s代表延时5s当计时时间到达预设时间时，Q端输出1，即在局部变量中TON_1菜单下的TON_1.Q由“0变成“1。数值转换a实数转换ANY_TO_REAL指令块调用调用方式与PFX

15、和HSC一样。b实数转换ANY_TO_REAL指令块相关说明在触摸屏上有些时候需要实数显示，所以我们需要将各种类型的数值转换成实数来显示，就用到ANY_TO_REAL指令，i1输入端需要转换的数据位置。O1存储转换后的数值。MOV将f1中的数据赋值给f2。将f2的值用于显示。新建全局变量在全局变量新定义变量名称，依照所要建立的变量类型选择Bool、Real等。新建完成后，即可对其进展调用。4.4 PLC根本操作l 简单按钮启停和指示使用按钮、指示灯和PLC的DI、DO、定时器完成简单的按钮启停和指示灯闪烁功能。l 编程和运行步骤1翻开开发环境2添加梯形图3编译和下装4运行和监控4.5 软件流程图以正转为例4.5 程序编写5、 实验结果（1） 能完成根本的按钮控制灯亮以及延时程序2我们组自己编写了一个小程序，流程是旋转开关第一个灯亮，两秒后第二个灯亮，再两秒后第三个灯亮，然后同时