可編程控制器全方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、可編程控制器全方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書ver 1.0石慶升 臧義電氣工程學(xué)院2013.06 目 錄前言 .3第一部分 可編程控制器基礎(chǔ)知識(shí)一、 x20系統(tǒng)特性、機(jī)械特性及電氣配置二、 as軟件安裝及用戶界面三、 伺服控制器特性及原理四、 人機(jī)界面特性及原理第二部分 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)一 可編程控制器硬件配置與安裝.6實(shí)驗(yàn)二 automation studio項(xiàng)目創(chuàng)建.9實(shí)驗(yàn)三 as軟件與硬件的在線連接.14實(shí)驗(yàn)四 基于梯形圖的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試. .18實(shí)驗(yàn)五 基于結(jié)構(gòu)化文本的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試.22實(shí)驗(yàn)六 伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制.23實(shí)驗(yàn)七 人機(jī)界面編程及調(diào)試.30實(shí)驗(yàn)八 交通信號(hào)燈控制.35實(shí)驗(yàn)九 自動(dòng)咖啡機(jī)

2、系統(tǒng)控制.39 前言實(shí)驗(yàn)基本要求及操作實(shí)驗(yàn)是科學(xué)技術(shù)得以發(fā)展的重要保證，是研究自然科學(xué)的手段。可編程控制器全方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是一門自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化及其它相關(guān)類專業(yè)重要的開放性實(shí)驗(yàn)課，其教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛的可編程計(jì)算機(jī)控制器的工作原理、指令系統(tǒng)、編程技術(shù)、系統(tǒng)配置、通訊、人機(jī)界面等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)際工程系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的基本理論和基本方法，以及必要的基本實(shí)驗(yàn)技能，樹立工程概念，提高動(dòng)手能力，讓學(xué)生能夠接觸并學(xué)習(xí)到最前沿的自動(dòng)化控制技術(shù)，在工程環(huán)境中鍛煉并提高動(dòng)手操作能力與開拓創(chuàng)新的科研能力，使學(xué)生提早接觸工業(yè)自動(dòng)化的工程實(shí)踐環(huán)境，為步入社會(huì)提升競(jìng)爭(zhēng)力奠定基

3、礎(chǔ)。一、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材配置(1) 計(jì)算機(jī)(2) automation studio 3.09軟件(3) pcc基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置(4) 運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)方法(1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.在可編程計(jì)算機(jī)控制器原理及應(yīng)用理論課的知識(shí)基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練。2.鞏固和加深所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)運(yùn)用理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3.培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。(2) 技能要求1.能正確使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，掌握實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析方法。2.能正確連接實(shí)驗(yàn)線路，讀取數(shù)據(jù)，觀察曲線，能初步分析和排除故障。3.能正確利用實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證一些理論和結(jié)論。4.能正確書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和繪制圖表，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處

4、理，曲線進(jìn)行分析，得出結(jié)論。(3) 實(shí)驗(yàn)要求課前預(yù)習(xí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)受時(shí)間及條件限制。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能否很好完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求，很大程度上取決于課前準(zhǔn)備的是否充分。因此，要求學(xué)生課前進(jìn)行預(yù)習(xí)。1.仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及相關(guān)參考資料，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)，了解實(shí)驗(yàn)的基本原理及實(shí)驗(yàn)線路、方法及步驟，具此編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2.對(duì)實(shí)驗(yàn)中要觀察哪些現(xiàn)象，記錄哪些數(shù)據(jù)曲線，注意哪些注意事項(xiàng)做到心里有數(shù)。3.對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中提出的思考問(wèn)題要有深刻印象，以便在實(shí)驗(yàn)中觀察和注意。實(shí)驗(yàn)操作1.學(xué)生到指定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，認(rèn)真領(lǐng)會(huì)指導(dǎo)老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的講解、要求及注意。2.實(shí)驗(yàn)中所用儀器設(shè)備連線操作規(guī)范。3.實(shí)驗(yàn)線路連接好后，認(rèn)真檢

5、查后，一定要實(shí)驗(yàn)老師檢查無(wú)誤后，方可通電。4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，認(rèn)真調(diào)試觀察，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)查找原因處理。5.實(shí)驗(yàn)完畢，先切斷電源，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求核對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過(guò)后再拆線路，并將儀器、接線按要求安放整齊。實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的總結(jié)，是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的憑證，要求文字簡(jiǎn)潔、工整、曲線圖表清晰，結(jié)論要有科學(xué)根據(jù)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)中使用的主要儀器名稱、規(guī)格型號(hào)與參數(shù)。3.實(shí)驗(yàn)原理4.實(shí)驗(yàn)步驟：具體任務(wù)要求，繪實(shí)驗(yàn)電路圖。5.實(shí)驗(yàn)記錄：數(shù)據(jù)表格、曲線。6.實(shí)驗(yàn)分析7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)與理論相符，實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的問(wèn)題、現(xiàn)象及事故分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)的建議

