devicenet網絡配置與通信驗證課程設計

1、<p>　　DeviceNet網絡配置與通信驗證</p><p>　　專業(yè)班級： 計算機控制技術102班 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　成

2、 績： </p><p>　　指導老師： </p><p>　　2012年12月31日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b>

3、</p><p>　　一、系統(tǒng)總體方案設計1</p><p>　　1.1系統(tǒng)軟硬件配置及組成原理2</p><p>　　1.2系統(tǒng)接線圖設計3</p><p><b>　　二、實驗步驟4</b></p><p><b>　　2.1建立通信4</b></p>

4、;<p>　　2.2 配置DeviceNet掃描模塊8</p><p>　　2.3 配置掃描網絡器的I/O數(shù)據表9</p><p>　　2.4 配置DeviceNet節(jié)點上設備的I/O參數(shù)11</p><p>　　2.5 配置掃描器I/O數(shù)據表14</p><p>　　三、控制系統(tǒng)設計16</p><

5、;p>　　3.1控制程序流程圖設計16</p><p>　　3.2控制程序設計思路16</p><p>　　四、控制系統(tǒng)設計17</p><p>　　4.PLC與上位監(jiān)控軟件通信17</p><p>　　4.2實現(xiàn)效果17</p><p><b>　　五、結束語17</b><

6、;/p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　附錄：程序18</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　工業(yè)網絡與現(xiàn)場總線技術是目前國內外工程領域應用非常廣泛而有效的計算機控制技術,作為自動化類?？粕鷳摼邆浜驼莆张c此

7、相關的知識、概念和基本設計及應用的方法。是一種適用于工業(yè)環(huán)境的通信網絡。EtherNet/IP是信息層。其公共的網絡層、傳輸層和應用層亦為ControlNet 和DeviceNet。DeviceNet 是一種低端的開放網絡，它將工業(yè)現(xiàn)場的傳感器、光電開關、操作員終端、電動機保護器、變頻器和軟起動器等與控制器直接連接。是使分布式控制系統(tǒng)減少現(xiàn)場I/O 接口和布線數(shù)量， 將控制功能直接下放到現(xiàn)場設備的理想解決方案。本次設計通過本地編程，來進

8、行遠端的控制。</p><p>　　1． 進一步理解DeviceNet 網絡的結構；</p><p>　　2． 掌握DeviceNet 網絡的組建及配置方法；</p><p>　　3． 理解DeviceNet 網絡四種I/O觸發(fā)方式并能根據實際作出正確選擇；</p><p>　　4． 了解ControlLogix 控制系統(tǒng)的原理。</p

9、><p>　　本次通過配置。DeviceNet網絡來更加深刻的學習工業(yè)網絡控制，然后通過簡單的連鎖和互鎖程序來觀察配置的DeviceNet網絡的效果。</p><p>　　一. 系統(tǒng)總體方案設計</p><p>　　1.1系統(tǒng)軟硬件配置及組成原理</p><p>　　（1）計算機—用來配置RSLinx和DeviceNet網絡，同時控制程序的編寫。

10、</p><p>　?。?） ControlLogix 控制系統(tǒng)－—在本實驗中用到的模塊包括：</p><p>　　1756-PA75 電源模塊、1756-L61 ControlLogix 處理器或1756-L1 處理器（對應Slot 0）——控制DeviceNet 網絡演示系統(tǒng)的運行。1756-ENBT 以太網通信模塊（對應Slot 1）——與計算機或其它控制系統(tǒng)通信，本實驗中計算機對D

11、eviceNet網絡的配置及控制程序的下載都是通過該模塊實現(xiàn)的 和1756-DNB DeviceNet網絡模塊（對應Slot3）</p><p>　?。?）Power Flex40變頻器</p><p>　　為參與DeviceNet網絡通信，Power Flex40變頻器需配置22－COMM-D適配器接入網絡。</p><p>　?。?）MicroLogix1500

12、系統(tǒng)</p><p>　　為參與DeviceNet網絡通信，MicroLogix1500系統(tǒng)需配置1769掃描器接入網絡。</p><p>　　實驗系統(tǒng)所用軟件包括：</p><p>　　1. 操作系統(tǒng)－Windows XP Server Pack 2 操作系統(tǒng)，自動登錄，無需密碼；</p><p>　　2. RSLinx V2.53 版本－

