重庆大学研究生专业实验教学
实验报告书
重庆大学研究生院制
一、 实验目的
1．了解SLC500可编程逻辑控制器的组成结构以及RSLinx通信软件，RSLogix500编程/调试软件。
2．了解SLC500中1747-SDN设备扫描器模块、I/O模块、I/O机架和电源的工作方式。
3．了解DeviceNet硬件设备的结构以及工作方式。
4．通过将编辑好的程序上传到SLC500，控制数字量输出模块(2槽)的显示灯的点亮，关闭以及闪烁以及多个显示灯的循环点亮。
5．通过配置网络，扫描传输线上的设备，达到通过手动控制台控制2槽显示灯的点亮，关闭以及闪烁的目的。
二、 实验仪器设备
本实验所用控制器为CompactLogix，其硬件配置情况如表1所示：
表1 主站硬件配置表
硬件装置的简图如图1所示：
图1 硬件装置简图
三、 实验原理
本实验中包含硬件和软件两部分。硬件部分为SLC500控制器的各个模块，包括CPU模块、I/O模块、DeviceNet设备网扫描器模块、电源模块等；软件部分包括、RSLinx通信软件、RSLogix500编程/调试软件、DEVICENET控制系统相关软件(CompactLogix)、RSNetWorx for DeviceNet网络配置软件。
PC机通过串口与CPU连接实现通讯，以进行程序的调试、下载与状态的读取。扫描器 1747-SDN作为PLC和DeviceNet间的接口 ,其作用是进行设备数据的采样和格式转换 。扫描器与设备之间的数据交换通过扫描器 1747-SDN来实现。
网络连接好之后 ,在现场总线上接入一台配置计算机 ,计算机通过一个RS-23接口模块(1770-KFD)与DeviceNet相连，计算机内装有设备网管理软件 RSNetwork和PLC编程软件。通过RSNetwork软件组态扫描器的数据表 ,来确定扫描器扫描哪些网络现场设备及一些扫描所需的基本参数 ,如扫描的方式与间隔等 ,从而确定哪些设备由PLC来监控。智能化的每个设备的数据和参数都保存在它自己的输出缓冲区中，各设备的数据和状态参数的格式及大小都不尽相同。
工作时, DeviceNet扫描器1747-SDN以一定的方式依次扫描各个设备 ,采样其参数 ,并将采集到的数据映射到扫描器中与扫描方式相对应的数据缓冲区而转换成PLC能接受的数据格式供PLC控制器读取。数据经PLC处理之后 ,送到扫描器的与扫描方式相对应的输出数据缓冲区 ,转换为各设备可以接受的数据格式 。由此可见 ,PLC控制器只需要读入、输出规定格式的数据 ,专门负责数据处理；而数据的采集、发送、缓冲和格式转换则交给扫描器来负责 。PLC和扫描器1747-SDN并行工作也使得PLC的输出对输入的响应时间缩短 ,有利于实现实时闭环控制。
四、 实验内容
1、熟悉并配置硬件平台。包括SLC500控制器、I/O模块、DeviceNet扫描模块、以及DeviceNet网络配置网关1770-KFD；
2、学习DeviceNet网络的控制方法；
3、编程实现DeviceNet网络的相关控制功能。
具体的实验步骤为：
①熟悉PLC相关模块，确定各个模块的型号和所在的槽号，并通过RSLogix 500配置好各个模块，编制程序，实现本地测试；
②通过RSLinx对上位机与PLC的通讯进行配置，包括设备网串口通讯连接的设置和程序下载端口DH485 UIC device通讯配置，并熟悉配置后的各端口地址信息；
③通过连接上1770-KFD网关，利用RSNetwork软件首先扫描DeviceNet网络上的设备，然后配置1747-SDN扫描器模块，为网络上的设备配址；
④测试网络连通性，如果成功连通，则继续一下操作，否则需检查修改网络与配置情况，直至网络成功连通；
⑤利用RSLogix500编制程序，实现相关控制功能（包括起保停、闪烁信号源、1~8号灯依次点亮三个小程序）并保存编译后，下载到PLC的CPU中进行程序测试。
五、 实验数据
1. RSLinx通信连接
RSLinx是A-B可编程控制器的通信软件。它为A-B PLC和各种RockWell及A-B应用软件之间建立通信。连接步骤如下：
① 点击”开始” >> ”程序” >> ”Rockwell Software” >> ”RSLinx” >> ”RSLink Classic”，启动RSLinx；
② 选择”Communcation”>>”Configure Drives…”，弹出”Configure Drives”对话框；
