pac可编程序控制器i实验指导书.doc

《《可编程序控制器可编程序控制器ⅠⅠ》》实验指导书实验指导书 刘忠超 编 电子与电气工程学院 2014-6-1 目目 录录 实验一 GE-Fanuc ME 软件使用3 实验二 舞台艺术灯饰的控制.13 实验三 交通信号灯控制.16 实验四 液体混合模拟.19 实验五 MPS 模块化生产线控制设计 .22 实验六 洗衣机模拟实验.25 3 实验一实验一 GE-Fanuc ME 软件使用软件使用 一、一、 实验目的：实验目的： 1．掌握 PAC Systems RX3i 系统的硬件组成； 2. 熟悉 GE-Fanuc 的应用软件 PROFICY MACHINE EDITION（简称 ME） ； 3．使用 ME 软件，掌握硬件配置及其地址分配； 4．使用 ME 软件，掌握上位机和 PAC Systems RX3i 的通讯 二、二、 实验设备：实验设备： 1．RX3i 可编程序控制器； 2．装有 PROFICY ME 编程软件的电脑； 3．导线若干 三、三、 实验内容：实验内容： 1．了解 PAC Systems RX3i 系统的硬件组成 2. 在 ME 软件中进行硬件配置，并对其分配地址； 3．实现上位机和 PAC Systems RX3i 的通讯。

4. 将一个程序下载到 PLC 系统中运行 四、四、 实验设备介绍：实验设备介绍： 1．PAC Systems RX3i PAC Systems RX3i 的特点 PAC Systems RX3i 控制器是创新的可编程自动化控制器 PAC Systems 家族 4 中最新增加的部件它是中、高端过程和离散控制应用的新一代控制器如同 家族中的其它产品一样，PAC Systems RX3i 的特点是具有单一的控制引擎和通 用的编程环境，提供应用程序在多种硬件平台上的可移植性和真正的各种控制 选择的交叉渗透使用与 PAC Systems RX7i 相同的控制引擎，新的 PAC Systems RX3i 在一个紧凑的、节省成本的组件包中提供了高级的自动化功能 PAC Systems 的可移植性的控制引擎在几种不同的平台上都有卓越的表现，使 得初始设备制造商和最终用户在应用程序变异的情况下，能选择最适合他们需 要的确切的控制系统硬件 RX3i 部件部件 （1）RX3i CPU 高性能处理器：奔腾 PIII 300 MHz / PIII 1GHz，支持 32K DI, 32K DO, 32K AI, 32K AO 以 及多达 5 M 字的数据贮存，高达 56M 存储内存， 所有设备文档都可以贮存在 CPU 中。

支持多种编程语言：LD 梯形图、指令表、C 语言、FBD 功能块图、Open Process、用户定义功能块、ST 结构文本、顺序流程图、符号编程以及用户自 己的编程软件 内置两个串行口，一个 RS-232 ，一个 RS-485 三位置工况开关: Run, Run Disabled, Stop 诊断状态指示 LED：OK（CPU OK） 、RUN（运行） 、Outputs Enabled（输 出允许） 、I/O FORCE(输入/输出强制)、BATTERY（电池） 、SYSTEM FAULT(系统错误) 内置温度传感器 (对应 warm and hot 报警位) 注意事项：注意事项： 5 不允许带电不允许带电‘‘热热’’插拨插拨 CPU （2）RX3i 背板 RX3i 可以使用二种通用底板：12 插槽的和 16 插槽的每个插槽既支持新 的模块也支持现有的 90-30 系列 I/O 模块（PCM3xx 和 CMM301、CMM302、CMM311、CMM321 等除外） ，此外还提供： 1）内置在基板上的可选的风扇控制端子座（CPU 和电源上的热敏传感器） 2）通过传统机架的扩展（选项模块） 。