13、強大的通信軟件，包含了A-B 所有硬件設備的驅動程序，并提供了與第三方應用軟件的通用接口，本實驗用其實現(xiàn)計算機與控制系統(tǒng)的連接；</p><p>　　3. RSLogix5000 V15/V16 版本－ControlLogix 控制系統(tǒng)編程軟件；</p><p>　　4. RSNetworx For DeviceNet V5.00 版本－ControlNet 組態(tài)工具軟件。RSNetWor

14、x軟件，是32 位圖形網絡組態(tài)工具支持軟件。RSNetWorx 的網絡定位視圖，提供了網絡組態(tài)所需要的信息和工具。RSNetWorx 提供了一個圖形化的網絡視圖，改善帶寬利用率的調度，并具有在線和離線組態(tài)的功能。</p><p>　　1.2 系統(tǒng)接線圖設計</p><p>　　實驗系統(tǒng)結構如圖2..1所示；圖2.2是DeviceNet 網絡中信號線和電源線的接線方式示意圖。</p&g

15、t;<p>　　圖2.1 實驗系統(tǒng)結構圖</p><p>　　圖2.2 DeviceNet 網絡中信號線和電源線的接線方式</p><p><b>　　二、實驗步驟：</b></p><p>　　2.1 建立通信（配置RSLinx 通信驅動程序）</p><p>　　RSLinx 通信軟件——Rock

16、well Software 的RSLinx(以下稱RSLinx)是在MicrosoftWindows 各操作系統(tǒng)下建立設備及軟件通信方案的工具。它為羅克韋爾設備、軟件及第三方軟件提供網絡通信驅動程序。與硬件設備相連時，通過計算機串行口－232 通信接口與PLC 控制器相連，或通過計算機以太網卡與PLC 的EtherNet（EtherNet/IP）相連，在RSLinx中配置相應的驅動程序，建立計算機與控制器的通信，對控制器進行編程及程序狀

17、態(tài)監(jiān)控、數(shù)據采集、以及信息采集等功能。</p><p>　　1）打開RSLinx, 點擊Configure drivers按鈕。</p><p>　　圖2.1 RSLinx 軟件啟動界面</p><p>　　2）在圖2.1所示的RSLinx 軟件界面中打開Communications 菜單，選擇Configure Drivers </p><p

18、>　　在“Configure Drives”窗口中，從驅動類型中選擇“Ethernet/IP Driver”。單擊“Add New”按鈕。</p><p>　　圖2.2 RSLinx 軟件通信驅動程序配置界面</p><p>　　3) 在彈出的“Add New RSLinx Drivers”對話框上單擊“OK”。</p><p>　　圖2.3 添加新的驅動

19、程序對話框中</p><p>　　4）在彈出的對話框中點擊“確定” 按鈕即完成了通信程序配置（如果選擇默認的驅動程序名稱）。</p><p>　　圖2.4 通信驅動組態(tài)對話框</p><p>　　5) 關閉Configure Drive對話框，點擊RSWho按鈕，即可查看對應站點的設備狀況。</p><p>　　圖2.5 RSWho 窗口

20、查看連接設備及其狀態(tài)</p><p>　　注意：注意不要關閉RSLinx 軟件，請最小化軟件。</p><p>　　2.2 配置DeviceNet掃描器模塊</p><p>　　1、啟動 RSNetWorx For DeviceNet</p><p>　　在開始菜單的程序欄選擇Rockwell Software—RSNetWorx—啟動RS

21、NetWorx For DeviceNet軟件。 </p><p>　　2、與DeviceNet網絡通信</p><p>　　起動RSNetWorx For DeviceNet后，在所示的軟件界面中打開Network菜單，點擊Online或直接點擊常用工具欄中的 圖標。在隨即彈出的瀏覽網絡（Browse for network）對話框中選擇AB_ETH-1, Ethernet驅動程序，依次

22、點擊1756-ENBT和backplane(背板)前面的+號，在backplane下拉列表中打開1756-DNB掃描器模塊前的+符號，選中DeviceNet，然后點擊OK按鈕。</p><p>　　圖2.6 RSNetWorx For DeviceNet 網絡瀏覽界面</p><p>　　瀏覽結束后即可看到如圖2.7所示的DeviceNet網的設備信息。</p><p&

