實驗4基于易控實驗

1、第 組 西華大學(xué)實驗報告（理工類）開課學(xué)院及實驗室：電氣信息學(xué)院電氣信息專業(yè)實驗中心 實驗時間：2016年5月19日學(xué) 生 姓 名學(xué) 號成 績學(xué)生所在學(xué)院電氣信息學(xué)院年級/專業(yè)/班課 程 名 稱可編程控制器原理及應(yīng)用課 程 代 碼實驗項目名稱基于易控的PLC上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計實驗項 目 代 碼實驗代碼4指 導(dǎo) 教 師鄭萍項 目 學(xué) 分一、實驗?zāi)康牧私夂驼莆丈衔粰C組態(tài)軟件的基本操作與用法，能根據(jù)控制項目要求設(shè)計合適的監(jiān)控界面，掌握變量的鏈接、數(shù)據(jù)的通信與交換方式，通過對易控組態(tài)軟件的應(yīng)用，要求學(xué)生了解計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為工業(yè)自動化開辟的廣闊發(fā)展空間、當(dāng)今工控領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)的基本構(gòu)成以及如何組建優(yōu)質(zhì)高

2、效的監(jiān)控系統(tǒng)，提高學(xué)生的實際綜合動手能力與工程技術(shù)水平。本實驗要求學(xué)生完成“科技之光燈塔”的彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計。其內(nèi)容包括PLC的軟硬件設(shè)計，上位機的監(jiān)控程序設(shè)計，并構(gòu)成一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)。二、實驗原理1、 易控組態(tài)軟件功能1）易控組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)組態(tài)環(huán)境：組態(tài)生成應(yīng)用系統(tǒng)運行環(huán)境：解釋執(zhí)行組態(tài)結(jié)果組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫易控軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分，如圖4.2所示。用戶在易控組態(tài)環(huán)境中完成動畫設(shè)計、設(shè)備連接、編寫控制流程，其與易控運行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。圖4.2 易控組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)圖易控運行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運行環(huán)境，在運行環(huán)境中完成對工程的控制工作。2

3、）易控組態(tài)軟件的特點易控(INSPEC)是全球首款完全基于.NET平臺開發(fā)的新一代組態(tài)軟件，有如下特點： 卓越的可視化；超越組態(tài)應(yīng)用；構(gòu)建大系統(tǒng)；高度集成創(chuàng)新；易學(xué)易用3）基于易控可完成以下工作： 建立一個新工程 設(shè)計畫面流程 定義數(shù)據(jù)變量 進行動畫連接添加模擬設(shè)備，使整個畫面能模擬運行。2、 編制“技之光燈塔”的彩燈PLC控制程序，完成對彩燈的花樣變換的自動控制：彩燈的移位位數(shù)控制 彩燈的移位速度控制彩燈的移位方向控制1）系統(tǒng)構(gòu)成：下位機PLC負(fù)責(zé)“科技之光燈塔”的16彩燈的運行花樣控制；上位機負(fù)責(zé)燈塔控制系統(tǒng)的監(jiān)控，上位機監(jiān)控效果圖如圖4.1所示。圖4.1 科技之光效果圖啟動停止2）PLC

4、系統(tǒng)設(shè)計：硬件設(shè)計：參照實驗二；軟件編程：參照實驗二自行設(shè)計出彩燈的花樣控制程序，并進行運行與調(diào)試工作，直至完全滿意為止。 3）使用上位機組態(tài)軟件易控進行上位機的監(jiān)控組態(tài)設(shè)計;4）進行上/下位機綜合調(diào)試，通過監(jiān)控畫面中的啟動、停止按鈕控制PLC的工作，實現(xiàn)16彩燈的上位監(jiān)控，構(gòu)成完整的基于工業(yè)組態(tài)軟件易控的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。3、 通過連接易控和PLC，完成整體的監(jiān)視和控制功能。易控組態(tài)軟件的與外部設(shè)備的通訊：易控通過設(shè)備驅(qū)動程序與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進來或發(fā)送出去。易控負(fù)責(zé)在運行環(huán)境中調(diào)用相

5、應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個部分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。每個驅(qū)動程序獨占一個線程，達到互不干擾的目的。本實驗需要利于易控中FX2N的驅(qū)動程序進行設(shè)備的通道連接，使組態(tài)軟件與PLC相聯(lián)系。三、實驗設(shè)備、儀器及材料提供三菱FX2N 可編程控制器、模擬板、計算機。詳細(xì)內(nèi)容見實驗指導(dǎo)書。四、實驗步驟（按照實際操作過程）1、軟件平臺的安裝步驟1：在安裝有GX Developer軟件的計算機上安裝GX Simulator后可實現(xiàn)離線調(diào)試。在安裝有GX Simulator的GX Developer編程平臺上完成梯形圖的編制后，啟動梯形圖邏輯測試工具。步驟2：MX Component是三菱一款

6、用于PC與PLC進行通信的軟件。運行MX Component，按實驗指導(dǎo)書進行相關(guān)設(shè)置后建立PC與GX Simulator的虛擬通道。2、易控部分實驗步驟1）雙擊易控組態(tài)軟件開發(fā)環(huán)境圖標(biāo)，在起始頁新建工程，修改工程名及儲存位置，然后進行整體畫面設(shè)計，參考按圖4.1設(shè)計監(jiān)控畫面；2）數(shù)據(jù)庫變量設(shè)置；根據(jù)實驗要求，設(shè)輸入輸出變量3）基于易控平臺的動畫設(shè)置：確定數(shù)據(jù)庫變量與畫面的對應(yīng)關(guān)系，參見圖4.2所示。X1X2Y0Y1Y7Y10Y17啟動停止L1L2L8L9L16GX Developer易控開發(fā)環(huán)境圖4.2 輸入輸出對應(yīng)圖4）通道連接：建立數(shù)據(jù)庫變量與PLC的IO通道連接。首先進行通道屬性配置，

7、然后新建串口設(shè)備，打開FX編程口，批量建立PLC程序中所用到的變量，再和數(shù)據(jù)庫變量對應(yīng)連接。3、PLC順序功能圖設(shè)計的設(shè)計根據(jù)實驗內(nèi)容，設(shè)計三種花樣彩燈，在諸多設(shè)計方案中順序法是最簡單的，而且具有拓展性，可將上次實驗的程序擴展應(yīng)用。在GX Developer上編寫梯形圖。4、全虛擬PLC仿真過程1）MX Component設(shè)置：按實驗指導(dǎo)書進行相關(guān)設(shè)置。2）運行GX Simulator：啟動梯形圖邏輯測試功能，將編寫的梯形圖程序?qū)懭隚X Simulator中并成功運行。3） 運行易控的上位界面4） 調(diào)試在調(diào)試過程中可直接選擇用上位界面上的啟動、停止按鈕控制16彩燈，也可通過GX中的軟元件調(diào)試對X1和X2強制通斷來控制。上位機監(jiān)視PLC的運行現(xiàn)場運行控制：按下可編程控制器模擬板的啟動按鈕X1，觀看上位機中的監(jiān)控畫面的彩燈變換與PLC是否同步；按下可編程控制器模擬板的啟動按鈕X2，觀察上位機中的監(jiān)控畫面的彩燈是否停止工作；上位機控制PLC的運行：通過監(jiān)控