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文档简介

1、ControlLogix基础培训手册罗克韦尔自动化自动控制及信息产品集团ControlLogix基础培训手册目 录常用工具1.1通讯管理工具 RSLinx1.2模块升级工具 ControlFLASH2 ControlLogix 编程指南2.1ControlLogix 平台简介2.2Logix5000 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/O2.2.2.5创建标签 (Tag)2.2.2.6利用别名标签 (Alias Tag) 记录 I/O2.2.2.7输入梯形图程序2.2.2.

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 )3.1ControlNet 基本知识3.2RSNetworx for CN 操作步骤4DeviceNet 组态软件(RSNetworx for DN )4.1DeviceNet 基本知识4.2RSNetworx for DN 操作步骤流程监控软件 RSView1 常用工具1.1 通讯管理工具 RSLinxRSLinx 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。

3、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):用户选择从计算机到网 络的通讯方式:串口方式用户检查计 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。点击 RSLinx “ communication(通讯) ”下拉菜 单中的 “ Configure Drivers(配置驱动方式 ) ”选项。在“ available drivers(可用驱动方式)”中选择 “ RS-232 DF1 devices ,再”点

4、击“ add new选”项,并选择 OK 。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 。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 “ ”,以进一步浏览其所延伸的网段。7)1.2 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

5、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

6、版本 10 升级至版本 11):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。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。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。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”。如果有关刷新文件不在缺省安装目 录中,将弹出“文件目

7、录浏览窗口 ”以便用户选择文件所在目 录,点击 “ OK”。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: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2.1 ControlLogix 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

8、, 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

9、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: 12800

10、0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;oIEC1131-3 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。Logix5000SysPMoPFaPUUPUConfConfSPConfSPSPPMaiWILoafssussususuGlsFaulaifo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

11、。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 Producertag)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

12、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、Co

13、ntrolNet 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,

14、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2.3 梯形图常用指令字符串处理指令字符串比较(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 Stri

15、ng conversion (AIC)STOR - String to Real conversionRTOS - Real to String conversionCONCAT - String concatenate (ACN)MID - String middle extract (AEX)FIND - String search (ASC)DELETE - String deleteINSERT - String InsertLEFT 、RIGHT 、MID 、LOWER 、UPPER、REPEATASCII 串口操作指令ACL ASCII Clear Receive and/or S

16、end BufferACB ASCII Number of characters in bufferABL ASCII Test for Buffer LineAHL ASCII Handshake LineARD ASCII ReadARL ASCII Read LineAWA ASCII Write with appendAWT ASCII Write此外还有超过 30 条专用伺服控制指令2.4 功能块图编程与过程控制其中 36 条常用逻辑指令:简单算术指令高级算术指令三角函数?AddModulo Divide指令?Subtract?Truncate?Sine?Multiply?X to

17、Power of?Arcsine?DivideY?Cosine?定Square时计数指令?Logarithm?Arccosine/位指令?Negation?Natural Log?Tangent?Timer On /w Reset?One Shot?Absolute?Arctangent?Timer Off w/ResetRisingValueRetentive Timer On w/Reset?One Shot?比较指令转换指令Count Up/Down w/ResetFalling?EqualRadians?Greater Than or EqualDegrees?Greater Than

18、BCD To?Less Than or EqualDecimal?Less Than?Decimal to还有 42 条用于过程控制和 传动的指令:?Not EqualBCD过滤器指令统计指令?Masked Equal?High-PassMoving Average?Limit过程指令?Alarm?Enhanced PID?Ramp/Soak?Scale?PositionProportional?Split Range TimeProportional?Lead-Lag选择 /限制指令?Function Generator?Select?Totalizer?Enhanced Select?De

19、adtime?Selected Summer?Discrete 2-State?Selectable NegateDevice?Multiplexer?Discrete 3-State?H/L LimitDevice?Rate Limiter逻辑指令?Boolean And?Boolean Or?Boolean ExclusiveOr?Boolean NOT?D Flip Flop?JK Flip Flop?Set Dominant?Reset Dominant传动指令?Pulse Multiplier?S-Curve?PI?Integrator?Second-OrderController?

20、Up/Down3 ControlNet 组态软件(RSNetworx for CN )3.1 ControlNet 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

21、 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。最佳的开放性作 为 国 际 标 准 IEC61158 的 ControlNet 工 业 现 场 总 线 由ROCKWELL

22、 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

23、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

24、 带来的弊病。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。先进的网络模式生产者/消费者(Producer/Consumer)技术快速响 应及确定性高效率、先进的网络模式ControlNet 使用的生 产者 /消费者(Produce

25、r/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, unscheduledConnectionNodes,

26、 distance& RepeatersNUT,RPI,API3.2RSNetworx for CN 操作步 骤DeviceNet 组态软件(RSNetworx for DN )4.1DeviceNet 基本知识Multiple data exchange methods, including Polled, Cyclic, andChange of State (COS)If“ Polled and COS” or“ Polled and Cyclic” is used, the adapterreceives the I/O from the polled messages. It tra

27、nsmits its Logic Statusand Feedback in COS or Cyclic messages. Other data is transmitted inPolled messages.Polled: Polled Rate. Change of State: Heartbeat Rate. Cyclic: SendRate.I/O Messaging:Explicit Messaging.Important:There must be a request message and a responsemessage for all Explicit Messages

