1、可编程控制器的产生、发展及特点可编程控制器的工作原理可编程控制器的编程语言PLC 控制系统的基本结构ControlLogix 系列可编程控制器硬件简介梯形图程序设计结构化文本程序设计Logix 5000 编程软件应用Logix 5000 常用指令说明经验设计法由继电器电路图到梯形图A-B PLC 网络概述RsNetworx 软件应用工业自动化通信网络A-B PLC通信简介RsLinx 通信软件应用监控组态软件的发展RsView32 与其它组态软件RsView32 组态软件的应用通过EtherNet/IP 网络下载和联机通过EtherNet/IP网络与1756 I/O 的通信通过EtherNet
2、/IP网络与R sView32通信通过ControNet 网络下载与联机通过ControlNet 网络与1756 I/O 通信通过ControlNet 网络与R sView32 通信通过RSNetWorx 进行硬件组态通过RSLinx 进行通讯驱动配置通过RSView32 进行上位机组态画面通过RsLogix5000 进行I/O 组态及控制程序编程1969年 DEC公司研制出了第一台可编程控制器1971年 日本开始生产可编程控制器1973年 欧洲开始生产可编程控制器可编程序控制器的英文为Programmable Controller，在二十世纪七十至八十年代一直简称为PC。由于到90年代，个人
3、计算机发展起来，也简称为PC；加之可编程序的概念所涵盖的范围太大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller），为了方便，仍简称PLC为可编程序控制器。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统，强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。现在已有第五代PLC产品 在八十年代至九十年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。由于PLC人机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS的市场（过程控制）并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC（IPC）
4、的出现，特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年来PLC增长速度总的说是渐缓。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品，主要应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。近年来在电力行业PLC逐渐显示出了其他产品不可替代的优势在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30亿人民币，应用的行业也很广。但是与其它国家相比，在机械加工及生产线方面的应用，还需要加大投入。我国市场上流行的有如下几家PLC产品：施耐德公司，包括早期天
5、津仪表厂引进莫迪康公司的产品，目前有Quantum、Premium、Momentum等产品；2005年，Te又推出了最新产品 罗克韦尔公司（包括AB公司）PLC产品，目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等产品；西门子公司的产品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品；GE公司的产品；日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品。可靠性高，抗干扰能力强适应性强，应用灵活编程方便，易于使用控制系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小功能完善可编程控制器的基本组成电源 ON内部处理输入处理通信服务更新时钟、特殊寄存器检查CPU运行方式执行用户程序输出处理执
6、行自诊断PLC正常存放自诊断结果致命错误CPU强制为STOPRUNSTOPYNYNPLC循环扫描工作原理输入端子1输入映像寄存器（）（）D0M0M0M0Q0元件映像寄存器输出锁存器输出端子2345输入采样阶段程序执行阶段输出刷新阶段扫描周期梯形图编程结构化文本编程顺序功能图编程（可选）Logix5550RunI/ORs232okBatRunREMPROG状态指示灯钥匙开关电池九针D型串口PLC处于编程或测试模式指示灯 颜色说明RunOFFG没有任务运行控制器处于RUN模式I/OOFFGGFRF没有组态的I/O或通讯与所有组态的设备通信正常有一个或多个设备未相应PLC故障RS232OFFG未激活
7、正在接受数据或传送数据BatOFFR电池可以支持内存电池不能支持内存没有电池需要更换电池OKOFF可恢复故障电源未接通RFR控制器故障，清除故障清除内存，更换控制器G控制器OKL1L2/NL1,L2 为 AC220V 交流电压输入ONPOWEROFF电源开关ABreversionok模块状态文字显示通道状态显示模块状态显示通道A的连接口通道B的连接口现场PLC输出隔离继电器差分模式4通道在IN-x和iRTN-x之间有一个249欧姆的电流环电阻差分模式8通道所有标有 iRTN 的连接端必须和 RTN 相连非隔离式模拟量输出模块CPU 模块电源模块网络接口通信模块开关量输入输出模块模拟量输入输出模
