1、ABB - 1 - 0401023 CJS Control IT Control Builder M 培训教材培训教材 ABB - 2 - 0401023 CJS 目标目标 学会使用 Control Builder M （IEC 61131-3标准）和 Control Modules的编程 This means that the focus is on the Control Builder functionality and benefits rather than on how to program 61131-3 ABB - 3 - 041023 CJS 启动控制器启动控制器 ABB -
2、 4 - 0401023 CJS 升级固件升级固件 确认控制器固件版本，使之与 Control Builder版本一致 用编程电缆连接控制器和PC AC800M 用 COM4 AC800C 用 COM0 升级(Serial Firmware Upgrade) 点击 Connect ，然后按 Reset 按钮 直到控制器 R 灯闪烁 点击 Upgrade ，直到看到完成信息 ABB - 5 - 0401023 CJS 设置设置IP地址地址 控制器的IP地址要与程序中的设置 匹配 用 Command Prompt和 ipconfig 命令来检查 PC的 IP 地址 ABB - 6 - 040102
3、3 CJS 设置控制器的设置控制器的IP地址地址 从 Control Builder 菜单中启动启动 IPConfig 工具 确认 Settings / Com Port 端口要与串 行电缆连接的端口一致 点击 Connect ，然后按 Reset 按钮 直到控制器 R 灯闪烁 选择 Advance Mode 以便设置 IP 地址及子网掩码 键入控制器的IP 地址及子网掩码 ABB - 7 - 041023 CJS Control Builder Layout ABB - 8 - 0401023 CJS Control Builder Layout 项目管理器窗口区域项目管理器窗口区域 Pro
4、ject Explorer Pane 信息信息窗口区域窗口区域 Information Pane ABB - 9 - 0401023 CJS Control Builder 结构结构 Libraries 重复使用方案重复使用方案 引入已开发的方案，或创建您 自己的方案 Applications 控制逻辑控制逻辑 包括控制逻辑，数据类型， 功能块 Controller-控制器控制器 定义硬件结构及任务 ABB - 10 - 0401023 CJS 信息栏信息栏 Description 显示所选目标的描述 Check 显示所选目标的检查结果中的错 误信息 Message 显示在线或离线信息 ABB
5、 - 11 - 041023 CJS Controllers Hardware Setup 创建硬件结构创建硬件结构 ABB - 12 - 0401023 CJS Control Builder 结构结构 Libraries 重复使用方案重复使用方案 引入已开发的方案，或创建您 自己的方案 Applications 控制逻辑控制逻辑 包括控制逻辑，数据类型， 功能块 Controller-控制器控制器 定义硬件结构及任务 ABB - 13 - 0401023 CJS 控制器控制器 硬件 完全模拟设备结构 处理器CPU, 输入输出 I/O 总线设备 fieldbuses ABB - 14 - 0
6、401023 CJS 项目管理器中的硬件树形结构项目管理器中的硬件树形结构 1 8 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 7 2 ABB - 15 - 0401023 CJS 如何添加新硬件如何添加新硬件 单击鼠标右键,插入需要的硬 件设备 ABB - 16 - 0401023 CJS 激活需要配置的选项激活需要配置的选项 编辑器显示可用的菜单项 如: 你只能在 CPU下添加通讯模件 然后在其下插入Profibus 设备 ABB - 17 - 0401023 CJS 模件帮助信息模件帮助信息 硬件配置详细文本信息可在左下角 列出 ABB - 18 - 0401023 CJS AC80
7、0 M CPU挂接何种设备挂接何种设备, 如何连接如何连接? 如图所示: 数字代表硬件的物理位置 2 1 1 ABB - 19 - 0401023 CJS AC800C CPU挂接何种设备挂接何种设备, 如何连接如何连接? 8 7 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 ABB - 20 - 0401023 CJS PROFIBUS挂接的设备挂接的设备 AC800 C Profibus Master Profibus Slave on address 18 ABB - 21 - 0401023 CJS 修正位置号修正位置号 ABB - 22 - 0401023 CJS Sett
