现场总线实验报告DOC.docx
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现场总线实验报告DOC.docx
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现场总线实验报告DOC
2016-2017学年第一学期
实验名称:
PLC及现场总线实验
班级:
06111306
小组成员:
樊振辉(1120131650)
刘泾洋(1120131651)
茶建豪(1120131656)
2017年1月4日
一、实验目的
1、了解简单生产线工业自动化系统的基本组成;
2、了解简单的控制网络和PLC工作原理;
3、学习PLC和变频器的简单编程。
二、实验器材
实验台包括RockwellMicro850PLC、变频器、触摸屏、路由器、工控机和操作面板等,实物如下图所示。
各部分之间的连接结构如下图所示:
其中,PLC、工控机、触摸屏和变频器之间通过网络连接。
各设备的IP地址如图所示,其中X根据各实验台的序号,分别为0,1,…19。
各部件的外形及说明如下:
(1)PLC
PLC型号为Micro850,由电源模块、处理器模块、开关量输入模块和开关量输出模块等组成,如下图所示。
它是本实验的主要控制器,所有的控制逻辑均在该设备中完成。
PLC的处理器模块通过网线连接至路由器;处理器右侧的第一个模块为开关量输入模块,其开关量输入点(DI00-DI11)分别接至上面的端子板上,并通过端子板接到操作面板的按钮上;开关量输入模块右侧的是开关量输出模块,其开关量输出点(DO00-DO10)接到了操作面板的指示灯上。
(2)操作面板
操作面板上面安装有按钮和指示灯,如下图所示。
其中,上排的八个指示灯用于指示控制系统的工作状态,下排的七个按钮和一个切换开关用于操作。
右侧的一个指示灯和按钮一般用于急停按钮和报警指示。
上排的八个指示灯从左向右分别对应PLC输出的DO00-DO07,当PLC的某个通道输出高电平时,对应的指示灯点亮。
下排的七个按钮从左向右分别对应PLC输入的DI00-DI06,当按钮按下时,对应的DI通道闭合(表示输入接通)。
切换开关有三个状态,分别为左、中、右。
其中,左侧位置对应PLC的DI07闭合DI08断开,右侧位置对应PLC的DI08闭合DI07断开,中间位置对应DI07和DI08均断开。
(3)变频器和液晶屏
控制电机转速的变频器如下左图所示。
该变频器的输出控制下部的电机旋转。
其控制给定和参数通过网络进行传输。
液晶屏如下右图所示,其显示数据通过网络进行传输。
三、实验内容
本实验使用PLC、变频器、液晶屏和操作面板模拟一个简单的生产线传送带工作过程。
在如下图所示的传送带传送工件的过程中,操作面板上的按钮通过PLC控制传送带的启停和正反转,并通过变频器进行电机的升速和降速。
在实验中。
控制模拟的生产线布局如下图所示:
工件的正反向运动
工件
电机
传送带
PLC
液晶屏
变频器
编程计算机
操作面板
检测
设置
操作和显示
编程
操作和显示
实验中,操作面板上的按钮和指示灯与PLC的IO之间的对应关系如下表所示:
输入/输出状态分配表
输出地址表
输入地址表
DO00
10Hz正转指示灯
DI06
结束运行按钮
DO01
10Hz反转指示灯
DI07
启动正转运行
DO02
25Hz正转指示灯
DI08
启动反转运行
DO03
25Hz反转指示灯
DO04
10Hz正转指示灯
DO05
10Hz反转指示灯
DO07
运行频率指示灯
模拟传送带的工作流程如下:
开始
切换开关位置
右,DI08=1,反转
变频器输出正转,频率10Hz;
指示灯DO00点亮;
左,DI07=1,正转
延时5s
变频器输出正转,频率25Hz;
指示灯DO02点亮,DO00熄灭。
延时5s
变频器输出正转,频率;10Hz;