6、8.思考問(wèn)題：對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中思考問(wèn)題進(jìn)行解答。第一部分 可編程控制器基礎(chǔ)知識(shí)一、x20系統(tǒng)特性、機(jī)械特性及電氣配置1.系統(tǒng)特性在x20系統(tǒng)的基礎(chǔ)上, 貝加萊正在制訂新的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)。貝加萊企業(yè)文化的核心之一便是完美自動(dòng)化，也就是"perfection in automation"。這是貝加萊在多年的實(shí)踐中，在從全世界各個(gè)行業(yè)，各個(gè)領(lǐng)域客戶的反饋中，在體會(huì)到自動(dòng)化的真正內(nèi)涵中形成的一種企業(yè)文化。x20系統(tǒng)便是在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生，它為機(jī)械、制造業(yè)等各個(gè)行業(yè)提供了更簡(jiǎn)單，更經(jīng)濟(jì)，更安全的新的解決方案。1.1 3 x 1結(jié)構(gòu)x20系統(tǒng)由三部分組成：背板，電氣模塊，端子排。這種模塊特性

7、使其具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）不受固定底板的限制；現(xiàn)在很多廠家的plc都必須帶有固定模塊數(shù)的底板，而x20系統(tǒng)的背板可以免工具的安裝在導(dǎo)軌上，并無(wú)數(shù)量限制；（2）可以將端子排從模塊上拔下來(lái)接線，接好后再插到模塊上，避免了對(duì)模塊的損壞，接線也是不需要工具的；（3）支持熱插拔功能；1.2 分布式背板x20系統(tǒng)背板采用x2x總線傳輸，傳輸速率為12兆，不受固定底板數(shù)量限制，直接可將模塊安裝在導(dǎo)軌上所有的模塊都連接在一個(gè)統(tǒng)一的背板（x2x link）上，可以直接連x20模塊，x67模塊及閥島。模塊間最大的距離可以達(dá)到100米。1.3 基于pc的技術(shù)x20采用了celeron處理器，任務(wù)周期可以達(dá)到200

8、us，指令周期可以達(dá)到0.01us，大容量的ram使得用戶不需要擔(dān)心內(nèi)存的不夠用，程序存儲(chǔ)采用cf卡，最大可擴(kuò)展到8g.1.4 可選的風(fēng)扇設(shè)計(jì)正常情況下，貝加萊pcc是無(wú)風(fēng)扇運(yùn)行的，但為了保證在一些惡劣環(huán)境下不影響cpu的運(yùn)行，x20也增加了風(fēng)扇設(shè)計(jì)，即在環(huán)境惡劣的情況下，用戶也可以選擇安裝風(fēng)扇。1.5 集成了閥島控制隨著xv系統(tǒng)的發(fā)展，使得可以對(duì)其進(jìn)行直接的，獨(dú)立于廠商的閥導(dǎo)控制。一個(gè)完整的數(shù)字輸出模塊類似于一個(gè)常用的dsub連接器。xv允許客戶選擇任何廠商制造的閥島來(lái)組成系統(tǒng)。1.6 接線方式簡(jiǎn)單，方便x20接線方式是簡(jiǎn)單的，免工具的快速安裝方式，x20系統(tǒng)端子排使用了完全集成插入即連接系

9、統(tǒng)，用戶只需要將合適的線纜插入接線孔，放開手即可接好線，不需其他任何工具，線纜直徑可超過(guò)2 x 0.75 mm²。用戶可以把端子排從模塊上取下來(lái)，將線連接好以后，再插入模塊，這種方式使得接線更方便，更安全。1.7 靈活的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)貝加萊經(jīng)過(guò)多年在各個(gè)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)集累，完全從客戶的需求出發(fā)，設(shè)計(jì)出了完美的x20系統(tǒng)，其內(nèi)在的特點(diǎn)使得其不像其它plc一樣必須安裝在相應(yīng)的底板上，受底板槽數(shù)限制；x20可以安裝在常用的導(dǎo)軌上，是完全的分布式i/o，引領(lǐng)了業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。靈活的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使x20不需要特定的安裝方式，使你的解決方案多種多樣，同時(shí)它可以很快很容易的從一個(gè)完整的系統(tǒng)中移出一個(gè)或一部分

