ABPLC培训讲义上.docx

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ABPLC培训讲义上

AB_PLC

第一部分：

关于AB_PLC

一、PLC的定义：

PLC是programmablelogicacontroller的缩写，意为可编逻辑程序控制器，它是硬件和软件共同构成的一种高级控制理念。

PLC是AB公司的注册商标。

PLC是一种数字运算操作的电子控制系统，专为工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存贮器，存贮、执行逻辑控制、顺序控制、定时计数、逻辑运算和算术运算等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入\输出来控制各类机械或生产过程。

二、PLC的特点：

编程简单、维护方便、可靠性高、结构紧密、性能强大。

三、AB公司的PLC分类：

AB是AllenBradley的缩写，82年代被Rockwell收购，原公司主要生产继电器，被收购后改扩为生产PLC等产品：

PLC-2、PLC-3、PLC-5、PLC-5/250、SLC150、SLC500、Micrologix1000/1500/1200、Controllogix。

其中：

PLC-XX系列是大中型PLC，机架结构，PC编程、控制。

SLC系列是小型的PLC，点数固定，手操器编程。

四、PLC的典型组成：

编程器/操作站

主要是这四部分组成。

第二部分PLC的硬件结构

一、Processor处理器：

作用与功能：

存贮程序和数据，执行连续的逻辑控制和闭环控制、PID控制、数据处理、逻辑和算术运算、定时计数、中断、通讯；（PLC-5用RAM存贮器）主要产品有：

标准型：

1875：

PLC-5/10、PLC-5/12、PLC-5/15、PLC-5/25；

增强型：

1875：

PLC-5/11、20、20E、40、40L、40E、60、60L，

后面带L的有一个扩展本地I/O的通讯口，

后面带C的有一个扩展本地Control通讯口，

后面带E的有一个以太网通讯口。

我厂目前使用的是1875PLC-5/40增强型

处理器面板介绍：

1、指示灯：

BATT---LED灯：

OFF（不亮）正常；红色常亮，电池不足，此电池是作为RAM的数据保存的备用电源。

PROC：

是processor的缩写，处理器工作状态灯。

OFF（不亮）时，表示装载程序、测试程序、编程状态或无电源；Green（绿色亮）运行正常；Green（绿色闪亮）装程序到EEPROM；Red（红色常亮）硬件故障，处理本身；Red（红色闪亮）软件故障。

FORCE：

强制，人为地给处理器一个ON或OFF信号。

OFF（不亮）时，无强制；琥珀色闪亮，强制已运行但未使能；琥珀色常亮，强制已有效，强制只对开关量的输入、输出起强制作用。

COMM：

CH0的串行通道指示灯。

OFF（不亮）时，无串行通讯；Green绿闪烁，串行通讯正常；Red红闪烁，串行通讯故障。

CH1、CH2中的A、B通道口中的灯所对应的端口，绿亮时正常。

2、通讯接口；

编程终端连接口：

串行口——通道0，一个25针D型插座，是一个光电隔离的串行口。

该口支持定义为EIARS-232和RS-423标准的通讯协议。

也是与RS-422A兼容的，只要不使用终端电阻而且传输距离和速率降到与RS-423相适应，可被用于大多数RS-422设备。

通道0的缺省设置是：

RS-232C不带握手信号，2400bps，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，BCC错误检查。