指示灯DO04点亮,DO02熄灭。
延时5s
变频器输出电机停止;
指示灯DO04熄灭。
变频器输出反转,频率10Hz;
指示灯DO01点亮;
延时5s
变频器输出反转,频率25Hz;
指示灯DO03点亮,DO01熄灭。
延时5s
变频器输出反转,频率10Hz;
指示灯DO05点亮,DO03熄灭。
延时5s
变频器输出电机停止;
指示灯DO05熄灭。
在工作过程中,若按下按钮DI06,则运行停止。
指示灯DO07随着变频器输出的频率的变化闪烁频率也会发生变化。
四、实验步骤
在实验中,由于各设备(PLC、变频器、液晶屏)的IP地址已经设置好,可以先完成PLC编程实现模拟生产线流程。
然后再学习如何设置各设备的网络IP地址,并完成网络连接。
4.1软件介绍
本次实验使用的主要软件包括:
(1)PLC编程软件
ConnectedComponents,PLC编程软件,在软件中可以选择梯形图编写程序,软件有自我编译,实时在线监测等功能,详情请见下面介绍。
(2)BOOTP/DHCP软件
首次编辑IP地址时,打卡BOOTP/DHCP,软件会自动扫描交换机上的所有设备,每个设备有自己的mac地址,我们通过mac地址来确定是什么设备,从而对它的IP进行初始设定,一旦IP设定,软件将不再扫描。
(3)RSLinxClassicGateway软件
RSLinxClassicGateway是网络状态监控软件,打开RSLinxClassicGateway,软件会自动扫描交换机上所配置的设备是否在线,对应设备的IP、种类。
我们可以同过RSLinxClassicGateway来判断设备运行状态。
在工控机上启动PLC编程环境软件ConnectedComponents,选择梯形图方式编写控制程序。
具体步骤如下。
4.2程序主控制器的选择配置
(1)打开ConnectedComponents软件;
(2)添加控制器
在右侧控制器中选择硬件型号2080-LC50-48QWB,添加到程序中
(3)添加梯形图程序
在项目管理器下找到程序,右键选择梯形图编程方式。
(4)设置PLC以太网的IP地址
在PLC模块设置选项下选择以太网,在因特网协议(IP)设置中选择“配置IP地址和设置”,输入改PLC指定的IP地址(详见试验台上的定义)
IP地址(R):
192.168.1.x2
子网掩码(X):
255.255.255.0(一般为默认)
4.3部分指令讲解
(1)程序基本部分
在项目管理器的程序菜单下选择Prog1双击进入程序界面
关于工具箱
我们可以通过点击工具箱下LD的指令,通过拖拽到程序的梯级内添加对应指令。
●梯级
若想增加程序行数,则可以推拽添加梯级(所添加的梯级在指定位置下一行)
●指令块
本程序所用的延时程序指令块,move指令块,数据转换模块都是在指令块拖拽到主程序之后双击在列表中选择的。
●分支
添加并联关系,推拽到相应需要并联的指令下。
●直接线圈
当直接线圈接通为“1”的状态时,直接线圈接通,当接通状态为“0”时,直接线圈断开,状态实时与输入相同。
●设置线圈
当设置线圈接通为“1”的状态时,设置线圈接通,当接通状态由“1”为“0”时,设置线圈保持接通,指导收到重置线圈的重置条件时,线圈对应输出由“1”变为“0”。
●重置线圈
当重置线圈接通为“1”的状态时,重置线圈接通,重置对应输出的状态“1”使其输出为“0”。
●直接接触
常开点,常态为“0”若改点被置位,则常开点接通。
(2)指令块
变频器
a.变频器PFX指令块调用
在工具箱中选择指令块,推拽到主程序中,双击指令块,选择PFX变频器指令,选择输入分支的各个参数指标如图。
(此种方法比较繁琐),还有一种添加集成指令库的方式,将配置好的PFX指令封装成集成指令块,在程序中导入压缩文件。
(PS:
加上图解)
b.变频器PFX指令块相关说明
一台PLC可以最多链接8台变频器,PFX_1到PFX_8,每一台一个编号,一个IP地址。