③ 在Available Driver Types的下拉表单中，选择Ethernet Devices，再单击Add New；
④ 为设备取名之后点击OK；
⑤ 设置设备的IP地址，然后点击确定。
2. 基本指令实验
① 编写起保停程序，如图2所示：
图2 起保停程序
② 信号闪烁程序，程序如图3所示：
图3 信号闪烁程序
③彩灯程序，程序如图4所示：
图4 彩灯程序
3. RSNetWorx配置网络组态
① 点击”开始” >> ”程序” >> ”Rockwell Software” >> ” RSNetWorx” >> ” RSNetWorx for DeviceNet”，起动RSNetWorx，选择“online”
② 在弹出的窗口中选择 “Port2,DeviceNet”，点击OK
③ 软件会把设备网中的设备添加进右边的窗口，双击1769-SDN Scanner。
点击在Module标签
④ 点击Scanlist标签，选择AvailableDevices窗口中的设备，点击“>”，设备将添加到Scanlist窗口中。
⑤ 点击“应用”，在弹出窗口中点击“Download”，设备配置添加完成。
以太网配置好之后，打开Ethernet，连接到CompactLogix上的所有模块都会显示出来，其结果如图5所示：
图5 串口配置后
RsNetWorx网络配置完成后，选择input标签，可以看到输入端口的地址，如图6所示：
图6 input标签
选择ouput标签，可以看到输出端口的地址，如图7所示：
图7 output标签
4. 编写从站网络控制程序
① 起保停实验，程序如图8所示：
图8 网络控制起保停程序
② 信号灯闪烁实验，程序如图9所示：
图9 信号闪烁程序
③彩灯实验，程序及结果如图10所示：
图10 彩灯程序
六、 数据处理及结果分析
1、“起保停”程序运行结果：
按程序的绿色按钮，按钮站最上排的红灯亮；按红色按钮，其灯灭。
2、“闪烁信号源”程序运行结果：
按下程序的绿色按钮，按钮站上排红灯闪烁（亮2s，灭2s）；按下红色按钮，停止闪烁。
3、“8个灯依次点亮”程序运行结果：
启动光电传感器，输出模块“0”- “7”灯依次点亮（每个灯各点亮1s，然后熄灭，下一个灯点亮，若“7”灯灭，则“0”灯点亮）并重复动作；启动光电传感器，方法（1）停止依次点亮的动作，全部灯熄灭；方法（2）停止依次点亮的动作，并保持按下停止时的状态，再次启动光电传感器后，所有灯从“0”号开始，重新实现依次点亮。
七、 实验小结
通过本实验，熟悉了DeviceNet的基本设计方法和思路；了解了SLC500系列的相关模块，熟悉了DEVICENET控制系统相关软件（SLC500平台），熟悉了SLC500系列PLC梯形图的编程环境和基本设计方法；更加深刻的了解了一些功能的基本程序，加深了对现场总线控制的理解。
第二篇：什么是现场总线控制系统
什么是现场总线控制系统
在立体车库建设过程中，越来越多电气设计人员意识到推动现场总线技术在立体车库应用的重要性和迫切性，已有相关论文提出了基于现场总线技术的控制系统在立体车库的应用设想和建议。但到目前为止，在国内已建和在建立体车库中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例还未见报道。现场总线技术代表了未来立体车库自动化的发展方向，但为什么在工程设计中却又难以进入实质性的应用呢？
根据国际电工委员会工EC61158标准作定义：即安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统FCS。而衡量一个控制系统是否为真正的现场总线控制系统FCS有三个关键要点，即：核心、基础和本质。FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统；FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑;FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS的系统效能体现。
从上述定义可以看出，现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了设备运行过程监控的信息“盲点”，可以说，现场设备级的数字化、网络化是停车场信息化管理的基础。