GE-PLC应用培训

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015-06-30,#,GE PLC,应用基础培训,主讲人：冯幸毅,目录,第一章,PLC,简介,第二章,GE PLC,硬件组成,第三章,Proficy Machine Edition,软件应用,第一章,PLC,简介,PLC,简介,全称为可编程逻辑控制器（,Programmable Logic Controller,），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入,/,输出控制各种类型的机械或生产过程。,GE PLC,型号简介,经过长时间发展，,GE PLC,型号主要有,90-30,、,90-70,，以及现在普遍应用的,PACSystems RX3i,、,PACSystems RX7i,。,目前我们码头使用的主要为,90-30,和,PACSystems RX3i,全新的控制器,RX3i,是,PACSystems,可编程自动化控制器 （,PAC,） 家族的最新成员。同,PACSystems,家族的其他成员一样，,RX3i,拥有一个单一的控制引擎和一个通用的编程环境，它能方便地应用在多种硬件平台上，并且提供真正的集中控制选择。,RX3i,性能简介,拥有,300MHz Int e l,微处理器和,10Mbytes,用户内存的高性能控制器。无需多个控制器，使您的控制更加简单。广泛的,I/O,模块选择（已推出,40,多种）适合从简单到复杂的应用；此外，系统还提供多种网络接口模块。,PACSystems,便携控制引擎在不同的平台上都能提供出色的性能，使,OEM,和最终用户都能从众多的应用选择方案中找到最适合他们需要的控制系统硬件,所有需要都在一个单一、紧凑而且高度集成的组件中。通用的,PCI,总线背板，背板高速,PCI,总线速度为,27MHz,，使得复杂,I/O,的数据吞吐率更大，简单,I/O,的串行总线读写更快，优化了系统的性能和投资。背板总线支持带电插拔功能,减少系统停机时间。,第二章,PLC,的硬件组成,GE PLC,的组成,GE PLC,的硬件简介,RX3i,的,CPU,支持,SRAM,、,Flash,存储，可有效保持工程在失电情况下得以保存，避免由于长时间使用造成的电池损坏造成程序丢失现象。,内部电源采用,1250 mA 3.3 VDC,；,1000 mA 5 VDC,两种方式；,内含一个,RS-485,端口和一个,RS-232,端口，支持,SNP,、串行,I/O,和,Modbus,从模式；,通讯支持串行、,Genius,、以太网、,Profibus,等多种方式，可实现与多种现场总线（设备网络）相匹配。,另外，支持手动停止、运行，可在无法连线情况下进行,CPU,程序复位（将,Flash,卡内程序覆盖,SRAM,内的程序）,占用两个背板卡槽位置。,GE PLC,的硬件简介,电源模块为,PLC,系统提供电源，占用一个槽位,GE PLC,的硬件简介,机架为,PLC,扩展及安装的基础，为,PLC,的,CPU,与各通讯模块、输入输出模块提供链接、传输数据。并将电源模块的电源供给各模块。,GE PLC,的硬件简介,目前我公司门机,PLC,系统采用的为,Profibus-DP,的通讯模式；而报警用触摸屏等采用,Ethernet,通讯。,GE PLC,的硬件简介,即我们通常所说的开关量模块，主要用于限位、开关等开关量的输入检测并将状态发送至,CPU,进行程序运算,模拟两模块对模拟量的检测主要分为电压、电流两种。电压的检测范围在,0-5v,，电流的检测范围为,0-20mA,。主要应用于重量传感器、绝对值编码器、增量型编码器等。,GE PLC,的硬件简介,用于开关量的输出，主要用于驱动中继，不可带过大负载，分直流、交流输出，可作为报警输出模块。,用于模拟量的输出，用于精准控制及显示。码头多采用其显示称重、位置、风速等。,GE,PLC,的硬件简介,第三章,Proficy Machine Edition,软件应用,Proficy Machine Edition,软件安装,3,、双击安装程序中的,setup.exe,文件，在弹出的选择对话框内选择“安装,Machine Edition,”进入安装界面。,Proficy Machine Edition,软件安装,2,、按照提示选择语言以及一直下一步到出现下图，选择好所需要的程序后点击下一步安装程序。：,Proficy Machine Edition,软件安装,3,、在完成了,ME,的安装以后,你打开一个程序,系统会提示你需要导入,license,Proficy,Machine,Edition,软件安装,4,、单击,yes,出现下面一个界面以后,选择,Add,导入,license.,Proficy Machine Edition,软件安装,5,、在点击,Add,后，会弹出如下对话框，根据下图所示选择后点击,next,Proficy Machine Edition,软件安装,6,、在下面的对话框中选择,Phone/Fax,后在空白处填写,AF01-55D0-BBE6-8CEF,后选择,finish,完成安装。