8、ings （设置选项）设置选项） 双击目标，进入设置窗口 也可单击鼠标右键，选择Editor 编辑对话框 可在不同栏之间切换可在不同栏之间切换 ABB - 23 - 0401023 CJS 编程工具栏编程工具栏 使用现有设置，并关使用现有设置，并关 闭窗口闭窗口 使用现有设置使用现有设置 检查所选项是否有错误检查所选项是否有错误 ABB - 24 - 0401023 CJS Project Explorer工具栏工具栏 在线在线 离线仿真离线仿真 不需要物理硬件，测试程序 下载程序并在线下载程序并在线 在 Tools 菜单下， 可看到同样的选项 ABB - 25 - 0401023 CJS 错
9、误处理错误处理 在仿真的过程中如果出错，会得到 相应的提示 选中错误项，单击鼠标右键，选择选中错误项，单击鼠标右键，选择Editor 选中错误项，单击鼠标右键，选择选中错误项，单击鼠标右键，选择 Go to Error in Project Explorer ABB - 26 - 0401023 CJS 仿真方式仿真方式 仿真 仿真方式是理想的离线测试工具，用 户可以不连接控制系统，运行其中的 应用程序及任务 如同真的在线运行一样，其性能与 PC性能有关 并且可以监控，或者强制变量数值 ABB - 27 - 0401023 CJS On-line help 在线帮助在线帮助 可以按F1 找到相
10、关帮助 Help about Control Builder functionality Help about IEC 61131-3 Help about Hardware modules 使用 Index Search capabilities Favorites 也可以为用户自定义功能块编写帮助 文件 F1 ABB - 28 - 0401023 CJS 可以在线浏览所有手册可以在线浏览所有手册 ABB - 29 - 041023 CJS Program Editor 程序编辑程序编辑 ABB - 30 - 0401023 CJS Control Builder 结构结构 Librarie
11、s 重复使用方案重复使用方案 引入已开发的方案，或创建您 自己的方案 Applications 控制逻辑控制逻辑 包括控制逻辑，数据类型， 功能块 Controller-控制器控制器 定义硬件结构及任务 ABB - 31 - 0401023 CJS 编程窗口编程窗口 变量及功能块声明变量及功能块声明 控制逻辑控制逻辑 不同的编程语言，有不不同的编程语言，有不 同的外形风格，每个同的外形风格，每个 CODE代表一段控制逻代表一段控制逻 辑辑 错误信息错误信息 工具栏工具栏 每个每个 Program 多至多至 100 个个 CODE ABB - 32 - 0401023 CJS 变量变量 控制逻辑
12、中使用的所有变量均需要 声明 可以使用program中的本地变量 local variable，也可使用在 Application 级声明的全局变量 Global Variables.全局变量可以在 Application 中的所有Programs 使 用 可以定义每个变量的属性 如：Initial Value （初始值） I/O address （ I/O地址） 等 ABB - 33 - 0401023 CJS 变量名长度变量名长度 变量名长度 Variables, functions, control modules, function blocks 等可到 32 个字符长 可包含字母 (
13、a-z, A-Z), 数字 (0-9) 及下划线 (_) 第一个字符必须为字母或者下划线,不可以使用空格 为了增强可读性，可用下划线 Application, Library 双整型：DINT 32 位包括符号位 2147483648 - 2147483647； 整型： INT 16位包括符号位- 32768 - 32767； 无符号整型：UINT 16位不包括符号位 0 - 65536； 双字型： DWORD 32位string 字型： WORD 16位string 实型： REAL 32位浮点数 字符串型：STRING ABB - 39 - 0401023 CJS 数据类型数据类型结结构构
14、 定义定义 使用使用 ABB - 40 - 0401023 CJS 编程窗口编程窗口 包括控制逻辑 每个窗口可创建一种类型的 61131-3 控制逻辑 每个Program可编多至100个 Tab 鼠标右键单击 Tab 切换编程语言 改变名称 插入新的 tab 编程界面的风格因编程语言的不同 而不同 ABB - 41 - 0401023 CJS 用用TAB更好地组织程序更好地组织程序 TAB: 每个每个TAB可以使用独立的可以使用独立的 编程语言编程语言 可以象可以象MS Excel一样移动，一样移动， 重命名重命名 TAB定义程序执行的顺序定义程序执行的顺序 单击鼠标右键可看到操作菜单单击鼠标
15、右键可看到操作菜单 ABB - 42 - 0401023 CJS 用数据输入助手，轻松编程用数据输入助手，轻松编程 不必记住所有功能块的所有参数 声明你的类型，将其键入编辑器 输入类型的同时，数据输入助手会 随时弹出可能的参数，让你轻松编 程 ABB - 43 - 0401023 CJS 简单的界面简单的界面 Browse for information 简单的输入列表，选择更方便 (Ctrl-J) Variable 窗口 Ctrl-R 重复上次输入内容 用浏览功能将 variable指定到 I/O 变量窗口中Drag and drop变量即可赋 值给 I/O 编辑器根据所输入的字母，列出可能
