ABPLC及网络通讯培训教程.doc
前言为方便设计和调试人员尽快了解和学会应用AB最新PLC系统和最新编程软件RSLogix 5000，利用实验室的现有设备对AB公司 PLC系统熟悉和掌握，并总结出实验材料。1、 了解ControlLogix控制器、FlexLogix控制器、CompactLogix控制器。2、 AB软件RSLogix 5000应用。3、 RSLogix 5000软件平台上采用RS232和EtherNet-IP网络方式编程。4、 AB软件上组成EtherNet-IP网络及通讯。5、 AB软件上组成ControlNet网络及通讯。6、 AB软件上组成DeviceNet网络及通讯。 通过该实验材料的实验室动手实验，每个人可以很快掌握AB公司最新PLC的硬件组态和软件编程。第一节 硬件和软件介绍一、根据实验室模板熟悉AB公司PLC各系列模块1）PLC5大型（实验室无此硬件）2）SLC5003）LOGIX系列CompactLogixFlexLogixControlLogixDriveLogixSoftLogix 4）POINT I/O,远程分站I/O.内容：1) 查看各模块的外形，通讯模块，I/O模块，处理器模块等。2) ControlLogix框架式设计可靠， 安装容易，无需工具。端子可取下，接线方便， 更换快速。主要以此系列PLC作为培训内容3) 可带电热插拔。安装方便。4) 有多种网络通讯模块二、配套软件名称1）通讯平台软件：RSLinx；2）Logix系列PLC编程软件：RSLogix5000；3）网络规划软件（控制网）：RSNetWorx for ControlNet；4）网络规划软件（以太网）：RSNetWorx for EtherNet-IP；5）网络规划软件（设备网）：RSNetWorx for DeviceNet；6）上位机软件：RSView32；7）PenelViewPlus触摸屏软件：RSView Studio for SE(ME)；三、硬件和软件的版本（见表）表一、软件版本号表二、CPU硬件版本号1、对于硬件主要考虑CPU和通讯模块的硬件版本号。2、对于各种应用的软件也均存在版本号。3、在调试时安装软件时要注意各种软件间的版本号匹配。4、软件安装完后，进行硬件版本刷新，并与软件匹配。（方法见后续实验）第二节 通讯实验如何实现编程器与CPU联机通讯？两个机架通过同轴电缆连接Controlnet模块连接。在联机前我们要启动Rslinx软件。对于电脑与PLC联机方式有三种一、使用RS232电缆，将CPU与电脑的COM联接，按下面步骤操作。1）打开RSLinx，点击或。2）在工具条上点击3）选择RS-232 DF1 devices4、点击Add New，OK确认。5、直接点击Auto-Configure，如果出Auto configure successful!，表示通讯连接成功。6、直接点击ok即可。7、单击，通过上述方式查看硬件网络结构。8、网络结构如下：二、通过以太网电缆，将电脑与PLC机架上的以太网模块1756-ENBT连接，分如下两种方法设置。1、使用分配IP地址方法，连接PLC。1）打开RSLinx，点击或。2）在工具条上点击 3）选择Ethernet Devices, 按下 Add New 键4）单击 OK.5）输入与电脑设置在一个网段上的以太网设备的IP地址，并确定即可。在configure Driver 中增加新IP地址，可以访问其它站点。6）单击，通过上述方式查看硬件网络结构如下：2、通过自动获取IP地址的方式连接PLC1）打开RSLinx，点击或。2）在工具条上点击 3）选择Ethernet Devices, 按下 Add New 键4）单击 OK.5）选择本地子网，确定即可。6）单击，通过上述方式查看硬件网络结构。注：这是AB软件的一个特点：模块在网络上的通透性。可以看到任何一级网络的模块，包括以太网，Controlnet网络和Deviecenet网络的各种模块。附：使用BOOTP-DHCP对以太网模块分配IP地址：1、首先在1756-ENBT模块上找到其物理地址。2、打开BOOTP-DHCP Server软件 3、新建以太网地址，输入物理地址和分配的IP，要求IP地址与电脑的IP地址在一个网段上。 4、点击ok确定。 5、有时需要框架重新上电，才能设置成功，即可在ENBT模块上显示看到。 经过以上设置即使在没有编程电缆时，通过以上方法分配IP的ENBT模块也可以连接到CPU上进行通讯控制。 第三节 硬件升级通过本节的实验内容，掌握遇到CPU和软件的版本不一致，如何对CPU进行硬件升级的方法？ 1、在Rslinx软件的界面下，点击CPU查看CPU的版本，右键击CPU，点击Device Properties，现在看到CPU的版本号是15.5，我们可以把它的版本号改成12.25，下面我们来做。