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1 BGRIMM AB PLC 培训 CompactLogix 系列 2010-2-23 [在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。 摘要通常是对文档内容的简短总结。] www.plcworld.cn

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BGRIMM

AB PLC 培训 CompactLogix 系列

2010-2-23

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目录

1 AB Logix系列控制器类型简介 ................................................................................................. 1

1.1 ControlLogix控制器 ...................................................................................................... 1

1.2 CompactLogix控制器 .................................................................................................... 2

1.3 FlexLogix控制器 ............................................................................................................ 2

1.4 SoftLogix控制器 ............................................................................................................ 3

1.5 DriveLogix控制器 .......................................................................................................... 3

2 CompactLogix硬件介绍 ............................................................................................................ 3

2.1 基本系统组成 ............................................................................................................... 4

2.2 控制器 ........................................................................................................................... 4

2.3 分组扩展 ....................................................................................................................... 4

2.4 电源模块的安装和选择 ............................................................................................... 5

2.5 I/O模块的安装位置 ...................................................................................................... 5

2.6 CF卡 ............................................................................................................................... 6

2.7 后备电池 ....................................................................................................................... 6

2.8 编程接口 ....................................................................................................................... 6

3 常用的操作 ............................................................................................................................... 7

3.1 需要用到的软件 ........................................................................................................... 7

3.2 使用BootP-DHCP Server配置PLC的IP地址 .................................................................. 7

3.3 使用RSLinx建立起计算机与PLC的链接 ..................................................................... 10

3.4 升级PLC模块的固件软件(firmware) .......................................................................... 13

3.4.1 使用ControlFlash升级Firmware ..................................................................... 13

3.4.2 用CF卡升级Firmware ..................................................................................... 16

3.5 下载程序到PLC ........................................................................................................... 16

3.5.1 将程序下载到RAM中去 ................................................................................. 16

3.5.2 用非易失性存储器保存程序 ......................................................................... 18

4 RSLogix5000 编程软件 ........................................................................................................... 20

4.1 项目管理器介绍 ......................................................................................................... 20

4.2 编程语言 ..................................................................................................................... 21

4.3 任务 ............................................................................................................................. 21

4.4 数据文件 ..................................................................................................................... 21

4.5 故障记录的清除 ......................................................................................................... 21

4.6 梯形图编程方法与一般规则 ..................................................................................... 23

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1 AB Logix 系列控制器类型简介

Rockwell 自动化 Logix 平台提供了单一的集成化控制机构,能够实现离散、传动、运动

以及过程控制。

这种集成式的 Logix 控制架构提供了通用的控制引型、软件编程环境和跨多硬件平台的

通讯支持。所有的 Logix 控制器都运行在多任务、多进程的操作系统中,并支持多种编程语

言的相同指令集。RSLogix5000 编程软件包可对所有的 Logix 控制器进行编程。

图 1-1 Logix 系列成员

1.1 ControlLogix 控制器

ContrlLogix 控制器适合上千个 I/O 点的控制系统,具有极强的网络功能。与西门子 S7-400、

GE7i 等 PLC 处于类似的级别。其特点:

允许各种模块混合使用的模块化结构;

允许多个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;

图 1-2 ContrlLogix 控制器

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1.2 CompactLogix 控制器

CompactLogix 控制器适合几百个点的工作站级的小型控制系统,与西门子系统的 S7-300、

GE 的 9030/3i 系列 PLC 基本上处于同一个等级。

图 1-3 CompactLogix 控制器

CompactLogix 控制器的主要特点是:

无须机架和背板;

能安装在导轨和面板上;

能纵向或者横向扩展;

支持最多 960 个扩展 I/O 点(最多可以扩展 30 个 I/O 模块);