16、 的选项，如： 键入b 编辑器会弹出 bool 类型 ABB - 44 - 0401023 CJS 应用程序中可以使用应用程序中可以使用Copy 结尾 (* 注释 *) 可以在Windows application中使用COPY, PASTE 赋值 := 比较 = ABB - 48 - 0401023 CJS 使用使用 Insert Statement 快速编程快速编程 ABB - 49 - 0401023 CJS IF statement ABB - 50 - 0401023 CJS FOR Statement ABB - 51 - 041023 CJS Assign I/O I/O 赋值赋
17、值 ABB - 52 - 0401023 CJS Where to assign I/O 在Control Builder的Controller部分赋值 选择Controller 并浏览找到所需 I/O 双击 I/O 模件，弹出Settings 界面， Connections界面等； ABB - 53 - 0401023 CJS 将将 I/O 指定到信号指定到信号 选择 I/O 模件，点击 browse 选择 I/O 通道 在程序编辑器中Program Editor可 以看到并修改赋值 ABB - 54 - 041023 CJS 自动生成文档自动生成文档 Documentation ABB -
18、 55 - 0401023 CJS 自动生成文档自动生成文档 Documentation 之前需要花大量时间记录 solutions 文档 通常打开 Word ，重复输入应用程序或记录 已有方案 使用 Control Builder 可以自动生成下列文档 Libraries Applications Controller 配置 ABB - 56 - 0401023 CJS 生成生成Documentation ABB - 57 - 041023 CJS How to structure your control logic ABB - 58 - 0401023 CJS Why do you wa
19、nt to structure your application? 简便易读，易于理解 将控制逻辑分区 每个Code block 可以指定不同的 扫描周期，以及同一控制器中不同 的优先级 控制器之间的Code block 合理分 配 In Function Blocks Application Program Function Block In Control Modules Application Control Modules Control Module Function Blocks ABB - 59 - 041023 CJS Task 任务任务 ABB - 60 - 0401023
20、CJS Structuring of your application Project Application1 Applicationx Program1 ProgramX Function Block1 Function BlockX Project Application1 ApplicationX ControlModule ControlModuleX Function Block1 Function BlockX IEC 61131-3 Control Modules ControlModule1 ABB - 61 - 0401023 CJS 任务任务 6 个优先级 Time Cr
21、itical 0 Highest 1 High 2 Normal 3 Low 4 Lowest 5 任务按其优先级执行 高优先级的任务可以中断低一级的 任务执行 每个任务可有其独立的扫描周期 优先级为 Time Critical 的任务只 可以有一个 Use tasks to make sure that you get the correct performance of your control logic The performance of a controller is not unlimited Pick the correct task for each application
22、ABB - 62 - 0401023 CJS Priority 0 任务任务 Time Critical 最高优先级的任务有如下特性： 此任务与其它任务执行不同，是由 系统实时时钟控制的精确任务 分辨率为 1 ms Time Critical相关的优先级的任务 不能在线修改 离线修改Time Critical相关的优先 级的任务，需要重新编译应用程序 使用Priority 0 任务 ，要注意： 每个系统仅有1个任务可设为 Priority 0 任务 连接该任务的程序并不允许调用所 有功能 如包含非法指令，不能设为 Priority 0 任务 Priority 0 任务可在任意时刻中断 其它任务
23、，如 mid-statement。 即使电源故障， Priority 0 任务仍 可执行完毕 (assuming that it can be completed within 1 millisecond) 如 warm start ， time-critical task 中的code block 执行时间少于 1 ms ABB - 63 - 0401023 CJS Structuring of the run-time environment Project Controller1 ControllerX Task1 TaskX 每个项目中可有多个控制器，每个控制器中可有多个任务 1 ms
