实验指导说明书.doc

实验指导说明书实验指导说明书（一）（一）实验目的实验目的通过实验了解、熟悉设备网（DeviceNet）和工业以太网(EtherNet/IP)的设计、组态及操作，掌握数据通讯、OPC 技术等概念。（二）（二）实验内容实验内容安装连接设备网。组态 EtherNet/IP。添加 I/O 模块及设备网扫描模块。离线/在线组态设备网。通过以太网、设备网分别实现控制程序的上传下载，实现互锁控制。通过 DDE/OPC 方式实现控制器与应用程序（如 Excel）的数据交互。（三）（三）实验设备实验设备硬件：设备网（DeviceNet）网线、网络连接器设备网网桥模块 1756-DNB、远程 I/O 从站通信模块 1794-ADN、1203-GK5变频器 1336Plus开关电源（24V）16 口交换机以太网 EtherNet/IP 网线ControlLogix5550，ControlLogix5561 及若干数字、模拟 I/O 模块软件：RSLogix5000RSNetWorx for DeviceNetRSLinxMicrosoft Excel（四）（四）网络系统结构示意图网络系统结构示意图本实验系统结构图如图 1 所示， 图图 1 系统结构图系统结构图（五）（五）实验步骤实验步骤1. 串口通信组态串口通信组态RSLinx 软件是在 Microsoft 操作系统下建立工厂所有通信方案的工具。它为 A-B 应用软件，如 RSLogix5/500、RSView32、RSBatch、PLC-5A.I.系列、Ladder Logistics 以及 Panel Builder 等软件之间建立起通信联系。RSLinx 的Advance DDE 接口支持处理器与 MMI（Man-Machine Interface）和组件软件间进行通信，也可与 DDE 兼容软件，如 Microsoft Excel 、Access 及其它用户定制的 DDE 引用通信。它的 C 应用程序编程接口（API）支持用户使用 RSLinx C SDK 开发的应用软件。作为开发出的真 32 位应用程序，RSLinx 充分利用了Windows 操作系统的多处理性能。通过各种通信接口，RSLinx 可以同时进行应用程序组合运行服务。RSLinx 有五种版本，本次实验我们所用的是 RSLinx Gateway，它扩展了基于 RSLinx 的企业内部通信。RSLinx 和 WINtelligent LINX 客户程序能通过TCP/IP 网络直接接入 RSLinx Gateway 驱动程序。这些客户程序能直接对连接到 RSLinx Gateway 可访问的网络上的 Allen-Bradley PLC、SLC 以及MicroLogix 处理器进行在线访问。这允许现场动态数据进入应用软件进行显示、登录以及趋势图操作。亦可从监控计算机设置某单独参数或下载配方到所支持的设备中。 2. 利用利用 RSLinx 组态组态 Ethernet devices 通信通信 1）准备两根网线，其中一根连接 PC 机和交换机，另一根连接 PLC 的 ENBT 模块与交换机。并打开 RSLinx 界面窗口。 2）点击菜单栏上的 Communications->Configure Drivers 打开“驱动配置” 对话框。 3）在“可用驱动类型”下拉菜单中，选择通过 Ethernet 连接上位机与控制 器的“Ethernet devices”驱动类型，如图 2 所示。图图 2 选择驱动设备选择驱动设备4）点击“Add New”按钮，在弹出的命名对话框中采用默认的驱动名称， 如图 3 所示。图图 3 添加设备添加设备5）点击 OK 后，在弹出的对话框中输入 IP 地址。这里 IP 地址为： 172.19.13.20，如图 4 所示，在 PLC 上的 ENBT 模块上的滚动显示栏中可以看 到。点击确定。此时即可看见新加入的驱动设备初始化且转为 Running 状态。图图 4 设置设置 IP 地址地址6）回到 RSLinx 主界面点击按钮，打开 RSWho 窗口，如图 5 所示，可 以依次看见已经配置完成的 ControlLogix 控制器机架、控制器模块与 I/O 模块。图图 5 网络层次图网络层次图3. 设备网离线组网设备网离线组网RSNetWorx for DeviceNet 是 Rockwell Automation 提供的设备网 DeviceNet组网软件包。在没有任何硬件的情况下，可通过此软件进行设备网的离线组态、开发；然后将离线组网工程信息通过网络下载到 DeviceNet 设备中。RSNetWorx 软件为所建网络提供一个基于 EDS（Electronic Data Sheet，此文件包含了设备的所有说明信息，格式为 ASCII 文本格式，通过此文件可以将不同的设备离线添加到一个网络工程中）文件的图形接口。（1）打开）打开 RSNetWorx for DeviceNet 软件软件1）打开桌面 RSLogix5000 文件：consumer.ACD，如图 6 所示：图图 6 打开工程文件打开工程文件2) 打开工程目录树中的 I/O Configuration 文件夹，在81756-DNB 点击右键选择 Properties。Module Properties 对话框如图 7 所示：图图 7 设置模块属性设置模块属性3） 选择 RSNetWorx，单击 Launch RSNetWorx for DeviceNet 按键。如图 8 所示：图图 8 启动设备网配置启动设备网配置系统将自动打开 RSNetWorx for DeviceNet 软件，如图 9 所示：图图 9 启动启动 RSNetWorx for DeviceNet 软件软件（2）离线添加、组态一个 DeviceNet 工程1）在左侧 Hardware 工程树中分别找到 1769-SDN Scanner Module、1761-NET-DNI Series B DeviceNet Interface、1770KFD RS232 Interface、1203-GK5 等模块，通过双击的方式分别将其添加到右侧的网络窗口中，如图 10 所示：图图 10 配置配置 DeviceNet 设备设备2）在 1756-DNB 图标处点击右键选择 Properties，打开属性对话框，进行参数设置后点击确定按钮。