ControlLogix系统经典培训教程完整版.ppt
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1、ControlLogix 系统,标准课程 罗克韦尔自动化(厦门)培训中心2006.12,课程内容简介(1),在五天的时间内,我们将学习:,ControlLogix 系统概述 ControlLogix 控制器的在线连接创建一个新项目创建控制器的程序文件创建控制器的数据文件梯形图编程基础位操作指令编程计时器指令编程计数器指令编程,课程内容简介(2),梯形图程序的编辑基本指令编程本地I/O 模块通讯I/O模块的故障处理远程I/O模块通讯远程Produce/Consume通讯MSG指令 SSV/GSV指令ControlLogix 系统的维护维修,在五天的时间内,我们将学习:,ControlLogix
2、系统概述(1),控制系统的信息流,控制系统,生产过程/机器,输入,输出,ControlLogix 系统概述(2),控制器I/O(输入/输出)系统通讯网络可视硬件编程系统,控制系统基本结构,ControlLogix 系统概述(3),顺序控制 完成时序逻辑控制,从PLC5增强型移植过来的整套指令系统。过程控制 完成过程控制,从小型DSC系统移植过来的功能块。驱动控制 完成驱动控制,在 DriveLogix 控制器中用特殊的功能块,组态实现变频器特定的控制模式。运动控制 完成伺服控制,实现对运动轴的各物理量的控制,用运控指令编程实现。,ControlLogix 系列控制功能,ControlLogix
3、 系统概述(4),ControlLogix FlexLogix CompactLogix SoftLogix DriveLogix,ControlLogix 系统控制器类型,ControlLogix 系统概述(5),EtherNet ControlNet DeviceNet DH+/RIO DH485/串口 第三方通讯,ControlLogx系统网络类型,ControlLogix 系统概述(6),Windows NT/Windows 2000/Windows XP 操作系统下安装:RSLogix5000 编程软件 RSLinx 连接软件 RSNetWorx for ControlNet 网络组
4、态软件 RSNetWorx for DeviceNet 网络组态软件 RSNetWorx for EtherNet 网络组态软件,ControlLogix 系统编程环境,ControlLogix 系统概述(7),ControlLoix 平台,ControlLogix 系统概述(8),ControlLoix 硬件基本结构,机架 4槽、7 槽、10槽、13槽、17槽,每个机架自供电源。控制器模块 Logix5550 Logix5553 Logix5555 Logix556X I/O模块 离散量模块、模拟量模块、高速计数模块-与控制器数据交换使用生产者/用户方式-外信号回路带电子保险-外信号回路隔离
5、-可对模块进行诊断-模拟量可进行工程定标并可带时间标记-模块的防错插入采用电子辩识-可带电拔插模块 通讯模块 对应通讯网络的模块-1756-ENET/B 1756-ENBT EtherNet-1756-CNB/CNBR ControlNet-1756-DNB DeviceNet-1756-DHRIO DH+,ControlLogix 系统概述(9),ControlLoix 控制器,RS-232串口,模块标签,电池,背板连接器,下锁键,上锁键,指示灯,钥匙开关,门,电池标注,ControlLogix 系统概述(10),ControlLoix 控制器特性,允许各种模块混合使用的模块化结构 允许多个
6、控制器位于同一机架中 每个控制器允许最多250个通讯连接 可寻址最多128000个离散点或4000个模拟量点 可扩展内存以适应各种应用尺寸 容易与现有的传统产品的系统(如PLC5、SLC500)集成 支持NetLink 网络-DeviceNet-ControlNet-EtherNet/IP 提供集成多达16个伺服模块(32轴)的同步和分布的运动控制,ControlLogix 系统概述(11),ControlLoix 控制器内存占用,初始化操作系统(43K字节,此项不占用选型手册中提供给 用户的内存空间)各次版本新增加功能所带来的附加内存 空间 I/O模块定义和组态 ASCII代码存放形式 数据
