Rockwell系列PLC实验指导手册.docx

1、Rockwell系列PLC实验指导手册Rockwell系列PLC实验指导手册自控检修作业区2017年1月20日目录第一部分 可编程控制器及Rockwell系列PLC简介一 可编程控制器简介可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller，简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC基本组成如下图1所示：图1 PLC基本组成PLC工作过程如下图2

2、所示：图2 PLC工作过程二 Rockwell系列PLC简介（一）Logix 系统控制器类型 ControlLogix控制器 CompactLogix控制器 FlexLogix控制器 SoftLogix控制器 DriveLogix控制器 图3 Logix系统控制器类型（二）ControlLogix系统常见硬件类型表1 ControlLogix系统常见硬件类型机架（1）1756-A4/B、1756-A7/B、1756-A10/B、1756-A13/B、1756-A17/B（2）4槽、7槽、10槽、13槽、17槽机架电源模块（1）非冗余（1756-PA72，1756-PB72，1756-PA75，

3、1756-PB75）冗余（1756-PA75R，1756- PB75R）（2）1756-PA72 电源（220VAC/5VDC10A） 1756-PA75 电源（220VAC/5VDC13A） 1756-PB72 电源（24VDC/5VDC10A） 1756-PB75 电源（24VDC/5VDC13A）CPU模块（1）1756-L55系列，1756-L55M12、1756-L55M16、1756-L55M22、1756-L55M24（2）1756-L6x系列，1756-L61、1756-L62、1756-L63、1756-L65（3）1756-L7x系列，1756-L71、1756-L72、1

4、756-L73、1756-L75通讯模块EtherNet通讯模块，1756-ENBT、1756-EN2T、1756-EN2TRControlNet通讯模块，1756-CNB、1756-CNBR、1756-CN2、1756-CN2RDeviceNet通讯模块，1756-DNBDI模块（1）1756-IB16，1756-IB32（12/24V DC）（2）1756-IM16I（220V AC）DO模块（1）1756-OB8、1756-OB16、1756-OB32（12/24V DC）AI模块常规，1756-IF8、1756-IF16热电阻模块，1756-IR6I热电偶模块，1756-IT6IAO模

5、块（1）1756-OF4、1756-OF8、1756-IF4FXOF2F其他（1）1756-HSC，高速计数器模块（三）实验设备硬件特性ControlLogix硬件特性 框架： 1756-A7/B（本地7槽机架）、1756-A10/B（远程10槽机架） 处理器： 1756-L61，2 MB程序内存，固件版本16.03；电源模块： 1756-PA72/C，120/240VAC，50/60Hz；通讯模块： 1756-ENBT，1756-CN2R,1756-CNBR,1756-DNBI/O模块： 1756-IR6I， 6通道，热电阻模块 1756-IF8， 8通道，模拟量输入模块 1756-OF8，

6、 8通道，模拟量输出模块 1756-IT6I， 6通道，热电偶模块 1756-IB16， 16点，数字量输入模块（DC24V） 1756-OB16E， 16点，数字量输出模块（DC24V） 通讯方式：RS232/DH-485串口通讯、EtherNet网络通讯 DC24V电源：AB-1606-XLCompactLogix硬件特性 框架： 无处理器： 1769-L32E，2MB程序内存；电源模块： 1769-PA4，120/240VAC，50/60Hz；通讯模块： 1769-SDN，DeviceNet网络适配器；I/O模块： 1769-IF8， 8通道，模拟量输入模块 1769-IQ16， 16点

7、，数字量输入模块（DC24V） 1769-OF4CI， 4通道，模拟量输出模块 1769-OB16， 16点，数字量输出模块（DC24V） 通讯方式：RS232/DH-485串口通信、EtherNet网络通讯 DC24V电源：AB-1606-XL（四）Rockwell常用软件表2 Rockwell常用软件名称版本描述RSLinx2.43/2.50/2.52/2.59上下位通讯软件RSLogix50008.02/15.03/16.01/19.01/20.03下位编程软件20版以后，升级为Studio5000RSView 326.3/7.0/7.3/7.6上位编程软件7.6版以后，升级为FT-Vi

8、ew SEControlFlash7.0/8.0固件版本刷新软件BOOTP2. 3/2.5以太网模块IP地址设置软件RSNetWorx for EtherNet6.0/7.0/8.0/9.0EtherNet网络规划软件RSNetWorx for ControlNet6.0/7.0/8.0/9.0ControlNet网络规划软件RSNetWorx for DeviceNet6.0/7.0/8.0/9.0DeviceNet网络规划软件RSLogix Emulate500015.03/16.01/19.01/20.03仿真软件Dirvetools3.2/4.4变频器参数读写软件第二部分 实验内容Ro