10、i/o。安全穩(wěn)固的安裝在導(dǎo)軌上從一個(gè)完整的系統(tǒng)模塊中移去一個(gè)模塊垂直移走或插入可以容易的移走整個(gè)系統(tǒng)模塊1.8 診斷方式(1) 可以通過(guò)模塊上的led指示燈判斷模塊或各個(gè)i/o點(diǎn)的狀態(tài)，如總線狀態(tài)，i/o狀態(tài)，通道狀態(tài)都可以通過(guò)指示燈來(lái)判斷，一般來(lái)說(shuō)綠色表示ok，紅色表示有錯(cuò)誤。（2）可以通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)判斷，在程序里可以建立相應(yīng)狀態(tài)的鏡像，各種狀態(tài)數(shù)據(jù)會(huì)循環(huán)傳送到你的程序鏡像中，同時(shí)也不會(huì)增加通訊負(fù)擔(dān)，通過(guò)對(duì)程序鏡像點(diǎn)的盼斷就可以知道當(dāng)前模塊的狀態(tài)。（3）診斷數(shù)在程序執(zhí)行時(shí)也可以通過(guò)非循環(huán)傳輸，當(dāng)有問(wèn)題發(fā)生時(shí)，詳細(xì)的診斷數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)異步通道傳送，數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄在日志文件中。1.9 1線、2線、3線

11、連接所有連接方式都不需要跳線。1.10 x20系統(tǒng)配置x20系統(tǒng)可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)（總線控制器）和遠(yuǎn)程x2x背板（總線接收器）進(jìn)行配置；從一個(gè)站到下一個(gè)站需要一個(gè)總線傳送器，i/o模塊安裝在總線接收器（或總線控制器）和總線傳輸器之間。1、總線連接貝加萊提供多種總線控制器以供用戶選擇，如powerlink、devicenet、profibus、 canopen、modbus等總線控制器都可以連接到x20系統(tǒng)，很好的支持了第三方設(shè)備在x20系統(tǒng)的集成。2、x2x背板連接使用總線接收器br9300可以直接連接x20系統(tǒng)到遠(yuǎn)程x2x背板。1.11 貝加萊自動(dòng)化編程軟件（automation stud

12、io）貝加萊自動(dòng)化編程軟件，即automation studio，支持對(duì)貝加萊所有硬件（2003系列，2005系列，x20系列，觸摸屏，伺服驅(qū)動(dòng)等）的編程，不僅支持iec61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言，同時(shí)還支持高級(jí)編程語(yǔ)言（如c，basic等），在一個(gè)項(xiàng)目中，還可以多種編程語(yǔ)言共同使用。pcc分時(shí)多任務(wù)的運(yùn)行機(jī)制更體現(xiàn)了貝加萊在自動(dòng)化領(lǐng)域強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。2.機(jī)械特性和電氣配置2.1 尺寸1、1個(gè)插槽的x20cpu2、2個(gè)插槽的x20cpu3、3個(gè)插槽的x20cpu4、緊湊型cpu和總線控制器5、總線型cpu6、i/o模塊2.2 安裝方式1、水平安裝對(duì)于水平安裝方式，考慮到冷卻和空氣流通等因素，上下

13、至少得留夠35mm的空間，左右至少留夠10mm的空間。2、垂直安裝對(duì)于垂直安裝方式，考慮到冷卻和空氣流通等因素，左右至少得留夠35mm的空間，上下至少留夠10mm的空間。2.3 屏蔽線連接原則上，所有的屏蔽線纜都必須接地，如模擬量模塊，接口模塊，計(jì)數(shù)模塊，x2x線纜模塊等1、直接屏蔽線連接屏蔽線應(yīng)該帶絞，并連接在總線模塊的接地接線片(2.8 x 0.5 mm)上，同時(shí)，接地連接應(yīng)盡可能的短，阻抗應(yīng)盡可能的小。2、用接地終端進(jìn)行屏蔽連接其他廠商（如gogatec）的接地終端可以在安裝導(dǎo)軌上用于x20的屏蔽連接。（1） 貝加萊介議都用安裝在導(dǎo)軌上的接地終端來(lái)連接x2x屏蔽線。（2） 所有線纜應(yīng)扎帶