7、库 标签的ASCII代码存放形式(含标签名字和别名)应用程序的源代码(尽管是相似的指令,由于提高执行速度,比较PLC5/SLC而言需要附加的内存)运行时信息交换处理所需要的缓冲区 RSLinx 数据操作所需要的标签组的存储 在线编辑所需要的悬挂编辑梯级的临时存储,Logix5000 控制器的在线连接(1),组态或编程软件的连接建立并组态通讯驱动浏览网络和节点数据采集-直连的数据采集-OPC数据的采集-优化的数据采集,RSLinx 组态软件,Logix5000 控制器的在线连接(2),RSLinx 组态软件,驱动组态,驱动类型选择,已在使用的驱动,Logix5000 控制器的在线连接(3),RS
8、Linx 组态软件,浏览窗口,自动刷新,选择背板,背板模块浏览,X,缺失或有问题的模块,X,运行 控制器进入完全地I/O控制,不可对项目进行编辑。编程 控制器不执行程序,可对项目进行编辑,输出点按模块设置 的状态输出。远程远程运行 控制器进入完全地I/O控制,可以在线对项目进行编辑,但要经过测试。远程编程 控制器不执行程序,可对项目进行编辑,输出点按模块 设置的状态输出。远程测试 控制器执行程序,可对项目进行某些编辑,输出点按模 块设置的状态输出。,Logix5000 控制器的在线连接(4),控制器的运行模式,下载(Download)将作为编程终端的计算机中项目通过网络传送给控制器。上载(Up
9、load)将控制器中的项目通过网络传送给作为编程终端的计算机。在线(Online)浏览或编辑控制器中的项目。离线(Offline)浏览或编辑编程终端中的项目。刷新模块的Firmware 用ControlFLASH对模块固件的版本升级或降级。,Logix5000 控制器的在线连接(5),控制器的在线操作,Logix5000 控制器的在线连接(6),控制器解锁 允许二个以上的用户同时在控制器上进行编辑。控制器锁定 锁定控制器,不允许其他用户对控制器编辑。其他用户控制器锁定 已被其他用户锁定,不能对此控制器进行编辑。其他用户修改项目 其他用户正在对控制器进行编辑。,识别控制器的编辑状态,创建一个新项
10、目(1),项目图标,Project/Project File:RSLogix 5000 编程软件存放编程和组态信息的存盘文件。,创建一个新项目(2),创建新项目,选择控制器类型,说明 可空白,项目文件存放路径,选择版本,项目名称,框架尺寸,控制器所在槽号,创建一个新项目(3),控制器特性,组态串口,编辑项目属性(离线),查看主要故障和次要故障,设置系统时间,组态系统故障管理、上电管理和系统管理时间片断百分比,设置上电或用户命令从非易失性内存装载项目,评估控制器内存运用(离线),创建一个新项目(4),CST Coordinated System Time,如果控制器CST 设置为Master,在
11、同一框架的所有的模块将与它时间同步。CST 能测定与时间有关的数据和事件。作为运控项目的控制器必须设定为Master,,注意,控制器缺省设定不是Master。,创建一个新项目(5),控制器的内存组织结构,存放完成运行的执行代码文件及相应的结构。存放运行的依据和结果的数据文件及相应的数据结构类型存放确定控制器及其相关设备之间的信息交互关系的I/O组态,创建程序文件(1),任务(Task)每一个项目(或控制器)最多可以定义32个任务。程序(Program)每个任务下最多可定义32个程序,每个程序拥有自己独立的数据区域和多个子程序。子程序(Routine)是真正的执行程序,可定义的个数由控制器的内存
12、决定。,程序文件,创建程序文件(2),连续型任务 指的是周而复始连续执行的任务,一个项目只允许定义1个。周期型任务 指的是定时中断执行的逻辑程序,周期性的执行任务,须定义周期时间,要设定优先级别,最多可以定义31个。事件触发型任务 指的是事件触发引起的任务调用,事件触发可以是外部输入点变化引起(如同PLC5/SLC),也可以由Consuned Tag引起或直接指令调用引起,还可以由运动控制状态引起,要设定优先级别,最多可以定义31个。,任务的三种类型,任务决定了执行的顺序,创建程序文件(3),中断级别低的任务将被中断级别高的任务中断,中断优先级别共有15个(序号1-15),序号越低中断优先级别
13、越高。连续型任务是连续不断执行的逻辑程序,可以被任何周期中断任务或事件中断任务中断,也可以认为是中断级别最低的任务。软件控制器只有三个优先级别用于周期中断任务和三个优先级别用于事件中断任务,中断优先级别,创建程序文件(4),任务是执行顺序的安排每个任务执行完毕,会将执行的结果送到输出数据区域。如果在任务特性组态中不特意取消的话。被屏蔽的任务仍然在从程序转入运行或测试时进行预扫描。看门狗(Watchdog)监视周期任务和事件中断任务的执行,如果超时,则主要故障发生。周期任务的执行周期必须大于它的执行时间,如果控制器探测到周期任务的触发,而该任务正在执行,则主要故障发生。,特别说明,创建程序文件(