使用Allen-Bradley6200系列PLC-5编程软件来改变通讯协议和/或参数。

（在水泥输送线，RS232串行通讯口连接编程器）

四个3针连接器是通道1A，1B，2A和2B---用户可配置的接口，它支持扫描器，适配器和DH+通讯方式。

通道CH1、CH2都可以是DH+（DataHighwayPlus数据公路+）通讯口。

每通道有一个缺省通讯方式，这些缺省是：

1A（DH+）、1B（扫描器）、2A（远程I/O适配器）、2B（扫描器）。

通讯方式可由Allen-Bradley6200系列软件版本4.1或以后版本更改。

两个8针小型DIN连接器一与通道1A和2A的3针连接器连通，只有当通道配置成DH+时才使用这些连接器。

使用随处理器发货的盖板盖住连接器，以防止编程终端与配置成扫描器或适配器通讯方式的通道发生短接。

3、面板右侧的小门是插EEPROM的插槽。

可将程序等信息永久保存。

PLC-5/40选用1785-ME64，是64K字节的。

4、电池：

型号1770-XYB，A型锂电池。

当处理器断电时，保持处理器存储器和系统时钟。

当电池电量不足时BATT指示灯告警。

5、处理器背部和底部各有一个红色的开关，定义如下：

SW1（背部）：

定义通道1A的站号地址。

在DH+上一般可连接64个站点，采用8进制编制，每个PLC的站号可通过侧面的红色开关设置其站号地址。

（表在硬件手册P71）

SW2（底部）：

定义PLC-5是扫描器还是适配器（1--3），定义作为适配器的I/O机架号。

（表在硬件手册P73）

5/40作扫描器1771ALX作适配器

本地I/O框架本地扩展I/O框架

1771ASB作适配器

远程I/O框架

各种处理器的特点：

相同点：

（1）相同的物理尺寸，相同的编程软件和编程终端，相同的指令；

（2）适配器均安装在最左端；

（3）可带8点、16点、32点通用1771-I/O模板（开关量）和智能I/O模板（模拟量）；

不同点：

（1）基本内存不同，EEPROM作为RAM的备存贮，保证RAM失电时保存信息。

EEPROM与RAM的通讯可通过I/O框架背板的8位开关设置其通讯连接方式（具体见硬件手册）。

*一上电时即把EEPROM数据传到RAM；

*当RAM失电时，EEPROM向其传数据；

*不向RAM送数据。

（2）最大I/O能力不同；

（3）支持的远程I/O框架不同：

在本地框架下接扩展的ASB或ALX的远程I/O的框架数不同；

（4）I/O通讯方式不同：

在处理器上有CH、（A、B）两个接口，如果处理器有从设备，主处理器I/O通讯方式应工作在扫描器方式，否则工作在适配器方式（图例见下页）；

（5）I/O地址能力不同：

PLC-5/40的I/O地址能力为2048点，可扩展远程I/O适配器。

6、转换开关

PROG

REM

RUN

二、I/O硬件

1、本地框架、本地机架、远程框架、远程机架：

本地框架：

主处理器所在的框架称为本地框架。

主处理器的I/O槽称本地I/O。

（也统称I/O框架）

本地机架：

本地框架中的逻辑机架，从0-7按八进制编制。

他的地址编号地址由框架的寻址方式所决定。

远程框架：

从处理器所在的框架称为远程框架。

远程机架：

远程框架中的逻辑机架。

2、输入输出模板：

连接处理器与外部输入/输出设备的接口模板，因处理器只能处理/接收0~5V的数字信号，所以用I/O模板作连接器进行转换。

典型流程如下：

+--+

（1）、I/O组件

1、I/O模板：

开关量、模拟量和特殊I/O模块。

负载能力：

开关量有8、16、32点，模拟量有4路、8路、16路等。

输入输出方式：

直流、交流、继电器输入输出方式。

I/O模板的指示灯，某点点亮说明某点导通，被置“ON”。

每个I/O模板都有一个保险丝。

2、I/O框架：

是安装处理器、适配器、I/O模板和电源模板的机架。

目前有四种I/O框架：

1771-A1B（四槽）、1771-A2B（八槽）、1771-A3B（十二槽）、1771-A4B（十六槽）。

框架最左边放处理器或适配器的，它不占用槽路。

在框架的主背板上有一组8位开关和一组态插头，可设置：

（1）寻址方式，输出最后状态，内存保护，EEPROM。

（参见硬件手册P64，65）。

（2）组态插头位于背板左边的两槽之间，用于选择电源类型。

（参见硬件手册P66）。

（内部电源或外接电源）。

3、电源：

为processor和I/O模板提供工作电源。

PLC-5可使用两种电源：

内置电源和外置电源。

内置电源是电源模板I/O框架内，一般当总输出电流在3-8A以下时选用内置电源，当总输出电流不能满足要求时，可用多个内置电源模板并行使用，当然，这会占用多个I/O槽。