28、, whether you are reading or writingdataDevicenet Object Model:Class (Object type)Instance of Class (Object ID)Service (Service Code, available services depend on the class andinstance that you are using)Attribute of Class or Instance (Object Attribute).Explicit and UCMM (Unconnected Message Manager

29、) Messages4.2RSNetworx for DN 操作步 骤ScanlistMappingSlave device ParameterCyclic and Polled data exchanges are configured in the scanner,COS data exchange must be configured in both the adapter and thescanner.Using I/O Messaging: Some types of I/O messaging allow aparameter value to be changed without

30、 using an Explicit Message. Whenyou use them to change a value, the values are not written to the Non-Volatile Storage (NVS). They should be used for frequently changedparameters in program.Using Explicit Messages.Typically, Explicit Messages may write parameter data to Non-Volatile Storage (NVS). D

31、o not create a program that uses Explicit Messages to write parameter data to NVS. (When frequently written,the NVS will quickly exceed its life cycle and cause the drive tomalfunction.)For MSG: PathThe path includes the following:of the DeviceNet scanner.port on the front of the 1756-DNB scanner.Al

32、ways 2.address of the DeviceNet adapter. This is set with switchesor parameters in the DeviceNet adapter.4.3DeviceNet 设备编程:1756DNB& PF70/700/7000 变频器ATTENTION: Risk of injury or equipment damage exists. Only personnel familiar with drive and power products and the associated machinery should plan or

33、 implement the installation, start-up, configuration, and subsequent maintenance of the product using a DeviceNet adapter. Failure to comply may result in injury and/orequipment damage.ATTENTION: Risk of injury or death exists. The PowerFlexdrivemay contain high voltages that can cause injury or dea

34、th. Remove all power from the PowerFlex drive, and then verify power has been removed before installing or removing a DeviceNet adapter.ATTENTION: Risk of injury or equipment damage exists. DPI or SCANport host products must not be directly connected together via 1202 cables. Unpredictable behavior

35、due to timing and other internal procedures can result if two or more devices are connected in this manner.! ATTENTION:Risk of injury or equipment damage exists. If theDeviceNet adapter is transmitting control I/O to the drive, the drivemayfault when you reset the adapter. Determine how your drive w

36、illrespond before resetting an adapter.ATTENTION: Risk of injury or equipment damage exists. Parameters 10 - Comm Flt Action , 11 - Idle Flt Action , and 34-Peer Flt Actionlet you determine the action of the adapter andconnected PowerFlex drive if communications are disrupted. Bydefault, these param

37、eters fault the PowerFlex drive. You can settheseparameters so that the PowerFlex drive continues to run. Precautionsshould be taken to ensure that the settings of these parameters do notcreate a hazard of injury or equipment damage.ATTENTION: Hazard of injury or equipment damage exists. When asyste

38、m is configured for the first time, there may be unintended or incorrect machine motion. Disconnect the motor from the machineorprocess during initial system testing.ATTENTION: Hazard of injury or equipment damage exists. The examples in this publication are intended solely for purposes of example.

39、There are many variables and requirements with any application. Rockwell Automation does not assume responsibility or liability (to include intellectual property liability) for actual use oftheexamples shown in this publication.User-defined fault actionsFaulted node recoveryParameters in the drive a

40、nd adapter can be edited with RSNetWorx.The adapter parameters are appended to the list of drive parameters. Thedrive has 387 parameters, so parameter 388 is the first adapter parameter.the adapter Data Rate switch is set to“ PGM,”在1756DNB模块的输出类Tag中:将Commandregister.run置为1Using I/O Messagingusing Ex

41、plicit Messages.Basics:a. Changes to switch settings on some adapter parameters requirethat you reset the adapter before the new settings take effect.Parameter 09 - Reset Module 0 Ready (Default) 1 Reset Module2 Set Defaultsb. I/O include Logic Command (output)/ Status (input), Reference(output) /Fe

42、edback (input) and Datalink A-D inputs and outputs. ActualCommand/Status data size is 16-bit; 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 -2147483648to 2147483647.For example: Ref. Value/16-b

43、it = Desired FrequencyX32767/ Pr. 55Maximum FreqDatalinks allow a parameter value to be changed without using anExplicit Message. Parameter settings in the drive determine the datapassed through the Datalink mechanism. Datalinks do not write to NVSand should be used for frequently changed parameters

44、, and the value isstored in volatile memory and lost when the drive loses power.When 32-bit parameter using 16-bit Datalinks, typically bothDatalinks (A1&A2 或B1&B2 或C1& C2 或D1&D2) are set to the 32-bitparameter. Regardless of the Datalink combination, x1 will alwayscontain the LSW and x2 will always

45、 contain the MSW.c.1. Parameter 13 - DPI I/O ConfigI/O configuration: x x x x x x xx x x x 0 0 0 0 0. (1Enabled/ 0Disabled)Bit 1-5 determines the type of data as belows sent to the drive0 Logic Command/Reference (Default)1 Datalink A2 Datalink B3 Datalink C4 Datalink DNote: Logic Command (output)/ S

46、tatus (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 ormore DeviceNet adapter(s) that have similar data structures (same datasizes: 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 input2 Datalink B input3 Datalink C input4

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