【導(dǎo)讀】臺(tái)等再離開實(shí)驗(yàn)室。PLC控制系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)總線典型的應(yīng)用場(chǎng)合，要深入了解現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用及其原。理首先應(yīng)當(dāng)掌握PLC網(wǎng)絡(luò)及其控制技術(shù)。應(yīng)工業(yè)環(huán)境，簡(jiǎn)單易懂，操作方便，可靠性高，是新一代通用工業(yè)控制裝置。3．掌握PLC編程的基本思想；目并學(xué)習(xí)本地I/O及通信模塊的組態(tài)方法，練習(xí)梯形圖程序的編寫方法，掌握建立計(jì)算機(jī)與PLC通信，作系統(tǒng)下建立設(shè)備及軟件通信方案的工具。程序與PLC控制器進(jìn)行通信。其它方式的通信只需選擇不同的通信程序即可。

　　

【正文】 置完成后需要將配置信息下載到網(wǎng)絡(luò)控制器中，此時(shí)要求把 CompactLogix 控 制器和ControlLogix 控制器都切換到 Program 狀態(tài)（即把控制器的鑰匙旋轉(zhuǎn)到 Prog）。然后點(diǎn)擊保存，將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)配置下載到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中。在 Save Configuration 窗口中點(diǎn)擊“ OK”下載。 圖 保存網(wǎng)絡(luò)配置 將文件保存到默認(rèn)路徑下，完成下載后即完成了 ControlNet 網(wǎng)絡(luò)的配置。將控制器重新切換到運(yùn)行狀態(tài)，將鑰匙旋轉(zhuǎn)到 RUN。如果網(wǎng)絡(luò)配置正確，查看 CompactLogix 及 ControlLogix 控制器上的I/O 指示燈呈固定的綠色，若是綠色閃爍，說明網(wǎng)絡(luò)配置不正確，檢 查處理器中的程序是否正常，重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置操作，直到網(wǎng)絡(luò)通信正常。 3. 控制器與遠(yuǎn)程 I/O 模塊的通信 在 ControlNet 網(wǎng)絡(luò)上建立與 I/O 模塊的通信 關(guān)系 ，不僅需要在 RSLogix5000 的編程軟件里對(duì)遠(yuǎn)程 I/O 模塊進(jìn)行組態(tài)，而且需要在 RSNetworx For ControlNet 的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件中進(jìn)行組態(tài)，只有這樣，才能建立起數(shù)據(jù)的流通途徑，其步驟如下： 在 RSLogix5000 編程軟件 中： ? 在 I/O Configuration 下建立本地的 CNB 模塊； ? 在本地 CNB 模塊下建立遠(yuǎn)程的 CNB 模塊； 43 ? 在遠(yuǎn)程的 CNB 模塊下建立遠(yuǎn)程的 I/O 模塊； ? 將項(xiàng)目下載到控制器。 注：模塊建立的方法與過程與前面相同，在此不再贅述。 在 RSNetworx For ControlNet 中： ? 在線連接（ On Line Browsing） 。 ? 進(jìn)入編輯狀態(tài)（ Enable Edit）； ? 組態(tài)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)； ? 存盤，存盤操作時(shí)，將要作兩件事情： －將網(wǎng)絡(luò)新的組態(tài)文件存到硬盤； －將組態(tài)信息下載到網(wǎng)絡(luò)上各個(gè) CBN 模塊（具有 Keeper 能力的設(shè)備）。 將項(xiàng)目下載到控制器之后，可能看到 CNB 和 I/O 模塊都亮起了黃色驚嘆號(hào)的警告，如圖 所示這是因?yàn)?RPI 要收發(fā)的數(shù)據(jù)在 ControlNet 網(wǎng)上都屬于預(yù)定性數(shù)據(jù)，凡預(yù)定性數(shù)據(jù)都要經(jīng)過RSNetworx For ControlNet 組態(tài)軟件對(duì)其進(jìn)行安排，并下載給網(wǎng)上的每一個(gè) CNB（ Keeper 設(shè)備）。點(diǎn)擊帶警告標(biāo)志的遠(yuǎn)程 CNB，可以看到故障提示。在此情況下，就要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新規(guī)劃并下載。 圖 網(wǎng)絡(luò)配置存在故障 重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃并下載配置后， 如果組態(tài)成功的話，再回到 RSLogix5000 中去看，警告標(biāo)志 44 都已消失，如圖 所示。至此，遠(yuǎn)程 I/O 組態(tài)完成。 圖 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)成功 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)完成后，就 可以編程實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上遠(yuǎn)程 I/O 的控制，其方法與控制 EtherNet/IP 網(wǎng)絡(luò)上的遠(yuǎn)程 I/O 一樣。值得注意的是，控制器只能與同一個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程 I/O 模塊通信，不能越過網(wǎng)橋（ CNB 或 ENBT 模塊）跟另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的 I/O 模塊通信。 