14、扎緊2.4 電源設(shè)計(jì)1、總線模塊取代背板總線模塊是x20系統(tǒng)的核心，主要包含總線電源（bus supply）、總線數(shù)據(jù)（bus data）、i/o電源（i/o supply）三部分。所有總線模塊中，總線電源和總線數(shù)據(jù)都是雙向傳輸，而只有i/o電源有雙向和單向之分，bm11底座i/o電源是雙向傳輸，bm01是單向傳輸。2、x20的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于x20集成了分布式i/o的概念，通過(guò)合適的安排總線模塊，可以將x20系統(tǒng)分成若干個(gè)組，如下圖所示的組0、組1、組2等。3、x20系統(tǒng)保護(hù)x20的系統(tǒng)保護(hù)是通過(guò)供電電源設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，通常情況下，大約三十個(gè)模塊后就必須添加一個(gè)電源模塊，實(shí)際的個(gè)數(shù)可以根據(jù)功率計(jì)算得

15、到，通常情況下，為了系統(tǒng)更穩(wěn)定的運(yùn)行，需保證負(fù)載功率在電源模塊功率的75%以下。（1）模塊分組：通過(guò)bm01總線模塊其它相應(yīng)的總線模塊（根據(jù)不同需要選擇）可以實(shí)現(xiàn)模塊組。（2）通過(guò)總線傳輸器返饋電源供給：bt9100內(nèi)部集成了i/o電源供給，使用它時(shí)，可以省掉一個(gè)電源模塊。（3）x20冗余電源設(shè)計(jì)：為了提供更可靠的電源保護(hù)，可以為x20配置冗余電源。2.5 x20供電電源計(jì)算x20的電源模塊除了提供總線電源，內(nèi)部i/o電源外，還提供外部i/o電源及傳感器電源，所以在配置電源模塊時(shí)，通常情況下大約30個(gè)模塊左右即需要加裝電源模塊，但這并不是確定的，這和用戶的外部i/o及傳感器所耗費(fèi)的功率有很大的

16、關(guān)系。以下是一個(gè)計(jì)算實(shí)例：系統(tǒng)配置如下：通過(guò)上面這個(gè)表格可以看出，所有模塊的總線電源所需要的功率是0.78w，內(nèi)部i/o，外部i/o及傳感器所需電源為145.86w。則電源模塊br9300所提供的電源與上面配置的對(duì)照表如下：從上圖中可以看出，br9300提供的總線電源功率為7w，減去功耗模塊所需的電源后，還剩5.44w，i/o供電功率減去功耗模塊所需的電源后，還剩94.14w，使用比率在75%以內(nèi)，所以只需配置一個(gè)br9330到當(dāng)前配置即可。所有x20模塊所需功率及輸出功率表如下所示，但需注意帶“-”表示當(dāng)前模塊需要其它模塊給它提供如表所示的功率。帶“+”表示當(dāng)前模塊可以輸出如表所示的這么大的

17、功率。2.6 x20的裝配x20各種模塊可以先完全組裝好后再裝在導(dǎo)軌上，也可以先將底座裝在導(dǎo)軌上，然后再將電氣模塊和端子排依次安裝上去。步驟如下：（1）檢查模塊是否有機(jī)械方面的損壞（2）在總線模塊上插入電氣模塊（3）推動(dòng)電氣模塊，讓電氣模塊和總線模塊緊密結(jié)合在一起（4）將端子排的底部先卡在總線模塊上（5） 向上旋轉(zhuǎn)端子排，將其卡在電氣模塊內(nèi)，并與電氣模塊緊密結(jié)合（6） 端子排上方的彈簧夾一定要卡進(jìn)電氣模塊內(nèi)，如果沒(méi)有緊密結(jié)合，控制桿一定是彈起的。（7）不同的x20模塊應(yīng)該從左到右進(jìn)行安裝，方法是滑動(dòng)右邊的模塊到左邊模塊的導(dǎo)軌槽內(nèi)，然后滑行右邊的模塊，直到與左邊的模塊平行。（8）后邊的模塊安裝方

18、式同上，直到完成整個(gè)x20系統(tǒng)。（9）最后插入鎖盤到模塊內(nèi)以固定整個(gè)系統(tǒng)(10) 將總線模塊安裝在導(dǎo)軌上：先將鎖銷扳起來(lái)，再將模塊卡在導(dǎo)軌上，然后將鎖銷扳下來(lái)即可。二、as軟件安裝及用戶界面automation studio (簡(jiǎn)稱as)是b&r 自動(dòng)化產(chǎn)品的一個(gè)編程環(huán)境。它為用戶提供了多編程語(yǔ)言空間和大量的診斷工具。as版本不斷更新。目前，實(shí)驗(yàn)室所用版本為as3.0.90。2.1 as軟件的安裝與注冊(cè)1. as軟件的安裝步驟安裝光盤cd上包括所有automation studio 所需要的部分，還包括一些需要預(yù)先安裝的軟件，如"microsoft .net framewor

