实验指导说明书
(一) 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) 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) 实验设备
硬件:
设备网(DeviceNet)网线、网络连接器
设备网扫描模块 1769-SDN、设备网接口模块 1761-NET-DNI、1203-GK5
变频器 1336PlusⅡ
开关电源(24V)
16 口交换机
以太网 EtherNet/IP 网线
MicroLogix1500、CompactLogix L32E 及若干数字、模拟 I/O 模块
软件:
RSLogix5000
RSLogix500
RSNetWorx for DeviceNet
RSLinx
BOOTP-DHCP Server
Microsoft Excel
(四) 网络系统结构示意图
(五) 实验步骤
一 硬件平台搭建
二 串口通信组态
1 说明
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、.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
1203-GK5
1305
变频器
1#
CompactLogix L32E+1769-SDN+I/O 模块
PC 机
1761-NET-DNI
MicroLogix1500
1203-GK5
1305
变频器
10#
1770-KFD
Tool
PC
… … … …
PC 机 PC 机 PC 机
… … … …
EtherNet
DeviceNet
MAC ID=00
MAC ID=02 MAC ID=06 MAC ID=07 MAC ID=11MAC ID=62
1# 5# 6# 10#
图 1 网络系统结构图
干线
支线
Scanner 1 PC 机
CompactLogix L31
RS-232
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 RSLinx 组态 RS232 通信
1)用 RS232 串行接线将 PLC 控制器模块上的 RS232 接口与电脑上的串行 COM
口相连。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 RS232 连接上位机与控制器的“RS232
DF1 devices”驱动类型
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.。
5)选择用于进行连接的正确的电脑串口号,与 PLC 设备型号,这里选择
“Logix5550/CompactLogix”,点击 Auto-Configure 按钮,软件会自动搜索已连
接的硬件。待成功后点击 OK 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。
6)回到 RSLinx 主界面点击 按钮,打开 RSWho 窗口,可以依次看见
已经配置完成的 CompactLogix 控制器机架、控制器模块与 I/O 模块
三 以太网 EtherNet/IP 组态
1 说明
由于通过 RS232 方式组态,信号与程序上传下载都较为缓慢,因此对于具
有以太网接口的 CompactLogix 控制器 1769-L32E,可将已配置好的 RS232 通信
方式通过 BOOTP 协议服务转换为以太网通信方式,提高监控实时性与速度。
BOOTP 协议服务是一个低标准协议,提供基于 Windows 操作系统中 TCP/IP
网络上其他节点的配置。BOOTP 配置文件允许你自动指定控制器网卡模块的 IP
地址,以及子网地址与网关。网卡模块默认设置为 BOOTP 使能,一经上电后,
网卡通过物理地址向网络中的 BOOTP 服务器发送信息。服务器通过比较确认发
送的信息与配置文件表中的物理地址一致后,向模块发送回适当的 IP 地址。
2 利用 BOOTP 进行以太网通信连接
1)将 PLC 控制器与上位机通过 HUB 或交换机在以太网层面相连,并在上位机
中指定其 IP 地址。
2)在 RSLinx 的 RSWho 中找到已通过 RS232 接口通信的 PLC 控制器,以此展
开机架底板前的加号,找到 1769-L32E 的以太网端口,右键点击,选择 Module
Configure,将 Network Configure Type 改为 Dynamic,以便 BOOTP 协议通过
物理地址配置 IP。
3) 打开 BOOTP/DHCP Server 软件,等待其自动找到以太网端的物理地址后。在
软件界面下端的 Rolation List 点击 New,将找到的 MAC 物理地址填入,并
指定 PLC 的 IP 地址,注意其前三位需和已指定上位机 IP 相同。
至此以太网组态完成,此时在 RSLinx 中,不仅可以从 RS232 端口看见控制
器,从以太网端口也可以看见 PLC 控制器及其 I/O 模块。
四 设备网离线组网
1 说明
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。
2 步骤
(1)打开 RSNetWorx for DeviceNet 软件
1)打开桌面 RSLogix5000 文件:。此文件为针对试验平台上的
CompactLogix L32E 创建的 RSLogix5000 文件,如下图所示:
2) 打 开 工 程 目 录 树 中 的 I/O Configuration 文 件 夹 , 在 [5]1769-SDN/A
master_scanner 点击右键选择 Properties。Module Properties 对话筐如下图所示:
3) 选择 RSNetWorx,单击 Launch RSNetWorx for DeviceNet 按键。如下图所示:
系统将自动打开 RSNetWorx for DeviceNet 软件,如下图所示:
(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、1770-KFD 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,如下图所示:
2)在 1761-NET-DNI Series B DeviceNet Interface 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
1769-SDN 以外的其它节点进行参数设置,具体操作如下图所示:
3)组态设备网扫描模块(1769-SDN)
打开 1769-SDN 的属性对话框,选择 Scanlist,进行 1769-SDN 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 1796-SDN 的输入、输出数据表中。具体操作
如下图所示。
在 Input 、 Output 中 可 以 看 到 当 前 输 入 、 输 出 数 据 从 DeviceNet 设 备 到
CompactLogix 平台的印象,如下图所示。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。
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。
五 设备网在线组网
步骤如下:
1 创建一个新的 RSNetworx for DeviceNet 文件,在其工具栏中点击 Online 按钮,
出现如下窗口:
选中 AutoBrowse,通过 EtherNet/IP 路径找到 Port2,DeviceNet 并单击(或者通
过已组态的 1770-KFD 路径扫描),然后点击 OK 按钮,出现如下提示(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。
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。
六 控制程序下载
通过 EtherNet/IP、DeviceNet、1770-KFD、串行通讯口等方式,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。
七 通过 DDE/OPC 实现数据交换
1 在 RSLinx 中组态一个 DDE/OPC 对话
打开 RSLinx,在菜单栏中选择 DDE/OPC > Topic Configuration。
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。
2 完成 Microsoft Excel 与控制器的动态数据交换
1)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,如下图所示:
2)新建一个 Excel 文件,在工具栏中选择 Edit > Paste Special…出现如下对话框:
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。界面如下所示:
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。