4. 控制器與控制器的通信 本實(shí)驗(yàn)中利用 ControlNet 實(shí)現(xiàn) ControlLogix 控制器 與 CompactLogix 控制器與之間的實(shí)時(shí)信息傳輸。 1） ControlLogix 控制器編程 在 ControlLogix 控制器中 ControlNet Produce/Consumer(對(duì)應(yīng) 為 ControlNet 網(wǎng)絡(luò)通信中的預(yù)定義數(shù)據(jù)傳輸 )的通信實(shí)現(xiàn)十分方便，只需在 ControlLogix 控制器中建立相應(yīng)的 Consumed（消費(fèi)）標(biāo)簽，通過 RSNetworx for ControlNet 配置即可實(shí)現(xiàn)通信。而對(duì)于非預(yù)定義的數(shù)據(jù)傳輸需要在控制器中編寫MSG 通信指令來實(shí)現(xiàn)。 在實(shí)驗(yàn)中， ControlLogix 控制器 作為 Produce 控制器， CompactLogix 控制器 作為 Consumer 控制器。首先在 Produce 控制器建立一個(gè) Produce 標(biāo)簽，在 Controller Tags 上右擊 New Tags，進(jìn)入標(biāo)簽建立頁(yè)面，如圖 所示。 45 圖 建立生產(chǎn)者標(biāo)簽 圖 設(shè)置生產(chǎn)者標(biāo)簽連接組態(tài) 該標(biāo)簽位于控制器區(qū)域，產(chǎn)生 Produce 標(biāo)簽的控制器，對(duì)于將要 Consume 它的信息的控制器而言，恰如一個(gè)輸入模塊，它將產(chǎn)生一組數(shù)據(jù)送給對(duì)方控制器，如圖 所示。 46 圖 所建立的標(biāo)簽數(shù)組 2） CompactLogix 控制器編程 Consumer 控制器中，在 I/O 組態(tài)下建立一個(gè)與生產(chǎn)者對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程控制器模塊，其創(chuàng)建過程，如同創(chuàng)建一個(gè)遠(yuǎn)程的輸入模塊，不同的是，當(dāng)創(chuàng) 建輸入模塊時(shí)，會(huì)自動(dòng)地在控制器區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)輸入數(shù)據(jù)快，而 Consumer 控制器必須在控制器的數(shù)據(jù)區(qū)域手動(dòng)建立一個(gè)與對(duì)方控制器 Produce 標(biāo)簽結(jié)構(gòu)完全一樣的數(shù)據(jù)標(biāo)簽去對(duì)應(yīng)。其建立過程同上。 五、 選作實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：同一框架內(nèi)兩個(gè) ControlLogix CPU 之間的 Prouce/Consumer 通信 步驟： 1. 打開 RSLogix5000 編程軟件，創(chuàng)建第一個(gè) CPU 的控制項(xiàng)目，編寫 SIN 正弦信號(hào)的程序，將該數(shù)據(jù)作為 Produce 標(biāo)簽發(fā)布； 2. 打開 RSLogix5000 編程軟件，創(chuàng)建第二個(gè) CPU 的控制項(xiàng)目，建立 Consumed 標(biāo)簽； 3. 將程序下載到相應(yīng)處理器中； 4. 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置； 5. 進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，繪制趨勢(shì)圖。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須 認(rèn)真填寫，書寫工整，不得出現(xiàn)錯(cuò)字、別字、白字、簡(jiǎn)化字。 2. 實(shí)驗(yàn)名稱按本指導(dǎo)書給出的實(shí)驗(yàn)名稱填寫。 3. 實(shí)驗(yàn)日期按實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的日期進(jìn)行填寫，不得錯(cuò)寫或漏寫 4．實(shí)驗(yàn)?zāi)康陌幢局笇?dǎo)書給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶顚?，不得自行編造? 47 5．實(shí)驗(yàn)步驟必須詳細(xì)，包括 進(jìn)行了那些設(shè)置及 設(shè)置了哪些參數(shù)，出現(xiàn)了什么結(jié)果等。不得跳步或籠統(tǒng)填寫。 6．實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交前由班 長(zhǎng)把關(guān)，對(duì)書寫不符合以上要求及書寫不認(rèn)真、潦草者打回重新填寫。 七、思考題 1. ControlNet 網(wǎng)絡(luò)的主要軟硬件配置有那些？ 2. ControlNet 網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)那些功能？ 3. 畫出實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中設(shè)備的接線圖。說明 1756CNBT適配 器模塊的作用。 4. 如何實(shí)現(xiàn)通過 ControlNet 網(wǎng)絡(luò)控制 遠(yuǎn)程 I/O？ 5. 描述 ControlNet 預(yù)定義數(shù)據(jù)傳輸和非預(yù)定義數(shù)據(jù)傳輸原理？ 