外置电源是电源模板I/O框架外，一般要求总输出电流在16A以上时选用外置电源。

选用内置电源或外置电源用I/O框架组态插头设置（见硬件手册P66）。

（表在硬件手册P96）

4、DH+链两端的设备就是末端设备，其设备要接终端电阻，其目的是为了防止环境的噪声干扰对通讯的影响。

如果通道速率是57.6K或115.2K，其电阻是150Ω，如果通道速率是230.4K，其电阻是82Ω。

对于增强型PLC，其终端电阻只须把电阻接在DH+电缆口上；若为PLC-5、10、12、15、25型，用SW3进行设置（表在硬件手册P79）。

终端电阻插头

屏蔽线

5、电缆

DH+通讯速率57.6K，其电缆长度：

主干≤1万英尺，支干≤100英尺，

CH0串行口电缆长度RS-232C≤50英尺

在远程I/O中，通讯速率57.6K，其电缆长度≤1万英尺，通讯速率115.2K，其电缆长度≤5000英尺。

主干

支干

6、PLC-5的典型系统配制流程网：

第三部分编程的基础与前期设置

一、编程终端

1784-T45、T47便携式手操器

6160-T60台式机或一般品牌、兼容PC机

二、编程软件

允许建立和编辑梯形图程序，如顺序功能流程图、监视数据表、处理器状态和I/O状态、建立报表、配置PLC等。

对于PLC-5有：

6200系列，AB公司开发，运行DOS环境；

Rslogix5系列，是RockwellSoftaware公司开发，运行Windows95、98、NT、2000环境。

目前一般使用Rslogix5，运行英文操作平台。

三、编程终端与处理器的连接

本地DH+I/O

1771-KF2

远程I/O

1、本地DH+与电脑中的卡件直接相连。

一旦将编程设备连到一个处理器时，该设备就可以和本地DH+链上的任何一台PLC-5/处理器进行通讯。

使用的卡件型号有：

1784-KT、1784KTK1；与其配套的电缆是：

1784-CP或1784-CP6。

2、远程DH+与电脑中的卡件相连。

使用1784-KT、1784-KL系列的B模板连接，允许和其他DH+链上的处理器进行通讯，以扩展用于程序开发的处理器范围。

与其配套的电缆是：

1784-CP6、1770-CD。

3、使用PLC-5/40、-5/60等处理器时，可以将编程终端上的串行口COM1或COM2直接连向该处理器的串行通道0—CH0，通道0可以被组态成RS-232、RS422、RS423。