8、块位指令 (XIC)(XIO)(OTE)(OTL)(OTU)(ONS)(OSR)(OSF）计数器/定时器指令 (TON)(TOF)(RTO)(CTU)(CTD)(RES)比较指令 (CMP)(EQU)(GEQ)(GRT)(LEQ)(LES)(LIM)(MEQ(NEQ)计算/算术指令(CPT)(ADD)(SUB)(MUL)(DIV)(SQR)(NEG)传送/逻辑指令(MOV)(MVM)(BTD)(CLR)(AND)(OR)(XOR)(NOT)数组/综合指令(FAL)(FSC)(COP)(FLL)(AVE)(SRT)(STD)数组/位移指令(BSL)(BSR)(FFL)(FFU)(LFL)(LFU
9、)顺序器指令(SQI)(SQO)(SQL)程序控制指令(JMP),(LBL)(JSR),(SBR),(RET)(TND)(MCR)(UID)(UIE)(AFI)(NOP)循环指令(FOR)(BRK)(RET)专用指令(FBC)(DDT(DTR)(PID)三角函数(SIN)(COS)(TAN)(ASN)(ACS)(ATN)高级算术指令(LN)(LOG)(XPY)算术转换指令(DEG)(RAD)BCD(TOD)(FRD)RSLogix有以下特点：灵活易用的编辑功能通用的操作界面诊断和纠错工具强大、省时的其它功能 向上兼容性(XIC)(XIO)(OTE)(OTL)(OTU)(TON)(TOF)(CT
10、U)(CTD)(RES)(CMP)(EQU)(GEQ)(GRT)(LEQ)(LES)(MOV)(JMP),(LBL)(JSR),(SBR),(RET)(FOR)(BRK)(RET)启动、保持和停止电路（）OpenCloseoutputoutputOpenCloseoutput延时接通和断开电路延时接通/断开电路StartoutputTimer_1的常开触点Timer_2的常开触点9s7s闪烁电路实质上是一个具有正反馈的振荡电路，Timer_1和Timer_2的输出信号通过他们的触点分别控制对方的线圈，形成了正反馈了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的工作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的
11、工作原理。确定PLC的输入信号和输出负载，以及与他们对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，划出可编程控制器的外部接线图。确定与继电器电路图中的中间继电器，时间继电器对应的梯形图中的中间点和定时器。根据上述对应关系画出梯形图ACKAKM1KT1KM2KT2KM3KM3KM2KT1KT2KM3KT1KM3KM1KAKAKM1KM2KT2KM3SB2SB1KM3KAKT2M0DO1Timer_1DO2Timer_2DO3SB1SB2KM1KM2 KM3KM3KM2KM1KM2KM1 KM3DI1DI2DO1DO2DO3新建一个工程更改工程属性I/O 组态创建标签编辑梯形图下载工程三层网络拓扑结构（D
12、eviceNet、ControlNet、EtherNet/IP）采用统一的通信协议，提供相同的完整的网络功能节点较分散，并且带的点数相对较少一般用在变频器网络中要讲许多设备直接连接到DeviceNet网络上需要高级故障诊断信息时节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点DeviceNet 拓扑结构拓扑结构干线到支线的最大长度为6m干线分支支线最多64个节点主扫描器占用一个节点63#节点作为保留缺省节点号62个节点用于设备ControlLogix平台的缺省网络可以处理大量的I/O点信息，使其成为了Romote I/O（RiO）的替代网络提供对时间要求严格的I/O及通讯数据（包括程序和组态数
13、据的上载和下载）的高速传送。具有很高的可靠性，同步性和实时性支持多种网络拓扑结构总线速率为5Mbps端到端最长为250m的距离内，网络可支持的最大节点数48个节点如使用中继器，最大地端到端传输距离如使用同轴电缆为3km，使用光纤传输可达到30km生产者/客户模式取代了源/目的模式支持冗余结构节点节点节点节点节点干线带1m厂支线的分线器最多99个节点每个网段最多为48个节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点中继器最多99个节点每个网段最多为48个节点节点节点节点节点节点节点节点光缆最多99个节点每个网段最多为48个节点向连接许多计算机的最佳选择作为进入到商业系统的网关作为与PanelView
14、Plus配用的最经济的HMI选择节点密集在一起时的星型拓扑结构交换机交换机交换机节点节点节点节点节点节点节点遵从IEEE802.3/TCP/UDP/IP标准和惯例 RSNetworx有如下功能：充分利用生产者/消费者通讯模式信息传递的优越性，定义网络上设备的输入/输出数据，便于设备之间相互通讯单键式操作实现整个网络配置的上载/下载网络时序排定和带宽计算深层次浏览鼠标点击式配置-面向面向ControlNet及及DeviceNet功能强大的网络配置工具功能强大的网络配置工具 丰富的设备资源库配置冲突识别配置控制器与I/O设备之间的关系自动对网络上设备的输入/输出数据表与控制器内存之间进行映射当需要
15、的时候，可以支持设备替换自动配置功能（ADR）通过添加EDS电子数据表更加容易地实现对新型设备的支持，真正实现多设备供应商设备之间的兼容与互操作HTML超文本格式报表-面向面向ControlNet及及DeviceNet功能强大的网络配置工具功能强大的网络配置工具 新建一个项目组态一个工程下载一个工程HART（Rosemount）OSI 1.2.7层PROFIBUS协议(SIEMENS)OSI 1.2.7层MODBUS OSI 7层CONTROLNETTCP/IPRS232、RS485RS232ControlNetRSLinx为现场设备连接众多罗克韦尔软件提供全套的通讯服务，这些软件包括RSLo
