工业数据采集与标识解析 课件2.2 仓位数据采集

项目二生产过程数据采集任务2.2仓位数据采集通过远程IO模块采集仓位数据，实现仓储系统的智能化管理。配置远程IO模块的通信参数和寄存器地址，编写并调试PLC程序，确保数据采集的准确性和实时性。通过系统搭建、程序编写和调试优化，完成仓位数据的采集与控制，并在HMI或SCADA系统中进行实时显示和监控，确保系统稳定运行。2.2.1任务要求1.任务要求LCPLC工作原理：扫描周期：输入处理→程序执行→输出处理。输入处理：读取所有输入信号，并将其存储在输入映像寄存器中。程序执行：根据输入映像寄存器中的信号执行用户编写的控制程序。输出处理：根据程序执行结果更新输出映像寄存器，并驱动输出设备。1.PLC基础2.2.2知识准备传感器工作原理：模拟量传感器：将物理量转换为连续的电信号（如0-10V、4-20mA）。数字量传感器：输出离散的开关信号（如0和1）。

2.传感器技术2.2.2知识准备远程IO模块工作原理：远程IO模块作为PLC的扩展，采集传感器数据并传输到PLC，或接收PLC控制信号并传送到执行器。3.远程IO模块配置2.2.2知识准备1）PROFINET协议：基本概念：了解PROFINET的实时通信和非实时通信机制。设备配置：在PLC软件中添加PROFINET设备，设置IP地址、设备名称等参数。数据传输：配置GSDML文件，定义设备数据结构，实现数据的读取和写入。

4.工业通信协议2.2.2知识准备（2）MODBUS-TCP协议：工作原理：理解MODBUS-TCP的主从通信模式和请求/响应机制。数据帧结构：掌握MODBUS-TCP的PDU（ProtocolDataUnit）结构，包括功能码、地址、数据等。寄存器地址：配置MODBUS设备的寄存器地址，实现数据的读取（如输入寄存器、保持寄存器）和写入（如线圈、保持寄存器）。

4.工业通信协议2.2.2知识准备（3）PROFIBUSDP协议：基本概念：了解PROFIBUSDP（DecentralizedPeripherals）的工作原理，主要用于分布式I/O设备的快速通信。网络拓扑：掌握PROFIBUSDP的网络拓扑结构，包括总线型、环形等。设备配置：在PLC编程软件中添加PROFIBUSDP设备，设置设备地址、波特率等通信参数。数据传输：配置GSD文件，定义设备数据结构，实现数据的周期性和非周期性传输。

4.工业通信协议2.2.2知识准备（4）通信参数设置：波特率：根据设备要求设置通信速率（如9600、19200、115200bps）。数据位、校验和停止位：配置为设备要求的参数，确保通信稳定。

4.工业通信协议2.2.2知识准备（5）网络配置与优化：网络拓扑：设计合理的网络拓扑结构，确保通信路径简洁、高效。IP地址分配：确保网络中各设备IP地址的唯一性，避免地址冲突。通信质量检查：使用网络分析工具（如Wireshark）监控网络流量，优化通信质量，排除干扰和丢包问题。

4.工业通信协议2.2.2知识准备在工业自动化中，为了实现对仓位数据的高效管理和控制，常常需要将远程IO模块采集到的仓位数据进行转换和处理。5.仓位数据转换（从IO点到int）2.2.2知识准备数据展示与应用将转换后的整数数据存储在PLC寄存器中后，可以在HMI或SCADA系统中进行实时显示和监控。例如，使用HMI系统将整数数据转换为可视化图表，显示每个仓位的状态；或在SCADA系统中设置报警阈值，当某个仓位状态发生变化时，系统自动报警提示。5.仓位数据转换（从IO点到int）2.2.2知识准备2.2.3任务实施（1）硬件准备1.任务准备数量名称型号数量备注1远程IOEX-11101GSD文件2PLCS712001

4交换机8口交换机1配套网线（2）软件准备序号名称型号数量备注1博途V161数量名称型号数量备注1远程IOEX-11101GSD文件2远程IOEX-1020/DP-Adapter

3PLCS712003PLC2.2.3任务实施（1）远程IO模块GSD文件管理2.系统安装远程IO的GSD文件导入至博途软件中①打开任意博途项目，选择GSD文件管理。2.2.3任务实施（1）远程IO模块GSD文件管理2.系统安装②安装远程IO模块的GSD文件。2.2.3任务实施（2）1200PLC添加PROFIBUSDP通讯模块2.系统安装①将PROFIBUSDP协议通讯的CM1243-5通讯模块添加到PLC1200左侧机架中。2.2.3任务实施（3）配置EX-1110和EX-1020/DP-Adapter远程IO模块2.系统安装通过配置两种不同协议通讯的远程IO模块控制设备上的各类传感器和执行器。①将硬件EX-1110和EX-1020/DP-Adapter从硬件目录中添加到网络视图。②EX-1110连接PLC1200网口进行PROFINET协议通讯。③EX-1020/DP-Adapte连接CM1243-5通讯模块进行PROFIBUSDP协议通讯。2.2.3任务实施（3）配置EX-1110和EX-1020/DP-Adapter远程IO模块2.系统安装④根据实体设备机架进行（EX-1110）输入输出拓展模块硬件组态：DI：EX_210H_1EX_210H_2RELAY:EX_3208_1EX_3208_12.2.3任务实施（3）配置EX-1110和EX-1020/DP-Adapter远程IO模块2.系统安装⑤根据实体设备机架进行（EX-1020/DP-Adapte）输入输出拓展模块硬件组态：DI：EX_2108_12.2.3任务实施3.系统编程S1-S9分别对应仓位数据MW0里面的9个点位2.2.3任务实施4.系统调试（1）下载程序并更改设备名称2.2.3任务实施4.系统调试（2）在线监控数据S1/1S2/0S3/0S4/1S5/0S6/1S7/0S8/0S9/0分别对应（2#1001_0100_1000_0000）

2.2.3任务实施5.验收优化针对智能仓储单元中的仓位数据采集，本任务应用远程IO模块进行数据采集与控制。通过系统搭建、参数配置、程序编写、调试优化等步骤，确保传感器数据的准确采集和设备的精确控制。最终，数据在控制系统中进行实时显示，保证系统的稳定性、数据的准确性和响应速度，提升仓储管理的自动化和智能化水平。2.2.4

拓展任务可购买支持PROFINET或MODBUS-TCP协议的远程IO模块和仓位传感器，接入PLC主站，通过配置IP地址、设备名称、通信参数（如波特率、数据位、校验方式和停止位）和寄存器地址，确保传感器数据的正确采集。编写PLC程序，实现远程IO模块的数据采集和设备控制。经过系统调试与优化，确保数据采集的准确性和实时性。最终在HMI或SCADA系统中进行实时显示和监控，提升仓储管理的智能化水平。2.2.5课后习题1.判断题（1）远程IO模块只能用于模拟量信号的采集，不能用于数字量信号的采集和控制。（✗）（2）在远程IO系统中，IP地址和设备名称的配置是确保模块与PLC主站通信的关键。（✓）2.填空题（1）远程IO模块的通信参数设置包括波特率、________、数据位、校验方式和停止位。（2）PLC程序通过________实时读取远程IO模块的数据，并进行相应的控制操作。（3）在远程IO系统中，常用的工业通信协议有PROFINET、________和_