AB_PLC入门
-
Upload
louis-wang -
Category
Documents
-
view
212 -
download
0
Transcript of AB_PLC入门
-
8/18/2019 AB_PLC
1/85
Allen-Bradley 培训课程
大连华英自动化技术有限公司
主讲人:曹俊义 项目经理
电 话:0411-87622135
传 真:0411-87622107
E_mail:
[email protected]手 机:13889632629
-
8/18/2019 AB_PLC
2/85
第一章 可编程控制器工作原理
• 可编程控制器的产生、发展及特点• 可编程控制器的工作原理
• 可编程控制器的编程语言
-
8/18/2019 AB_PLC
3/85
第二章 Allen-Bradley PLC的硬件结构
• PLC 控制系统的基本结构• ControlLogix 系列可编程控制器硬件简介
-
8/18/2019 AB_PLC
4/85
第三章 ControlLogix5000 PLC程序设计
• 梯形图程序设计
• 结构化文本程序设计• Logix 5000 编程软件应用• Logix 5000 常用指令说明
-
8/18/2019 AB_PLC
5/85
第四章 梯形图设计方法(***)
• 经验设计法• 由继电器电路图到梯形图
-
8/18/2019 AB_PLC
6/85
第五章 PLC 网络组态
• A-B PLC 网络概述• RsNetworx 软件应用
-
8/18/2019 AB_PLC
7/85
第六章 PLC通信与自动化通信网络
• 工业自动化通信网络• A-B PLC通信简介
• RsLinx 通信软件应用
-
8/18/2019 AB_PLC
8/85
第七章 上位机组态软件RsView32
• 监控组态软件的发展• RsView32 与其它组态软件
• RsView32 组态软件的应用
-
8/18/2019 AB_PLC
9/85
第八章 EtherNet 网络通讯
• 通过EtherNet/IP 网络下载和联机• 通过EtherNet/IP网络与1756 I/O 的通信
• 通过EtherNet/IP网络与R sView32通信
-
8/18/2019 AB_PLC
10/85
第九章 ControlNet 网络通信
• 通过ControNet 网络下载与联机• 通过ControlNet 网络与1756 I/O 通信
• 通过ControlNet 网络与R sView32 通信
-
8/18/2019 AB_PLC
11/85
-
8/18/2019 AB_PLC
12/85
可编程控制器的产生
• 1969年 DEC公司研制出了第一台可编程控制器• 1971年 日本开始生产可编程控制器• 1973年 欧洲开始生产可编程控制器
• 可编程序控制器的英文为Programmable Controller,在二十世纪七十至八十年代一直简称为PC。由于到90年代,个人计算机发展起来,也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大,所以美国 AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器(PLC,Programmable LogicController),为了方便,仍简称PLC为可编程序控制器。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统,强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。
-
8/18/2019 AB_PLC
13/85
可编程控制器的发展
• 现在已有第五代PLC产品• 在八十年代至九十年代中期,是PLC发展最快的时期,年
增长率一直保持为30~40%。由于PLC人机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步,挤占了一部分DCS的市场(过程控制)并逐渐垄断了污水处理等行业,但是由于工业PC(IPC)的出现,特别是近年来现场总线技术的发展,IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场,所以近年来PLC增长速度总的说是渐缓。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品,主要应用在汽车(23%)、粮食加工