23、gt;　　圖2.7 實驗系統(tǒng)DeviceNet網絡上的設備</p><p>　　2.3 配置設備網絡掃描器（Scanner）的I/O數(shù)據表</p><p>　?。?）配置1756-DNB設備網絡掃描器模塊</p><p>　　雙擊圖2.6的1756-DNB網絡掃描器圖標，出現(xiàn)圖2.7所示的1756-DNB掃描器模塊屬性對話框。</p><p&g

24、t;　　通用屬性對話框（General）——顯示模塊的名稱、節(jié)點地址、生產廠家、版本號等信息。</p><p>　　模塊對話框（Module ）——設置模塊的槽號(Slot)，—置，本實驗中模塊在框架的3號槽，因此設置為3，然后點及“應用”和“確定”。完成模塊節(jié)點和槽號的配置。</p><p>　　點擊掃描列表（Scanlist）對話框——彈出如圖2.8所示Scanner Configur

25、ation Applet 對話框。點擊上載（Upload） 按鈕，上載設備配置信息。</p><p>　　圖2.8 1756-DNB設備網絡掃描器屬性設置界面</p><p>　　圖2.9 1756-DNB設備網絡掃描器屬性設置界面</p><p>　　上載后的掃描器列表對話框如圖2.10所示，在Scanlint右側的有效設備（Available Device）列

26、表中按設備節(jié)點號的順序，列出了與1756-DNB設備網絡掃描器模塊連接的所有設備，與圖2.8是一致的。由圖2.11可見其左側的Scanlist是空的，這說明此時設備的I/O數(shù)據并已經配置到掃描器的I/O數(shù)據表中，這時，分別點擊輸入列表（Input）和輸出列表（Output），可見都有數(shù)據。</p><p>　　若圖2.11左側是空的，則可點擊圖中的 按鈕，軟件自動將設備的I/O數(shù)據配置到掃描器的I/O數(shù)據表中。此

27、時，左側的設備都移到右側的Scanlist中，再分別點擊Input和Output可見設備的I/O數(shù)據在相應的列表中。說明設備的I/O數(shù)據已經配置到1756-DNB掃描器的I/O數(shù)據表中。點擊Summary可以在一個對話框總攬I/O的全部信息。</p><p>　　圖2.11 1756-DNB掃描器I/O列表對話框</p><p>　　2.4配置DeviceNet節(jié)點上設備的I/O參數(shù)&l

28、t;/p><p>　　在圖2.11中點擊按鈕后，選擇Scanlist中的00號節(jié)點的DeviceNet適配器，雙擊，彈出圖2.12所示I/O參數(shù)配置對話框。按照圖2.12來配置11號節(jié)點的參數(shù)，配置完成后點擊OK按鈕，如果改變了原來的參數(shù)，則依次彈出圖2.13和圖2.14圖2.15所示提示，依次點擊“是”即完成了該節(jié)點的參數(shù)配置。按照同樣方法，依次選擇50、51、62號節(jié)點，配置參數(shù)如圖2.16—2.18所示，圖中輸

29、入(Input)和輸出(Output)數(shù)據以字節(jié)為單位，配置時要注意數(shù)據的大小。</p><p>　　圖2.12 1794-AND適配器I/O參數(shù)配置</p><p><b>　　圖2.13</b></p><p><b>　　圖2.14</b></p><p><b>　　圖2.15&

30、lt;/b></p><p><b>　　圖2.16</b></p><p><b>　　圖2.17</b></p><p><b>　　圖2.18</b></p><p>　　設備的I/O參數(shù)可以選擇Strobed、COS和Polled三種方式，不是每種設備都支持這三種

31、方式。</p><p>　　2.5配置掃描器I/O數(shù)據表 </p><p>　　網絡上所有節(jié)點設備的參數(shù)都配置完成后，回到圖2.11界面，點擊Input，彈出圖2.19所示對話框，可見50、51、11、62號節(jié)點的輸入數(shù)據依次在掃描器的0、1、2、4號字輸入數(shù)據表中。</p><p>　　圖2.19 掃描器中輸入數(shù)據分配</p><p&g

32、t;　　由上圖可見，11號和62號節(jié)點的輸入數(shù)據被分配在兩個不同的字節(jié)中，為了編程方便，我們重新配置掃描器的輸入數(shù)據表，步驟如下：</p><p>　　① 選中11號節(jié)點；</p><p>　?、?點擊UnMap按鈕；</p><p>　?、?將數(shù)據字起始號(Start)設置為11(與節(jié)點號一致)。</p><p>　?、?點擊AutoMap

