1、河南机电高等专科学校工业网络技术实验指导书专业：计算机控制技术张士磊 编河南机电高等专科学校罗克韦尔自动化实验室2009 年 06 月2实 验 要 求1、 按指定实验台进行实验，与实验无关的仪器，请不要乱动。2、 不得将水杯、零食等带入实验室。3、 接好线路，指导教师检查后，方可给电，不得私自拆接线路。4、 出现事故，立即切断电源，报告指导教师。5、 使用设备和软件不会就问，不要盲目操作，损坏设备或元器件要保持原状，如实报告指导教师。6、 实验结束，经指导教师检查数据，同意后方可拆线或关闭软件，整理好仪器、实验台等再离开实验室。7、 拆线前要先断电源。8、 正常关闭系统，待显示可以关闭电源后，
2、按下电源按钮关闭显示器，严禁非正常关机。9、 不得删除计算机中文件，设置、更改保护密码。10、保持实验室干净整洁，不得在实验室乱仍纸屑，不得随地吐痰等。严肃认真，遵守纪律独立思考，细心操作爱护仪器，注意安全保持整洁，不要喧哗3目 录实验一 工业控制网络上机实验 .4实验二 EtherNet/IP 网络配置与通信实验 .23实验三 ControlNet 网络配置与通信实验 .37实验四 DeviceNet 网络配置与通信实验 .48实验五 基于 DeviceNet 的变频器控制实验 .614实验一 工业控制网络上机实验工业控制网络也称为现场总线，现场总线与PLC 控制系统的完美结合产生了当前最热
3、门的FCS 现场总线控制系统。PLC 控制系统是现场总线典型的应用场合，要深入了解现场总线的应用及其原理首先应当掌握PLC 网络及其控制技术。可编程逻辑控制器PLC是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算数运算等操作的指令，并通过数字式，模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充功能的原则设计。可编程逻辑控制器综合了计算机技术，自动控制技术和通讯技术，用面向控制过程，面向用户的“自然语言”编程，适应工业环境，简单易懂，操作方
4、便，可靠性高，是新一代通用工业控制装置。PLC 广泛应用于能源、矿业、加工制造业、化工、纺织、汽车、酿酒、制药、电子制造、木材加工印刷业、交通运输、城市供水、污水处理、农产品加工畜牧业等行业。一、实验目的1了解 PLC 的工作原理；2. 熟悉 PLC 编程软件的编程环境；3掌握 PLC 编程的基本思想；4.了解现场总线控制系统的构成。二、实验系统硬件及软件本实验利用展示墙上安装的ControlLogix系统作对象，熟悉 RSLogix5000软件的编程环境，创建项目并学习本地I/O及通信模块的组态方法 ，练习梯形图程序的编写方法，掌握建立计算机与PLC 通信，进行程序上下载，监视的方法。本实验
5、所用硬件：ControlLogix系统和计算机等。本实验所用软件：1） Windows XP ServerPack 2 操作系统，自动登陆，无需密码；2） RSLogix5000 V 15.00/16.00 编程软件用于ControlLogix 控制器编程及程序监视；3） RSLinx V2.53 通信工具软件用于建立计算机与罗克韦尔硬件的通信驱动，以及软件之间的接口。1 号 ControlLogix 系统的模块组成如下表所示：5槽号 0 1 2 3 4 5名称 机架 电源 处理器 以太网 控制网 设备网 数字输入 数字输出型号 1756A10B 1756PA75 1756L61 1756EN
6、BT1756CNB/E1756DNB1756IB32B1756OB32A三、实验内容及要求 1. 熟悉 RSLinx 软件的功能及使用方法，配置 RSLinx 通信。 2. 熟悉 RSLogix5000 编程环境，用该软件创建一个项目，建立相应的 I/O 组态和通信组态。3. 掌握梯形图编程方法及控制逻辑实现方法4. 编写梯形图程序，下载并监控程序的运行。四、实验步骤 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
7、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Rock
8、well Software 的RSLinx。1）打开 RSLinx, 点击 Configure drivers 按钮。图1.1 RSLinx 软件启动界面62）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，弹出图 1.2 所示通信驱动程序配置界面。在“Configure Drives”窗口中，从驱动类型中选择“Ethernet/IP Driver”。单击“Add New”按钮。图1.2 RSLinx 软件通信驱动程序配置界面注：在“Co
9、nfgure Drivers”菜单中列出了RSLinx 软件支持的所有通信方式。如果原来已有配置好的驱动程序，则选中该驱动程序，然后按“Stop”、“ Delete”按钮将其去掉，重新配置。本实验中使用EtherNet （EtherNet/IP）方式建立软硬件之间的通信，因此需要配置一个“AB_ETHIP-1”通信程序与PLC控制器进行通信。其它方式的通信只需选择不同的通信程序即可。3) 在弹出的“Add New RSLinx Drivers”对话框上单击“OK” 。图1.3 添加新的驱动程序对话框中4）在弹出的对话框中点击“确定” 按钮即完成了通信程序配置（如果选择默认的驱动程序名称）。7图
