PAC基礎(chǔ)知識實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、實(shí)驗(yàn)五 GE-Fanuc ME軟件使用一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握PAC Systems RX3i系統(tǒng)的硬件組成；2. 熟悉GE-Fanuc的應(yīng)用軟件PROFICY MACHINE EDITION（簡稱ME）；3使用ME軟件，掌握硬件配置及其地址分配；4使用ME軟件，掌握上位機(jī)和PAC Systems RX3i的通訊。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1RX3i可編程序控制器；2裝有PROFICY ME編程軟件的電腦；3導(dǎo)線若干。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1了解PAC Systems RX3i系統(tǒng)的硬件組成2. 在ME軟件中進(jìn)行硬件配置，并對其分配地址；3實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和PAC Systems RX3i的通訊。4. 將一個(gè)程序下載到PLC系統(tǒng)

2、中運(yùn)行。四. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹：1PAC Systems RX3iPAC Systems RX3i的特點(diǎn)PAC Systems RX3i控制器是創(chuàng)新的可編程自動(dòng)化控制器PAC Systems家族中最新增加的部件。它是中、高端過程和離散控制應(yīng)用的新一代控制器。如同家族中的其它產(chǎn)品一樣，PAC Systems RX3i的特點(diǎn)是具有單一的控制引擎和通用的編程環(huán)境，提供應(yīng)用程序在多種硬件平臺(tái)上的可移植性和真正的各種控制選擇的交叉滲透。使用與PAC Systems RX7i相同的控制引擎，新的PAC Systems RX3i在一個(gè)緊湊的、節(jié)省成本的組件包中提供了高級的自動(dòng)化功能。PAC Systems的可移

3、植性的控制引擎在幾種不同的平臺(tái)上都有卓越的表現(xiàn)，使得初始設(shè)備制造商和最終用戶在應(yīng)用程序變異的情況下，能選擇最適合他們需要的確切的控制系統(tǒng)硬件。RX3i部件（1）RX3i CPU高性能處理器：奔騰 PIII 300 MHz / PIII 1GHz，支持 32K DI, 32K DO, 32K AI, 32K AO以及多達(dá)5 M字的數(shù)據(jù)貯存，高達(dá)56M存儲(chǔ)內(nèi)存，所有設(shè)備文檔都可以貯存在CPU中。支持多種編程語言：LD梯形圖、指令表、C語言、FBD功能塊圖、Open Process、用戶定義功能塊、ST 結(jié)構(gòu)文本、順序流程圖、符號編程以及用戶自己的編程軟件。內(nèi)置兩個(gè)串行口，一個(gè) RS-232 ，一個(gè)

4、 RS-485三位置工況開關(guān): Run, Run Disabled, Stop診斷狀態(tài)指示 LED：OK（CPU OK）、RUN（運(yùn)行）、Outputs Enabled（輸出允許）、I/O FORCE(輸入/輸出強(qiáng)制)、BATTERY（電池）、SYSTEM FAULT(系統(tǒng)錯(cuò)誤)。內(nèi)置溫度傳感器 (對應(yīng) warm and hot 報(bào)警位)注意事項(xiàng)：不允許帶電熱插撥CPU（2）RX3i背板RX3i可以使用二種通用底板：12插槽的和16插槽的。每個(gè)插槽既支持新的模塊也支持現(xiàn)有的90-30系列I/O模塊（PCM3xx和CMM301、CMM302、CMM311、CMM321等除外），此外還提供：1）內(nèi)

5、置在基板上的可選的風(fēng)扇控制端子座（CPU和電源上的熱敏傳感器）。2）通過傳統(tǒng)機(jī)架的擴(kuò)展（選項(xiàng)模塊）。3）當(dāng)使用直流電源時(shí)（電源占用一個(gè)插槽），16槽的基板最多能夠容納13個(gè)輸入/輸出模塊和選項(xiàng)模塊。12槽的基板最多能夠容納9個(gè)上述模塊（CPU占用2個(gè)模塊插槽）4）RX3i基板既支持PCI總線也支持串行總線。每個(gè)插槽有2個(gè)連接器，1個(gè)是PCI連接器，另1個(gè)是串行連接器。PCI總線提供的性能是串行總線的250倍。串行總線（1MHz）數(shù)據(jù)傳送速率0.062兆字節(jié)/秒，而新的PCI總線（27 MHz）的數(shù)據(jù)出送速率是27.0兆字節(jié)/秒。因此，在使用PCI總線的情況下，以太網(wǎng)和其它智能模塊的數(shù)據(jù)吞吐量將