(16.4%)、化学 /制药(14.6%)、金属 /矿山(11.5%)、纸浆 /造纸(11.3%)等行业。 近年来在电力行业PLC逐渐显示出了其他产品不可替代的优势
-
8/18/2019 AB_PLC
14/85
• 在PLC应用方面,我国是很活跃的,近年来每年约新投入10万台套PLC产品,年销售额30亿人民币,应用的行业也很广。但是与其它国家相比,在机械加工及生产线方面的
应用,还需要加大投入。我国市场上流行的有如下几家PLC产品:
施耐德公司,包括早期天津仪表厂引进莫迪康公司的产品,目前有Quantum、Premium、Momentum等产品;2005年,Te又推出了最新产品
罗克韦尔公司(包括 AB公司)PLC产品,目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等产品;
西门子公司的产品,目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品;
GE公司的产品;日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品。
-
8/18/2019 AB_PLC
15/85
PLC 的特点
• 可靠性高,抗干扰能力强• 适应性强,应用灵活
• 编程方便,易于使用• 控制系统设计、安装、调试方便• 维修方便,维修工作量小• 功能完善
-
8/18/2019 AB_PLC
16/85
PLC 工作原理
• 可编程控制器的基本组成
-
8/18/2019 AB_PLC
17/85
电源 ON
内部处理
输入处理
通信服务
更新时钟、特殊寄存器
检查CPU运行方式
执行用户程序
输出处理
执行自诊断
PLC正常
存放自诊断结果
致命错误
CPU强制为STOP
RUN
STOP
Y
N
Y
N
PLC循环扫描工作原理
-
8/18/2019 AB_PLC
18/85
PLC工作过程
输入端子
1
输入映像寄
存器
()
()
D0 M0
M0
M0 Q0
元件映像寄
存器
输出锁存
器
输出端子
2
3 4 5
输入采样阶段 程序执行阶段 输出刷新阶段
扫描周期
-
8/18/2019 AB_PLC
19/85
PLC的编程语言
• 梯形图编程• 结构化文本编程
• 顺序功能图编程(可选)
指示灯 颜色 说明
-
8/18/2019 AB_PLC
20/85
Logix5550 CPULogix5550
Run I/O
Rs232
ok Bat
Run REM PROG
状态指示灯
钥匙开关
电池
九针D型串口
PLC处于编程或测试模式
指示灯 颜色 说明
Run
OFF
G
没有任务运行
控制器处于RUN模式
I/O
OFFG
GF
RF
没有组态的I/O或通讯与所有组态的设备通信正常
有一个或多个设备未相应
PLC故障
RS232OFF
G
未激活
正在接受数据或传送数据
Bat
OFF
R
电池可以支持内存
电池不能支持内存
没有电池
需要更换电池
OK
OFF
可恢复故障
电源未接通
RF
R
控制器故障,清除故障
清除内存,更换控制器
G 控制器OK
-
8/18/2019 AB_PLC
21/85
1756-PA72B
L1
L2/N
L1,L2 为 AC220V 交流电压输入
ONPOWER
OFF
电源开关
-
8/18/2019 AB_PLC
22/85
1756-CNBR
A B
reversion
ok
模块状态文字显示
通道状态显示
模块状态显示
通道 A 的连接口
通道B的连接口
-
8/18/2019 AB_PLC
23/85
1757-IB32
-
8/18/2019 AB_PLC
24/85
1756-IB32接线图
-
8/18/2019 AB_PLC
25/85
1756-OB32接线图
现场 PLC
输出隔离继电器
-
8/18/2019 AB_PLC
26/85
1756-IF8(隔离式电压 /电流模拟量输入模块)
差分模式 — 4通道
在IN-x和iRTN-x之间有一个249欧姆的电流环电阻
-
8/18/2019 AB_PLC
27/85
1756-IF8
差分模式 — 8通道所有标有 iRTN 的连接端必须和 RTN 相
连
-
8/18/2019 AB_PLC
28/85
1756-OF4/OF8非隔离式模拟量输出模块
-
8/18/2019 AB_PLC
29/85
