ABPLC自動化培訓(xùn)解析PPT教學(xué)課件

1、第一章 可編程控制器工作原理 可編程控制器的產(chǎn)生、發(fā)展及特點 可編程控制器的工作原理 可編程控制器的編程語言第1頁/共85頁第二章 Allen-Bradley PLC的硬件結(jié)構(gòu) PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) ControlLogix 系列可編程控制器硬件簡介第2頁/共85頁第三章 ControlLogix5000 PLC程序設(shè)計 梯形圖程序設(shè)計 結(jié)構(gòu)化文本程序設(shè)計 Logix 5000 編程軟件應(yīng)用 Logix 5000 常用指令說明第3頁/共85頁第四章 梯形圖設(shè)計方法（*） 經(jīng)驗設(shè)計法 由繼電器電路圖到梯形圖第4頁/共85頁第五章 PLC 網(wǎng)絡(luò)組態(tài) A-B PLC 網(wǎng)絡(luò)概述 RsNetwor

2、x 軟件應(yīng)用第5頁/共85頁第六章 PLC通信與自動化通信網(wǎng)絡(luò) 工業(yè)自動化通信網(wǎng)絡(luò) A-B PLC通信簡介 RsLinx 通信軟件應(yīng)用第6頁/共85頁第七章 上位機組態(tài)軟件RsView32 監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展 RsView32 與其它組態(tài)軟件 RsView32 組態(tài)軟件的應(yīng)用第7頁/共85頁第八章 EtherNet 網(wǎng)絡(luò)通訊 通過EtherNet/IP 網(wǎng)絡(luò)下載和聯(lián)機 通過EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)與1756 I/O 的通信 通過EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)與R sView32通信第8頁/共85頁第九章 ControlNet 網(wǎng)絡(luò)通信 通過ControNet 網(wǎng)絡(luò)下載與聯(lián)機 通過ControlN

3、et 網(wǎng)絡(luò)與1756 I/O 通信 通過ControlNet 網(wǎng)絡(luò)與R sView32 通信第9頁/共85頁第十章 應(yīng)用實例 通過RSNetWorx 進行硬件組態(tài) 通過RSLinx 進行通訊驅(qū)動配置 通過RSView32 進行上位機組態(tài)畫面 通過RsLogix5000 進行I/O 組態(tài)及控制程序編程第10頁/共85頁可編程控制器的產(chǎn)生 1969年 DEC公司研制出了第一臺可編程控制器 1971年 日本開始生產(chǎn)可編程控制器 1973年 歐洲開始生產(chǎn)可編程控制器 可編程序控制器的英文為Programmable Controller，在二十世紀七十至八十年代一直簡稱為PC。由于到90年代，個人計算機

4、發(fā)展起來，也簡稱為PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller），為了方便，仍簡稱PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱為PCS可編程序控制系統(tǒng)，強調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。 第11頁/共85頁可編程控制器的發(fā)展 現(xiàn)在已有第五代PLC產(chǎn)品 在八十年代至九十年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040%。由于PLC人機聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進步，擠占了一部分DCS的市場（過程控制）并逐漸壟斷了污水處理

5、等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是近年來現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場，所以近年來PLC增長速度總的說是漸緩。目前全世界有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。 近年來在電力行業(yè)PLC逐漸顯示出了其他產(chǎn)品不可替代的優(yōu)勢第12頁/共85頁 在PLC應(yīng)用方面，我國是很活躍的，近年來每年約新投入10萬臺套PLC產(chǎn)品，年銷售額30億人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣。但是與其它國家相比，在機械加工及生產(chǎn)線方面的應(yīng)用，還需要加大投入。我國

6、市場上流行的有如下幾家PLC產(chǎn)品： 施耐德公司，包括早期天津儀表廠引進莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產(chǎn)品；2005年，Te又推出了最新產(chǎn)品 羅克韋爾公司（包括AB公司）PLC產(chǎn)品，目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等產(chǎn)品； 西門子公司的產(chǎn)品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列產(chǎn)品； GE公司的產(chǎn)品；日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品。 第13頁/共85頁PLC 的特點 可靠性高，抗干擾能力強 適應(yīng)性強，應(yīng)用靈活 編程方便，易于使用 控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便 維修方便，維修工作量小 功能完善第14頁