6、增加70%。（3）電源RX3i有三種類型的40瓦電源：交流120/240伏（直流125伏）雙寬度模塊和直流24伏單幅寬模塊。二種電源都裝有熱敏傳感器，其接線端子是成雙的，以便菊花鏈?zhǔn)浇泳€。通/斷開關(guān)位于門的背面。二種類型的電源支持帶電熱插撥。下面以PSD040電源為例：診斷用的發(fā)光二極管顯示狀態(tài)，電源上的4個(gè)發(fā)光二極管指示，含義如下：電源（綠色/琥珀色）。當(dāng)這個(gè)LED呈現(xiàn)綠色時(shí)，表現(xiàn)電源已經(jīng)施加到底板上。當(dāng)這個(gè)LED呈現(xiàn)琥珀色時(shí)，表示供電已經(jīng)施加到電源模塊，但是電源開關(guān)沒有接通。電源故障（紅色）。當(dāng)這個(gè)LED點(diǎn)亮?xí)r，表示電源模塊已經(jīng)接近或超過它的最大工作的溫度。負(fù)荷過載（琥珀色）。當(dāng)這個(gè)LED

7、點(diǎn)亮?xí)r，表示電源模塊中至少一路輸出已接近或超過它的最大輸出能力。如果出現(xiàn)任何過熱、過載、或電源故障，CPU故障表顯示出一個(gè)故障信息。通/斷開關(guān)位于模塊正面的門背后。該開關(guān)控制電源輸出的操作。它不切斷電力線路供電。開關(guān)旁邊的突緣有助于防止意外接通或關(guān)斷電源。（4）RX3i以太網(wǎng)模塊RX3i以太網(wǎng)模塊（如圖1-1）是以10/100兆位雙工/全雙工方式通信的，它支持SRTP、EGD和通道（信號發(fā)生器和使用器）。發(fā)光二極管診斷顯示下列狀態(tài)：以太網(wǎng)OK；局域網(wǎng)OK；工作登錄狀態(tài)（附加協(xié)議還計(jì)劃包括Modbus TCP、Ethernet IP、ProfiNET、DNP3.0）。圖1-1 以太網(wǎng)模塊（5）擴(kuò)

8、展模塊RX3i有兩種擴(kuò)展方式，如圖1-2所示： 圖1-2 擴(kuò)展模塊（6）模擬輸入/輸出，離散量輸入/輸出2Proficy Machine Edition軟件Machine Edition 提供了一個(gè)統(tǒng)一的完整系統(tǒng)用于解決自動(dòng)化控制方案。其特點(diǎn)在于提供了一個(gè)集成的開發(fā)環(huán)境，這樣可以使用戶花更多的時(shí)間在應(yīng)用程序的開發(fā)上而不是學(xué)習(xí)如何使用軟件上。所有Machine Edition系列產(chǎn)品都被有效的集成在一個(gè)統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境中。其開發(fā)環(huán)境如下圖所示：五. 實(shí)驗(yàn)步驟：1. 打開ME軟件建立新項(xiàng)目雙擊屏幕上的圖標(biāo)，即可啟動(dòng)Proficy Machine Edition的操作界面，如圖1-1所示，再點(diǎn)擊Fil

9、eNew Project，按圖1-2設(shè)置,并輸入工程名后點(diǎn)擊OK。或者到圖1-3的界面也可以對其進(jìn)行設(shè)置建立新的項(xiàng)目。圖1-32. 增加目標(biāo)對象通常目標(biāo)對象存在于用模板產(chǎn)生的工程中，一個(gè)工程項(xiàng)目可以包含多個(gè)目標(biāo)對象。實(shí)際的對象的數(shù)量與你所使用的計(jì)算機(jī)的內(nèi)存、硬盤大小及操作系統(tǒng)有關(guān)。一個(gè)對象一般對應(yīng)一個(gè)PLC 或遠(yuǎn)程I/O。在瀏覽導(dǎo)航窗口的工程標(biāo)簽中，右鍵單擊工程項(xiàng)目，并選擇add Target （增加對象）。指向要擴(kuò)展的I/O類型，如圖1-4所示：圖1-43. 對PLC進(jìn)行硬件配置在瀏覽窗口的工程標(biāo)簽中，展開硬件組態(tài)Hardware Configuration文件夾。所有的機(jī)架都顯現(xiàn)。展開主機(jī)