2、在确定安装了硬件升级的软件后，点击“程序”“Flash Programing tool s”“Control FLASH” 3、下一步，选择L55在这里可以选择多种CPU各种I/O模块，各种特殊模块，4、下一步，选择网络路径，有两种：1）通过AB_DF1-1, 选择RS232方式，但此种数据的传输的较慢，花费时间较长，约30分钟左右。2）通过以太网通讯方式，由于其数据的传输速度较快，时间大约在5分钟左右即可升级完毕。在刷新硬件时不允许出现掉电现象，如果中途掉电将即刻损坏硬件，造成反厂维修，所以建议在确保电源稳定的情况下刷新硬件，且在硬件满足的条件下最好采用以太网的方式。5、选择要改变版本的CPU，OK，注：可以点击show all，看到多种版本号，选择要改成的版本号，6、下一步，7、软件开始运行， 8、硬件升级完毕，9、点击OK，退出Control FLASH。硬件升级完毕。 一旦刷新完硬件，且和软件匹配后，就不需要再做此项工作。 第四节 RSLogix5000硬件组态 主要内容:· 根据实际硬件结构，在软件中进行配置硬件· ControlNet网络规划· 了解强大的编程能力 进入RSLogix 5000程序软件一、 如何组成基本的硬件结构？1、双击桌面图标 进入RSLogix 5000软件 。下面是RSLogix 5000编程界面。 2、新建工程3、设置参数如下。Revision: Logix 平台，提供了固件升级手段。注意：CPU的硬件版本一定要和软件版本一致。Type：在Type下拉菜单中你可选择基于Logix 平台的选择多种处理器。确定你的CPU 在第0槽位。实际上CPU 不受槽位限制。 4、点击OK。在RSLogix 5000窗口左侧是树形工程管理器，名字是Controller lab1。这时没有I/O，没有数据表和程序文件。 5、右 键点击 I/O configuration。选择 New Module。 在下面对界面中选择Control NET模块。单击OK. Compatible Module 物理模块的模块类型(Module Types)、目录号(Catalog Number)以及主要版本号(Major Revision)必须与软件组态匹配，次要版本号(Minor Revision)必须大于等于软件指定的数值，否则RSLogix 5000将不接受所插模块。Disable Keying RSLogix 5000不会检查模块版本的匹配情况。Exact Match 物理模块的下列五个参数必须与软件组态匹配，否则RSLogix 5000将不接受所插模块：Vendor, Product Type, Catalog Number, Major Revision, Minor Revision（供应商、产品类型、目录号、主要版本号、次要版本号） Next. Inhibit Module选择时，该模块在硬件组态中不参与组态，可以认为没有该模块。 Major Fault 选择时，模块有故障停止处理器。下面是错误原因。在联机状态下可以检查故障情况。 一直Next直到Finish，这样就配置好了Control NET模块。6、下面我们配置I/O 模块。右键点击 I/O configuration。选择 New Module，这里选择输出模块1756-OB16E。模块命名为OB16，放在机架的第10号槽位上。点击NEXT可以看到。 在这里可以定义输出模块的每一个输出点的状态。 CPU在程序模式（编程模式）下可以定义单个点的输出状态是on、off还是hold。 CPU在故障模式（比如拔掉CPU）下可以定义单个点的输出状态是on 、off还是hold。如果设置为on，当拔掉CPU后定义的那点将会输出为on，可以体会到I/O模块在没有CPU的情况下也是可以工作的。 7、右键点击 ， Controller Tags.。 你会发现， 系统自动为你生成了该模块数据。 Local：10：C Local：10：I Local：10：OLocal代表是本地的机架10代表该模块在机架的第10槽位C、I、O代表三种数据类型（Configuration、Input、Output）。所有的模块信息都在你的掌握中，任你支配。在这个项目里我们配置的是输出模块，可以点开+ Local：10：O看到模块自动分配的地址标签。地址标签有32位，这些位从右到左数字是031。 9、每一地址位的标签见图 6、这时我们可以连接CPU，对硬件进行组态。 在Rslogix5000软件下，点击下拉菜单Communication的Who active，选择建立的通讯口+AB-DF-1或以太网进行编程器与CPU联机通讯，找到相应的CPU，下载硬件和程序到CPU里，并可以进行在线编程，调试。这时注意CPU的钥匙要在远程或编程位置。CPU钥匙共有三种位置：RUN 运行REM 远程PROG 编程 1）通过RS232联机的方式如下： 点击下拉菜单Communication的Who active，选择建立的通讯口+AB-ETH-1后，选择CPU可以Go Online，联机CPU。 下载，点击Download。