1756-IR6I(RTD)
-
8/18/2019 AB_PLC
30/85
PLC 控制系统的基本结构
-
8/18/2019 AB_PLC
31/85
• CPU 模块
• 电源模块• 网络接口通信模块• 开关量输入输出模块• 模拟量输入输出模块
ControlLogix系列硬件简介
-
8/18/2019 AB_PLC
32/85
梯形图程序设计
• 位指令(XIC)(XIO)(OTE)(OTL)
(OTU)(ONS)(OSR)(OSF)计数器 /定时器指令
(TON)(TOF) (RTO)(CTU) (CTD)(RES)
比较指令(CMP) (EQU) (GEQ) (GRT) (LEQ) (LES)(LIM) (MEQ (NEQ)
-
8/18/2019 AB_PLC
33/85
梯形图程序设计
• 计算 /算术指令(CPT) (ADD) (SUB)(MUL) (DIV) (SQR) (NEG)
传送 /逻辑指令
(MOV) (MVM)(BTD)(CLR) (AND)(OR)(XOR)
(NOT)
数组 /综合指令
(FAL)(FSC)(COP)(FLL)(AVE) (SRT) (STD)
-
8/18/2019 AB_PLC
34/85
梯形图程序设计
• 数组 /位移指令(BSL) (BSR) (FFL) (FFU) (LFL) (LFU)
顺序器指令
(SQI) (SQO)(SQL)
程序控制指令
(JMP), (LBL)(JSR), (SBR), (RET) (TND)(MCR)
(UID) (UIE)(AFI) (NOP)
-
8/18/2019 AB_PLC
35/85
梯形图程序设计
• 循环指令(FOR)(BRK) (RET)
专用指令
(FBC) (DDT (DTR)(PID)三角函数
(SIN) (COS) (TAN) (ASN)(ACS) (ATN)
高级算术指令
(LN)(LOG) (XPY)算术转换指令
(DEG) (RAD) BCD (TOD) (FRD)
-
8/18/2019 AB_PLC
36/85
RsLogix5000
-
8/18/2019 AB_PLC
37/85
-
8/18/2019 AB_PLC
38/85
常用指令说明
(XIC)(XIO)(OTE)(OTL) (OTU) (TON)(TOF)
(CTU) (CTD)(RES)(CMP) (EQU) (GEQ) (GRT)
(LEQ) (LES) (MOV) (JMP), (LBL)(JSR), (SBR),
(RET) (FOR)(BRK) (RET)
-
8/18/2019 AB_PLC
39/85
经验设计法
• 启动、保持和停止电路
()
Open Close output
output
Open
Close
output
-
8/18/2019 AB_PLC
40/85
经验设计法
• 延时接通和断开电路
-
8/18/2019 AB_PLC
41/85
经验设计法
• 延时接通 /断开电路
Start
output
Timer_1的常开触点
Timer_2的常开触点
9s 7s
-
8/18/2019 AB_PLC
42/85
经验设计法
• 闪烁电路实质上是一个具有正反馈的振荡电路,Timer_1和Timer_2的输出信号通过他们的触点分别控制对方
的线圈,形成了正反馈
-
8/18/2019 AB_PLC
43/85
由继电器图到梯形图
• 了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的工作情况,根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
• 确定PLC的输入信号和输出负载,以及与他们对应的梯形图
中的输入位和输出位的地址,划出可编程控制器的外部接线图。
• 确定与继电器电路图中的中间继电器,时间继电器对应的梯形图中的中间点和定时器。
• 根据上述对应关系画出梯形图
-
8/18/2019 AB_PLC
44/85
Example 1
AC
KA
KM1
KT1
KM2
KT2
KM3
KM3KM2KT1
KT2
KM3
KT1KM3KM1
KA
KA
KM1 KM2 KT2
KM3
SB2 SB1
KM3
KA
KT2
M0
DO1Timer_1
DO2
Timer_2
DO3
-
8/18/2019 AB_PLC
45/85
-
8/18/2019 AB_PLC
46/85
Example 1