33、按鈕。可見，該節(jié)點的設備自動排在3:I.Data[11]的一行里(這里3表示3號槽的1756-DNB設備網絡掃描器，I表示輸入數(shù)據，11是數(shù)據序號)。</p><p>　　按照同樣的步驟，可重新配置其它節(jié)點的數(shù)據。</p><p>　　點擊Output按鈕，用同樣的方法可以重新配置各節(jié)點的數(shù)據，如圖4.17所示。</p><p>　　圖2.20 掃描器中輸出數(shù)據分

34、配</p><p>　　在編程時程序的信息應與掃描器I/O 數(shù)據表相對應，否則無法實現(xiàn)數(shù)據傳輸和控制功能。</p><p><b>　　三、控制系統(tǒng)設計</b></p><p>　　3.1 控制程序流程圖設計 </p><p>　　先創(chuàng)建RSLogix5000 工程項目和配置DNB 模塊。然后編程。</p>

35、<p>　　兩個程序，一個連鎖和一個互鎖。在連鎖程序中先啟動開關一，然后在燈L1啟動后燈L2才可以啟動。 互鎖程序中，兩個輸入互鎖，當一個先動后，另一個在啟動時，燈不亮。誰先啟動誰亮，另一個不亮。</p><p>　　3.2 控制程序設計思路</p><p>　　先配置網絡，然后通過編程軟件來編兩個簡單的程序來檢驗網絡配置是否正確。如果實驗結果和程序預期的一樣，則說明網絡配置正

36、確。若不對，則說明出現(xiàn)了問題。應當檢查一下。然后再次驗證。</p><p>　　四、上位監(jiān)控系統(tǒng)設計</p><p>　　4.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊</p><p>　　本次綜合實訓的設計是用羅克韋爾公司生產的RS Logix5000軟件進行編程, 其中，在開始編程前要通過RsLink軟件進行組態(tài)配置.硬件上用后墻上的PLC實現(xiàn)與上位機的監(jiān)控軟件通訊。PLC與

37、上位機之間用RS-232/485通訊線實現(xiàn)PLC與上位機的硬件連接。本次設計的系統(tǒng)在校羅克韋爾實驗室中模擬進行，實驗室中上位機通過屏蔽雙絞線與前端的集線式交換機連接，而后再通過雙絞線與展示墻后邊的交換機連接可以實現(xiàn)遠程的終端控制，此交換機與展示墻上的中型、，大型PLC的CPU連接，再通過通信模塊和I/O模塊與設備層的控制器件進行連接，在上位機中載入程序下載并調試，觀看實驗效果，并且在計算機上也可以觀察I/O 變化。還可利用本地通信模塊和

38、I/O模塊進行演示控制。</p><p><b>　　4.2實現(xiàn)的效果</b></p><p>　　當后面按鈕閉合或關斷時，相應的輸出結果和預期的一樣。說明網絡配置正確。完成了配置與通信檢驗。</p><p><b>　　五、結束語 </b></p><p>　　本次課程設計，，我們運用到了很多學到

39、的東西。,但自己這方面還很不足。，。在老師耐心的指導下，經歷反復查閱資料和與同學學習探討，我終于完成了這次專業(yè)綜合設計。本次的設計使我從中學到了很多東西，運用了很多都是我所學到的知識，通過對知識的運用到我學習到了很多知識，同時也明白了自己的不足。這些對我以后的工作中也很有用。同時讓我明白學無止境要學的還很多面對不斷進步科學我們永遠都是渺小的，必須通過一些學習手段更好的完善自己。另外光有理論還是不行的，還要多加實踐才能更好地掌握知識?？偟?/p>

40、來說，我受益匪淺。沒有什么是唾手可得的，只有經歷辛勤的汗水，才能讓知識綻放出美麗的花朵。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、現(xiàn)場總線技術實驗指導書 河南機電高等?？茖W校講義 張士磊編寫</p><p>　　2、工業(yè)網絡技術 北京郵電大學出版社 汪晉寬主編&l

41、t;/p><p>　　3、工業(yè)控制網絡與現(xiàn)場總線技術機械工業(yè)出版社 陳在平主編</p><p>　　4、計算機控制技術與系統(tǒng) 中國電力出版社 李大中主編</p><p><b>　　附錄：注釋的源程序</b></p><p><b>　　互鎖程序</b