,Proficy,Machine Edition,软件安装,备注：使用开始菜单,-,所有程序,-GE Fanuc-,产品授权,同样可以导入,license,Proficy Machine Edition,程序导入,在,My computer,上右键选择,Restore,并在弹出的对话框内选择已有的项目程序即可，具体如下：,Proficy Machine Edition,项目建立,选择,File-New Project,在弹出的对话框内填写项目名称以及所需要的,PLC,类型，如下图：,Proficy,Machine,Edition,硬件配置,PME,软件的,PLC,程序的通讯模式在我们的应用领域之内主要包括,Ethernet,通讯、,Profibus,通讯。而我们的硬件配置也是针对这些通讯模式进行的，下面就介绍一下我们的硬件配置：,Ethernet,通讯,Ethernet,通讯即以太网通讯，是目前世界上运用最为普遍的通讯模式，通过,TCP/IP,协议进行交互操作，在我们公司的使用极为普遍，包括驱动部分的通讯、,PLC,与工控机的通讯等。,Ethernet,通讯的硬件配置,在,Utilities,标签中双击,Set Temprary IP Adress,并在弹出的对话框内输入,Ethernet,主控模块上的硬件编码，和需要设定的,IP,地址，如图,1,，点击,set IP,完成对控制模块,IP,的设置，也可通过图,2,的方式设置,Ethernet,控制模块的,IP,。,Ethernet,通讯的硬件配置,图,1,Ethernet,通讯的硬件配置,图,2,Ethernet,通讯的硬件配置,右键,slot4,选择添加模块，在弹出的对话框,Communication,菜单下选择,IC695ETM001,模块即,Ethernet Interface Module,模块点击,ok,。,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,右键主站模块名选择,Add Componnetzhoong,添加,Ethernet Global Data,，用以建立主战与从站的交互操作。,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,在添加的,Ethernet Global Data,上右键选择属性，将其中的,Local Producer ID,更改为与,Ethernet,通讯控制模块,IP,相同的地址。用来作为交互操作的基准。,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,在,Comsumed Exchanges,和,Produced Exchanges,中分别加入所需要的反馈信号个给定信号，在加入的信号上右键选择属性，更改其,IP,地址为其从站的,IP,地址，将反馈信号的,Exchange ID,选为,1,，表示其反馈到,Ethernet,控制模块，将给定信号的,Exchange ID,选为除,1,以外的数字，注意要将其与所需从站对应起来，表示由,Ethernet,控制模块给定给从站模块。,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,在项目名称处右键添加,VersaMax Ethernet,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,按照图示内容将,slot0,设置好，更改从站名称为,LCV,，需要注意的是，在图中,EGD,处默认为,TCP/IP,需要更改，否则将无法建立所需的通讯。,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,在,Main Back,上右键选择添加,IC200CHS001,模块底座，直到符合使用的底座个数。,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,双击,slot1,等模块底座，在弹出的添加模块对话框中选择所需要的模块后，点击,ok,。,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,如果有扩展模块可以在硬件配置上右键添加扩展模块,Ethernet,通讯从站的添加与配置及与控制模块的交互操作配置,Ethernet,通讯的硬件配置,Ethernet,通讯必须将所有需通讯的主从站归结到一个网段之内，否则无法建立通讯，而且所有地址不得有重复的地方，否则会造成,IP,冲突，进而无法通讯。