注意 DeviceNet 网络最多可组态节点数为 64 个，可以通过参数设置指定节点地址。同样方法分别对除 1756-DNB 以外的其它节点进行参数设置，具体操作如图 11 所示：图图 11 设置设备属性设置设备属性3）组态设备网通信块（1756-DNB）打开 1756-DNB 的属性对话框，选择 Scanlist，进行 1756-DNB 扫描列表组态，将设备网上挂接的所有设备添加到列表中，并选中 Automap on Add 以便软件自动将设备的输入、输出数据印象到 1756-DNB 的输入、输出数据表中。具体操作如图 12 所示。图图 12 组态通信模块组态通信模块在 Input、Output 中可以看到当前输入、输出数据从 DeviceNet 设备到ControlLogix 平台的映象，如图 13 所示。注意消息类型（Message type）显示了数据交换的方式为 COS(Change of State)或者为 Polled，可通过 Advanced进行高级设置。参数设置完后返回主对话框。图 13 设置参数至此，完成离线组网实验，保存所有设置。在硬件设备连接好的条件下，点击Online 图标运行设备网工程。4. 设备网在线组网设备网在线组网（1）创建一个新的 RSNetworx for DeviceNet 文件，在其工具栏中点击 Online按钮，出现如图 14 所示窗口：选中 AutoBrowse，通过 EtherNet/IP 路径找到A，DeviceNet 并单击，然后点击 OK 按钮。图图 14 选中设备网选中设备网出现如图 15 所示的提示（提示在自动扫描设备网完成后，需要将设备网上挂接的所有设备的信息通过上载的方式上传到组网工程中，以便使组网信息和实际设备信息相匹配）：单击确定按钮开始在线自动扫描设备网。图图 15 网络自动扫描提示网络自动扫描提示扫描结束后将发现设备网上挂接了所有已连接的硬件设备。在此基础上可以进行各个设备的参数上载、设置、下载等操作。5. ControlNet 网络组态网络组态组态 ConrtolNet 网络有两种方法：一是直接打开 RSNetworx for ConrtolNet 软件进行组态，这样要手动添加ConrtolNet 网络中的每一个模块；（和 DeviceNet 的离线组态方式类似，这里不再赘述，有兴趣的同学可以试一试）二是通过 1756-CNB 网桥模块打开 RSNetworx for ConrtolNet 软件组态网络，这种方法比较简单，尤其在网路中从站比较多的情况下。下面主要介绍第二种组态方法。步骤如下：（1）打开桌面 RSLogix5000 文件：consumer.ACD，然后打开工程目录树中的I/O Configuration 文件夹，如图 16 所示在 1756-CNB 点击右键选择Properties。图图 16 I/O 配置配置（2） 点击 Module Properties 对话框，进入属性界面，点击 RSNetworx 选项卡，在 ControlNet File 栏中输入一个路径和文件名，点击“Apply”按钮，由于是新建的文件，所以会弹出一个创建文件的对话框，点击“是”后，Launch RSNetworx for ControlNet 下面的图标按钮将可用，点击该按钮可打开一个空的 RSNetworx for ControlNet 文件，如图 17 所示。图图 17 启动启动 RSNetworx for ControlNet（3）进入 RSNetworx for ControlNet 后，选中 Edits Enable 前的复选框，将会出现如图 18 所示界面，点击 OK。图图 18 在线数据提醒在线数据提醒（4）软件将自动扫描 ControlNet 上的各个模块，如图 19 所示。图图 19 自动扫描网络模块自动扫描网络模块（5）点击 Network 菜单下的 Properties 选项，打开网络属性对话框，如图20 所示，可以在其中设置网络更新时间、最大预定性节点地址和最大非预定性节点地址。图图 20 设置设置 ControlNet 网络参数网络参数（6） 至此，ControlNet 网络组态已经完成，单击保存按钮即可保存改文件，在调试系统时，将该文件下载到网络中。6. 控制程序下载控制程序下载通过 EtherNet/IP、DeviceNet，分别尝试将 RSLogix5000 中编制的程序下载到目标控制器即主站或从站中，完成实时监控。7. 通过通过 DDE/OPC 实现数据交换实现数据交换（1）在 RSLinx 中组态一个 DDE/OPC 对话打开 RSLinx，如图 21 所示，在菜单栏中选择 DDE/OPC > Topic Configuration。图图 21 OPC 组态组态为目标控制器（主站或从站）新建一个对话（Topic） ，或者默认控制器名为DDE/OPC 服务器的对话，其它应用程序（DDE/OPC 客户端）将通过此对话完成与服务器的数据交换，如图 22 所示。图图 22 OPC Topic 设置设置（2）完成 Microsoft Excel 与控制器的动态数据交换在 RSLinx 工具栏中选择 Edit > Copy DDE/OPC Link。在左侧目录树中找到刚才新建的对话，选择其对应于控制器中的数据标签（Offline/Online） ，右侧对话框中将显示控制器中相应的所有数据标签，选择一个并单击 OK，如图 23 所示。图图 23 选择对应数据标签选择对应数据标签2）新建一个 Excel 文件，在工具栏中选择编辑 > 选择性粘贴出现如图 24 所示的对话框。图图 24 新建新建 Excel 文件文件选择 Paste Link 后单击 OK 即可完成控制器与 Excel 的动态数据交换。修改RSLinx 中 DDE/OPC 对话对应的数据采集模式（Data Collection）消息轮旬时间(Polled Messages)可以改变交换数据动态更新的速度。界面如图 25 所示：图图 25 Excel 与控制器的数据交换与控制器的数据交换至此便完成了通过 DDE/OPC 方式实现控制器与应用程序 Excel 的数据交互实验。