24、 10 ms 500 ms 100 ms 999 ms Controller ABB - 64 - 0401023 CJS Mapping between Control Logic and Controllers Project Application1 Applicationx Program1 ProgramX Function Block1 Function BlockX Project Application1 ApplicationX ControlModule1 ControlModuleX Function Block1 Function BlockX 可指定到控制器中的任务可
25、指定到控制器中的任务 ABB - 65 - 0401023 CJS 任务处理任务处理 建议使用建议使用offset 预防控制器过载预防控制器过载 检查执行时间检查执行时间 强大的调试工具强大的调试工具 run / halt 单步执行单步执行 设置优先级设置优先级 ABB - 66 - 0401023 CJS 支持多任务支持多任务 标准 tasks： 每个控制器可定义多至16 个任务 任务数量根据授权而不同 ， （Control Builder license） Basic 为 3 个任务 ABB - 67 - 0401023 CJS 支持多控制器支持多控制器 合理分散负荷 合理分配应用程序，优
26、化特性 合理分配应用程序，增加正常运行 时间特性 选择合适的控制器类型 ，达到最 佳，最实用的效果 创建 new controller ABB - 68 - 0401023 CJS 支持多个应用程序支持多个应用程序 每个项目可以有多个应用程序 优化 code 结构 多个工程师编程 创建 new application ABB - 69 - 0401023 CJS 指定指定 application 到到 controller 1. 选择选择 Add Application 2. 选择选择 Application 3. 结果如下结果如下 ABB - 70 - 0401023 CJS 将将 code
27、指定到不同的指定到不同的 controller 将 Application 指定到不同的控制 器 Controller 可提高性能 将重要的功能分散到不同的控制器 中 所有内部数据将自动定义 加速开发时间，减少人为错误 Application_No1 Application_No2 Application_No3 MyProject Controller 1 Controller 2 ABB - 71 - 0401023 CJS 指定指定 application 或或 program 到到 task 指定 program 到 task 指定 application 到 task ABB - 7
28、2 - 0401023 CJS Applications 及及 programs 在在 Tasks中的分配中的分配 This controller can run both applications This application runs in the Normal task of Controller No1 This controller can run DemoApplication_No1 This program run in the Fast task of Controller No2 ABB - 73 - 041023 CJS Function Blocks 功能块功能块
29、ABB - 74 - 0401023 CJS FBD Editor 2 Panes Structure Pane 显示执行顺序显示执行顺序 FBD Pane 可在两种视图中切换可在两种视图中切换 ABB - 75 - 0401023 CJS 插入功能块插入功能块Inserte Function Blocks 没有 Function Blocks 时， 单击鼠标右键，Program Editor 至少有 1个Function Block 时， 选中1个 Function Block 单击鼠标右键 ABB - 76 - 0401023 CJS 插入插入 Function Block 对话框对话框
30、输入数量 点击自动弹出输入助手 Input Assistant 选择创建 Enable 信号 选择 Function Block 选择已声明的 功能块 ABB - 77 - 0401023 CJS 连接连接FBD 功能块参数功能块参数 1 (FBD to FBD ) 选中输出 鼠标右键单击输入端，选择连接 Connect to Previous Selection 2 (FBD to FBD) 选中输出 按 Ctrl 键，并点击输入端 3 (FBD to Parm.) 选中输入/输出，右键点击，选择 ”Connect” 1 2 3 ABB - 78 - 0401023 CJS Copy ，Pa