-
8/18/2019 AB_PLC
47/85
用Logix5000开发一个项目
• 新建一个工程• 更改工程属性
• I/O 组态• 创建标签• 编辑梯形图
• 下载工程
-
8/18/2019 AB_PLC
48/85
A-B PLC 网络概述
• 三层网络拓扑结构(DeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP)
• 采用统一的通信协议,提供相同的完整的网络功能
-
8/18/2019 AB_PLC
49/85
DeviceNet(底层工业设备网)
• 节点较分散,并且带的点数相对较少• 一般用在变频器网络中
• 要讲许多设备直接连接到DeviceNet网络上• 需要高级故障诊断信息时
-
8/18/2019 AB_PLC
50/85
DeviceNet
节点节点 节点 节点 节点 节点 节点
节点节点 节点
节点
节点
DeviceNet拓扑结构
干线到支线的最大长度为6m
干线
分支
支线
最多64个节点
主扫描器占用一个节点
63#节点作为保留缺省节点号
62个节点用于设备
-
8/18/2019 AB_PLC
51/85
ControlNet(实时控制网)
• ControlLogix平台的缺省网络• 可以处理大量的I/O点信息,使其成为了Romote
I/O (RiO)的替代网络
• 提供对时间要求严格的I/O及通讯数据(包括程序和组态数据的上载和下载)的高速传送。
• 具有很高的可靠性,同步性和实时性
• 支持多种网络拓扑结构
-
8/18/2019 AB_PLC
52/85
ControlNet
• 总线速率为5Mbps• 端到端最长为250m的距离内,网络可支持的最大
节点数48
个节点
• 如使用中继器,最大地端到端传输距离如使用同轴电缆为3km,使用光纤传输可达到30km
• 生产者 /客户模式取代了源 /目的模式
• 支持冗余结构
-
8/18/2019 AB_PLC
53/85
ControlNet(总线型)
节点 节点 节点 节点 节点
干线
带1m厂支线的分线器
最多99个节点
每个网段最多为48个节点
-
8/18/2019 AB_PLC
54/85
ControlNet (星型)
节点 节点 节点
节点
节点
节点
节点
节点
节点
中继器
最多99个节点
每个网段最多为48个节点
-
8/18/2019 AB_PLC
55/85
ControlNet (环形)
节点 节点 节点节点 节点
节点
节点
光缆
最多99个节点
每个网段最多为48个节点
-
8/18/2019 AB_PLC
56/85
EtherNet/IP(廉价的以太网)
• 向连接许多计算机的最佳选择• 作为进入到商业系统的网关
• 作为与PanelView Plus配用的最经济的HMI选择• 节点密集在一起时的星型拓扑结构
-
8/18/2019 AB_PLC
57/85
-
8/18/2019 AB_PLC
58/85
-
8/18/2019 AB_PLC
59/85
RsNetworx
RSNetworx有如下功能:
• 充分利用"生产者 /消费者"通讯模式信息传递的优越性,定义网络上设备的输入 /输出数据,便于设备之间相互通讯
• 单键式操作实现整个网络配置的上载 /下载
• 网络时序排定和带宽计算
• 深层次浏览
• 鼠标点击式配置
--------面向ControlNet及DeviceNet 能强大的网络配置工
-
8/18/2019 AB_PLC
60/85
RsNetworx
• 丰富的设备资源库
• 配置冲突识别
• 配置控制器与I/O设备之间的关系
• 自动对网络上设备的输入 /输出数据表与控制器内存之间进行映射
• 当需要的时候,可以支持设备替换自动配置功能( ADR )
• 通过添加
EDS电子数据表更加容易地实现对新型设备的支持,真正实现
多设备供应商设备之间的兼容与互操作
• HTML超文本格式报表
--------面向ControlNet及DeviceNet 能强大的网络配置工
-
8/18/2019 AB_PLC
61/85
用RsNetworx创建一个项目
• 新建一个项目• 组态一个工程
• 下载一个工程
-
8/18/2019 AB_PLC
62/85
工业自动化通信网络
• HART(Rosemount)OSI 1.2.7层• PROFIBUS协议(SIEMENS) OSI 1.2.7层
• MODBUS OSI 7层• CONTROLNET• TCP/IP