9、ckwell系列PLC实验指导手册一 实验目的通过开展Rockwell系列PLC产品实验，学会使用RSLogix5000、RSview32、FT-View SE、RSLinx等开发工具，了解Rockwell系列PLC产品概况，最终达到熟练处理和维护Rockwell系列PLC系统故障的目标。具体要求有：1.熟悉和了解Rockwell系列PLC产品概括；了解Rockwell系列PLC产品硬件技术规格；重点掌握处理器、通讯模块、数字量输入、数字量输出、模拟量输入、模拟量输出、热电阻输入、热电偶输入等模板的供电和接线原理。2.熟悉和了解RSLogix5000、RSview32、FT-View SE、R

10、SLinx等软件特点及版本要求；掌握RSLogix5000、RSview32、FT-View SE、RSLinx等软件的安装及授权方法；熟悉RSLogix5000、RSview32、FT-View SE、RSLinx等软件应用开发界面和应用开发过程，掌握上下位工程新建方法及其他常用功能；掌握RSLogix5000常用编程指令；掌握RSview32、FT-View SE上位画面常用功能，包括画面新建，趋势，报警等功能；掌握RSLinx不同的联机在线以及程序下载方法；掌握RSLogix Emulate5000仿真软件的应用和调试。3.熟悉和了解Rockwell自动化NetLinx网络架构，NetL

11、inx体系由DeviceNet、ControlNet和Ethernet/IP三个开放式网络构成，并通过这种由底层到顶层全部开放网络实现了控制、配置和采集数据三种功能；掌握工程IO组态中本地机架与远程机架组态方法，会通过RSNetWorx for EtherNet、RSNetWorx for ControlNet、RSNetWorx for DeviceNet网络规划软件进行简单网络规划。4.熟悉常见故障的现象及其处理方法。二 实验环境及设备要求1.编程器（PC）：以太网卡、RS232串口（主机自备）。2.软件版本：本次实验主要使用软件为RSLinx（v2.52）、RSLogix5000（v16

12、.03）、RSLogix Emulate5000(v16.03)、RSView32（v6.30）、FTView_SE（v6.00），软件安装包及参考资料放置在作业区资料服务器，地址：10.5.55.1420101_各专业兴趣小组02_AB实验软件_实验资料，用户名：zk，密码：JXzk123。3.实验设备硬件明晰ControlLogix控制系统硬件配置如下表3所示，本套系统主要完成卸料系统手/自动控制。表3 ControlLogix硬件配置表本地机架插槽号设备号模块名称型号机架七槽机架1756-A7/BPSAC220V电源1756-PA72/C0CPU1756-L6x处理器1756-L61/B

13、，v16.0811通讯模块以太网通讯模块1756-EN2TC，v2.0072通讯模块控制网通讯模块1756-CN2RB，v20.01136空槽1#远程机架0通讯模块控制网通讯模块1756-CNBRE，v11.0041通讯模块设备网通讯模块1756-DNBD，v11.0032AI热电阻模块1756-IR6IA，v1.0123AI模拟量输入模块1756-IF8A，v1.0054AO模拟量输出模块1756-OF8A，v1.0055AI热电偶模块1756-IT6IA，v1.0126DI数字量输入模块1756-IB16A，v3.0037DO数字量输出模块1756-OB16EA，v3.0038-9 空槽C

14、ompactLogix控制系统及所用仪表设备硬件配置如下表4所示，本套系统主要完成Rockwell PLC液位自动控制。表4 CompactLogix硬件配置表插槽号设备号模块名称型号PSAC220V电源1769-PA40CPU1769-L3x处理器1769-L32E，v16.0031AI模拟量输入模块1769-IF8，v1.0012DI数字量输入模块1769-IQ16，v3.0013通讯模块设备网通讯模块1769-SDN，v4.0024AO模拟量输出模块1769-OF4CI，v1.0025DO数字量输出模块1769-OB16，v3.001仪表设备表设备名称型号配电隔离器MSB3002-C0C

15、0差压变送器EJA110A执行机构RXDZJ-6005.本次实验以自学加答疑形式，实验室设备只用于程序调试使用，编程可以在个人电脑上完成。三 实验内容实验一卸料系统PLC手/自动控制1 系统组成手/自动卸料系统是工业控制系统中常用控制系统之一，其主要功能是实现料物的自动卸车。该系统由传送带（M1、M2、M3）、斗形的储料器、进料电磁阀（K1）、出料电磁阀（K2、K3）、液位传感器（S1）、卸料/恢复按钮、卸料汽车（C1）所组成，同时为了工作的有序性，还设计了两个指示灯（L1、L2），用于指示当前工作状态。其自动卸料系统结构示意图如图4所示。图4 自动卸料系统结构示意图2 控制要求（1）初始状态