10、架，右鍵單擊 Slot 0并選擇 Replace Module（替換模塊）。選擇實(shí)驗(yàn)板上的實(shí)際模塊型號，以此類推，分別將所有的硬件進(jìn)行配置。結(jié)果如下圖1-5、1-6所示： 圖1-5 Target1 圖1-6 Target24. 對目標(biāo)對象設(shè)置臨時(shí)的IP 地址分別對項(xiàng)目對象設(shè)置IP，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Target1,出現(xiàn)選擇欄，選擇Offline Commands,再選擇Set Temporary Address. 如圖：之后在所出現(xiàn)的框中設(shè)置IP，在“MAC Adress”欄中，輸入該 RX3i 的MAC 地址。在“IP Adress”欄中，設(shè)置該 RX3i 的臨時(shí)IP 地址。如果需要可選擇“Ena

11、ble Interface Selection” 有效，來指定 RX3i 上安裝的網(wǎng)絡(luò)接口卡。上邊寫PLC編號，下邊寫IP地址，如下圖寫好后點(diǎn) Set IP，出現(xiàn)下圖：點(diǎn)確定。 Target2同理設(shè)置IP地址為192.168.1.20。警告：臨時(shí)IP 地址不能保持，如果重新上電，該臨時(shí)IP 地址將會(huì)丟失。5. 增加以太網(wǎng)全局參數(shù)6. 編程器與PLC之間的交互操作將空程序下載到CPU中，先用檢查程序，檢查無誤后，用建立起計(jì)算機(jī)與RX3i之間的通信聯(lián)系，此時(shí)有灰變綠，點(diǎn)擊，此時(shí)將CPU的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到停止?fàn)顟B(tài)，還應(yīng)在Navigator下選中Target1，單擊鼠標(biāo)左鍵，在出現(xiàn)的Inspector的對

12、話框中設(shè)置通信模式，在Physical Port中設(shè)置成ETHERNET，在IP Address中設(shè)置原通信模塊ETM001中設(shè)置的IP地址，如圖1-7所示。此時(shí)有暗變亮，點(diǎn)擊，將出現(xiàn)如圖1-8所示的對框，初次下載，應(yīng)將硬件配置及程序一起下載進(jìn)去，點(diǎn)擊OK，下載后，如正確無誤，Target1前面的有灰變綠，屏幕下方出現(xiàn)表明當(dāng)前的RX3i配置與程序中的硬件配置吻合，內(nèi)部邏輯與程序中的邏輯吻合。此時(shí)可將CPU的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)成功。圖1-7圖1-8六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：1說明PAC Systems RX3i系列可編程序控制器控制系統(tǒng)硬件的各組成部分；2如何建立PLC系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間的通信。 實(shí)

13、驗(yàn)六 基本指令使用I一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握PAC Systems RX3i系統(tǒng)的硬件組成；2. 掌握PROFICY MACHINE EDITION（簡稱ME）的使用方法；3熟悉加法、減法、除法等基本運(yùn)算基本指令的使用；4使用ME軟件，掌握上位機(jī)和PAC Systems RX3i的通訊。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1RX3i可編程序控制器；2裝有PROFICY ME編程軟件的電腦；3導(dǎo)線若干。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1掌握PAC Systems RX3i系統(tǒng)的硬件組成2. 在ME軟件中進(jìn)行硬件配置，并對其分配地址；3實(shí)現(xiàn)基本運(yùn)算指令的格式以及使用。四. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹：1PAC Systems RX3i（1）RX3i CPU（2

14、）RX3i背板（3）電源（4）RX3i以太網(wǎng)模塊（5）擴(kuò)展模塊（6）模擬輸入/輸出，離散量輸入/輸出2Proficy Machine Edition軟件五. 實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容： 1編寫一個(gè)自累加程序；2一條生產(chǎn)啤酒的生產(chǎn)線，假設(shè)按鈕I00081為其檢測傳感器，當(dāng)瓶子經(jīng)過時(shí)瓶子數(shù)量R00001自加1，24瓶啤酒為一箱，當(dāng)R00001累加至24時(shí)，啤酒箱數(shù)R00002自加1。六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：1敘述加法指令各參數(shù)意義；2編寫出五中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的PLC程序。 實(shí)驗(yàn)七 基本指令使用II一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉定時(shí)器指令的使用；2. 掌握PROFICY MACHINE EDITION（簡稱ME）的使用方法；3使用ME軟

15、件，掌握上位機(jī)和PAC Systems RX3i的通訊。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1RX3i可編程序控制器；2裝有PROFICY ME編程軟件的電腦；3導(dǎo)線若干。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)交通信號燈控制系統(tǒng)圖5-1 交通指揮信號燈示意圖四控制要求：十字路口的交通指揮信號燈布置如圖5-1所示，控制要求如下：1控制開關(guān)：信號燈受一個(gè)起動(dòng)開關(guān)控制。當(dāng)起動(dòng)開關(guān)接通時(shí)信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當(dāng)起動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號燈都熄滅。2控制要求：1）南北綠燈和東西綠燈不能同時(shí)亮。如果同時(shí)亮應(yīng)關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并立刻報(bào)警。2）南北紅燈亮維持25秒。在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時(shí)