支持 EtherNet/IP、ContrlNet 和串口通信。

1.3 FlexLogix 控制器

图 1-4 FlexLogix 控制器

FlexLogix 控制器占用空间小,无须机架和背板,能够安装在导轨和面板上,与西门子的

S7-200 系列 PLC 类似。

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1.4 SoftLogix 控制器

SoftLogix 控制器是基于 PC 微软操作平台的控制器,它适用于上微机操作和控制紧密结

合的系统。

1.5 DriveLogix 控制器

DriveLogix 控制器是专用于变频驱动器的控制器,它可以减少控制层和变频驱动器之间

的通讯,运用驱动控制模式的功能块编程,将功能控制和相关的逻辑控制直接作用在变频驱

动器上。

图 1-5 DriveLogix 控制器

2 CompactLogix 硬件介绍

图 2-1 最基本的 CompactLogix 控制系统

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2.1 基本系统组成

一个 CompactLogix 系统的最基本配置如图 2-1 所示,它由 CPU、电源模块、I/O 模块、

右端盖、CF 卡和通讯模块组成,其中的 CF 卡和通讯模块不是必须的。由于左端盖是 CPU 自

带的,因此在一个没有扩展的 CompactLogix 控制系统中无需订购左端盖。

控制器的类型决定了可以使用的本地 I/O 模块的数量,如表 2-1 所示。

表 2-1

2.2 控制器

CompactLogix 控制器可以通过本地 I/O 或者分布式扩展 I/O(经 DeviceNet,ControlNet

或 EtherNet/IP)实现实时控制。CompactLogix 控制器可以使用 RS-232 口(DF1/DH-485 协议)、

DeviceNet、ControlNet 以及 EtherNet/IP 网络与计算机或者其他处理器通讯。

CompactLogix 控制器采用具有优先级的实时多任务操作系统。控制器支持 8 个可组态任

务。一个任务为连续性任务,其他任务必须为周期性任务或事件任务。每个任务最多可以有

32 个程序,除控制器标签(全局数据)外,每个程序有自己的程序标签(本地数据)和任

意多个逻辑程序,而且在同一个控制器内允许虚拟机独立运行(不同程序的程序标签可以重

名)。

CompactLogix 控制器的左端盖内有后备电池,在系统断电时用来为控制器内的内存供电。

如果没有安装后备电池或者后备电池耗尽,系统断电时系统内存将被清空,内存中的所有数

据(包括用户程序)将会丢失。

CompactLogix 控制器的电源距离额定值为 4 个模块。控制器模块必须出在系统第一组的

最左侧。CompactLogix 控制器中第一级的最佳配置是控制器和 3 个 I/O 模块出在电源的左侧,

另 8 个 I/O 模块处在电源的右侧。

重要提示:CompactLogix 不支持带电插拔(RIUP)。为了防止意外动作等发生,Rockwell

自动化公司对 CompactLogix 系统本身做以下考虑:当 CompactLogix 系统带电时,任何在电

源与处理器之间的连接中断(例如:移走电源、处理器或者一个 I/O 模块),将会清除处理

器内存(包括用户程序)。

2.3 分组扩展

当需要分组暗装时,可以使用 1769-CRR1/-CRR3 或者 1769CRL1/-CRL3 扩展电缆连接 I/O

模块组。可以在电源模块或者任何 I/O模块之后将模块分组。每个组必须包含一个电源模块,

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且必须在最后一个 I/O 组中与其扩展电缆相对的另一侧的终端模块上安装终端盖。如图 2-2

所示。

1769-CRL1/-CRL3 用于水平方向扩展,1769-CRR1/-CRR3 用于竖直方向扩展。1769-CRL1

和 1769-CRR1 的长度为 305mm,1769-CRL3 和 1769-CRR3 的长度为 1m。

图 2-2 分组扩展

2.4 电源模块的安装和选择

CompactLogix 电源模块可以为其 I/O 模块提供 DC5V 和 DC24V 两种电压。选择的电源模

块不同所能提供的电流容量也不同。表 2-2 是 CompactLogix 电源模块的参数表。

表 2-2 CompactLogix 电源模块的参数表

CompactLogix 电源模块可以向其左右两侧分别供电,因此 Compact I/O 模块可以安装在

电源模块的左右两侧。一个 5VDC,2A 的电源(1769-PA2,-PB2)可以想右侧提供 1A 的电

流,同时也可以像左侧提供 1A 的电流。为确保每组 Compact 模块工作正常,为其配置电源

模块时,必须烤炉消耗的全部 5VDC 电流和 24VDC 电流均应在电源模块的供电能力内。如果

电源消耗量超过了单个电源的最大容量,需要安装额外的组和电源。

2.5 I/O 模块的安装位置

Compact 模块可以被安放在电源的左侧或右侧。电源模块的每侧最多可以安放 8 个 I/O

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模块。每种 1769 模块也都有电源模块距离额定值(距离电源的模块数)。每个模块必须在它