19、k"。（1）將安裝盤放入計(jì)算機(jī)的光驅(qū)中；（2）如果"autoplay"選項(xiàng)激活，那么軟件的自動(dòng)安裝窗口會(huì)出現(xiàn)。如果"autoplay"選項(xiàng)沒(méi)有激活，從安裝盤的根目錄下運(yùn)行install.exe文件。（3） 如果安裝盤是多語(yǔ)言的，就必須用鼠標(biāo)選擇期望的語(yǔ)言，如英語(yǔ)。（4）在下一窗口中，通過(guò)點(diǎn)擊"start installation"鍵開始安裝，在安裝過(guò)程中會(huì)有菜單引導(dǎo)進(jìn)行。如果在安裝計(jì)算機(jī)上沒(méi)有所需framework或pvi版本，那么，安裝過(guò)程中，將首先配置這些文件。2. as軟件的注冊(cè)安裝完成后，雙擊桌面的as軟件快捷打開圖

20、標(biāo)，會(huì)顯示下圖所示窗口，說(shuō)明軟件還未注冊(cè)。輸入安裝光盤上所帶序列號(hào)后，確認(rèn)序列號(hào)有效，可選擇自動(dòng)方式或手動(dòng)方式進(jìn)行注冊(cè)。采用在線自動(dòng)方式注冊(cè)時(shí)，必須保證網(wǎng)絡(luò)連接通暢。如果無(wú)法同貝加萊服務(wù)器建立連接，將會(huì)報(bào)錯(cuò)。采用手動(dòng)方式注冊(cè)時(shí)，會(huì)看到一串系統(tǒng)碼，并要求輸入注冊(cè)碼。注冊(cè)碼的獲得必須通過(guò)在貝加萊主頁(yè)服務(wù)器站點(diǎn)注冊(cè)獲得。注冊(cè)時(shí)需提供相應(yīng)的用戶名和密碼。這些在購(gòu)買軟件后可與貝加萊公司聯(lián)系獲得。輸入注冊(cè)碼后，軟件用戶界面會(huì)出現(xiàn)。當(dāng)然也可選擇稍后注冊(cè)的方式試用，期限30天。2.2 as用戶界面as軟件完成后，在開始菜單中創(chuàng)建了一個(gè)automation studio 運(yùn)行鍵，通過(guò)這個(gè)運(yùn)行鍵打開 automa

21、tion studio。automation studio主操作界面包含以下元素：標(biāo)題欄、主菜單條（通過(guò)主菜單運(yùn)行所有的功能）、工具欄（點(diǎn)擊工具條中的快捷按鈕執(zhí)行命令和功能）、硬件配置窗體、軟件配置窗體（打開一個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候該項(xiàng)目就在此區(qū)域顯示）、信息窗口（用來(lái)顯示編譯信息，調(diào)試信息等，此外，還顯示“find in files”的搜索結(jié)果）、狀態(tài)行（顯示cpu狀態(tài)、編程設(shè)備和目標(biāo)系統(tǒng)的在線連接狀態(tài)、編譯步驟的簡(jiǎn)短信息、菜單命令或工具條圖表的簡(jiǎn)短幫助、當(dāng)前活動(dòng)窗體的狀態(tài)數(shù)據(jù)），主界面如下圖所示。具體如下： a：標(biāo)題欄。程序名稱、最小化、最大化、關(guān)閉按鈕。b：菜單欄。c：工具欄d. 狀態(tài)行。顯示cp

22、u類型、控制器操作系統(tǒng)版本、連接狀態(tài)、cpu運(yùn)行狀態(tài)。e：信息窗口。顯示編譯和調(diào)試相關(guān)信息。f：軟件配置。包括程序和系統(tǒng)功能等的軟件配置窗體。g：硬件配置。硬件配置窗體，顯示硬件樹狀結(jié)構(gòu)。另外，automation studio 的在線幫助系統(tǒng)是讀者學(xué)習(xí)、運(yùn)用plc的有益指導(dǎo)，它包括所有的在操作automation studio 時(shí)所需要的重要信息，如：編譯、用戶接口、硬件模塊文件、功能庫(kù)說(shuō)明、示例等。類似于automation studio 版本的推陳出新一樣，幫助系統(tǒng)的文件也隨之不斷修改更新。在線幫助系統(tǒng)的主菜單如下圖所示。按f1鍵，打開automation studio 所選部分的幫助主