对应编辑每台变频器的参数就可以进行对不同变频器的控制。
此实验讲述单台的变频器控制。
Cmd_Stop:
变频器停止参数,Bool型变量,此参数通过输入触发当状态值为“1”时,变频器停止运行状态。
Cmd_Start:
变频器启动参数,Bool型变量,此参数通过输入触发当状态值为“1”时,变频器启动运行状态。
Cmd_SetFwd:
控制电机正转参数,Bool型变量,此参数通过输入触发当状态值为“1”时,变频器控制电机正转。
Cmd_SetRev:
控制电机反转参数,Bool型变量,此参数通过输入触发当状态值为“1”时,变频器控制电机反转。
Cmd_SpeedRef:
变频器运行频率显示,Real型变量,此参数反馈回变频器此时运行的频率值。
Cmd_AccelTime1:
加速时间设置,Real型变量,此参数设置加速时间。
Cmd_DecelTime1:
减速时间设置,Real型变量,此参数设置减速时间。
Cfg_IpAddress:
设置对应变频器的IP地址,详见试验台的IP配置。
c.在全局变量中设置参数
在项目管理器中选择全局变量,在变量搜索框中输入“pfx_1”(不区分大小写),首要设置参数有,IP地址,在Cfg_IpAddress的初始值中输入变频器地址“192.268.1.x3”。
接下来设置Cmd_AccelTime1和Cmd_DecelTime1的初始值,此处设置成10.0
高速计数器HSC
a.高速计数器HSC指令块调用
在工具箱中选择指令块,推拽到主程序中,双击指令块,选择HSC高速计数器指令,选择输入分支的各个参数指标如图。
(此种方法比较繁琐),还有一种添加集成指令库的方式,将配置好的HSC指令封装成集成指令块,在程序中导入压缩文件。
(此步骤与变频器文件添加方式相同)
b.高速计数器HSC指令块相关说明
在局部变量中找到HSC的MyAppData菜单下的参数
MyAppData.HscID:
一般设置初始值5
MyAppData.HscMode:
工作模式为6(因为硬件连接编码器输入为I10.0和I10.1)
MyAppData.Accumulator:
编码器计数值
MyAppData.HPSetting:
报警上限值
MyAppData.LPSetting:
报警下限值
MyAppData.OFSetting:
溢出上限值(设置的要比报警上限值要大)
MyAppData.UFSetting:
溢出下限值(设置的要比报警下限值要大)
计时器TON
a.接通延时指令块调用
调用方式与PFX和HSC相同。
b.接通延时指令块相关说明
接通延时计时器:
即接通时才开始计时,当输入IN为“1”时计时器TON_1开始计时,计时结束之前若IN状态由“1”变为“0”则计时结束。
故若要持续计时则需要在计时范围内持续置“1”
PT引脚写入需要计时时间,格式为“T#5s”代表延时5s
当计时时间到达预设时间时,Q端输出1,即在局部变量中TON_1菜单下的TON_1.Q由“0”变成“1”。
数值转换
a.实数转换ANY_TO_REAL指令块调用
调用方式与PFX和HSC相同。
b.实数转换ANY_TO_REAL指令块相关说明
在触摸屏上有些时候需要实数显示,所以我们需要将各种类型的数值转换成实数来显示,就用到ANY_TO_REAL指令,i1输入端链接需要转换的数据位置。
O1存储转换后的数值。
MOV将f1中的数据赋值给f2。
将f2的值用于显示。
新建全局变量
在全局变量新定义变量名称,依照所要建立的变量类型选择Bool、Real等。
新建完成后,即可对其进行调用。
4.4PLC基本操作
●简单按钮启停和指示
使用按钮、指示灯和PLC的DI、DO、定时器完成简单的按钮启停和指示灯闪烁功能。
●编程和运行步
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