7、/共85頁PLC 工作原理 可編程控制器的基本組成第15頁/共85頁電源 ON內(nèi)部處理輸入處理通信服務(wù)更新時鐘、特殊寄存器檢查CPU運行方式執(zhí)行用戶程序輸出處理執(zhí)行自診斷PLC正常存放自診斷結(jié)果致命錯誤CPU強制為STOPRUNSTOPYNYNPLC循環(huán)掃描工作原理第16頁/共85頁PLC工作過程輸入端子1輸入映像寄存器（）（）D0M0M0M0Q0元件映像寄存器輸出鎖存器輸出端子2345輸入采樣階段程序執(zhí)行階段輸出刷新階段掃描周期第17頁/共85頁PLC的編程語言 梯形圖編程 結(jié)構(gòu)化文本編程 順序功能圖編程（可選）第18頁/共85頁Logix5550 CPULogix5550RunI/ORs2

8、32okBatRunREMPROG狀態(tài)指示燈鑰匙開關(guān)電池九針D型串口PLC處于編程或測試模式指示燈 顏色說明RunOFFG沒有任務(wù)運行控制器處于RUN模式I/OOFFGGFRF沒有組態(tài)的I/O或通訊與所有組態(tài)的設(shè)備通信正常有一個或多個設(shè)備未相應(yīng)PLC故障RS232OFFG未激活正在接受數(shù)據(jù)或傳送數(shù)據(jù)BatOFFR電池可以支持內(nèi)存電池不能支持內(nèi)存沒有電池需要更換電池OKOFF可恢復(fù)故障電源未接通RFR控制器故障，清除故障清除內(nèi)存，更換控制器G控制器OK第19頁/共85頁1756-PA72BL1L2/NL1,L2 為 AC220V 交流電壓輸入ONPOWEROFF電源開關(guān)第20頁/共85頁1756

9、-CNBRABreversionok模塊狀態(tài)文字顯示通道狀態(tài)顯示模塊狀態(tài)顯示通道A的連接口通道B的連接口第21頁/共85頁1757-IB32第22頁/共85頁1756-IB32接線圖第23頁/共85頁1756-OB32接線圖現(xiàn)場PLC輸出隔離繼電器第24頁/共85頁1756-IF8(隔離式電壓/電流模擬量輸入模塊)差分模式4通道在IN-x和iRTN-x之間有一個249歐姆的電流環(huán)電阻第25頁/共85頁1756-IF8差分模式8通道所有標(biāo)有 iRTN 的連接端必須和 RTN 相連第26頁/共85頁1756-OF4/OF8非隔離式模擬量輸出模塊第27頁/共85頁1756-IR6I(RTD)第28頁

10、/共85頁PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)第29頁/共85頁 CPU 模塊 電源模塊 網(wǎng)絡(luò)接口通信模塊 開關(guān)量輸入輸出模塊 模擬量輸入輸出模塊ControlLogix系列硬件簡介第30頁/共85頁梯形圖程序設(shè)計 位指令 (XIC)(XIO)(OTE)(OTL) (OTU)(ONS)(OSR)(OSF） 計數(shù)器/定時器指令 (TON)(TOF) (RTO)(CTU) (CTD)(RES) 比較指令 (CMP) (EQU) (GEQ) (GRT) (LEQ) (LES) (LIM) (MEQ (NEQ)第31頁/共85頁梯形圖程序設(shè)計 計算/算術(shù)指令(CPT) (ADD) (SUB)(MUL) (DIV

11、) (SQR) (NEG) 傳送/邏輯指令(MOV) (MVM)(BTD)(CLR) (AND)(OR)(XOR) (NOT) 數(shù)組/綜合指令(FAL)(FSC)(COP)(FLL)(AVE) (SRT) (STD)第32頁/共85頁梯形圖程序設(shè)計 數(shù)組/位移指令(BSL) (BSR) (FFL) (FFU) (LFL) (LFU) 順序器指令(SQI) (SQO)(SQL) 程序控制指令(JMP), (LBL)(JSR), (SBR), (RET) (TND)(MCR)(UID) (UIE)(AFI) (NOP)第33頁/共85頁梯形圖程序設(shè)計 循環(huán)指令(FOR)(BRK) (RET) 專用

12、指令(FBC) (DDT (DTR)(PID) 三角函數(shù)(SIN) (COS) (TAN) (ASN)(ACS) (ATN) 高級算術(shù)指令(LN)(LOG) (XPY) 算術(shù)轉(zhuǎn)換指令(DEG) (RAD) BCD (TOD) (FRD)第34頁/共85頁RsLogix5000第35頁/共85頁RsLogix 5000 RSLogix有以下特點： 靈活易用的編輯功能 通用的操作界面 診斷和糾錯工具 強大、省時的其它功能 向上兼容性第36頁/共85頁常用指令說明(XIC)(XIO)(OTE)(OTL) (OTU) (TON)(TOF)(CTU) (CTD)(RES)(CMP) (EQU) (GEQ