23、題；另外，也可以用幫助中的搜索功能查找與主題相關(guān)信息。三、伺服控制器acopos原理四、人機(jī)界面特性及原理第二部分 可編程控制器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 可編程控制器硬件配置與安裝一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?看懂可編程控制器的型號(hào)及各模塊的型號(hào)；2了解可編程控制器的組成及擴(kuò)展方式；3學(xué)會(huì)可編程控制器模塊的拆裝方法，培養(yǎng)分析和排除故障的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 計(jì)算機(jī)16臺(tái)及以上；2. pcc基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置16套；3. 導(dǎo)線若干4. as軟件3.0.9三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1. 觀察總結(jié)可編程控制器的各個(gè)組成部分。實(shí)驗(yàn)中以x20cp1484-1系統(tǒng)為例觀察。 圖1 模塊構(gòu)成圖2. 觀察pcc擴(kuò)展模塊的類型，通過(guò)幫助文檔，總結(jié)各個(gè)模

24、塊的功能和參數(shù)。3. 拆裝各個(gè)擴(kuò)展模塊，了解各個(gè)模塊的組成及拆卸技巧。典型模塊的構(gòu)成如圖1所示。注意按照順序?qū)R后插入，否則會(huì)損壞模塊。4. 通過(guò)查詢幫助文檔了解各模塊指示燈的含義。（1） 打開as軟件后在菜單欄help 中點(diǎn)擊search或直接按快捷鍵f1,見圖1-1（2） 然后在相應(yīng)位置輸入模塊型號(hào)，查找相關(guān)信息，見圖1-2（3） 雙擊status leds，就會(huì)出現(xiàn)模塊指示燈的含義。以di9371為例，見圖1-3 圖1-1 圖 1-2 圖1-3 四：思考：怎么查找一個(gè)模塊的其他功能？ 實(shí)驗(yàn)二 automation studio項(xiàng)目創(chuàng)建一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)編程軟件as 3.0.90的使用操

25、作。2.學(xué)習(xí)用as 3.0.90來(lái)創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1pcc基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置一臺(tái)2裝有s 3.0.90軟件的電腦一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1. 雙擊電腦桌面上的as軟件圖標(biāo) ，打開as軟件，并觀察總結(jié)as軟件的組成部分。 2. 通過(guò)在菜單中選擇<file>/ <new project>創(chuàng)建一個(gè)仿真器項(xiàng)目。輸入項(xiàng)目名稱（不能有漢字）和項(xiàng)目保存路徑，選擇軟仿真器。同時(shí)選擇“copy automation runtime support files into project ”和use pc based on simulation runtime arsim 如圖2.1。 圖

26、2.14. 進(jìn)入邏輯視圖界面，添加需要程序、庫(kù)、文件等所需要的項(xiàng)目。本實(shí)驗(yàn)以添加程序?yàn)槔?。邏輯視圖界面logical view右擊庫(kù)libraries然后點(diǎn)擊add object選擇new program 圖2.25. 輸入程序名，選擇編程語(yǔ)言，可選語(yǔ)言為8種，支持混合編程。本次選用結(jié)構(gòu)文本和梯形圖 圖2.3 6. 選定語(yǔ)言后，可進(jìn)入邏輯視圖中進(jìn)行簡(jiǎn)單程序的編程。 雙擊物理視圖physical view中的1a4000.00，然后把邏輯視圖logical view中的程序復(fù)制（選中后拖過(guò)去） 圖2.47. 編寫程序，對(duì)變量要聲明類型bool ,如輸入a后，按enter, 圖2.58. 程序編寫

27、完畢，保存。9. 在線連接。單擊菜單欄中的online 雙擊setting后選中1a4000.00，右擊，選擇connect。10. 進(jìn)行編譯及調(diào)試工作。調(diào)試無(wú)誤后項(xiàng)目創(chuàng)建完成。步驟點(diǎn)擊或按快捷鍵f5進(jìn)行燒錄對(duì)程序進(jìn)行監(jiān)控，點(diǎn)擊monitor，或按快捷鍵ctrl m,然后加入變量a,b.之后進(jìn)行燈測(cè)試（點(diǎn)擊） 圖2.6 圖2.7改變a 或b的值，觀察變化 圖2.8四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1歸納as軟件的組成單元及作用。2寫出實(shí)驗(yàn)的操作步驟。3寫出實(shí)驗(yàn)心得五、思考題是否所有的語(yǔ)言都支持混合編程？ 實(shí)驗(yàn)三 as軟件與硬件的在線連接一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解as軟件與硬件的在線連接方式。2.掌握各在線連接的步驟。