下载完毕后，在Rslogix5000程序软件中，发现I/O not Respondin的绿灯在闪烁。同时发现I/O configuration的文件前有黄色的感叹号，有一些模块上也有，现在是正常现象。见下图：选择的通讯路径： 2）通过以太网联机的方式如下：点击下拉菜单Communication的Who active，选择建立的通讯口+AB-ETH-1或+AB-ETHIP-1后，选择相应的IP地址的通讯路径找到CPU可以Go Online，联机CPU。 3.6联机后发现联机路径改变了。通讯速度提高了。 按照实际配置的硬件，在软件中配置，这样才能正常编程通讯。通讯模块可以不用添加的。 第五节 ControlNet网络规划一、如何通过Controlnet模块连接，配置另一个机架？右键点击1、添加新模块1756-CNBR/DControlnet站点的地址是4机架槽数是13。模块安装在机架的1号槽位上。按照提示进行下一步，FINISH以后，在左边的I/O配置里看到新加入的模块。 2、点击Controler TAG可以看到新加入模块的地址标签。 点开+cnbrd：o可以看到有13个槽位 3、现在我们在第二个机架上配置一个输入模块。 右击增加新模块1756-IB32/B命名，设置槽位，点击NEXT对新的输入模块编辑。名字：IB32，在0号槽 可以对模块的Configuration进行编辑。添加模块后，地址标签中可以看到该模块的地址。点开+cnbrd:0:I,这是扩展机架上0号槽位的输入点。4、同样的操作方法可以添加其他的模块。在第一个机架上安装的模块有：1756-DHRIO/C DH+ 安装在2号槽位1756-DNB 安装在3号槽位1756-ENBT 安装在4号槽位1756-MODUEL MVI56MCM 安装在5号槽位1756-HYD02 安装在7号槽位1756-IF4FXOF2F 安装在8号槽位在第二个机架上安装的模块有：1756-OB32 安装在2号槽位1756-IF16 安装在3号槽位1756-IM16I 安装在4号槽位1756-OW16I 安装在5号槽位1756-IR6I 安装在6号槽位1756-IT6I 安装在7号槽位1756-OA16 安装在8号槽位1756-OF8 安装在9号槽位1756-IB16 安装在10号槽位1756-HSC 安装在11号槽位5、 ENBT以太网模块地址设为：10.12.110.33（也可以不用添加） 子网掩码为：255.255.255.0网关为：10.12.110.254三、网络规格划下面我们解决I/O点闪烁和黄色三角号问题。需要对Controlnet网络进行网络规格化。一定要安装RSNET WORX FOR CONTROLNE软件。且按照下列方法对Controlnet地址设置。把1756-CNBT模块拆下来，看上截面，可以发现有两个设置开关。一个是十位，一个是个位。按照要求设置就可以了，地址范围：199。地址可以在模块的前面板上显示出来。在安装的AB软件的程序菜单下启动Rsnet Worx For Controlnet软件。1、点击online图标选择+AB-DF-1-1一直点开“+”，选择“+A”，Controlnet网络。2、见下图选择，点击OK，开始对网络进行规格化。等待，网络检查完毕后，3、点击编辑，打钩，见下图，系统对网络进行编辑编辑完毕后，4、点击Network下拉菜单中的属性Properties。可以设置参数，NUT时间根据这时存盘，等待。5、在回到程序中可以看到黄色的三角号消失了，PLC运行正常。ControlNet网络规划实验完毕。 第六节 简单的编程 1、开始你的第一个程序。点击MainRoutine。 自己做个简单程序方波1.1 添加闭点1.2 要定义这个闭点，右键点击New Tag， 1.3确定，在标签栏里可以看到你定义的标签。 2 、同样定义计时器T1，T2，见标签， 3 、 保存程序，下载到CPU中，4 、 我们可以通过Trends看到波形图。4.1在Trend菜单下新建trend1，下一步，添加T1.EN，完成。4.2点击Tend的属性，设置X轴和Y轴的大小。X轴的设定。4.3Y轴的设定4.3Y轴的设定 4.4在Tend界面下，运行，可以看到方波。 5、如何在监控界面对变量强制？ 5.1首先要选择Enable all I/O Force 在要强制的变量上右击，可以选择 Force on 强制on Force off 强制off Remove Force 取消强制 5.2 也可以在变量表里监控和强制变量。 也可以双击梯形图中要修改的某一行，实现在线修改的功能。 第七节 AB的网络不同的通讯接口模块适用于不同的网络。在ControlLogix背板上安装多个通讯接口模块，以便构建网关来桥接或路由不同网络间的控制和信息数据。消息直接通过背板从一个通讯接口模块传到另一个模块。可以规划一条消息路径使之通过最多4个框架，框架内不需要ControlLogix控制器。NetLinx开放式网络架构NetLinx开放式网络架构是RA自动化使用的开放网络技术，用于从企业级到车间级的信息无缝集成。