• RS232、
RS485
-
8/18/2019 AB_PLC
63/85
AB PLC通信简介
• RS232• ControlNet
-
8/18/2019 AB_PLC
64/85
RsLinx (工业通信的枢纽)
-
8/18/2019 AB_PLC
65/85
RsLinx
• RSLinx为现场设备连接众多罗克韦尔软件提供全套的通讯服务,这些软件包括RSLogix5/500/5000、RSView32和RSNetworx等
• RSLinx还提供了数种开放接口用于与第三方人机界面系统、
数据采集 /分析系统、客户应用程序软件进行通讯。RSLinx支持多个应用软件同时与在不同网络上的不同设备进行通讯。
• 在RSLinx中集成了众多设备配置和监视工具,仅需要用鼠标选取和点击所需设备就可以完成相应的操作。
• RSLinx包括了完整的通讯驱动程序,为 Allen-Bradley网络提供更新、更强的ControlLogix Gateway功能
-
8/18/2019 AB_PLC
66/85
创建一个RsLinx项目
• 组态一个以太网驱动连接• 组态一个ControlNet驱动连接
• 组态一个OPC服务器
-
8/18/2019 AB_PLC
67/85
监控组态软件的发展
• 1975年 Honeywell (US)公司推出第一套DCSTDC-2000
• 伴随DCS的出现而出现“组态”(configure)• 每个DCS厂家的组态软件从专用到通用• Wonderware 公司于80年代推出第一个商品化组
态软件Intouch
-
8/18/2019 AB_PLC
68/85
监控组态软件的地位
• 控制系统的数据收集中心、远程监视中心、数据转发中心
• 于各种控制、检测设备(如PLC,智能仪表、DCS等)共同构成快速响应 /控制中心
-
8/18/2019 AB_PLC
69/85
监控组态软件的任务
• 查看现场的实时数据和流程画面• 自动打印各种实时 /历史报表
• 自由浏览各个实时 /历史趋势画面• 及时得到并处理各种各种过程报警和系统报警
• 在需要时,人为干预生产过程,维修生产过程和状态
• 与管理部门计算机联网,为管理部门提供实时数据
-
8/18/2019 AB_PLC
70/85
其它组态软件
公司名称 产品名称 国别
intellution FIX、 iFix 美国
Wonderware Intouch 美国
通用电气 Cimplicity 美国
Siemens WinCC 德国
RockWell Rsview32 美国
亚控 KingView 中国
-
8/18/2019 AB_PLC
71/85
RsView32 -------企业最为清晰的展示
-
8/18/2019 AB_PLC
72/85
RsView32
• 开放的图形显示系统通过OLE容器方式支持数千种 ActiveX控件• 通过对象模型的开发实现对RSView32核心功能的调用• 以业界流行的微软 Visual Basic for Applications(VBA)作为内置编程语言,
可以最大限度地实现对RSView32项目的扩展和自定义。
• 支持OPC标准,可以快速、方便地与众多生产制造商的硬件设备实现可靠的通讯,同时还可以作为OPC服务器向其它OPC客户端提供服务。
• 与微软产品实现数据共享。RSView32的标签配置、报警配置和数据记录都与ODBC完全兼容。
-
8/18/2019 AB_PLC
73/85
RsView32
• 重复利用图形库中的对象。在RSView32中包含有大量的图形对象,除此之外,还可以通过访问RSView Forum网站免费下载更多的图形对象、 ActiveX控件和 VBA 代码片段
• 通过系统级的安全设置和16个等级的项目安全设置来确保项项目安全运行
• 在开发应用项目中,只需要点击一个按钮就可以实现模拟运行。• 无需对图形对象组进行分解就可以编辑组内对象,不影响与之相关的动
画显示• 通过"智能对象轨迹"功能,拖动鼠标定义图形对象的运动路径• 通过标签占位符和参数文件实现一个图形画面代表多个设备•
通过标签替代功能实现快速更换标签名和字符串• 轻松导入在其它绘图应用程序中开发的图形
-
8/18/2019 AB_PLC
74/85
用RSView32创建一个项目
• 新建一个工程• 和PLC建立连接
• 创建标签数据库• 创建图形显示• 组态报警• 组态趋势• 加入安全系统