的距离额定值之内。参阅模块的技术规范可以确定它的距离额定值。

2.6 CF 卡

CF 卡为非易失性存储器,可以用来永久备份用户程序和固件,但是无法备份数据。如

果控制器掉电且后备电池容量不足,则用户内存中的项目将会丢失。CF 卡可以用来备份控

制器上的项目,且控制器不需要电力来保存此备份。

根据设置,当控制器上电时,从 CF 卡中加载程序。

根据设置,当控制器内存中没有用户程序且上电时从 CF 卡加载程序。

使用编程软件可以随时手动从 CF 卡中加载程序到控制器。

往 CF 卡内写程序需要使用编程软件手动操作。

CF 卡支持带电插拔,但在危险的场合带电插拔可能会产生电弧,引起爆炸。

在控制器读/写 CF 卡的过程中(此时绿色的 CF LED 会闪烁),不要拆卸此卡。否则

会损坏 CF 卡或者控制器中的数据,也会损坏控制器中最新的固件。

可以使用 CF 卡备份固件并刷新固件。

2.7 后备电池

CompactLogix 控制器使用 1769-BA 电池。后备电池用来在控制器掉电后为控制器内存供

电以保存控制器内存中的数据和用户程序。如果后备电池没有安装或者电池电量耗尽,那么

在控制器掉电后其内存中的数据和用户程序将会全部丢失。

当电池电量过低时,电池指示灯(BAT)会报警。当 BAT 灯第一次亮之后,电池中的剩

余电量还可以维持 25 天(25℃时)或者 8 天(60℃时)。

特定条件下后备电池的寿命如下表所示。

表 2-3 特地条件下后备电池的候命

2.8 编程接口

可以通过控制器上自带的串口对 PLC 进行编程。如果选用 L32E 或者 L35E 型的控制器,

还可以通过其自带的 EtherNet 网口进行编程。用网口编程是使用一般的常规网线即可。使

用串口编程时,需要选购 1747-CP3 或者 1756-CP3 串行电缆或者自制串行电缆。自制串行电

缆时请按图 2-3 所示的方法制作。自制串行电缆时长度不应超过 15.2m。

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图 2-3 串口电缆接线图

3 常用的操作

3.1 需要用到的软件

Logix5000:编程的系统平台。

RSLinx:通讯管理工具,实质上它是一个 OPC 服务器,用于连接 PLC 硬件与各种

平台软件(如 Logix5000 等)。

ControlFlash:用于固件升级的软件。

BootP-DHCP Server:是设置 PLC 的 IP 地址的软件,在安装 RSLogix5000 时选择安

装,不用单独安装。

Emulate5000:是 PLC 的模拟软件,在没有 PLC 时可以用来模拟 PLC 调试程序,

类似于西门子 S7-300 PLC 的 S7-SIM。

3.2 使用 BootP-DHCP Server 配置 PLC 的 IP 地址

1. 确认计算机与 PLC 已经建立起了网络连接,且 PLC 已经上电。

2. 打开 BootP-DHCP Server 软件。

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图 3-1 打开 BootP-DHCP Server 软件

3. 如果是第一次打开,需要配置网络,只填写“Subnet Mask”如图 3-2 即可。该对话框

也可以在“Tools->Network Settings”菜单中打开。

图 3-2 设置网络

4. 如果网络上有尚未配置 IP 地址的 PLC 模块,窗口对话框上将会显示出该模块的 MAC 地

址,并且会不段的被刷新,如图 3-3 所示。

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图 3-3

5. 双击一 MAC 地址,弹出下面的对话框,然后填写如需要为模块配置的 IP 地址,点击

OK。

图 3-4 配置 IP 地址

6. IP 地址配置成功后如下图所示,PLC 模块的 MAC 地址等信息将不会再被刷新。

图 3-5 IP 地址配置成功

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7. 在 Relation List 列表中选中需要配置的模块信息,然后点击“Disable BOOTP/DHCP”按

钮,使模块不再向 BootP-DHCP Server 软件发送请求信息,并将 IP 地址保存进 PLC。

图 3-6

注意:如果 PLC 的 IP 地址已经被配置好了,那么 BOOTP/DHCP Server 软件将无法再检测到

它。此时如果想要更改该 PLC 的 IP 地址,需要手动更改。更改时只需要点击 Relation List

列表中的“New”按钮,然后在弹出的如图 3-4 所示的对话框中输入该模块的 MAC(Ethernet

Address)和 IP 地址即可。打开控制器的左端盖后,可以在芯片上看到 MAC 地址。建议在

安装控制器时先将 MAC 地址抄下来后在安装左端盖。

3.3 使用 RSLinx 建立起计算机与 PLC 的链接

可以使用 EtherNet或者串口建立起 PLC和计算机的通信连接。我们工程中常用EtherNet,

再次仅介绍用 RSLinx 建立 EtherNet 网络连接的操作步骤。

1. 确认计算机与 PLC 已经建立了网络连接。

2. 打开 RSLinx Classic。

图 3-7 打开 RSLinx 软件

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3. 点击菜单“Communications->Configure Drivers…”或者工具栏上的 按钮,