16、gix5/500/5000、RSView32和RSNetworx等 RSLinx还提供了数种开放接口用于与第三方人机界面系统、数据采集/分析系统、客户应用程序软件进行通讯。RSLinx支持多个应用软件同时与在不同网络上的不同设备进行通讯。在RSLinx中集成了众多设备配置和监视工具，仅需要用鼠标选取和点击所需设备就可以完成相应的操作。RSLinx包括了完整的通讯驱动程序，为Allen-Bradley网络提供更新、更强的ControlLogix Gateway功能 组态一个以太网驱动连接组态一个ControlNet驱动连接组态一个OPC服务器1975年 Honeywell(US)公司推出第一套D
17、CS TDC-2000伴随DCS的出现而出现“组态”(configure)每个DCS厂家的组态软件从专用到通用Wonderware 公司于80年代推出第一个商品化组态软件Intouch 控制系统的数据收集中心、远程监视中心、数据转发中心于各种控制、检测设备（如PLC,智能仪表、DCS等）共同构成快速响应/控制中心查看现场的实时数据和流程画面自动打印各种实时/历史报表自由浏览各个实时/历史趋势画面及时得到并处理各种各种过程报警和系统报警在需要时，人为干预生产过程，维修生产过程和状态与管理部门计算机联网，为管理部门提供实时数据公司名称产品名称国别intellutionFIX、iFix美国Wonde
18、rwareIntouch美国通用电气Cimplicity美国SiemensWinCC德国RockWellRsview32美国亚控KingView中国-企业最为清晰的展示开放的图形显示系统通过OLE容器方式支持数千种ActiveX控件 通过对象模型的开发实现对RSView32核心功能的调用 以业界流行的微软Visual Basic for Applications(VBA)作为内置编程语言，可以最大限度地实现对RSView32项目的扩展和自定义。支持OPC标准，可以快速、方便地与众多生产制造商的硬件设备实现可靠的通讯，同时还可以作为OPC服务器向其它OPC客户端提供服务。与微软产品实现数据共享。
19、RSView32的标签配置、报警配置和数据记录都与ODBC完全兼容。重复利用图形库中的对象。在RSView32中包含有大量的图形对象，除此之外，还可以通过访问RSView Forum网站免费下载更多的图形对象、ActiveX控件和VBA代码片段 通过系统级的安全设置和16个等级的项目安全设置来确保项项目安全运行 在开发应用项目中，只需要点击一个按钮就可以实现模拟运行。无需对图形对象组进行分解就可以编辑组内对象，不影响与之相关的动画显示 通过智能对象轨迹功能，拖动鼠标定义图形对象的运动路径 通过标签占位符和参数文件实现一个图形画面代表多个设备 通过标签替代功能实现快速更换标签名和字符串 轻松导入
20、在其它绘图应用程序中开发的图形新建一个工程和PLC建立连接创建标签数据库创建图形显示组态报警组态趋势加入安全系统组态以太网驱动程序启动RsLinxCommunication-configure drivers在Avaliable Driver Types列表中选择Ethernet devices点击Add New选择 ok打开 RsLogix 5000的工程项目在communication 中选择 Who Active扩展以太网，找到控制器找到控制器，并选择Go online/upload/Download 确定操作添加本地 1756-ENBx 或 1756-ENet 模块添加远程 1756-
21、ENBx 或 1756-ENet 模块添加 I/O 模块创建别名组态以太网驱动程序创建轮询话题(topic configure)创建轮询节点(opc)导入Logix5000 标签(*.l5k)导入RsView32*.Csv 文件创建轮询标签(标签数据库）创建主动提供话题(configure Client Applications)组态logix5000 添加1756-ENBx启动RsLinxCommunication-configure Drivers在Avaliable Driver Types 列表中选择 1784 PCIC(s)for controlnet devices,若为笔记本电脑
22、请选择 1784 PCC for Controlnet devices点击 AddNew选择 ok启动 RsLogix5000CommunicationRsWho 展开相应ControlNet 网络，找到控制器执行相应的在线、上载、下载等操作添加本地 1756-CNBR 或 1756-CNB 模块添加远程 1756-CNBR 或 1756-CNB 模块添加 I/O 模块创建别名规划ControlNet网络将RsLogix 5000工程下载到控制器启动RSNetWorx for ControlNet 软件File newNetworkonline 选择ControlNet 网点击ok勾选 Edi
23、ts Enabled 选择框Network Properties在Network Parameters 属性栏中，填写或选择下面你的参数点击ok从Network中选择single Pass BrowswFilesave键入一个文件名，保存网络的组态信息，然后点击save选择 Optimized and re-write Schedule for all Connections 按钮（缺省）并点击 OK在 RsLogix 5000软件中，保存在线的工程Network update timeMAX Schedule AddressMedia redundancyNetwork name数据通过ControlNet 网络发送的重复时间间隔网络上使用确定性通讯的最大节点使用的通道网络的名称组态ControlNet驱动程序创建轮询话题创建轮询节点导入Logix5000 标签导入RSView32*.csv文件创建轮询标签创建主动提供话题组态RsLogix5000 ControlNet网络创建主动提供型节点创建主动提供型标签