-
8/18/2019 AB_PLC
75/85
通过EtherNet/IP网络下载和联机
• 组态以太网驱动程序
-
8/18/2019 AB_PLC
76/85
组态以太网的驱动连接
• 启动RsLinx• Communication-->configure drivers
• 在 Avaliable Driver Types列表中选择Ethernetdevices• 点击 Add New• 选择 ok
-
8/18/2019 AB_PLC
77/85
选择路径
• 打开 RsLogix 5000的工程项目• 在communication 中选择 Who Active
• 扩展以太网,找到控制器• 找到控制器,并选择Go online/upload/Download确定操作
-
8/18/2019 AB_PLC
78/85
EtherNet 与1756 I/O的通信
• 添加本地 1756-ENBx 或 1756-ENet 模块• 添加远程 1756-ENBx 或 1756-ENet 模块
• 添加 I/O 模块• 创建别名
-
8/18/2019 AB_PLC
79/85
EtherNet/IP 网络与RSView32通信
• 组态以太网驱动程序• 创建轮询话题(topic configure)
• 创建轮询节点(opc)• 导入Logix5000 标签(*.l5k)• 导入RsView32 *.Csv 文件• 创建轮询标签(标签数据库)• 创建主动提供话题(configure Client Applications)• 组态logix5000 添加1756-ENBx
-
8/18/2019 AB_PLC
80/85
组态ControlNet网
• 启动RsLinx• Communication-->configure Drivers
• 在 Avaliable Driver Types 列表中选择 1784 PCIC(s)for controlnet devices,若为笔记本电脑请选择1784 PCC for Controlnet devices
• 点击 AddNew
• 选择 ok
-
8/18/2019 AB_PLC
81/85
选择路径
• 启动 RsLogix5000• CommunicationRsWho 展开相应ControlNet 网
络,找到控制器
• 执行相应的在线、上载、下载等操作
-
8/18/2019 AB_PLC
82/85
通过ControlNet 与1756 I/O通信
• 添加本地 1756-CNBR 或 1756-CNB 模块• 添加远程 1756-CNBR 或 1756-CNB 模块
• 添加 I/O 模块• 创建别名• 规划ControlNet网络
-
8/18/2019 AB_PLC
83/85
规划ControlNet网络
• 将RsLogix 5000工程下载到控制器• 启动RSNetWorx for ControlNet 软件
• File
new• Network online 选择ControlNet 网点击ok • 勾选 Edits Enabled 选择框• Network Properties
• 在Network Parameters 属性栏中,填写或选择下面你的参数
Network update time 数据通过ControlNet 网络发送的重复时间间隔
-
8/18/2019 AB_PLC
84/85
• 点击ok • 从Network 中选择single Pass Browsw• Filesave• 键入一个文件名,保存网络的组态信息,
然后点击save
• 选择 Optimized and re-write Schedule forall Connections 按钮(缺省)并点击 OK
• 在 RsLogix 5000软件中,保存在线的工程
MAX Schedule Address
Media redundancy
Network name
网络上使用确定性通讯的最大节点
使用的通道
网络的名称
-
8/18/2019 AB_PLC
85/85
ControlNet与Rsview32工程通讯
• 组态ControlNet驱动程序• 创建轮询话题• 创建轮询节点
• 导入Logix5000 标签• 导入RSView32 *.csv文件• 创建轮询标签• 创建主动提供话题
• 组态RsLogix5000 ControlNet网络• 创建主动提供型节点• 创建主动提供型标签