14、5),例子,某个项目中有1个事件触发型任务、1个周期型任务和1个连续型任务,它们的中断级别和执行时间如下图所示:,创建程序文件(6),例子,所有的周期型任务和事件触发型任务都可以中断连续型任务。高优先权任务中断所有的低优先权任务。高优先权任务可多次中断低优先权任务。同等级优先权的任务同时触发时各轮流执行1ms,交互进行。当连续型任务完成全部扫描时,立即重新开始新的一轮扫描。,创建程序文件(7),程序,程序是任务下的组织结构,由一个数据库和多个子程序组成。每个程序都拥有一个独立的数据库,在这个数据库建立的数据标签只能被本程序内的子程序引用,且都是内部数据,每个程序中必须指定一个子程序为主控程序,
15、作为本程序运行的启动程序 每个程序中还可以指定一个故障处理子程序,以解决本程序内任何子程序运行时而引起的故障。其余的子程序均由主控程序中的调子程序指令(JSR)调用。未预定程序(Unscheduled Programs)中存放备用或暂不运行的程序,会下载到控制器中,但不会执行。,程序是一个完整的结构,它等同于一个传统的处理器。,创建程序文件(8),子程序是真正的执行,所有的控制代码都被编写在子程序中,有四种编程形式:梯形图LD 最常采用的编程模式,是由梯级组成的程序结构,完成逻辑时序控制的程序编辑。顺序功能流程图SFC 将工作流程细化到步,用SFC来编辑步的执行顺序和结构,而每个步都是执行代码
16、的组成。文本编程ST 采取ASCII代码编写程序,通常用于复杂或特殊要求的运算,这些可能用梯形图的运算指令难以完成。功能块FB 组态过程控制,是引入的DCS系统的仪表控制组态方式,由功能块之间的连接建立程序结构。,子程序,子程序是真正的编程体和执行体,创建程序文件(9),故障和上电管理程序,故障管理程序 当控制器发生主要故障而引起停机之前调用的程序,一般情况下,用于编写有序的停车和可恢复故障的消除。上电管理程序 只有在控制器处在RUN状态下,上电时才执行一次,可用于上电时初始化的一些操作。,创建程序文件(10),删除子程序、程序和任务,删除要按照如下的顺序进行:删除子程序的所有的执行代码选定子
17、程序并删除它们删除程序区域的所有的标签选定程序并删除它们最后删除任务,创建数据文件(1),数据文件,全局数据区域 又称控制器数据区域,它含有全部的对外数据和公用的内部数据,其数据可被控制器内所有的子程序引用。程序数据区域 全部为内部数据,其数据只能被本程序内的子程序引用。各程序之间的数据区域是隔离的,以防止标签命名的冲突。,创建数据文件(2),数据库编辑页面,显示类别,操作描述,点入编辑使能,编辑页面,标签,数据类型,别名,创建数据文件(3),数据库监视页面,创建数据文件(4),数据类型,基本数据类型结构数据类型-系统预定义结构数据类型-用户自定义结构数据类型数组,创建数据文件(5),基本数据
18、类型,BOOL 布尔数 01 1 位 SINT 短整数-128+127 8位 INT 整数-32768+32767 16位 DINT 长整数-2147483648+2147483647 32位 REAL 实数 3.4*10-38 1.17*10+38(负数)32位 1.17*10-383.4*10+38(正数),创建数据文件(6),当数据类型为 BOOL,SINT,和 INT 被分配给一个标签时,控制器仍然花费了一个完整的 DINT(4字节),剩余部分则被闲置。,分配最小内存单元 1DINT,31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
19、14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,占用内存,BOOL,SINT,INT,DINT,REAL,数据类型,未占用内存,基本数据的内存占用,创建数据文件(7),系统预定义结构数据类型,I/O模块组态时产生的I/O数据 出自于PLC5/SLC500 的多字元素文件 运动控制的数据结构功能块(过程控制)的数据结构系统组态信息和状态信息,创建数据文件(8),自定义结构数据类型,字符串自定义数据结构用户自定义数据结构UDF附加说明(Add-on Instructions),创建数据文件(9),例子 建于变频器参数采集,创建数据文件(10),例子 内存单元占用,创建数据文件