3）当使用直流电源时（电源占用一个插槽） ，16 槽的基板最多能够容纳 13 个输入/输出模块和选项模块12 槽的基板最多能够容纳 9 个上述模块（CPU 占用 2 个模块插槽） 4）RX3i 基板既支持 PCI 总线也支持串行总线每个插槽有 2 个连接器， 1 个是 PCI 连接器，另 1 个是串行连接器PCI 总线提供的性能是串行总线的 250 倍串行总线（1MHz）数据传送速率 0.062 兆字节/秒，而新的 PCI 总线 （27 MHz）的数据传送速率是 27.0 兆字节/秒因此，在使用 PCI 总线的情况 下，以太网和其它智能模块的数据吞吐量将增加 70% （3）电源 6 RX3i 有三种类型的 40 瓦电源：交流 120/240 伏（直流 125 伏）双宽度模 块和直流 24 伏单幅宽模块二种电源都装有热敏传感器，其接线端子是成双的， 以便菊花链式接线通/断开关位于门的背面二种类型的电源支持带电‘热’ 插拨 下面以 PSA040 电源为例：诊断用的发光二极管显示状态，电源上的 4 个 发光二极管指示，含义如下： 电源（绿色/琥珀色） 当这个 LED 呈现绿色时，表现电源已经施加到底板 上。

当这个 LED 呈现琥珀色时，表示供电已经施加到电源模块，但是电源开关 没有接通 电源故障（红色） 当这个 LED 点亮时，表示电源模块已经接近或超过它 的最大工作的温度 负荷过载（琥珀色） 当这个 LED 点亮时，表示电源模块中至少一路输出 已接近或超过它的最大输出能力如果出现任何过热、过载、或电源故障， CPU 故障表显示出一个故障信息 通/断开关位于模块正面的门背后该开关控制电源输出的操作它不切断 电力线路供电开关旁边的突缘有助于防止意外接通或关断电源 （4）RX3i 以太网模块 RX3i 以太网模块（如图 1-1）是以 10/100 兆位双工/全双工方式通信的，它 支持 SRTP、EGD 和通道（信号发生器和使用器） 发光二极管诊断显示下列状 态：以太网 OK；局域网 OK；工作登录状态 （附加协议还计划包括 Modbus TCP、Ethernet IP、ProfiNET、DNP3.0） 7 图 1-1 以太网模块 （5）扩展模块 RX3i 有两种扩展方式，如图 1-2 所示： 图 1-2 扩展模块 （6）模拟输入/输出，离散量输入/输出 2．Proficy Machine Edition 软件 Machine Edition 提供了一个统一的完整系统用于解决自动化控制方案。

其 8 特点在于提供了一个集成的开发环境，这样可以使用户花更多的时间在应用程 序的开发上而不是学习如何使用软件上所有 Machine Edition 系列产品都被有 效的集成在一个统一的开发环境中其开发环境如下图所示： 五、五、 实验步骤：实验步骤： 1. 打开 ME 软件建立新项目 双击屏幕上的图标，即可启动 Proficy Machine Edition 的操作界面， 如图 1-1 所示，再点击 File→New Project，按图 1-2 设置,并输入工程名后点击 OK或者到图 1-3 的界面也可以对其进行设置建立新的项目 9 图 1-3 2.增加目标对象 通常目标对象存在于用模板产生的工程中，一个工程项目可以包含多个目 标对象实际的对象的数量与你所使用的计算机的内存、硬盘大小及操作系统 有关一个对象一般对应一个 PLC 或远程 I/O 在浏览导航窗口的工程标签中，右键单击工程项目，并选择add Target （增加对象）指向要扩展的I/O类型，如图1-4所示： 图1-4 3. 对 PLC 进行硬件配置 在浏览窗口的工程标签中，展开硬件组态Hardware Configuration文 件夹。