16、，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí)東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮。同時(shí)，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。3）東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持25秒，然后閃亮3秒，再熄滅。同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。4）周而復(fù)始。根據(jù)控制要求，可以畫出交通燈的狀態(tài)圖，很顯然這是一個(gè)時(shí)序邏輯控制系統(tǒng)。圖5-2就是該系統(tǒng)的狀態(tài)圖。圖5-3是可編程序控制器控制交通信號燈I/O端子接線圖：圖5-2 交通指揮信號燈狀態(tài)圖圖5-4是可編程序控制器控制交通信號燈梯形圖：圖5-4 交通指揮信號燈梯形圖五實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：1寫出PLC控制交通信號燈控制系統(tǒng)的工作

17、過程；2根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)過程總結(jié)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的工作步驟。實(shí)驗(yàn)八 運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 進(jìn)一步熟悉 RX3i系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)；2. 能夠熟練掌握Proficy ME軟件的編程方法；3. 掌握主要軟元件的功能特點(diǎn)與使用方法；4. 掌握RX3i系列PLC對步進(jìn)電機(jī)的控制方法。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1GE-Fanuc RX3i可編程序控制器；2裝有ME編程軟件的電腦；3. 步進(jìn)電機(jī)、絲杠、聯(lián)軸器等元件；4. 導(dǎo)線若干。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 使用ME編程軟件編寫梯形圖；2. 熟悉移位指令、繼電器觸點(diǎn)和線圈指令的使用：3. 熟悉下面軟元件的使用：離散量輸入%I，輸出%Q，輸出%AQ，輔助繼電器M；4.

18、 能夠?qū)崿F(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自鎖、互鎖以及正反轉(zhuǎn)。四實(shí)驗(yàn)原理與I/O分配：1. 步進(jìn)電機(jī)參數(shù)步進(jìn)電機(jī)可以通過改變其驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率進(jìn)行加速、減速控制，并通過指定驅(qū)動(dòng)脈沖的數(shù)目進(jìn)行定距運(yùn)行。本實(shí)驗(yàn)設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的最大供電電壓可達(dá)直流36V，采用雙極型恒流驅(qū)動(dòng)方式；驅(qū)動(dòng)輸出相電流可通過電位計(jì)調(diào)整，最大可達(dá)每相1.2V；配備專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片，可以用DIP開關(guān)設(shè)定細(xì)分，最高達(dá)64細(xì)分，使運(yùn)行更加平穩(wěn)流暢。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下表電機(jī)步進(jìn)電機(jī)步距角1.8deg±5%相電流（A）1.5保持扭矩（Nm）1.4相電阻()4.2電機(jī)慣量(kg·cm2)0.44電機(jī)長度L(mm

19、)76引線數(shù)量6引線說明紅色A藍(lán)色A-黑色B綠色B-絕緣等級B耐壓等級AC500V 1分鐘工作環(huán)境溫度-2040表面溫升最高80絕緣阻抗最小120M，DC500V重量(kg)1.1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)型號BY-2HB03M供電電壓<DC40V輸出相電流1.23.5A控制信號輸入電流620mA冷卻方式自然風(fēng)冷環(huán)境要求避免金屬粉塵、油霧或腐蝕性氣體環(huán)境溫度-10+45環(huán)境濕度<85% 非冷凝重量0.5kg控制信號說明：（1）PLS步進(jìn)脈沖信號此信號低電平使內(nèi)部光耦導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)器將對脈沖信號下降沿響應(yīng)。脈沖的有效寬度不應(yīng)小于10µs。（2）DIR方向控制信號外加電平的變化控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。為保證響應(yīng)的可靠性，方向信號應(yīng)至少大于脈沖信號50µs。電機(jī)的初始運(yùn)行方向與電機(jī)的接線有關(guān)，可以通過互換兩相改變。2. IC200MDD841IC200MDD841是VersaMax系列可編程控制器的I/O模塊,該模塊可以提供高速計(jì)數(shù)、數(shù)字量的輸入/輸出、脈寬調(diào)制以及脈沖串輸出，在本實(shí)驗(yàn)中，該模塊主要用于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)脈沖信號（PLS）輸出以及方向控制信號（DIR）。Q00021用于控制脈沖使能，Q00025用于控制脈沖開始，Q00021與Q00025置1后Q00001輸出脈沖串，可以用Q0