通道0不能访问DH+，所以该通道不需要一个站地址。

4、通过一个串行口连接到DH+：

通过一个串行口连接到DH+必须使用通讯模板1785-KF2或18—785-KE-A/B（此板要安装在I/O框架中）。

1785-KF2的组合开关设置（见硬件手册P114）。

四、内存分配

PLC内部的RAM被分成各部分，一部分存放数据，另一部分存放程序，每一部分又被分成1000个文件夹。

1、在程序存放区有0~999号共1000个文件夹。

0号文件夹安装系统文件；

1号文件夹安装SFC顺序功能流程图（梯形图）；

2号文件夹安放主程序，即Rslogix5程序；

3~999号文件夹可分别存放：

子程序、STI可选定时中断子程序、P11外部中断子程序、Fanlt故障例行子程序、MCPS主控程序、SFC功能顺控卡和转换文件。

如果要指定某号（3—999）文件夹为何子程序，只须在软件中操作。

2、在数据存放区内也有0~999号共1000个文件夹。

O：

0号文件夹：

存放outputimage输出映象表，所有开关量的输出数据文件输出到模块的存放区；

I：

1号文件夹：

存放inputimage输入映象表，所有开关量的输入数据文件输入到模块的存放区；

S：

2号文件夹：

存放状态文件，增强型为128个字；

B：

3号文件夹，存放Bit位文件，由1个元素1个字组成。

例B3：

01/12：

B3：

01是一个元素，/12是一个字组成的其中第12位Bit；

T：

4号文件夹，计时器文件，由1个元素3个字节组成Time；

C：

5号文件夹，Counter、计数器文件，由1个元素3个字节组成；

R：

6号文件夹，Control控制文件；由1个元素3个字节组成；

N：

7号文件夹，Integer整数文件，由1个元素1个字节组成Bit；

F：

8号文件夹，Floating存放小数（浮点数），由一个元素二个字节组成

9~999号文件夹由用户自定义，若3~8号文件夹不够用可此列中任意定义。

O、I、S、B、T、C、R、N、F为文件类型（系统缺省设定好）；0、1、2、3、4……999号为文件编号。

上述文件的定义，除0~2号文件夹3个文件夹固定，由系统默认，不能在9~999号文件夹中定义外，其余3~8号文件的文件类型均可在9~999号文件夹中定义。

3、文件大小的概念：

每个位Bit内部由0、1构成，每个字节由16个位组成，子元素即表示一个字（word），每个元素由多个子元素构成。

信号的输入和输出在数据存放区中，每一个输入输出信号对应一个文件，并且输入输出文件是成组的（配对连接使用）。

五、直接逻辑地址的格式和符号

ABC：

DE/F

例I∶00/00、T4∶/10、TB9∶/X

A：

文件地址标识符；B：

文件类型标识符

C：

文件编号∶：

定界符，分离文件与元素

D：

元素号，其中I、O为八进制，00~07……70~77，其它文件十六进制000~999；

E：

字元素助记符

/：

定界符，将位号与元素、元素与元素分开

F：

位号，有8、16、10进制之分，但任意使用时由文件类型所使用。

六、寻址方式

分2槽、1槽、1/2槽共三种寻址方式。

I/O组是对应一个输入映象表字和输出映象表字的寻址单位，一个I/O组由16个输入、输出位组成，占用2、1、1/2个模板槽。

8个I/O组组成一个I/O机架。

用I/O框架背板上的组合开关选择寻址方式。

1、2槽寻址：

处理器寻址两个I/O模板槽作为一个I/O组，每个物理的2槽I/O组对应I/O映象表中的一个字（一个输入映象表字和一个输出映象表字）。

2槽寻址方式可任意使用8点、16点的I/O模块，但须成对安装在2个相邻槽中；不能使用32点I/O模块（因为每个字节只有16个位）。

2、1槽寻址：

处理器将1个I/O模板槽位作为一个I/O组，每一个1槽的I/O组代表I/O映象表中的一个字。

1槽寻址可任意混合使用8点、16点I/O模板，使用32点模板时需成对安装在两个相邻的槽中（因为每个1槽的I/O组仅可利用16个输入、输出位，使用32点模板可相邻互补）。

3、1/2槽寻址：

处理器寻址1/2个I/O模板槽作为一个I/O组，每一个物理槽可利用32个输入、输出位，可以任意使用8、16、32点的I/O模块，任意安装。

1/2槽寻址时，框架中每个物理槽对应内存中两个输入和两个输出映象表字。

本地框架：

机架号从0开始，I/O组号从0开始

远程框架：

由适配器决定起始的机架号和I/O组号。

I/O输入输出端的地址编号：

I∶×××／××或O∶×××／××

机架I/O组端子号

第五部分：

AB_PLC的实践应用

一.系统组成:

在此系统中,主要使用的软件有:

●RSLink----主要实现系统的网络通信.

●RSLogix5----主要对可编程控制器Micrologix5进行编程

●RSView32-----主要实现系统的监视和控制.

系统硬件:

●PC机一台---上位机,主要运行系统中所需软件

●可编程控制器Micrologix5一台---控制中心,主要对系统进行控制和数据采集

●网线及相关的通信模块----因为系统基于工业三层网（以太网,控制网及设备网）

二．RSLogix的离线编程：

RSLogix软件有3种编程模式，即离线编程模式，在线编程模式和仿真编程模式。

离线编程的灵活性很大，编程可随意进行，不受控制器的限制；在线编程的灵活性比较小，一般只能改变数据文件中的数据；仿真编程

RSLogix500的离线编程

一）组态DF1或DH-485网络

实现上位机与MicroLogix5的通信

二）新建程序文件

运行RSLogix软件（startProgramsRockwellSoftwareRSLogix5EnglishRSLogix5English进入系统界面），单击FileNew,弹出SelectProcessorType对话框，选择控制器型号，系列号及网络设定等后（单击该界面的“WhoActive”进入网络组态界面），单击OK按钮，进入RSLogix500的编程界面，在界面中，左边为新建的应用程序的工程树，右边为梯形图编程主窗口。

单击工程树中的目录前的加号可以把该项内容展开。

工程树主要包括以下内容：

1.控制器Controller.在Controller目录下有ControllerProperties,ProcessorStatus,I/OConfiguration,ChannelConfiguration选项。

在ControllerProperties选项下可以选择控制器的型号以及对当前网络连接上的那台控制器进行编程；在ProcessorStatus选项下可以查看控制器的状态；在I/OConfiguration中进行I/O组态；在ChannelConfiguration中进行通道组态，可组态为DF1协议或DH-485协议。

2.程序文件ProgramFile。

在ProgramFile目录下存放着梯形图程序。

MicroLogix1000的梯形图程序文件已经固定，不能添加；在MicroLogix1500中可以再新建梯形图程序文件。

LAD2为梯形图主程序MAIN_PROG;LAD3为用户故障处理子程序USER_FAULT,当发生可恢复故障时执行本文件；LAD4为高速计数中断子程序HSC_INT,当发生高速计数中断后自动执行本文件；LAD5为可选定时中断处理子程序STI_INT,当发生可选定时中断后自动执行子程序；LAD6-LAD15为用户自定义子程序。

在ProgramFile中，“0”号为系统程序，它是项目建立时自动生成，保留系统信息。

ProgramFile共有100个（文件号：

0—99），用户可根据需要增加，有两种形式：

LAD或SFC.