48 實(shí)驗(yàn) 四 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)配置與通信實(shí)驗(yàn) DeviceNet 是一種低端的開放網(wǎng)絡(luò)，它將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備，如：傳 感器、光電開關(guān)、操作員終端、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、變頻器和軟起動(dòng)器等與控制器直接連接。是使分布式控制系統(tǒng)減少現(xiàn)場(chǎng) I/O 接口和布線數(shù)量，將控制功能直接下放到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的理想解決方案。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1． 進(jìn)一步了解 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò) 的 結(jié)構(gòu)； 2． 掌握 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)的組建及配置方法； 3． 了解 ControlLogix 控制系統(tǒng)的原理。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用了目前自動(dòng)化領(lǐng)域最先進(jìn)的 NetLinx 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，利用 EtherNet 可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程編程、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)配置等功能。計(jì)算機(jī)通過以 太網(wǎng)連接 1756ENBT 模塊，通過 ControlLogix 框架訪問控制系統(tǒng)的所有模塊。本實(shí)驗(yàn)通過以太網(wǎng)模塊訪問 ControlLogix 框架上的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)掃描器模塊和 ControlLogix 處理器。 實(shí)驗(yàn)室中的 臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以通過 EtherNet 直接與 1756ENBT 模塊通信，進(jìn)而通過 ControlLogix 框架與 1756DNB 模塊通信，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置及程序下載。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所用硬件： （ 1） 計(jì)算機(jī) —— 配置 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)，編制控制程序； （ 2） ControlLogix 控制系統(tǒng)－ — 在本 實(shí)驗(yàn)中用到的模塊包括： ① 1756PA75 電源模塊 —— 電源模塊將外部的的交流或直流電源轉(zhuǎn)換成控制器內(nèi)部可用的電源，并防止電壓脈沖對(duì)可編程序控制器內(nèi)部部件的干擾。 ② 1756L61 ControlLogix 處理器或 1756L1 處理器（對(duì)應(yīng) Slot 0） —— 控制 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)的運(yùn)行。 ③ 1756ENBT 以太網(wǎng)通信模塊（對(duì)應(yīng) Slot 1） —— 與計(jì)算機(jī)或其它控制系統(tǒng)通信，本實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)對(duì) DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)的配置及控制程序的下載都是通過該模塊實(shí)現(xiàn)的。 ④ 1756DNB DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)模塊（對(duì)應(yīng) Slot3） —— 設(shè)備網(wǎng)掃描器作為設(shè)備網(wǎng)上的主設(shè)備與控制器及設(shè)備網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備通訊，完成下列功能： ? 管理網(wǎng)絡(luò)通信，保存配置數(shù)據(jù) ? 從設(shè)備中讀輸入數(shù)據(jù) ? 向設(shè)備寫輸出數(shù)據(jù) ? 監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) 49 （ 3） Power Flex40 變頻器 為參與 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò) 通信， Power Flex40 變頻器需配置 22－ COMMD 適配器接入網(wǎng)絡(luò)。 （ 4） MicroLogix1500 系統(tǒng) 為參與 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò) 通信， MicroLogix1500 系統(tǒng) 需配置 1769 掃描器接入網(wǎng)絡(luò)。 （ 5） 連接電纜及其他 附件。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示 ；圖 是 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)線和電源線的接線方式示意圖。 