16、储料器料位检测S1：0m，进料电磁阀（K1）、出料电磁阀（K2、K3）、电机M1，M2，M3皆为停止，指示灯L1/L2灭。（2）控制要求卸料系统采用手/自动控制，上位画面设置手/自动选择按钮。 选择按钮打到手动位置时，手动状态指示灯L1亮，系统无连锁关系，主控室操作人员可依据现场要求单独启动任何一台设备。选择按钮打到自动位置时，自动状态指示灯L2亮，系统连锁自动控制，主控室操作人员按下连锁启动按钮后，依据设定条件自动启停控制，具体要求如下：按下连锁启动按钮后，进料电磁阀K1打开，储料器开始装载货料，储料器料位检测S1值开始增加。当储料器料位检测值S1大于5m（最好上位可设定）时，传送带M3自动

17、启动，M3启动5S后M2启动，M2启动5S之后M1启动，M1启动10S之后出料电磁阀（K2、K3）打开（出料），系统开始自动卸料。当储料器料位检测值S1小于1m（最好上位可设定）时，首先关闭出料电磁阀（K2、K3），之后传送带M1，M2，M3顺序延时10S分别停止。 当储料器料位检测值S1再次大于5m时，重复步骤。岗位工人采用白班（8:00-20:00）、夜班（20:00-次日8:00）制度，每班岗位上班后半小时内（0t30min）需将卸料汽车（C1）开至指定位置清空卸料车。为防止清空卸料车期间卸料系统启动导致堆料事故，现场设置卸料/恢复按钮，当卸料汽车岗位工人需要清空卸料车前，需按下卸料按钮

18、，此时PLC输出全部断开（转与不转全部撤销），当清空卸料车完成后，按下恢复按钮，PLC系统恢复正常。其他时段，按钮不起作用。为统计资源利用率，统计当月每日每班传送带M3运行时间，形成月统计表格画面（报表更好），如下表5所示，供工艺人员参考，并保存数据记录，保存周期为一年。次月1日8时，画面清零，重新开始统计。表5 运行时间统计表 运行时间统计 当前系统时间xx：xx：xx时间1日2日3日4日28日29日30日31日白班X小时X小时X小时X小时X小时X小时X小时X小时夜班X小时X小时X小时X小时X小时X小时X小时X小时上位画面添加储料器料位检测值S1高、低报警，料位检测值大于6m，高料位报警；料

19、位检测值低于0.5m低料位报警，并添加料位检测值趋势。按下连锁停止按钮，所以设备全部停止，系统停止工作。为保证控制系统稳定运行，监测PLC室环境温度，上位画面显示温度值，添加温度高报警，PLC室温度大于40时，弹出事件报警框，并添加环境温度趋势，供修护人员参考。（温度测量采用热电阻芯，型号：WZP-010）3 实验要求1)根据控制要求逻列备件列表；2)设计电气图纸（包括电气主回路、电气控制回路和模块接线图）并完成接线和配线；3)编写下位控制程序与上位画面；4)最后形成控制说明书。5)本实验以ControlLogix硬件为基础进行编程和调试。4 实验思考题6)ControlLogix、Compa

20、ctLogix系统常见处理器型号有哪些？7)ControlLogix、CompactLogix系统三层网络架构为？常用通讯模块型号有哪些？通讯模块更换注意事项？8)列举ControlLogix、CompactLogix系统PLC常用的I/O模板的名称及其型号、接线方式？熟悉DI、DO、AI、AO等常见模板的接线原理，掌握模板通道好坏的测量和判断方法，掌握模板或通道更换的方法步骤。熟练掌握各模块接线图纸，能快速通过图纸找到对应接线端子进行故障处理。掌握AI、AO模块量程标定方法，更换模块或通道能完成量程标定。9)CPU模块的钥匙开关在不同位置代表什么意思？10)CPU状态指示灯含义：指示灯颜色状

21、态描述Run灭控制器处于编程或测试模式绿色稳定控制器处于运行模式IO灭1）控制器的IO组态中没有设备2）控制器内没有工程（控制器内存为空）绿色稳定控制器正与它的IO组态中的所有设备通讯绿色闪烁IO组态中的一个或多个设备没有响应红色闪烁机架损坏，更换机架FORCE灭没有标签包含IO强制值IO强制未激活（禁止）琥珀色稳定IO强制被激活（使能）IO强制值可能存在也可能不存在琥珀色闪烁一个或多个的输入或输出地址已被强制为开或关状态，但属强制却没有被使能RS232灭没有活动绿色稳定正在接受或发送数据BAT灭电池维持内存工作红色稳定1）未安装2）已消耗95%的电量，需更换电池OK灭没有供电红色闪烁1、若控