3.数据文件DataFile。

MicroLogix1000中的DataFile的个数已经固定，与MicroLogix1000不同的是，MicroLogix1500中可以添加。

MicroLogix1000的数据文件有输出文件O0、输入文件I1、状态文件S2、位文件B3、计时器文件T4、计数器文件C5、控制文件R6和整数文件N7、浮点文件F8,9-99可根据用户需要增加，类型可根据需要在增加数据文件文件的过程中加以选择，根据下表：

FileType

Identifier

FileType

Identifier

Output

O

Integer

N

Input

I

FloatingPiont

F

Status

S

Blocktransfer

BT

Binary

B

Message

MG

Timer

T

PID

PD

Counter

C

SFCStatus

SC

Control

R

ASCIIString

ST

4.强制文件ForceFiles。

正常状态下，控制器在运行时只有相应的输入点导通才能够使输入文件的相应位置1；只有梯级逻辑使能输出线圈，才能使相应的输出点置1。

在ForceFiles中可以对控制器的I/O进行强置0或置1。

5.自定义数据监测CustomDataMonitors。

在CustomDataMonitors中可以监测数据文件中的数据。

6.趋势图Trends。

这是一个基于软件的示波器，可以观看数据文件中数据的变化趋势。

7.I/O组态。

I/O组态是RSLogix500编程的重要内容。

MicroLogix1000Analog的I/O组态文件分别为：

输出共有O:

0.0～O:

0.4五个字，其中O:

0.0为离散输出，O:

0.1～O:

0.3为系统保留，O:

0.4为模拟量输出，如图所示

三）进行梯形图编程

在LAD2窗口进行梯形图主程序的编程，其指令可通过工具栏中如user、bit、time/counter、input/output、compare、math、move/logical、file/misc、fileshift/sequencer、programcontrol等中的符号进行选择。

在梯形图中的所有指令都可通过拖拉的方式或单击来加载到梯形图中。

如果熟练也可以双击梯级，直接输入指令。

注意：

地址格式的书写。

比如，O0:

0/0表示输出文件的第0个字的第0位。

I1:

0/0表示输入文件的第0个字的第0位

四）程序的合法性检查

程序编完后，选择“EditVerifyFile”可对程序进行合法性检查，可以检查是否有语法错误。

如果有语法错误将在编程窗口的下部显示，更正后再检查，直到出现“Verifyhascompleted,noerrorsfound”信息。

注意：

合法性检查只是对语法进行检查，无法检查出逻辑上的错误，因此在编写梯形图程序是还要认真地分析时序逻辑，不要期望让RSLogix500发现自己逻辑上的错误。

五）保存程序

程序如果无误，选择“FileSaveAs”，在Filename框中输入用户想要的文件名，在SaveAstype框中选择RSLogixFiletype（*．RSS），单击Save按钮。

六）下载程序

单击“CommsSystemComms”,弹出系统网络通信的窗口，如所示，单击Download按钮，系统弹出一个程序下载的警告窗口。

检查控制器的类型网络节点号。

确认无误后，单击YES按钮，程序下载到了可编程控制器中。

上载程序步骤与下载完全相同，单击UPLOAD按钮就可以把控制器中的程序上载到控制器中。

七）运行程序

打开主窗口工具栏中的程序运行的下拉菜单，选择RUN，就把PLC切换到运行状态。

二.RSView32组态

组态界面如上图示

1.组态软件RSView32通讯组态

1.1通道的设置

通道的窗口主要设置网络类型（Network）,这与用户要连接的控制器和网络类型有关。

可选的网络协议有DF1、DH+、DH-485、CcontrolNet及TCP/IP等。

这里选用TCP/IP，相应的主要网络驱动选择AB_ETH-1,这取决于使用RSLinx组态网络时用到的控制器所在网络使用的驱动类型，如图所示：

1.2节点的设置

1.数据源为直接驱动的节点设置

数据源选用直接驱动，如图所示：

（1）节点名

输入自定义的可编程控制器、网络服务器或WINDOWS程序名。

节点名可有多达40个大小写字母、数字和下划线，但不允许有空格。

（2）通道

选择一个通道号。

该通道一定要经“通道”编辑器设置后才有效。

如果该通道未经设置，在下拉列表中会有标志。

（3）站

输入通讯通道内可编程控制器的物理