31、ste 功能块功能块 1. 选择功能块选择功能块 2. 按按 Ctrl-C ，然后然后 Ctrl-V 3用用 Motor2 代替代替 Motor1 ， 点击点击OK 4. 功能块即被拷贝并重命名功能块即被拷贝并重命名 ABB - 79 - 0401023 CJS 自动声明变量自动声明变量 当连接 variables 到 Function Block时，自动声明 节约大量时间 当粘贴一个或一组功能块时 节约大量时间 ABB - 80 - 0401023 CJS FBD Editor 分开分开 Code Pane 将光标放至此处，拖动即可将光标放至此处，拖动即可 split code pane 1
32、 pane 2 pane 1 pane ABB - 81 - 0401023 CJS FBD Editor 功能块注释功能块注释 注：也可在每页的第一个注：也可在每页的第一个 功能块前加页注释功能块前加页注释 ABB - 82 - 0401023 CJS 页及功能块页及功能块Layout 设置页的 Layout 在 Structure View中可以用拖拽的方 法，重新排列功能块drag & drop 也可以剪切粘贴功能块 Cut & Paste， 并保持连接 ABB - 83 - 041023 CJS Ladder Diagrams 梯形图梯形图 ABB - 84 - 0401023 CJS
33、 类似功能块编程类似功能块编程 Ladder 及 Function Block Editor 有许多相似点： 单击鼠标右键插入 insert Rungs Function Blocks 拷贝，粘贴Copy ， Paste 已有的 solutions 在行或者功能块处添加注释 连接pins时，自动声明变量 粘贴rungs 时，自动声明变量 ABB - 85 - 0401023 CJS 插入行插入行Inserting Rungs 在没有 Rungs的界面编程 在程序编辑界面右键单击鼠标 出现 Insert Rung 至少有一个元素时 选择 Rung ，右键单击鼠标 ABB - 86 - 04010
34、23 CJS 插入接点或功能块插入接点或功能块 选择元素，右键单击鼠标 梯形图中可以引用所有功能块 ABB - 87 - 0401023 CJS 插入接点或功能块插入接点或功能块 插入接点 插入接点或功能块 ABB - 88 - 041023 CJS Instruction List 指令表指令表 ABB - 89 - 0401023 CJS 指令表编辑器指令表编辑器 可跳转到的可跳转到的 子程序子程序 变量或者指令执行的操作数变量或者指令执行的操作数 指令的文本描述指令的文本描述 执行指令执行指令 ABB - 90 - 0401023 CJS 重要命令重要命令 LD - Load Load
35、the operand to the register ST Store Store the register into the operand JMP Unconditional Jump GT Greater than LT Less than JMPC Conditional jump Make a comparison in the instruction before If the statement is true, then jump R Reset Set the operand to 0 if the value of the register is 0 S Set Set
36、the operand to 1 if the value of the register is 1 AND, OR, XOR, NOT, ADD, SUB, MUL , DIV ABB - 91 - 0401023 CJS 注释说明注释说明Comments A comment starts with (# and ends with #) ABB - 92 - 0401023 CJS 指令表指令表 IL 中调用功能块中调用功能块 变量变量 功能块功能块 Instructions ABB - 93 - 041023 CJS Sequential Function Charts SFC ABB
37、- 94 - 0401023 CJS Sequential Function Charts 用于创建顺控程序 开泵Open Pump 启动电机 Start Motor 开加热器 50 s 降温 2 minutes 排空油箱Empty Tank ABB - 95 - 0401023 CJS The SFC Editor ABB - 96 - 0401023 CJS Step in details 步步 进入该步执行的指令进入该步执行的指令 此步内要完成此步内要完成 的指令的指令 退出此步时执行的命令退出此步时执行的命令 条件条件 ABB - 97 - 0401023 CJS How to end
38、 the lines 每一步的行结尾为分号 ； 条件的结尾不需要分号 ； ABB - 98 - 0401023 CJS Step in details 右键单击鼠标右键单击鼠标 Rename 步重命名步重命名 Rename ABB - 99 - 0401023 CJS Possible steps and jumps ABB - 100 - 0401023 CJS 在线模式在线模式On-line mode 激活的步为蓝色激活的步为蓝色 监控变量监控变量 ABB - 101 - 0401023 CJS Step Control ABB - 102 - 0401023 CJS Step Timin