基于NetLinx的网络包括EtherNet/IP，ControlNet，DeviceNet都采用 CIP（Common Insustrial Protocol）协议，所以使用相同语言，和相同的网络通讯服务。作为集成构架的一部分，NetLinx网络架构将自动化系统的所有组件无缝地集成在一起，包括从单一网络的设备到多网络多设备，甚至包括访问Internet有助于提高灵活性、减少安装费用、提高生产率。l EtherNet/IP是一种开放的工业网络标准，支持隐式和显示报文通信，使用商业级、现有的以太网设备和物理介质。通讯速率10/100Mbps。l ControlNet支持智能、高速控制设备之间共享监控、工作-单元协调、操作员接口、远程设备组态、编程、以及故障诊断需要的信息。通讯速率5Mbps。l DeviceNet支持低成本，高速访问来自大范围的工厂级设备的现场数据，并能够有效减少接线。通讯速率125、250、500Kbps。选择网络，可以对系统组态，以便在众多设备、计算机和操作系统之间进行信息交换。在ControlLogix背板上采用CIP协议的网络模块：1、ControlNet模块1756-CNB(R)，所需同轴电缆1786-RG6F，接头1786-TPS，终端1786-XT。2、EtherNet/IP模块1756-ENBT，所需电缆为网线，接头水晶头。3、DeviceNet模块1756-DNB，使用电缆为扁缆、粗缆，接头采用细缆。针对此三种网络的规划软件为RsNetWorx，分别对应有RsNetWorx for EtherNet/IP；RsNetWorx for ControlNet；RsNetWorx for DeviceNet。对ControlNet的网络规划在第五章节已经讲述过，其它两种比较简单，且并不常用就不再累述。其它常用三方网络（采用三方模块）一、 Profibus-DP采用Woodhead公司的SST-PFB-CLX-RLL模块，使用SST Profibus Configuration软件配置节点数量和地址，及分配通讯地址。使用方法如下：1、 首先要使用超级终端将硬件模块更新到4.07以上版本。2、 打开软件设置通讯方式：采用RsLinx。3、上传现有配置 4、读取现有配置，正确后下传，可监控状态。、 Modbus采用ProSoft公司的MVI56-MCM模块，使用样例程序编制通讯程序 。使用方法如下：1. 如右图创建新的模块，或从样例程序中复制已经创建的MCM模块。2. 如果是新创建模块，则需要选择的模块类型是 1756-MODULE。3. 新建模块的设置如图所示。如果是从样例程序中复制的模块，那么这些设置都已经内置。4. 下个步骤是复制样例程序的User-Defined里所有的数据类型到新的程序中。 5. 然后复制样例程序中的tag到新的程序。需要复制的tag包括：ColdBoot（模块冷启动），WarmBoot（模块热启动）和MCM。 如果新创建MCM tag，那就必须仔细参考样例程序和说明书对新的MCM tag预先填写设置数据。6. MCM.ModDef的数据设置。 此Tag设置模块的基本数据传送结构7. MCM.Port2和MCM.Port3的数据设置。 这两个Tag设置模块的两个Modbus端口的设置。每个Tag的具体含义请参考说明书。样例程序中把模块的Port2设置成Modbus主站，Port3设置成Modbus从站，并设置了相同的通讯参数。模块运作正常时，Port2可以成功向Port3发送Modbus命令。 先要将Port2和Port3用两根RJ45-RS232和一根RS232 NULL MODEM线连接。8. MCM.P2Cmd定义了P2端口上的Modbus命令。 MCM.P2Cmd【0】这条指令的含义是从Modbus从站地址1的40001开始，用功能代码3读取10个寄存器，所读的数据放置在模块的内部数据库600开始。 每个端口最多100条命令。 9. MCM.P3Cmd定义了P3端口上的Modbus命令。 如果P3端口做从站，这些设置的命令将无效。 10. MCM.InStat用来查看模块的状态数据。 11. 复制MainRoutine里的此行程序，以及两个子程序：ReadData 和 WriteData。 12. ControlLogix Tag和模块的内部数据库的对应关系，以及数据流向。总结：- 从样例程序复制MCM模块到新程序- 复制 user-defined 数据类型- 复制 Tags- 复制 ladders 和 routines- 通过MCM Tag设置您的Modbus网络应用 样例程序运行后，连接端口2和3后，WriteData【0】到WriteData【9】的数据会经过模块，Modbus网络，模块，最后到ReadData【0】到ReadData【9】内。 综上所述，本人将自己对AB公司的PLC及其网络通讯作了简要的介绍，仅用于初学者和现场调试人员使用，错误之处请多更正。