,第一次使用从站模块头，将从站模块头上的旋钮旋至所需，如,IP,为,192.168.1.5,可将旋钮旋至,005,即可。,Profibus,通讯,Profibus,通讯为我们经常使用到的一种总线通讯模式，主要优点为通讯快捷，且通讯稳定，可添加的从站较多，可达,125,个从站。,Profibus,通讯控制模块的添加,:,右键,siot5,选择添加模块，在弹出的对话框内,Bus Controller,菜单下选择,IC695PBM300,模块，点击,ok,。,添加,Profibus,从站,右键,slot6,，选择添加模块，在弹出的对话框内选择,VersaMax NIU,模块，点击,ok,。,添加,Profibus,从站,在弹出对话框内,General,菜单下选择与硬件相对应的从站站号（,station,）,添加,Profibus,从站,在弹出对话框,Modules,菜单下点击,Add,，并在弹出对话框内选择,VersaMax Profibus NIU,和所需要的输入,/,输出模块，上图为,8,位输出模块，这里要注意的是，必须注意选择模块的顺序，必须先选择,VersaMax Profibus NIU,，再选择所需输入输出模块，因为前者为通讯模块头，如顺序相反则建立不起通讯,添加,Profibus,从站,Profibus,硬件配置,将需配置的模块底板上的旋钮旋到所需的位置，如需配置为,1,站从上到下为,0,、,1,。,将修改好的软件内的硬件配置信息,Download,进,PLC,系统，观察从站通讯模块底板上的指示灯是否正常即可。,GeniusBus,通讯的建立与配置,GeniusBus,通讯为我们较为常用的通讯模式，具有通讯稳定、传输距离大以及接线简单牢固等优点，在我们的岸桥上使用较多，主要用于长距离通讯，现针对,GeniusBus,通讯的硬件配置介绍如下：,GeniusBus,通讯控制模块的添加,右键,slot6,选择添加模块，在弹出的对话框中，选择,Bus Controllor,菜单下的,IC694BEM331,（即,Genius Bus,控制模块），点,OK,确认。,GeniusBus,通讯控制模块的添加,然后双击,slot6,弹出的属性设置中将,Input Default,设为,Hold Last State,，同时，将波特率修改为与设备需要的,3,，然后可根据设备需要继续添加,Gnius Bus,从站。,GeniusBus,通讯从站的添加设置,右键,slot6,，选择,Add Genius Device,，在弹出的对话框中选择所需要的栈号，然后点击,OK,。,GeniusBus,通讯从站的添加设置,在弹出的对话框内选择,Genius Inteface,菜单中的,IC200GBI001,模块（即,Genius,通讯的从站模块头底座。,GeniusBus,通讯从站的添加设置,根据所要配置的模块属性，设置输入,/,输出地址的长度，图为采用一个,8,位数字量输出、,8,位模拟量输入模块和,4,位模拟量输出模块为例。,硬件配置步骤：,1,、将电源断开，将通讯线拔掉后将模块头与后面的模块底座分开,2,、将模块头上的三个小旋钮旋转到所需的站号和波特率（从上倒下分别为站号十位、个位和波特率）后送电，当模块头自检完毕后断电,3,、将通讯线装好并将模块头与底座连接好后送点让其自检即可。,硬件配置的保存,为避免误操作将硬件配置修改无法恢复，可以再硬件配置完成后在,Hardware Configuration,上右键选择,Export to File,把硬件配置保存到指定位置，日后需要导入硬件配置的时候就可以直接在,Hardware Configuration,上右键,Import from File,从指定位置把已有的硬件配置导入。,程序设计与软件的上传下载,利用,PME,软件设计程序就需要知道，,PME,软件程序执行的顺序，总的原则是从上到下、从左到右的原则，而对于程序模块的调用也遵从这一原则，主要通过,MAIN,模块来实现，即如果想要使设计的程序模块被使用，就需要将该模块在,MAIN,模块内以,CALL,的形式来调用才行。下面，以新建一段程序为例说明一下程序设计的一般步骤,建立程序模块,在,Program Blocks,上右键，选择,New,，后面在下拉菜单内选择所需要的程序模块。在我们的使用中经常用到的为,LD Block,和,ST Block,。其中的,Folder,为文件夹，可将程序模块归类。,LD Block,主要用于梯形图程序的设计应用，优点是直观，便于清晰的现实逻辑关系。,ST Block,主要用于语言编程，优点是简洁，在我们的使用中主要使用了其赋值功能，即对程序所需的一些参数进行基本设置。,建立程序模块,建立程序模块,在,ST Block,中设置的参数，是在调试过程中根据设备使用需要进行设置的，没有特殊情况应尽量避免更改，因为这些数值都是我们程序中一些逻辑运算的基准值，如果擅自改动，极易造成设备运行的不稳定。