20、(11),数组,数组是同一数据类型的连续分布的集合,可由基本数据类型和结构数据类型构成。数组有1维、2维和3维,各维数组中的元素个数取决于内存。,Part_Data2,5,3,1维,2维,3维,数组名,梯形图编程基础(1),梯级的基本结构,输入指令决定梯级条件:,输出指令按梯级条件执行:,位指令的逻辑运算结果 比较指令的比较结果 检测或诊断的结果,非保持型指令 在梯级条件持续期间执行 保持型指令 在梯级条件跳变时执行,梯形图编程基础(2),梯级混合编程,梯形图编程基础(3),梯级编程三个步骤,梯形图结构的建立,指令和地址的输入,梯级被接受的过程,梯形图编程基础(4),梯级编辑的接受过程,离线编
21、程,只要语法是正确的,一旦离开梯级就会自动接收。在线编程状态下编程,必须逐个梯级校验接受。,编辑完毕等待接受的梯级,梯形图编程基础(5),在线运行时的梯级编辑,正在编辑的梯级,原来的梯级(在运行中的控制器),梯级编号临时被改成正常的顺序,但不意味着下面这个梯级可 以被编辑,它只是起参考作用。运行编辑程序一定要经过测试阶段才会被接受。,梯形图编程基础(6),梯级标识符号,梯形图编程基础(7),梯级编程快捷操作1,接受编辑的梯级,放弃编辑的梯级,校验编辑中的子程序,检验整个项目的程序,在线编程时出现,将一个梯级提取出来,使之处于悬挂状态。,在线编辑时出现,接受处于悬挂的梯级,使之成为控制器程序文件
22、中的处 于悬挂的梯级。,在线编辑时出现,放弃处于悬挂的梯级。,在线编辑时出现,编程状态下放弃控制器程序文件中的处于悬挂的梯级。,梯形图编程基础(8),梯级编程快捷操作2,在线编辑时出现,放弃控制器程序文件中的经过测试的梯级。,在线编辑时出现,测试控制器程序文件中的在远程运行状态下编辑的梯 级,控制器执行正在测试的梯级。,在线编辑时出现,放弃测试控制器程序文件中的在远程运行状态下编辑的 梯级。,在线编辑时出现,编程状态下放弃控制器程序文件中的处于悬挂的梯级。,在线编辑时出现,放弃控制器程序文件中的经过测试的梯级。,在线编辑时出现,测试控制器程序文件中的在远程运行状态下编辑的梯 级,控制器执行正在
23、测试的梯级。,在线编辑时出现,放弃测试控制器程序文件中的在远程运行状态下编辑的 梯级。,梯形图编程基础(9),程序校验或接受发生错误或警告,双击找到错误所在,离线编程进行校验后,错误不能下载;警告可以下载。,计时器和计数器指令(1),计时器指令,梯级的输出指令 计时基值:1ms 计时范围:1-2,147,483,647 ms 结构数据类型 非保持型计时器-非保持型通延时计时器 TON-非保持型断延时计时器 TOF 保持型计时器RTO,计时器和计数器指令(2),通延时计时器TON,级条件成立(通),指令使能,计时开始 级条件消失(断),指令未使能,累加值(ACC)复位,所有状态位复位。预置值设定
24、位计时脉冲个数,即设定时间除以时间 基值。级条件成立时,TT位与 DN状态相反。,计时器和计数器指令(3),断延时计时器TOF,级条件成立(断),指令使能,计时开始。级条件消失(通),指令未使能,累加值(ACC)复位,所有状态位复位。预置值设定位计时脉冲个数,即设定时间除以时间 基值。级条件成立时,TT位与 DN状态相同。,计时器和计数器指令(4),保持型计时器RTO,级条件成立(通),指令使能,计时开始。级条件消失(断),指令未使能,累加值(ACC)不 复位,所有状态位复位。预置值设定位计时脉冲个数,即设定时间除以时间 基值。级条件成立时,TT位与 DN状态相反。累加值要用复位指令来复位,计
25、时器和计数器指令编程(5),计数器指令,计数器指令,梯级的输出指令 计数范围:-2,147,483,648-2,147,483,647 结构数据类型 增计数器 CTU 减计数器 CTD,计时器和计数器指令编程(6),增计数器指令,增计数器指令 CTU 级条件 跳变一次,累加值增加1。不管状态位(完成位DN或 上溢出位OV)是什么状态,都不会停止增计数。,计时器和计数器指令编程(7),减计数器指令,减计数器指令 CTD 级条件 跳变一次,累加值减去1,不管状态位(完成位DN或 下溢出位UN)是什么状态,都不会停止减计数。,计时器和计数器指令编程(8),复位指令RES,复位指令RES可给保持 型的
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