39、g ABB - 103 - 041023 CJS Function Block Types 功能块类型功能块类型 ABB - 104 - 0401023 CJS Function Block Type Instances Motor 1 Motor 2 Motor 3 Motor 4 不必重新开发，只需复用不必重新开发，只需复用 Function Block Type MotorControl ABB - 105 - 0401023 CJS Control Builder 结构结构 Libraries 重复使用方案重复使用方案 引入已开发的方案，或创建您 自己的方案 Applications
40、控制逻辑控制逻辑 包括控制逻辑，数据类型， 功能块 Controller-控制器控制器 定义硬件结构及任务 ABB - 106 - 0401023 CJS 定义，使用功能块类型定义，使用功能块类型 Function Block Types 在在 Library 中定义中定义Function Block Types 在应用程序中使用 Function Block Types ABB - 107 - 0401023 CJS 变量，参数变量，参数 Variables ， Parameters Variables 在 Function Block, Application ，Program等单元使用
41、Parameter 用于在功能块中传送数 据 Parameters Variable ABB - 108 - 0401023 CJS Parameters 用于在功能块类型中定义输入输出 Function Block Type ABB - 109 - 0401023 CJS 功能块中的变量类型功能块中的变量类型 功能块类型中全局变量的连接功能块类型中全局变量的连接 双击功能块类型，并选择外部变量双击功能块类型，并选择外部变量 Local Variable 局部变量局部变量 双击功能块功能块出现下列界面 在 Application中 定义全局变量 global variable ABB - 11
42、0 - 0401023 CJS 使用多种语言使用多种语言 A function block in FBD Used in Structure Text ABB - 111 - 0401023 CJS How to setup a PID in Control Modules ABB - 112 - 0401023 CJS Insert ControlAdvancedLib ABB - 113 - 0401023 CJS Open Control Modules 双击打开编辑器双击打开编辑器 ABB - 114 - 0401023 CJS Add a Converter from Real I/
43、O to CC DataType 点击新的点击新的New Control Module 选择选择 AnalogInCC 转换输入信号转换输入信号 在编辑器中定义其尺寸在编辑器中定义其尺寸Size ABB - 115 - 0401023 CJS 设置名称设置名称 Name 和和 Analog Input Press the Hammer with the X to close the Window 结果结果 ABB - 116 - 0401023 CJS Add a Converter from CC to Real I/O Data Type 点击新点击新 Control Module 选择选
44、择 AnalogOutCC转换输出信号转换输出信号 在编辑器中定义其尺寸在编辑器中定义其尺寸Size ABB - 117 - 0401023 CJS Add a Converter from CC to Real I/O Data Type 结果结果 ABB - 118 - 0401023 CJS 增加增加 PID Controller 点击新点击新 Control Module ABB - 119 - 0401023 CJS Set the name of the PID Loop 结果结果 ABB - 120 - 0401023 CJS 连接连接 AI 到到 PID 的的PV值值 1.点击
45、连接点击连接 Connection 2. 双击下面双击下面 PID 连接，连到连接，连到 PV值值 可用可用 zoom 看其名称看其名称. ABB - 121 - 0401023 CJS 将将 PID 输出输出Out 送至送至 AO 1.点击点击 PID 输出连接输出连接 2. 双击双击 CC 连接到连接到 AO ， 可用可用 zoom 看其名称看其名称 Close the Control Module Editor ABB - 122 - 0401023 CJS 声明声明 Real I/O 双击双击 Application，打开全局变量窗口，声明变量打开全局变量窗口，声明变量 ABB - 123 - 0401023 CJS 连接物理连接物理 I/O ABB - 124 - 0401023 CJS 仿真或加载仿真或加载 Simulate 或或 Download 双击编辑器双击编辑器 双击打开双击打开 Faceplate ABB - 125 - 0401023 CJS b