,在,MAIN,模块内实现调用,在,MAIN,模块内实现程序模块的调用主要通过,CALL,模块实现，如下：,在所建立程序模块内进行程序设计,一、程序设计中的各种逻辑的引用：,程序设计中的各种逻辑的引用可以直接在任务栏内点选选择然后添加到逻辑模块中，也可以打开,Toolchest,进行选择（也可以通过点击任务栏内的快捷图标打开，即,图标 在右侧的选择框内可以选择所需要的逻辑点。,程序设计需要注意的问题,进行程序设计的时候，除了要考虑所设计程序的功能实现之外，还需要考虑到程序上下的逻辑关系以及扫描的顺序等，下面将程序设计中需要注意的几点总结如下：,程序设计需要注意的问题,1,、明白扫描周期的定义：,所谓扫描周期，是指,PLC,按照从上到下，从左到右的顺序完成一次扫描程序所需要的时间。,2,、注意程序的扫描顺序：,程序的执行为从上到下，从左到右的顺序，在编写程序时必须要注意所要实现功能的顺序,程序设计需要注意的问题,下两个图，看似实现的功能一样，都是,I1,检测到后，输出,Q5,，但是图一仅用了一个扫描周期，图二却用掉了,4,个扫描周期。即图一中在一个周期内完成了所有条件的扫描，然而图二的第一个扫描周期,M2,通，第二个,M3,通，第三个,M4,通，第四个,Q5,才通，浪费了资源。,程序设计需要注意的问题,程序设计需要注意的问题,程序设计需要注意的问题,3,、注意程序中线圈不可重复：,程序中的逻辑线圈如果重复使用将出现无法执行的现象，如下图：,程序设计需要注意的问题,4,、注意程序中的逻辑之间的逻辑冲突：,在程序编写过程中要注意避免逻辑之间出现逻辑冲突，逻辑要清晰，不然当出错后难以查找。,5,、不要在程序中加入没有用的竖线横线等，也会造成逻辑错误。,6,、引用延时功能的模块时需要注意看清其单位，主要包括,SEC,（秒）、,TENTHS,（十分之一秒）、,HUNDS,（百分之一秒）、,THOUS,（千分之一秒）几种。,PLC,程序的上传下载,在线模式下，点击小绿手得以在线编辑是，在下图中点击,DOWNLOAD to controller,将,PLC,程序下载到,PLC,中，点击,UPLOAD from controller,将,PLC,程序上传到电脑上。,PLC,程序内部故障查找,PLC,程序除了能反映出外部被控部件的故障外，还可以放映出自身在运行中出现的各种实时状态与故障，在我们日常应用中时常会出现,PLC,内部故障致使,PLC,无法正常工作，下面，将如何判别以及如何解决相应故障的方法总结如下：,PLC,程序内部故障查找,1,、在出现,PLC,的,CPU,无法手动停止的时候，可以检查是否在程序设置中将其屏蔽，如下图：,2,、在出现无法向,Flash,写入程序的时候，可以检查图中是否选择了,Conditional Flash,或者,Always Flash,PLC,程序内部故障查找,PLC,程序内部故障查找,通过观察外部部件上的指示灯来排查故障：,出现通讯故障的排查方法：,Geniusbus,通讯故障的排查：观察,Geniusbus,通讯控制模块上的,OK,指示灯是否亮，观察从站模块头底座上的,灯是否为绿灯,Profibus,通讯故障的排查：检查,Profibus,通讯控制模块上的灯是否正常，检查,Profibus,通讯从站模块头的灯是否正常。,Ethernet,通讯故障的排查：检查,Ethernet,通讯控制模块上的,LAN OK,灯是否为绿，下面的,LOG EMPTY,是否不亮（正常为不亮）,出现,PLC,不运行的排查方法：,检查电源模块是否正常,观察是否电池电源报警,检查主,CPU,上的,OK,灯亮了没有,PLC,程序内部故障查找,通过检查程序内的反馈信息来排查故障,如果通过上面两个步骤仍然无法确认是哪里出现的问题，可通过观察程序中的,Diagnostics,（,Diagnostics,的呼出有两种方式，一种为在线状态下点击界面中的呼出,，另一种为在线状态下点击菜单栏内的,Target,Diagnostic,）报出的通讯故障排查。如下图,PLC,程序内部故障查找,PLC,程序内部故障查找,1,、,Geniusbus,通讯故障的排查：,当,Geniusbus,通讯出现故障的时候，会在,Diagnostic,中报出发生故障的模块，相对于另外两种通讯来说，,Geniusbus,通讯的故障查找更为精确。,以报出,0.6.3.0.4,通讯故障为例，可以看出是在主,PLC,站的第六个槽的,Geniusbus,控制模块下连接的第三个站的本站第,4,个模块通讯不好。如果报出,0.6.3.1.2,就是在主,PLC,站的第六个槽的,Geniusbus,控制模块下连接的第三个站的从站第,2,个模块通讯不好,.,2,、,Profibus,、,Ethernet,通讯故障的排查：,这两种通讯与,Geniusbus,通讯不同之处仅仅是无法精确到某个模块，只能根据报出的点找到模块头。