13、) (GRT) (LEQ) (LES) (MOV) (JMP), (LBL)(JSR), (SBR), (RET) (FOR)(BRK) (RET)第37頁/共85頁經(jīng)驗設(shè)計法 啟動、保持和停止電路（）OpenCloseoutputoutputOpenCloseoutput第38頁/共85頁經(jīng)驗設(shè)計法 延時接通和斷開電路第39頁/共85頁經(jīng)驗設(shè)計法 延時接通/斷開電路StartoutputTimer_1的常開觸點Timer_2的常開觸點9s7s第40頁/共85頁經(jīng)驗設(shè)計法 閃爍電路實質(zhì)上是一個具有正反饋的振蕩電路，Timer_1和Timer_2的輸出信號通過他們的觸點分別控制對方的線圈，形成了

14、正反饋第41頁/共85頁由繼電器圖到梯形圖 了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機械的工作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。 確定PLC的輸入信號和輸出負載，以及與他們對應(yīng)的梯形圖中的輸入位和輸出位的地址，劃出可編程控制器的外部接線圖。 確定與繼電器電路圖中的中間繼電器，時間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的中間點和定時器。 根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖第42頁/共85頁Example 1 ACKAKM1KT1KM2KT2KM3KM3KM2KT1KT2KM3KT1KM3KM1KAKAKM1KM2KT2KM3SB2SB1KM3KAKT2M0DO1Timer_1DO2Timer_2DO3第43頁/共

15、85頁Example 1SB1SB2KM1KM2 KM3KM3KM2KM1KM2KM1 KM3DI1DI2DO1DO2DO3第44頁/共85頁Example 1第45頁/共85頁用Logix5000開發(fā)一個項目 新建一個工程 更改工程屬性 I/O 組態(tài) 創(chuàng)建標(biāo)簽 編輯梯形圖 下載工程第46頁/共85頁A-B PLC 網(wǎng)絡(luò)概述 三層網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)（DeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP） 采用統(tǒng)一的通信協(xié)議，提供相同的完整的網(wǎng)絡(luò)功能第47頁/共85頁DeviceNet（底層工業(yè)設(shè)備網(wǎng)） 節(jié)點較分散，并且?guī)У狞c數(shù)相對較少 一般用在變頻器網(wǎng)絡(luò)中 要講許多設(shè)備直接連接到Devi

16、ceNet網(wǎng)絡(luò)上 需要高級故障診斷信息時第48頁/共85頁DeviceNet節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點DeviceNet 拓撲結(jié)構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)干線到支線的最大長度為6m干線分支支線最多64個節(jié)點主掃描器占用一個節(jié)點63#節(jié)點作為保留缺省節(jié)點號62個節(jié)點用于設(shè)備第49頁/共85頁ControlNet（實時控制網(wǎng)） ControlLogix平臺的缺省網(wǎng)絡(luò) 可以處理大量的I/O點信息，使其成為了Romote I/O （RiO）的替代網(wǎng)絡(luò) 提供對時間要求嚴格的I/O及通訊數(shù)據(jù)（包括程序和組態(tài)數(shù)據(jù)的上載和下載）的高速傳送。 具有很高的可靠性，同步性和實時性 支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)第50頁

17、/共85頁ControlNet 總線速率為5Mbps 端到端最長為250m的距離內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)可支持的最大節(jié)點數(shù)48個節(jié)點 如使用中繼器，最大地端到端傳輸距離如使用同軸電纜為3km，使用光纖傳輸可達到30km 生產(chǎn)者/客戶模式取代了源/目的模式 支持冗余結(jié)構(gòu)第51頁/共85頁ControlNet（總線型）節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點干線帶1m廠支線的分線器最多99個節(jié)點每個網(wǎng)段最多為48個節(jié)點第52頁/共85頁ControlNet （星型）節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點中繼器最多99個節(jié)點每個網(wǎng)段最多為48個節(jié)點第53頁/共85頁ControlNet （環(huán)形）節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點光纜最多99個