10、 1.4 通信驱动组态对话框5) 关闭 Configure Drive 对话框，点击 RSWho 按钮，即可查看对应站点的设备状况。图 1.5 RSWho 窗口查看连接设备及其状态注意：注意不要关闭RSLinx 软件，请最小化软件。2. 用 RSLogix5000 软件创建一个项目，建立相应的 I/O 组态和通信组态。RSLogix 5000 编程软件 RSLogix5000 软件包，是一个32 位的基于Windows 软件。能工作于Microsoft Windows 2000 / NT /XP。 RSLogix 5000 编程软件可以用于顺序、过程和运动控制8编程。RSLogix 5000
11、提供易用的编程环境，遵照IEC61131-3 标准，可用结构体或数组进行符号化编程，指令集丰富。该软件环境通用于罗克韦尔自动化的Logix 平台，该平台包括: ControlLogix, FlexLogix, CompactLogix, SoftLogix 和DriveLogix。1）双击桌面上的RSLogix 5000图标，或从启动程序中找到RSLogix 5000编程软件，打开编程软件，出现下图所示画面。图 1.6 RSLogix 5000 软件界面2）打开文件（file）菜单，选择New 或点击快捷图标 ，在RSLogix5000 软件内创建一个新的工程项目，如图1.7所示。由于RSLo
12、gix 5000 支持多种控制器的编程，而每一种控制器的资源和属性都是不同的，因此需要为新建的项目指定一种控制器类型，点击New 后随即弹出的图1.8 所示的新建控制器（New Controller）对话框。点击可选框后面的向下箭头，列出所有支持的控制器类型，选择“1756-L61 ControlLogix 5561 Controller”。图 1.7 创建一个新的工程9图 1.8 新建项目并配置说明：Type 后一定要选择 ControlLogix5561；Logix 平台产品支持硬件 Firmware 进行升级，因此对于控制器还应选择其版本号(Revision)。实验室中的 Control
13、Logix 硬件版本为 15.01 版本，为保持软硬件版本一至，在此 Revision 选择 15；Name 即控制器名称，项目以控制器为核心，控制器名称即为项目名称，在名称(Name)中填入控制器的名称，可以自定义，但为了程序的可读性，一般根据功能命名，且不要用汉语和数字，最好用能描述工程的英文，不能重名；Description 可以不写，但对于一个完整工程来说，最好写明；Classis 必须选择 1756-A10，因为本实验采用的是 10 槽框架；并且因为 ControlLogix 系列控制器允许在一个框架内插入多个控制器，所以还应选择控制器所在的槽号(Slot)，该槽号由处理器在框架中的
14、实际位置决定，在此 Slot 选择 0，因为处理器位于 0 槽，实际应用中控制器一般都插在“0”号槽中；Create in 设置存储程序的路径。注：PLC CPU 模块上的钥匙开关可用来选定控制器启动时的工作状态，它又称为本地工作状态，一共有三个选择档位，即 Program（编程） 、Remote（远程）和 RUN（运行）三种状态。在 Program状态时不允许通过 RSLogix5000 编程软件将控制器切换到运行状态，此时程序不会运行，控制逻辑不会起作用。同理，在 RUN 状态时不允许通过 RSLogix5000 编程软件将控制器切换到编程状态，此时控制器处于运行状态，不可以改变程序也不可
15、以下载程序。在 Remote 状态下，允许通过RSLogix5000 编程软件切换控制器的状态为 Remote Program 或 Remote RUN 状态。实际应用中，一般将钥匙放到 Remote 状态，方便编程软件进行状态切换，以进行程序调试，调试成功后，将钥匙切换到 RUN 状态，然后拔出，防止对程序误操作。只有掌握控制器状态的作用才能更好进行PLC 编程。103）进行正确的设置之后，点击 OK，进入下图所示画面。此时，一个项目即被创建。其左侧为RSLogix5000 软件的项目树目录。通过该项目目录树可以对项目进行管理，包括改变控制器类型，创建控制器域标签，进行故障程序处理，上电初始化程序处理，以及控制器任务规划，分配连续性任务和周期性任务，在任务中建立程序等，以及进行 Motion 控制配置，建立趋势图查看，定义数据结构，配置控制器所属输入/ 输出模块(I/OConfiguration)等。图 1.9 RSLogix5000 项目编程界面中除了项目目录树、标准工具栏外，还有“在线工具栏”用于进行程序上载、下载及在线、离线以及控制器远程编程、远程运行状态切换（状态切换要求控制器钥匙处于 Remote 状态） 。从梯形图元件区选择元件拖拽到梯形图程序区即可进行编程操作，如图 1.10 所示。