,PLC,程序的其他功能模块介绍,PLC,程序客户端具有多种便于使用者对设备状态掌握的实用功能模块，这些模块作为辅助功能可以有效的帮助技术人员对设备进行维护工作，现在将这些辅助功能简介如下：,Feedback,对话框,Feedback,对话框主要用于用户对程序内部执行、关联以及查找等功能实现进行监控，便于用户方便的从中找到所需要的东西，通过点击,打开主要包含如下几个功能：,Feedback,对话框,1,、建立程序时的自检结果反馈功能（,Build,标签）：,当进行编程后的程序自检之后会在,Build,标签内显示检测的结果并附带说明，如下图：,Feedback,对话框,2,、逻辑点查找结果反馈功能：,在日常应用当中，经常会出现需要查找一些逻辑点的时候，,PME,软件逻辑点的查找基于对逻辑点的了解之上，也就形成了如下的查找方式：,当需要根据图纸查找所需要的逻辑点的时候，可以通过两种方法查找，一种是点击,Search,Find in program,（或,Find,）在弹出的对话框内输入图纸图号即可；另一种是根据图纸上的模块以及模块的初始存储位置导出该点的存储位置后输入到上述弹出的对话框内进行查找。查找的结果会在下方的,Feedback,对话框中,Search Results,标签内显示，在需要的逻辑点上双击即可进入，见下面两个图：,Feedback,对话框,Feedback,对话框,3,、关联点查找功能：,PLC,程序的逻辑关系是相当复杂的，往往一段程序内会包含其他程序段的关联点，未能够方便用户迅速查找与此段程序相关的关联点，,PME,软件提供了相当便利的查找方式，之需要在逻辑模块内的逻辑点上（或参数模块的参数值上）左键点击一下，然后在下方,Feedback,对话框内的,Reference,标签内找到需要的位置后双击即可。如下图：,Feedback,对话框,Navigator,对话框,Navigator,对话框中主要包含项目程序的创建读取管理标签,（用于管理项目程序）、项目程序菜单,（用于对已选程序进行打开查找等操作）、程序设置标签,(,用于设置,PME,软件的一些基本设置,),、变量查找标签 （用于查找变量）、帮助标签,（用于帮助指导新手使用软件）以及效用标签,（用于设置一些功能，比如给,Ethernet,通讯控制模块设置,IP,）。通过点击,打开,Navigator,对话框。,Inspector,对话框,Inspector,对话框即属性对话框，可以通过,Inspector,对话框清楚地看到逻辑点的属性，方便对程序的了解与修改，通过点击,或在逻辑点或逻辑模块等的上面右键选择属性即可。,Companion,对话框,Companion,对话框为实时的逻辑点帮助功能，在打开这个对话框后可以看到任意选择的逻辑点的逻辑作用以及基本参数等，如下图：,程序,自检功能,（,Validate Active Target,）,稍具程序编辑常识的人都会明白在完成一段程序的编写后，为了避免所写程序出现逻辑错误都会进行一下校验，这里的程序自检功能就是指程序的逻辑校验，通过点击任务栏内的,实现,数据监控功能,数据监控功能主要有三种形式：,Data Watch,、,Default Tables,以及,Data Monitor,。,Data Watch,是一种实时监控功能，通过在,Data Watch,对话框中的数据变化来显示监控对象的实时变化。在,Data Watch,对话框中添加监控对象的方法主要有直接添加变量和拖动变量两种方法。,直接添加变量的方法为在,Data Watch,对话框内空白处右键选择,Insert,插入后输入所要添加的变量即可。,拖动变量如下图，将左侧,Navigator,中的,Variables,标签内的变量拖动到,Data Watch,对话框内即可。,数据监控功能,软件帮助功能,PME,软件提供了强大的帮助功能，除了上面提到的,Companion,对话框帮助外，还提供了索引帮助，以便用户及时查找所需帮助内容，可以通过点击,Help,Search,（或,Index,）进入索引搜索。,与,toolbox,的交互操作：,PME,软件与,toolbox,软件的交互操作主要通过各,10,个字的给定与反馈来实现的，在,toolbox,的,LAN I/O Map,内可以清楚的看到各为哪十个字，且可以通过此页观察给定反馈的变化，如下图：,与,toolbox,的交互操作,如果想知道其真实代表的意义可以在,toolbox,软件内打开,MAIN MENU,Sequencing,Data Word,中相应的意义即可，以,feedback,中的,SSEQ_OUT2,为例，可在上述,Data Word,内找到相应指示，可以从中看出,SSEQ_OUT2,这个字所传输的相应命令，进而便于在出现故障时的查找及必要时的参数更改，如下图：,与,toolbox,的交互操作,另外，在这里看到的参数变化也可以到,ME,软件中找到，正是通过这种方式完成了,ME,软件与,Toolbox,软件的给定、反馈操作，以上例中的,heartbeat,为例，可在下图中找到：,