22、制器为新控制器，则控制器需要固件升级2、不是新的控制器，发生主要故障，为了消除故障，可有两种方法： 1)将钥匙开关从PROG拨向RUN，在拨向PROG； 2)过RSLogix5000软件在线红色稳定控制器检测到一个不可修复的故障，所以它将工程从内存中清除，如果要恢复则：1) 对机架重新上电；2）下载工程；3）转入运行模式，若OK LED仍维持红色稳定，与罗克韦尔自动化销售代表或当地分销商联系11)如何识别一个新领CPU是否为翻新产品？12)如何对1个工程项目进行正确的创建、备份，以及处理器程序上载、下载？13)如何执行强制和解除强制？如何执行内存点的监视与修改？如何查找当前在线处理器的强制情况

23、？14)如何查看CPU、通讯模块故障代码？15)如何修改CPU系统时间？16)上位机与下位机通讯方式有哪几种？分别如何配置？使用RS232串口连接PLC。使用PCIC通讯网卡，采用ControlNet网络连接PLC。使用以太网网卡，采用EtherNet网络连接PLC。17)熟悉固件版本刷机软件的安装、设置，熟悉固件版本的兼容性，能够获得固件版本文件（或gsd文件），掌握固件版本的刷新操作？18)掌握各控制系统趋势、事件、日志的实现过程，会增加、修改或删除趋势、事件、日志。掌握各控制系统上位数据记录新建和添加方法，会准确进行数据记录查询。掌握各控制系统事件报警的实现过程，会添加、修改或删除上位事

24、件报警。19)掌握各控制系统上下位标签新建、查找、定位，能通过上位画面快速查找到下位标签定位？20)Power Flex 700S变频器参数设置与变频器端子接线关系？21)1756-DNB模块配置、下载，如何实现变频器自动控制？22)DeviceNet、ControlNet网络规划如何进行？23)变频器输入、输出字高低16位代表什么？如何将32位数据进行高低位分开？BTD指令应用？24)MSG指令应用？实验二Rockwell PLC液位自动控制1 系统组成液位自动控制是工业控制系统中常用控制系统之一，其主要功能是实现液位的自动调节，该系统由差压变送器、配电隔离器、执行机构组成。2 控制要求液位

25、控制采用自动和软手动双重控制。软手动控制：上位直接给定阀位输出。自动控制： 液位反馈采用平均值滤波后，参与控制。滤波公式：液位控制采用粗、细调双重调节方式，粗调采用递推的阀位输出方式调节，细调采用PID调节。通过液位检测值（PV）与液位设定值（SP）之间的差来选择调节方式，即=。10mm，液位检测值与液位设定值相差大于10mm，液位波动相对较大，采用递推的阀位输出方式调节。范围阀位输出开度10PV-SP 1555%15 PV-SP 3065%30 PV-SP 50100%-15 PV-SP -1045%-30 PV-SP -1535%-50 PV-SP -3020%PV-SP -500% 10

26、mm，液位检测值与液位设定值相差小于10mm，液位波动相对较小，采用PID调节。该系统PID参数根据实际进行设定；本系统上位画面应设计报警、趋势及PID参数设定等功能。液位量程为0-100mm。10mm低限报警，90mm高限报警。3 实验要求1)根据控制要求逻列备件列表；2)设计电气图纸（包括电气主回路、电气控制回路和模块接线图）并完成接线和配线；3)编写下位控制程序与上位画面；4)最后形成控制说明书。5)本实验以CompactLogix硬件为基础进行编程和调试。4实验思考题6)CompactLogix系统模拟量输入、输出模块通道如何标定?7)PID调节中死区的含义及范围，如何设置？8)PID

27、调节最大最小输出限值如何设置？9)如何实现两处理器之间的数据交换？10)通道标定、相同数据处理可否用ADD-ON指令？ADD-ON指令应用？11)PID参数设置？代表什么含义？四 实验指导分工总负责：周双喜本培训课题组织负责：孔彦虎实验室管理：刘强实验设备：孔彦虎实验指导： 王鸿强、蔺喜军、安飞鹏、张进忠、薛德智、孙有宏、杨峰集中答疑时间： 周一班会后以及周五例会后。五 其他要求1)本次培训以实验的方式进行开展；2)所有自控专业协理及以下技术人员都要求参加；3)学习培训时间暂定为上半年，即15月；4)每个学员都按照指导书的要求，留下相应学习痕迹，如学习记录、设计图纸、点号、控制流程图等等；5)作业区要加强实验室的管理，对出入人员的时间、实验内容进行登记；6)上机实验前，需要由实验指导人员或实验室管理人员对设计的图纸及接线情况进行确认；7)各区域现场有条件的，日常上机实践可以在现场进行；8)本次培训实验到达要求的，由本人提出申请，经实验指导人员进行检查确认；9)本次实验培训结束后，结合日常的学习态度、实验结果以及集中的考试成绩，综合进行评价。