28、二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 計(jì)算機(jī)16臺(tái)及以上；2. pcc基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置16套；3. 導(dǎo)線若干4. as軟件3.0.9三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 打開as軟件,為了節(jié)省時(shí)間，我們選擇實(shí)驗(yàn)二中已經(jīng)建好的項(xiàng)目simu1為例。 2.在結(jié)構(gòu)視圖里添加硬件點(diǎn)擊configuration view后右擊點(diǎn)擊add configuration,對(duì)要加入的配置命名如x20，之后選擇需要添加的硬件3.選擇標(biāo)題欄的online選項(xiàng)，在選擇里面的settings。 2.打開settings后會(huì)自動(dòng)彈出一個(gè)搜索欄，搜索欄里會(huì)出現(xiàn)一個(gè)或者幾個(gè)硬 件的編號(hào)以及其相應(yīng)的ip地址等信息。如圖所示 3. 找到需要連接的硬件，右擊，選擇co

29、nnect，如果connect是灰色的，把 需要連接的硬件拖到上圖左邊框，或者右擊選擇add to connection ，將 需要連接的硬件顯示到上圖的左邊區(qū)域，在右擊選擇connect。如果， as的右下腳出現(xiàn)的是run狀態(tài)，run 說(shuō)明硬件連接成功，如果是offline狀態(tài)， 說(shuō)明連接失敗，可嘗試重新連接。4. 分別通過(guò)自動(dòng)獲取和手動(dòng)獲取pcc的ip地址，實(shí)現(xiàn)軟硬件在線連接。 （1）自動(dòng)獲取ip:在物理視圖（physical view）中選中x20后右擊點(diǎn)擊open if2 ethernet configuration，get ip address from dchp serve如下圖(

30、2) 手動(dòng)獲取選擇 enter ip address manually 確認(rèn)后進(jìn)行相應(yīng)的更改。如圖四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告as軟件與硬件的通訊原理；在線連接的方式；獲取ip的方式；操作步驟； 運(yùn)行結(jié)果；調(diào)試過(guò)程和心得。五：注意事項(xiàng)如果選擇的是自動(dòng)分配，則重啟后，ip可能會(huì)變，這時(shí)需要再次連接。實(shí)驗(yàn)四 基于梯形圖的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ふ莆栈谔菪螆D的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1可編程控制器一臺(tái)2裝有as軟件的電腦一臺(tái)3各相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。三、補(bǔ)充知識(shí)梯形圖編程操作符號(hào)及其功能梯形圖本身由兩部分組成，左邊的部分控制邏輯條件，右邊的部分由指令組成。當(dāng)條件滿足時(shí)，執(zhí)行指令。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.創(chuàng)建一

31、個(gè)工程；過(guò)程類似實(shí)驗(yàn)二打開as，在file點(diǎn)擊new project,對(duì)新的工程命名train-1，注意：（1） 工程名字最好做到見名知意以增加可讀性。（2） 命名規(guī)則基本同c,不過(guò)可以以數(shù)字開頭或作為文件名，工程名不對(duì)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)有錯(cuò)誤提醒。這里不再贅述。（3） 本次建工程時(shí)暫不選擇“copy automation runtime support files into project”和“use pc based on simulation arsim ”注意與實(shí)驗(yàn)二加以區(qū)別。暫不選擇2選擇cpu x20 1484_1 3.創(chuàng)建一個(gè)用于梯形圖編程的程序；選擇編程語(yǔ)言， （5） 用梯形圖編寫簡(jiǎn)單

32、的程序2. 4變量配置及聲明：在配置變量如a，b要選擇變量類型輸入變量后按enter3. 對(duì)程序進(jìn)行編譯，并根據(jù)編譯結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的程序調(diào)試。過(guò)程可參考實(shí)驗(yàn)二 注意：在線連接時(shí)，連接的為x20cp 1484-1,而非實(shí)驗(yàn)二中1a4000.00，要注意區(qū)別兩者不同。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)方案；梯形圖；運(yùn)行操作步驟；運(yùn)行結(jié)果，程序修改和評(píng)價(jià)。六、思考 貝加萊pcc用梯形圖編程方法與其他plc編程方法有哪些不同？ 實(shí)驗(yàn)五 基于結(jié)構(gòu)化文本的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ふ莆栈诮Y(jié)構(gòu)化文本的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1可編程控制器一臺(tái)2裝有as軟件的電腦一臺(tái)3各相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。三、補(bǔ)充知識(shí)基本的算術(shù)運(yùn)算：符