圖 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 50 圖 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)線和電源線的接線方式 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所用 軟件 包括： 1. 操作系統(tǒng)－ Windows XP Server Pack 2 操作系統(tǒng)，自動(dòng)登錄，無需密碼； 2. RSLinx 版本－強(qiáng)大的通信軟件，包含了 AB 所有硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，并提供了與第三方應(yīng)用軟件的通用接口，本實(shí)驗(yàn)用其實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng)的連接； 3. RSLogix5000 V15/V16 版本－ ControlLogix 控制系統(tǒng)編程軟件； 4. RSNetworx For DeviceNet 版本－ ControlNet 組態(tài)工具軟件。 RSNetWorx 軟件，是 32 位圖形網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具支持軟件。 RSNetWorx 的網(wǎng)絡(luò)定位視圖，提供了網(wǎng)絡(luò)組態(tài)所需要的信息和工具。RSNetWorx 提供了一個(gè)圖形化的網(wǎng)絡(luò)視圖，改善帶寬利用率的調(diào)度，并具有在線和離線組態(tài)的功能。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 1. DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)的接線，熟悉系統(tǒng)所需的軟件和硬 件； 2. 使用 RSNetWorx For DeviceNet 軟件配置 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)并掃描網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備； 3. 學(xué)習(xí)使用 RSLogix 5000 編程軟件編制控制程序 ； 4. 查看和修改各設(shè)備的 I/O 數(shù)據(jù)字節(jié)分配 ； 5. 查看各設(shè)備的 EDS 文件中的參數(shù)，進(jìn)行所需的選擇修改并保存 ； 6. 查看并驗(yàn)證配置結(jié)果 。 51 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 建立通信（配置 RSLinx 通信驅(qū)動(dòng)程序） 其方法與前述實(shí)驗(yàn)相同。 2. 配置 DeviceNet 掃描器模塊 啟動(dòng) RSNetWorx For DeviceNet 在開始菜單的程序欄選擇 Rockwell Software— RSNetWorx— 啟動(dòng) RSNetWorx For DeviceNet 軟件，啟動(dòng)界面如圖 所示。 圖 RSNetWorx For DeviceNet 軟件界面 與 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)通信 起動(dòng) RSNetWorx For DeviceNet 后，在圖 所示的軟件界面中打開 Network 菜單 ， 點(diǎn)擊 Online或直接點(diǎn)擊常用工具欄中的 圖標(biāo)。在隨即彈出的瀏覽網(wǎng)絡(luò)（ Browse for work）對(duì)話框中選擇AB_ETH1, Ether 驅(qū)動(dòng)程序 (如圖 所示 )，依次點(diǎn)擊 1756ENBT 和 backplane(背板 )前面的 +號(hào)，在backplane 下拉列表中打開 1756DNB DeviceNet 掃描器模塊前的 +符號(hào)，選中 DeviceNet，然后點(diǎn)擊OK 按鈕。 52 圖 RSNetWorx For DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)瀏覽界面 瀏覽結(jié)束后即可看到如圖 所示的 DeviceNet 網(wǎng)的設(shè)備信息。 圖 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備 3. 配置設(shè)備網(wǎng)絡(luò)掃描器（ Scanner）的 I/O數(shù)據(jù)表 （ 1）配置 1756DNB 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)掃描器模塊 雙擊圖 的 1756DNB/A 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)掃描器圖標(biāo)，出現(xiàn)圖 所示的 1756DNB 掃描器模塊屬性對(duì)話框。 通用屬性對(duì)話框（ General） —— 顯示模塊的名稱、節(jié)點(diǎn)地址、生產(chǎn)廠家、版本號(hào)等信息。 模塊對(duì)話框（ Module ） —— 設(shè)置模塊的槽號(hào) (Slot)， — 置，本實(shí)驗(yàn)中模塊在框架的 3 號(hào)槽，因此 53 設(shè)置為 3，然后點(diǎn)及“應(yīng)用”和“確定”。完成模塊節(jié)點(diǎn)和槽號(hào)的配置。 點(diǎn)擊掃描列表（ Scanlist）對(duì)話框 —— 彈出如圖 所示 Scanner Configuration Applet 對(duì)話框。點(diǎn)擊上載（ Upload） 按鈕，上載設(shè)備配置信息。