工学]工业控制网络与现场总线技术实验指导书

工学]工业控制网络与现场总线技术实验指导书内容摘要：

ControlLogix 框架访问控制系统 本地及远程的输入输出 模块。 本实验 中每 台计算机都可以通过 EtherNet 直接与 1756ENET 模块通信，进而通过 ControlLogix 框架与 相应的 CPU模块通信，进行网络配置及程序下载。 实验系统所用硬件： （ 1） 计算机 —— 配置 EtherNet网络，编制控制程序； （ 2） ControlLogix 控制系统－ — 在本实验中用到的模块： ① 1756PA75 电源模块 —— 电源模块将外部的的交流或直流电源转换成控制器内部可用的电源，并防止电压脉冲对可编程序控制器内部部 件的干扰。 24 ② 1756L61 ControlLogix 处理器或 1756L1 处理器（对应 Slot 0） —— 控制 EtherNet 网络演示系统的运行。 ③ 1756ENET/1756ENBT/1756EWEB 以太网通信模块（对应 Slot 1） —— 与计算机或其它控制系统通信，本实验中计算机对 EtherNet网络的配置及控制程序的下载都是通过该模块实现的。 ④ 1756IB32/OB32 数字量输入输出――与外部被控对象连接的接口。 （ 3） CompactLogix 控制系统－ — 在本实验中用到的模块： ① 1769— ECL 左侧终端－ — 左侧阻抗匹配，防止信号衰减。 ② CompactLogix L32 E/ CompactLogix L43（对应 Slot 0） —— 控制 EtherNet网络演示系统的运行。 ③ 1769PA2 电源模块 —— 电源模块将外部的的交流或直流电源转换成控制器内部可用的电源，并防止电压脉冲对可编程序控制器内部部件的干扰。 ④ 1756IB32/OB32 数字量输入输出――与外部被控对象连接的接口。 ⑤ 1769— ECL 右侧终端－ — 右侧阻抗匹配，防止信号衰减 （ 3） FlexLogix 控 制系统－ — 在本实验中用到的模块： ① 1794— PS13 电源模块－ — 将外部的的交流电源转换成通信适配器和输入输出模块内部可用的电源。 ② 1794— AENT 以太网通信适配器－ — 与计算机或其它控制系统通信。 ③ 1794— IB32/OB32 数字量输入输出――与外部被控对象连接的接口。 （ 4） 集线式交换机、 连接电缆及其他附件。 实验中所用 Logix系统的组成如下表格所示：（次序与展示墙上安装的实际位置依次对应） 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 1756—A10B 1756—PA75 1756—L61 1756— ENBT 1756— CNB/E 1756— DNB 1756— IB32B 1756— OB32A 槽号 0 1 2 3 名称 机架 电源 处理器 以太网 控制网 数字输出 型号 1756—A7B 1756—PA75 1756—L61 1756— ENBT 1756— CNB 1756— OB16D 25 名称 左侧终端 处理器 电源 数字输入 数字输出 右侧终端 型号 1769—ECL CompactLogix L32 E 1769—PA2 1769— IQ32 1769— OB32 1769— ECR 名称 电源 以太网 处理器 数字输入 数字输出 数字输出 右侧终端 型号 1768— PA— 3 1768— ENBT CompactLogix L43 1769— IQ32 1769— OB32 1769— OB32 1769— ECR 名称 电源 以太网适配器 数字输入 数字输出 模拟输入 模拟输出 型号 1794— PS13 1794— AENT 1794— IB32 1794— OB16 1794— IE12 1794— OE12 槽号 0 1 2 3 4 5 6 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 伺服接口 型号 1756— A10B 1756— PA75 1756— L61 1756— ENBT 1756— CNB 1756— DNB 1756— IB32B 1756— OB32A 1756— M08SE 槽号 0 1 2 3 名称 机架 电源 处理器 以太网 控制网 数字输出 型号 1756—A7B 1756—PA75 1756—L61 1756— ENBT 1756— CNB 1756— OB32A 名称 左侧终端 处理器 电源 数字输入 数字输出 右侧终端 型号 1769—ECL CompactLogix L32 E 1769—PA2 1769— IQ32 1769— OB32 1769— ECR 名称 电源 以太网 处理器 数字输入 数字输出 数字输出 右侧终端 型号 1768— PA— 3 1768— ENBT CompactLogix L43 1769— IQ32 1769— OB32 1769— OB32 1769— ECR 实验中所用硬件： （ 1） 操作系统 —— Windows XP ServerPack 2 操作系统，自动登陆，无需密码； （ 2） RSLinx 通信软件 —— Rockwell Software 的 RSLinx(以下称 RSLinx)是在 Microsoft Windows 各操作系统下建立工厂所有通信方案的工具。 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，如为 AB 的可编程控制器和 Rockwell Software 的 RSLogix500/5000 、 RSView32 、PLC5 系列、之间建立起通信联系。 RSLinx 的 AdvanceDDETM 接口支持处理器与 MMI(ManMachine 26 Interface)和组件软件之间进行通信，也可与如 Microsoft Excel、 Access 及其它用户定制的 DDE 应用软件通信。 