33、號(hào)算術(shù)操作例子:=賦值a := b;+加a := b + c;-減a := b - c;*乘a := b * c;/除a := b / c;mod取模 (顯示余數(shù))a := b mod c;比較操作：符號(hào)邏輯比較含義例子=等于if a = b then<>不等于if a <> b then>大于if a > b then>=大于等于if a >= b then<小于if a < b then<=小于等于if a <= b then四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.創(chuàng)建一個(gè)工程；2.創(chuàng)建一個(gè)用于結(jié)構(gòu)化文本編程的程序；3.對(duì)程序進(jìn)行編譯，

34、并根據(jù)編譯結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的程序調(diào)試。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)方案；結(jié)構(gòu)化文本；運(yùn)行操作步驟；運(yùn)行結(jié)果，程序修改和評(píng)價(jià)。六、思考 貝加萊pcc用結(jié)構(gòu)化文本編程與c語(yǔ)言有哪些明顯區(qū)別？ 實(shí)驗(yàn)六 伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉掌握伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制硬件組成、性能調(diào)試和軟件模式控制。 1.學(xué)會(huì)在as軟件中創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序配置程序。 2.熟悉b&r驅(qū)動(dòng)理念的主要部分和了解通信關(guān)系。 3.使用診斷工具“nc-test”給acopos發(fā)送命令和仿真特定的測(cè)試情況。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1可編程控制器一臺(tái)2裝有as軟件的電腦一臺(tái)3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 配置acopos伺服驅(qū)動(dòng)器，選擇powerl

35、ink 通信方式。選擇伺服驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)8ls-a25-r0-060-d0。(1) 在配置伺服驅(qū)動(dòng)器之前之前，先建一個(gè)工程。(2) 選擇cpu x20 1484_1(3) 伺服電機(jī)配置 (4) 然后在彈出的框中加入控制模塊，本例中我們使用型號(hào)為8v1010.5-2的伺服驅(qū)動(dòng)器。之后節(jié)點(diǎn)號(hào)根據(jù)實(shí)際撥碼設(shè)置，這里為1.（5） 選擇實(shí)際通訊卡。(6) 選擇電機(jī)的軸，并勾選相應(yīng)功能如圖 （7） 選擇電機(jī)型號(hào)，本次試驗(yàn)電機(jī)型號(hào)為8ls a25 r0 60 d0,見下圖 2. 修改位置環(huán)和速度環(huán)參數(shù)，建議設(shè)值為位置控制環(huán)150，速度控制環(huán)0.05.（1） 在logical view 里找到已選擇的軸gaxi

36、s011i并雙擊，在彈出的框中找到position與speed 中的kv項(xiàng)，分別修改位置環(huán)與速度還參數(shù)并保存。3.在線連接。注意：plc與電腦的ip要在同一網(wǎng)段！4.編譯或燒錄 5. 在logical view 里面雙擊定義的軸的程序樹，使用診斷工具“nc-test”，再右擊選擇open 在選擇test。如圖所示：6.the nc test can be opened in two different modes, which can be selected when it is started. the selected mode defines how the application is

37、 controlled via the axes once the nc test is opened: 以上兩種方式的區(qū)別，可在help 中查看。7.先在控制環(huán)里選擇initialize先初始化，在選擇switch on 上電，然后再在homing里面選擇尋參。8.然后在basis movement可實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)和停止。 9. the trace function allows real-time data to be recorded directly on the drive. this data is loaded to automation studio from the a

38、copos device via the controller where it is then evaluated.the nc trace is a section of the nc test window. however, it can also be opened outside of the nc test:the nc trace works as follows：四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)方案；硬件連接圖；運(yùn)行操作步驟；運(yùn)行結(jié)果，程序修改和評(píng)價(jià)。五、思考 兩臺(tái)伺服電機(jī)的主從控制如何實(shí)現(xiàn)？實(shí)驗(yàn)七 人機(jī)界面編程及調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉掌握人機(jī)界面編程方法及調(diào)試步驟，創(chuàng)建可視化集成控制或遠(yuǎn)程qvga的按鍵和觸摸屏sxga顯示器。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1可編程控制器一臺(tái)2裝有as軟件的電腦一臺(tái)3. 觸摸屏一個(gè)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1.建立新工程panel2、選擇cpu x20 1484-13.在工程panel 里選中add object 后添加 new vc4 visualization 4. 選擇屏幕分辨率,這里選擇默認(rèn):640*480。之后選擇屏幕類型,這里不作特殊要求。完成上述內(nèi)容后激活cpu。5. 添加硬件注意：屏的通訊方式是open enthernet ,注意與前面實(shí)驗(yàn)進(jìn)行區(qū)分.屏的