罗克韦尔实训.pdf
1 目 录 一、引言.2 二、系统总体方案设计.3 2.1 系统硬件配置及组成原理.3 2.2 系统变量定义及 I/O 地址分配表.4 2.3 硬件系统接线图设计.4 三、控制内容及程序设计.5 3.1 控制要求及内容.5 3.2 PLC 与上位监控软件通讯.5 3.3 控制程序设计思路.6 3.4 实现的效果.7 四、结束语.8 参考文献.9 附录：带功能注释的源程序.10 2 一、引言 抢答器是一种典型的电气控制产品，广泛的应用在各种智力抢答器抢答竞赛中。现在市面上的抢答器种类繁多，控制方式也不尽相同。本次实训的设计目的是使用Rockwell AB 系列的 PLC 来控制智能抢答器系统，并在实训过程中掌握 PLC 的编程软件及指令编程的使用方法；掌握线圈与接点、中间变量与实际变量之间的关系以及掌握 PLC 下位机与上位机通讯、软件调试的方法。在各类竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一名选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答过程中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使有两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。智能抢答器系统要求主持人按下启动按钮，准备抢答指示灯 L7亮。主持人提出问题后，按下控制按钮 K4 的同时，准备抢答指示灯 L7 灭，允许参赛队进行抢答。最先抢答队有效（另外两队再抢答无效），对应的抢答指示灯亮；回答问题正确，得分指示灯亮。如果主持人在提问题的过程中（或准备抢答指示灯L7 亮时），某个参赛队抢答，则视为犯规，该队抢答灯亮，犯规指示灯 L8 亮。主持人按下复位按钮 K5，系统又回到初始状态，准备抢答指示灯 L7 再次点亮，进行下一轮抢答竞赛，如此循环下去。当主持人按下停止按钮，系统才停止工作。通过此过程来显示智能抢答器的抢答功能。此过程中用到的软件有 RSLogix 500 编程软件、RSLinx 应用软件等。其中RSLogix 500编程软件是适用于SLC 500和MicroLogix处理器的32位WindowsTM梯形图逻辑编程软件包，其运行环境是 MicrosoftTM Windows 95 和 Windows NTTM，与 Rockwell Software 基于 DOS 的任何编程软件所创建的程序兼容。3 二、系统总体方案设计 2.1 系统硬件配置及组成原理 硬件系统由编程计算机(上位机)、AB MicroLogix1500 PLC 控制器(下位机，数字量输入/输出点为 7 入/8 出)和抢答器被控对象等组成，编程计算机(RS232通讯口)和 AB MicroLogix500 PLC 控制器(RS232 通讯口)之间通讯采用 DF1 通讯模块。抢答器被控对象结构示意图如下所示。图 1：抢答器被控对象结构示意图 图 2：系统组成图 4 2.2 系统变量定义及 I/O 地址分配表 表 1：I/O 地址分配表 输 入 信 号 输 出 信 号 信号元件及作用 PLC 输入口地址 信号元件及作用 PLC 输出口地址 启动/停止带锁按钮 I:0/0 1 队抢答指示灯 L1 O:0/0 1 队抢答按钮 K1 I:0/1 1 队得分指示灯 L2 O:0/1 2 队抢答按钮 K2 I:0/2 2 队抢答指示灯 L3 O:0/2 3 队抢答按钮 K3 I:0/3 2 队得分指示灯 L4 O:0/3 主持人控制按钮 K4 I:0/4 3 队抢答指示灯 L5 O:0/4 主持人复位按钮 K5 I:0/5 3 队得分指示灯 L6 O:0/5 主持人确定得分按钮 K6 I:0/6 准备抢答指示灯 L7 O:0/6 犯规信号灯 L8 O:0/7 接 0V DC DCCOM1.DCCOM2 接 24V DC DCCOM1.DCCOM2 2.3 硬件系统接线图设计 图 3：硬件系统接线图 5 三、控制内容及程序设计 3.1 控制要求及内容 1.主持人按下启动按钮，准备抢答指示灯 L7 亮。2.主持人提出问题后，按下控制按钮 K4 的同时，准备抢答指示灯 L7 灭，允许赛队进行抢答。最先抢答队有效（另外两队再抢答无效），对应的抢答指示灯亮；回答问题正确，得分指示灯亮。3.如果主持人在提问题的过程中（或准备抢答指示灯 L7 亮时），某个参赛队抢答，则视为犯规，该队抢答灯亮，犯规指示灯 L8 亮。