18、節(jié)點每個網(wǎng)段最多為48個節(jié)點第54頁/共85頁EtherNet/IP（廉價的以太網(wǎng)） 向連接許多計算機的最佳選擇 作為進入到商業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān) 作為與PanelView Plus配用的最經(jīng)濟的HMI選擇 節(jié)點密集在一起時的星型拓撲結(jié)構(gòu)第55頁/共85頁EtherNet/IP交換機交換機交換機節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點遵從IEEE802.3/TCP/UDP/IP標(biāo)準(zhǔn)和慣例第56頁/共85頁RsNetworx第57頁/共85頁RsNetworx RSNetworx有如下功能： 充分利用生產(chǎn)者/消費者通訊模式信息傳遞的優(yōu)越性，定義網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的輸入/輸出數(shù)據(jù)，便于設(shè)備之間相互通訊 單鍵式操作實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)

19、配置的上載/下載 網(wǎng)絡(luò)時序排定和帶寬計算 深層次瀏覽 鼠標(biāo)點擊式配置 -面向面向ControlNet及及DeviceNet功能強大的網(wǎng)絡(luò)配置工具功能強大的網(wǎng)絡(luò)配置工具 第58頁/共85頁RsNetworx 豐富的設(shè)備資源庫 配置沖突識別 配置控制器與I/O設(shè)備之間的關(guān)系 自動對網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的輸入/輸出數(shù)據(jù)表與控制器內(nèi)存之間進行映射 當(dāng)需要的時候，可以支持設(shè)備替換自動配置功能（ADR） 通過添加EDS電子數(shù)據(jù)表更加容易地實現(xiàn)對新型設(shè)備的支持，真正實現(xiàn)多設(shè)備供應(yīng)商設(shè)備之間的兼容與互操作 HTML超文本格式報表 -面向面向ControlNet及及DeviceNet功能強大的網(wǎng)絡(luò)配置工具功能強大的網(wǎng)絡(luò)配

20、置工具 第59頁/共85頁用RsNetworx創(chuàng)建一個項目 新建一個項目 組態(tài)一個工程 下載一個工程第60頁/共85頁工業(yè)自動化通信網(wǎng)絡(luò) HART（Rosemount）OSI 1.2.7層 PROFIBUS協(xié)議(SIEMENS) OSI 1.2.7層 MODBUS OSI 7層 CONTROLNET TCP/IP RS232、RS485第61頁/共85頁AB PLC通信簡介 RS232 ControlNet第62頁/共85頁RsLinx (工業(yè)通信的樞紐）第63頁/共85頁RsLinx RSLinx為現(xiàn)場設(shè)備連接眾多羅克韋爾軟件提供全套的通訊服務(wù)，這些軟件包括RSLogix5/500/5000

21、、RSView32和RSNetworx等 RSLinx還提供了數(shù)種開放接口用于與第三方人機界面系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集/分析系統(tǒng)、客戶應(yīng)用程序軟件進行通訊。RSLinx支持多個應(yīng)用軟件同時與在不同網(wǎng)絡(luò)上的不同設(shè)備進行通訊。 在RSLinx中集成了眾多設(shè)備配置和監(jiān)視工具，僅需要用鼠標(biāo)選取和點擊所需設(shè)備就可以完成相應(yīng)的操作。 RSLinx包括了完整的通訊驅(qū)動程序，為Allen-Bradley網(wǎng)絡(luò)提供更新、更強的ControlLogix Gateway功能 第64頁/共85頁創(chuàng)建一個RsLinx項目 組態(tài)一個以太網(wǎng)驅(qū)動連接 組態(tài)一個ControlNet驅(qū)動連接 組態(tài)一個OPC服務(wù)器第65頁/共85頁監(jiān)控組態(tài)軟

22、件的發(fā)展 1975年 Honeywell (US)公司推出第一套DCS TDC-2000 伴隨DCS的出現(xiàn)而出現(xiàn)“組態(tài)”(configure) 每個DCS廠家的組態(tài)軟件從專用到通用 Wonderware 公司于80年代推出第一個商品化組態(tài)軟件Intouch 第66頁/共85頁監(jiān)控組態(tài)軟件的地位 控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集中心、遠程監(jiān)視中心、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中心 于各種控制、檢測設(shè)備（如PLC,智能儀表、DCS等）共同構(gòu)成快速響應(yīng)/控制中心第67頁/共85頁監(jiān)控組態(tài)軟件的任務(wù) 查看現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)和流程畫面 自動打印各種實時/歷史報表 自由瀏覽各個實時/歷史趨勢畫面 及時得到并處理各種各種過程報警和系統(tǒng)報警 在需