它的 C 应用程序编程接口（ API）支持用户使用 RSLinx C SDK 开发的应用软件。 作为开发出的真 32 位应用程序， RSLinx 充分利用了 Windows 操作系统的多处理性能。 通过各种通信接口， RSLinx 可以同时为所支持的应用程序组合运行服务， RSLinx 的功能如图 是 RSLinx 功能示意图（图中只标出了部分软件和硬件）。 图 RSLinx 功能示意图 （ 3） RSNetworx—— RSNetWorx 设备网组态软件，是 32 位图形网络组态工具软件。 RSNetWorx 提供了一个图形化的网络视图，并具有在线和离线组态的功能。 RSNetWorx for EtherNet/IP 提供了设备网组态所需要的信息和工具。 （ 4） 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 2020 / NT™ /XP。 RSLogix 5000 编程软件可以用于顺序、过程和运动控制编程。 RSLogix 5000 提供易用的编程环境，遵照 IEC611313 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, DriveLogix。 RSLogix 5000 软 件的主要特点包括： ① 容易组态， RSLogix 5000 编程软件包括一个图形化的控制器文件管理器； I/O 配置对话框和运动控制组态工具，可以用简单的鼠标点击方法来组态系统。 ② 复杂的数据处理能力，既可以使用数组数据，也支持用户自定义的结构体，与由控制器来定 27 义特定的数据内存结构相比更能灵活地适应各种不同的应用需求。 ③ 自由形态的梯形图编辑器，使编程人员集中于应用逻辑，而不必考虑太多的程序语法要求。 ④ 灵活的编程方法，可以用梯形图、功能块图、顺序功能图、和结构文本等形式编程，使用户编辑应用程序更容易。 ⑤ 拖放编辑功能可以方便的将指令、逻辑梯级、功能块、例程、程序和任务在 RSLogix5000 软件的单个项目或多个项目之间应用或拷贝。 ⑥ 直观的编程环境，遵从 IEC611313 标准，一个 Logix 控制器的多任务操作系统在一个图形化的目录树中显示，目录树由用户应用程序的任务、程序和例程组成。 ⑦ 在线帮助，通过全面的在线帮助功能，指令集参考或与软件集成的在线应用指南可以获得编程所需的任何帮助。 三、实验内容及要求 1. EtherNet网络的接线，熟悉系统所需的软件和硬件； 2. 用 RSNetWorx for EtherNet/IP软件配置 EtherNet/IP网络 ； 3. 创建一个新项目， 添加远程 1794 FLEX I/O 以太网适配器及 I/O模块 ； 4. 添加逻辑程序，控制分布在以太网上的远程 FLEX I/O。 四、实验步骤 １． 配置 RSLinx 驱动程序 为了将计算机与控制系统建立连接，进行各种配置及程序上下载，需要为计算机建立通信驱动程序。 请按实验一中方法为计算机配置 RSLinx 驱动程序。 RSLinx 的 RSWho 功能可以实时监控网络上的设备，通过 RSWho 界面能看到所连接设备 的站点号、连接状态等信息。 在 Communications 菜单中点击 RSWho 或直接点击常用工具栏中的 RSWho 快捷图标，在随即出现的界面中选择 AB_ETH1, Ether 驱动程序。 从界面中看到 1756ENET 模块，双击该模块图标或点击左侧该模块旁边的 +符号，出现如图 所示的监控界面，可见计算机已经通过 1756ENET(或其它的 Ether)模块与其所在的 ControlLogix 背板上的设备进行通信。 完成浏览后请将以下窗口关闭，否则会影响后续实验速度。 28 图 网络 设备访问、监控界面 不同实验台上 IP及模块不同， 显示可能不同。 2． 配置 EtherNet/IP网络 1） 在开始菜单中选择“程序”－“ Rockwell Software”－“ RSNetWorx”－“ RSNetWorx for EtherNet/IP”并左键点击，如图所示。 图 启动 EtherNet/IP网络 2） 在弹出的界面下，点击 图标。 29 图 RSNetWorx For DeviceNet 软件界面 3）在 弹出的 “ Browse for Network” 窗口中，从 通信路径 中选择 “ AB _ETH1， Ether”。 单击“ OK” 按钮 开始在线扫描网络。 也可点击其前面的“＋”号，浏览网络。 图 选择要扫描的网络 30 图 浏览网络 界面 4) 扫描结束之后可看到连接到 EtherNet/IP网络上的设备数量及其组成。 图 EtherNet/IP 网络上的设备 至此，可通过软件在线或离线编辑网络参数，查看并设置网络上相应模块的参数等。 31 5）利用互联网远程通过 ENBT 模块访问 EtherNet/IP网络的诊断、组态和框架信息。 这些信息跟 RSLinx看到的相似，但在此 不需要专业软件就可以看到信息，且可以是远程异地查看。 使用 IE软件连接，在地址栏中键入 IP 地址，回车即可，如图所示。 图 通过 IE 查看 EtherNet/IP 网络 在 ENBT 页面下可查看设备信息及诊断信息。 （设备信息与在 RSLinx 上看到的是一样的。 ） 此外，可通过 EWEB 模块远程监视数据库中的数据。 2. 创建一个新项目。 1) 启动 RSLogix5000。 2）创建一个新项目，如图所示。 图 创建一个新工程 32 3. 添加远程 1794 FLEX I/O 以太网适配器及 I/O模块 1) 组态 1756ENBT/A 以太网适配器模块。 右键单击 I/0 Configuration, 在弹出的菜单中选择 New Module… , 然后在弹出的菜单中选择 1756ENBT/A 以太网适配器模块，如图所示。 图 选择以太网适配器 2) 在弹出的菜单中设置 1756ENBT/A 以太网适配器模块的 IP 地址，注意槽号和 IP 地址一定要设置正确， Electronic 选择 D。