4.主持人按下复位按钮 K5，系统又回到初始状态，准备抢答指示灯 L7 再次点亮，进行下一轮抢答竞赛，如此循环下去。5.当主持人按下停止按钮，系统才停止工作。3.2 PLC 与上位监控软件通讯 PLC 与上位监控软件通讯是通过串行口 232 通讯接口与 PLC 控制器相连的，完成这一过程需要配置 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（EtherNet/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。6 图3.2 RSLinx 软件启动界面 2）在图 1.1 所示的 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，弹出通信驱动程序配置界面。在“Configure Drives”窗口中，从驱动类型中选择“RS-232 DF1 devices”。单击“Add New”按钮。建立一个新的项目名，关闭窗口。打开 RSLogix 500 编程软件，在 File 中选择 New，给 PLC 上电，完成 PLC 与上位监控软件通讯。3.3 控制程序设计思路 通过一系列的指令，实现抢答器的功能（详见附录）7 图 3：设计思路图 3.4 实现的效果 主持人按下控制按钮 K4 后，三个参赛队开始抢答，有犯规者则犯规信号灯亮。抢答成功者若回答正确，得分。当主持人按下复位按钮则开始循环，按下停止按钮，系统停止工作。8 四、结束语 通过这次实训，我学习并熟悉了罗克韦尔实验室，学会了用 Rockwell software 以及程序的流程、项目的建立等。在此过程中也遇到了一些困难，在老师和同学的帮助下，我积极的学习和请教的确学会了一些东西，在此特别的感谢他们！在做智能抢答器的过程中，我最大的收获就是对抢答器的工作流程有了明确的认识，把抢答过程理解的很透彻。在我编程的过程中，这给了我很大的启示，也减轻了很多的麻烦。使我明白只要肯用脑，复杂就会变得简单。我相信这一体会会在我以后的工作中有很大的影响。这次的智能抢答器是实现三个参赛队的抢答，包含抢答成功和犯规、以及循环复位等。优点是电路简单易懂，让人清楚的理解到此抢答器的方便。缺点是选手答题没有时间限制。电路设计应该加入主持人控制按钮。改进此电路设计可以加进主持人一个按钮控制整个电路同时加入倒计时这样更加完美。通过两天的课程设计,使我对罗克韦尔有了进一步的了解。我的理论知识掌握得更扎实、动手能力明显提高。同时，通过网上搜索等多方面的查询资料我学到许多在书本上没有的知识，也认识到理论联系实践的重要。在制作当中遇到了许多以前没遇到的困难。我们利用许多的方法去解决所遇到的问题。我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。而且通过对此课程的设计，我不但知道了以前不知道的理论知识，而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛。在此我要感谢老师的谆谆教导和组员的帮助。我相信这十几天的不懈努力会给我未来的学习带来很多的启发,我会在以后的工作生活中更好的理论联系实际,证明自己的能力。9 参考文献 1 常晓玲 电气控制系统与可编程控制器 北京：机械工业出版社，2006 10 2 田瑞庭可编程序控制器应用技术M北京：机械工业出版社，1994 3 王淑英 电气控制与 PLC 应用 3 版.北京：机械工业出版社，2005.1 4 邓则名，邝穗芳电器与可编程控制器应用技术M.北京：机械工业出版社，1999 5 顾战松，陈铁年可编程序控制器原理及应用国防工业出版社，1996 6 于庆广可编程控制器原理及系统设计北京清华大学出版社，2004 7 张万忠可编程控制器应用技术北京化学工业出版社，2001.12 8 田瑞庭可编程控制器应用技术北京：机械工业出版社，1994 9 张万忠可编程控制器应用技术北京：化学工业出版社，2001.1 10 史国生主编 电气控制与可编程控制器技术 化学工业出版社 11 吴作明主编 PLC 开发与应用实例详解 北京航空航天大学出版社 12 王阿根主编 电器可编程控制原理与应用 清华大学出版社 13 陈建明主编 电气控制与 PLC 应用 电子工业出版社 14 高钦和主编 可编程控制器应用技术与设计 人民邮电出版社 10 附录：带功能注释的源程序