23、要時，人為干預(yù)生產(chǎn)過程，維修生產(chǎn)過程和狀態(tài) 與管理部門計算機聯(lián)網(wǎng)，為管理部門提供實時數(shù)據(jù)第68頁/共85頁其它組態(tài)軟件公司名稱產(chǎn)品名稱國別intellutionFIX、 iFix美國WonderwareIntouch美國通用電氣Cimplicity美國SiemensWinCC德國RockWellRsview32美國亞控KingView中國第69頁/共85頁RsView32-企業(yè)最為清晰的展示第70頁/共85頁RsView32 開放的圖形顯示系統(tǒng)通過OLE容器方式支持數(shù)千種ActiveX控件 通過對象模型的開發(fā)實現(xiàn)對RSView32核心功能的調(diào)用 以業(yè)界流行的微軟Visual Basic for

24、 Applications(VBA)作為內(nèi)置編程語言，可以最大限度地實現(xiàn)對RSView32項目的擴展和自定義。 支持OPC標(biāo)準(zhǔn)，可以快速、方便地與眾多生產(chǎn)制造商的硬件設(shè)備實現(xiàn)可靠的通訊，同時還可以作為OPC服務(wù)器向其它OPC客戶端提供服務(wù)。 與微軟產(chǎn)品實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。RSView32的標(biāo)簽配置、報警配置和數(shù)據(jù)記錄都與ODBC完全兼容。第71頁/共85頁RsView32 重復(fù)利用圖形庫中的對象。在RSView32中包含有大量的圖形對象，除此之外，還可以通過訪問RSView Forum網(wǎng)站免費下載更多的圖形對象、ActiveX控件和VBA代碼片段 通過系統(tǒng)級的安全設(shè)置和16個等級的項目安全設(shè)置來確保

25、項項目安全運行 在開發(fā)應(yīng)用項目中，只需要點擊一個按鈕就可以實現(xiàn)模擬運行。 無需對圖形對象組進行分解就可以編輯組內(nèi)對象，不影響與之相關(guān)的動畫顯示 通過智能對象軌跡功能，拖動鼠標(biāo)定義圖形對象的運動路徑 通過標(biāo)簽占位符和參數(shù)文件實現(xiàn)一個圖形畫面代表多個設(shè)備 通過標(biāo)簽替代功能實現(xiàn)快速更換標(biāo)簽名和字符串 輕松導(dǎo)入在其它繪圖應(yīng)用程序中開發(fā)的圖形第72頁/共85頁用RSView32創(chuàng)建一個項目 新建一個工程 和PLC建立連接 創(chuàng)建標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫 創(chuàng)建圖形顯示 組態(tài)報警 組態(tài)趨勢 加入安全系統(tǒng)第73頁/共85頁通過EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)下載和聯(lián)機 組態(tài)以太網(wǎng)驅(qū)動程序第74頁/共85頁組態(tài)以太網(wǎng)的驅(qū)動連接 啟動

26、RsLinx Communication-configure drivers 在Avaliable Driver Types列表中選擇Ethernet devices 點擊Add New 選擇 ok第75頁/共85頁選擇路徑 打開 RsLogix 5000的工程項目 在communication 中選擇 Who Active 擴展以太網(wǎng)，找到控制器 找到控制器，并選擇Go online/upload/Download 確定操作第76頁/共85頁EtherNet 與1756 I/O的通信 添加本地 1756-ENBx 或 1756-ENet 模塊 添加遠程 1756-ENBx 或 1756-EN

27、et 模塊 添加 I/O 模塊 創(chuàng)建別名第77頁/共85頁EtherNet/IP 網(wǎng)絡(luò)與RSView32通信 組態(tài)以太網(wǎng)驅(qū)動程序 創(chuàng)建輪詢話題(topic configure) 創(chuàng)建輪詢節(jié)點(opc) 導(dǎo)入Logix5000 標(biāo)簽(*.l5k) 導(dǎo)入RsView32 *.Csv 文件 創(chuàng)建輪詢標(biāo)簽(標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫） 創(chuàng)建主動提供話題(configure Client Applications) 組態(tài)logix5000 添加1756-ENBx第78頁/共85頁組態(tài)ControlNet網(wǎng) 啟動RsLinx Communication-configure Drivers 在Avaliable Driver Types 列表中選擇 1784 PCIC(s) for controlnet devices,若為筆記本電腦請選擇 1784 PCC for Contro