打开“Configure Drivers”窗口。

图 3-8

4. 在“Available Driver Types”中选择“Ethernet Devices”,然后点击“Add New…”

按钮,如图 3-9,再在弹出的 Add New RSLinx Classic Driver 对话框上(如图 3-10)

点击 OK 按钮。

图 3-9

图 3-10

5. 在 Configure driver:xxxxx(xxxxx 时在上一步中新增加的连接的名称)对话框中输

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入要连接的 PLC 的 IP 地址,如图 3-11 所示,然后点击“确定”按钮。

图 3-11 输入 PLC 的 IP 地址

6. 配置完成后的画面如图 3-12 所示,点击“CLOSE”将对话框关闭。

图 3-12

7. 点击 RSLinx“communication(通讯)”下拉菜单中的“RSWho”选项,就会弹出

整个工业控制网络的树状浏览画面(如图 3-13)。注:用户还可点击浏览画面

中的“ ”,以进一步浏览其所延伸的网段。

图 3-13

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3.4 升级 PLC 模块的固件软件(firmware)

凡是新开封的控制器新模块,有可能是初始化的 Firmware 版本或不合适的版本,

在模块安装前一定要完成 Firmware 版本的刷新工作,否则编程软件不会识别版本不合

适的模块。

Firmware 的升级有两种方法,一种是使用 ControlFlash 软件进行升级,另一种是使

用 CF 卡进行升级。

3.4.1 使用 ControlFlash 升级 Firmware

1. 确认计算机与 PLC 已经建立了网络连接。

2. 将处理器置于“Program(编程)”模式。

3. 如图 3-14 所示打开 ControlFlash 软件。

图 3-14

4. 在如图 3-15 的页面中,点击“下一步”按钮,进入下一步操作。

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图 3-15

5. 图 3-16 中显示的是已经装入模块库的所有的 Firmware 文件,选中所用 PLC 的型号,

点击“下一步”按钮进入在线的 RSLinx 浏览,如图 3-17 所示。

图 3-16

6. 在 RSLinx 浏览中选中要刷新的模块,并点击“OK”按钮(如图 3-17 所示),进入该

类型的模块。此处如果选择的模块错误的话会弹出警告对话框,并重新回到图 3-16

所示的界面,重新选择下一步后重新选择即可。

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图 3-17

7. 在图 3-18 所示的画面中,找到要刷新的版本,如果不全,点击“Show All”按钮,

以求看到所有版本,如果仍然找不到所需要的版本,说明版本库没有安装,应该上

网下载(网址:http://support.rockwellautomation.com/controlFlash/),并安装到版

本库。选取好所需要的版本后,继续“下一步”。

图 3-18

8. 在如图 3-19 的页面确认相关信息,并给与重要提示。请注意:如果是已经在使用的

模块,再刷新后将丢失所有的应用项目的信息。信息确认完毕后,点击“完成”,

开始刷新模块。

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图 3-19

刷新的过程约为 10 分钟。刷新的过程中,不要随意中断。如果在刷新过程中模块断电

或者通信中断,版本刷新将失败,甚至不能在进行刷新的操作。

刷新完成后,将会有一个刷新状态显示,绿色显示标示成功刷新,如果不成功则给出红

色的提示。

3.4.2 用 CF 卡升级 Firmware

此方法适合处理同类型的批量处理器的 Firmware 升级。步骤如下:

1. 利用后面 3.5.2 章节的方法制作一个映像 CF 卡,Load Image 项选择 On Power Up。

2. 将 CF 卡换到一个与原控制器同型号的需要更新 Firmware 的控制器上,再将控制器

钥匙旋转到与制作映像 CF 卡时所设定的 Load Mode 相同的位置上,然后给控制器

上电,等控制器上的 CF LED 停止闪烁后即可。

3.5 下载程序到 PLC

AB 的 CompactLogix5000 系列 PLC 有 RAM 和 CF 卡两种程序存储器,在后备电池没有电

的时候如果 PLC 外接电源断电,RAM 中的程序就会丢失。而 CF 卡是非易失存储器,长期掉

电也不易丢失。平常的下载程序的过程只是将程序下载到了 PLC 的 RAM 中,并没有存储到

CF 卡中。

3.5.1 将程序下载到 RAM 中去

1. 打开 RSLogix 5000 软件并打开需要下载到 PLC 中去的程序。

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图 3-20

2. 点击 View->Errors 菜单,打开 Error 小窗口,如下图红圈处所示。点击工具栏上的 按

钮编译软件,看软件当中是否有错误。编译信息显示在下图的红圈处,如果有错误将会

显示在内。确保程序无错误后才可以下载到 PLC 中。

图 3-21

3. 点击 工具栏中的 按

钮,然后在弹出的 WHO ACTIVE 对话框中选择目标 PLC,选中后点击 Download 按钮。

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图 3-22

4. 在弹出的对话框中点击 Download 按钮,将程序下载到 PLC 中去。(如果 PLC 模块上的

钥匙处于 RUN 处,Download 按钮是灰色的不可用按钮,必须把钥匙旋转到 REM 或者

PROG 状态 Download 按钮才可以用)。

图 3-23

3.5.2 用非易失性存储器保存程序

1. 将程序下载到 RAM 中。(如前述步骤)

2. 将控制器上线:先点击下左图红圈中的下拉黑三角,然后点击下拉菜单中的 Go Online。

上线成功后的状态如下右图所示。

图 3-24

3. 点击右上图红圈中的控制器属性按钮,然后再在弹出的对话框中选择 Nonvolatile

Memory(非易失性内存)选项。

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图 3-25

4. 选择 Load/Store(加载/保存,只有在 PLC 的钥匙打在 PROG 时有效)选项。对话框左边

列表中显示的是当前控制器 CF 卡中的工程(如果有的话),右边列表中显示的是当前控

制器 RAM 中的工程。

图 3-26

5. 设置 Load Image、Load Mode 和 Automatic Firmware Update 选项,然后点击“Store”

按钮,然后将有对话框询问用户是否确认保存,选择 YES。在保存的过程中会出现下列

情况:(1)控制器前面的 OK 指示灯会以“绿->红->绿”的顺序闪烁;(2)RSLogix5000

软件离线。

Load Image 决定装载项目影响的状况:

On Power Up:控制器上电时,从 CF 卡将项目映像到控制器。这种做法,可以

利用重上电清除故障状态的记载,而无需编程软件操作,适合操作员执行。

On Corrupt Memory:控制器内存无项目,从 CF 卡装载项目映像到控制器。适

合为批量控制器灌制程序,或在内存容易被冲掉的环境。

User Initiated:用户操作,在装载页面操作,从 CF 卡装在项目映像到控制器。

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Load Mode 决定装载的模式,只有在控制器上电和控制器无项目才需要选择装载模

式,用户操作不考虑模式的选择:

Run(Only Remote):远程运行模式下装载(CPU 钥匙选在 Run)。

Program(Only Remote):远程编程模式下装载(CPU 钥匙选在 Program)。

Image Note 键入关于项目的说明,最多不超过 128B。

Automatic Firmware Update 选择是否自动更新 Firmware。

Enable and Store Image:使能,装载项目时,控制器及所属 I/O 的 Firmware 一

起刷新(存储时 Flash 库中必须有相应的 I/O 的 Firmware 文件 )。

Disable:不使能,装在项目时,只有控制器的 Firmware 被刷新。

6. 在保存结束之后,RSLogix5000 软件将依然处于离线状态。如果用户想上线,需要手动

上线。

注意:在上电装载时,由于是映像装载,会连同 Firmware 版本一起刷新,而不在乎控制器

原来是什么版本的。因此,利用 CF 卡来刷新控制器的 Firmware 是一种更快的方式,特别

是批量控制器的处理。

4 RSLogix5000 编程软件

4.1 项目管理器介绍

RSLogix5000 的项目管理器如图 4-1 所示。

图 4-1 项目管理器

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4.2 编程语言

梯形图

顺序功能图 SFC

功能块

结构化文本

4.3 任务

只能有一个连续性任务

4.4 数据文件

全局数据文件,一个项目中只有一个,其中的变量可以在整个项目中使用;

程序段数据文件,每个程序下都可以建立一个,而且不同程序数据文件中的变量还可以

重名,但不可以和全局数据文件中的变量重名。

数据别名:可以对某个标签进行再定义,其地址引用完全等同于相应的标签。

可以根据需要自定义数据结构。

可以在 Excel 中建立数据文件然后再导入到 RSLogix5000 的数据库中。

4.5 故障记录的清除

编写程序时需要注意故障记录的清除,否则程序可能无法正常运行。故障记录程序如图

4-2 所示。故障记录清除程序要分别写在“Controller Fault Handler”和“Power-Up Handler”

文件夹下。

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图 4-2 故障清除程序

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4.6 梯形图编程方法与一般规则

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