所有的机架都显现展开主机架，右键单击 Slot 0并选择 Replace 10 Module（替换模块）选择实验板上的实际模块型号，以此类推，分别将所有 的硬件进行配置结果如下图1-5、1-6所示： 图1-5 Target1 图1-6 Target2 4. 对目标对象设置临时的 IP 地址 分别对项目对象设置 IP，鼠标右键点击 Target1,出现选择栏，选择 Offline Commands,再选择 Set Temporary Address. 如图： 之后在所出现的框中设置 IP，在“MAC Address”栏中，输入该 RX3i 的 MAC 地址在“IP Address”栏中，设置该 RX3i 的临时 IP 地址如果需要 可选择“Enable Interface Selection”有效，来指定 RX3i 上安装的网络接口卡 上边写 PLC 编号，下边写 IP 地址，如下图 11 写好后点 Set IP，出现下图： 点确定 Target2 同理设置 IP 地址为 192.168.1.20 警告警告：临时IP 地址不能保持，如果重新上电，该临时IP 地址将会丢失。

5. 增加以太网全局参数 6. 编程器与 PLC 之间的交互操作 将程序下载到 CPU 中，先用检查程序，检查无误后，用建立起计算 12 机与 RX3i 之间的通信联系，此时有灰变绿，点击，此时将 CPU 的转换开 关打到停止状态，还应在 Navigator 下选中 Target1，单击鼠标左键，在出现的 Inspector 的对话框中设置通信模式，在 Physical Port 中设置成 ETHERNET，在 IP Address 中设置原通信模块 ETM001 中设置的 IP 地址，如图 1-7 所示此时 有暗变亮，点击，将出现如图 1-8 所示的对框，初次下载，应将硬件配置 及程序一起下载进去，点击 OK，下载后，如正确无误，Target1 前面的 有灰 变绿，屏幕下方出现表明当前的 RX3i 配置与程序中的硬件配置吻合，内部逻辑与程序中的逻辑吻合此时可将 CPU 的转换开关打到运行状态，实验成功 六、实验报告要求：六、实验报告要求： 1．说明 PAC Systems RX3i 系列可编程序控制器控制系统硬件的各组成部 分； 2．如何建立 PLC 系统与计算机之间的通信 图 1-7图 1-8 13 实验二实验二 舞台艺术灯饰的控制舞台艺术灯饰的控制 一、一、 实验目的实验目的 1.熟悉 PACSystems RX3i 常用模块； 2.掌握 PAC 与外部电路的实际接线； 3.掌握基本指令 ； 4.掌握舞台艺术灯和广告屏控制器的设计方法。

二、实验器材二、实验器材 1.GE PAC RX3I 系统 一套 2.舞台灯光模拟模块 一块 3.KNT 连接导线 若干 4.网线 一根 5.装有 PME 的电脑 一 台 三、实验原理及要求三、实验原理及要求 霓虹灯广告和舞台灯光控制都可以采 用 PLC 进行控制，如灯光的闪耀、移位 及时序的变化等右图为舞台灯光自动控 制演示装置，它共有 10 道灯管，直线、 拱形、圆形及文字 K N T G F B A C E D 1、原理 舞台灯光模拟模块是用来模拟对舞台灯光的控制，使舞台上的彩灯按照设 定的规律工作其控制要求如下： 1）初始状态 所有的彩灯都是熄灭状态，等待起始命令 2）启动操作 按下启动按钮，装置开始按给定规律运转 例如：按照 A-G-B-F-C-D-E-C-K、N、T-K-N-T 的顺序依次点亮一段时间， 可以结合不同的定时结点实现彩灯的闪亮也可按照自己的意愿设计程序，实 14 现绚丽的舞台灯效果 3）停止操作 按下停止按钮后，所有彩灯熄灭，才停止操作（停在初始状态） ，等待下一 次的执行 PLC 进行舞台艺术灯饰的控制的 I/O 地址分配如下表所示： 输入输出 端子说明端子说明 I81启动开关Q1灯A I82停止开关Q2灯B Q3灯C Q4灯D Q5灯E Q6灯K Q7灯N Q8灯T Q9灯F Q10灯G 2、舞台艺术灯饰的控制电气接口图 `` GE FANUC RX3i I1 I2 Q。