可编程控制器罗克韦尔RSLogix5000介绍

可编程控制器罗克韦尔RSLogix5000介
绍
RSLogix5000编程
学习目标：
■ 学会创建任务、程序、例程■ 深入理解标签、结构体和数组■ 掌握编写梯形图程序■ 学习■ 掌握
I/O组态方法
RSLogix5000功能块图编程
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2.1 编写RSLogix5000梯形图
2.1.1 创建任务、程序和例程
本次课程基于一个假想的工业环境。

您是一位压缩机装配项目程序开发人员。

图2-1描述了压缩机装配项目的整个工艺流程。

在该项目中，传送带上的压缩机经过三个装配站：冲压、卷边和焊接。

然后，压缩机被传送到第二个传送带并接受质量检查。

通过检查的压缩机码垛后装船运走。

冲压
卷边
焊接
检查
码垛
PartSensor 光眼
图2-1 工艺流程图
冲压、卷边和焊接三个装配站和传送带1由控制器P1控制，质量检查和码垛站以及传送带2由控制器P2控制。

图2-2给出了模拟各工作站运行时所用按钮和指示灯等离散量输入/输出点。

光眼检测到有部件放置到传送带上（PartSensor由0变为1）后，站1、2和3顺序执行，然后传送带动作。

当光眼再次检测到有部件送至传送带上，上述操作再次执行，以此循环。

下面我们以时序图方式描述控制器P1的操作流程，如图2-3所示。

本实验主题：
创建并组态一个控制器项目创建任务组态任务属性创建程序
编辑程序排列表创建例程分配例程
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Stake站工作中StationActive
光眼故障指示Part_Sensor_Fault_
Indicator
码垛站工作中StationActive
检查未通过PartFAULT
Press站工作中StationActive
光眼检测输入PartSensor
检查站工作中StationActive
检查通过PartPASSED
传送带输出Weld站工作中
ConveyorOutput(P1) StationActive
传送带输出
ConveyorOutput(P2)
图2-2 各个按钮和指示灯的含义
在了解了装配线工艺流程及控制器P1操作流程之后，您对项目主管说可以开始为控制器P1编程了，这让他感到很惊讶，因为以前都是在完成电气设计之后才能够编写控制程序。

在听过您的解释之后，他认为并行设计的方案是可行的。

同时，他也提醒你，如果该生产线效果良好，公司可能会再增加一条生产线，但控制器可能还是使用现有的ControlLogix控制器，希望你在编程时考虑到这个问题。

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光眼检测PartSensor
Press站工作中StationActive
Stake站工作中StationActive
Weld站工作中StationActive
传送带输出
ConveyorOutput(P1)
图2-3 时序图
实验步骤：
1. 双击桌面上
图标，打开RSLogix5000软件，如图2-4所示。

图2-4 RSLogix5000启动界面
2. 单击File-New创建新项目。

您会看到New Controller（新建控制器项目）界面。

起始槽号为0。

您可以直接观察ControlLogix Demo箱，确定Logix5555控制器所在槽位；也可以打开RSLinx软件，组态通讯，在RSWho中确定Logix5555控制器槽位，第二种方法显然更适用于操作员处于远程位置时。

配置好的画面如图2-5所示：
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单击OK，弹出如图2-6所示画面。

图2-6 新建项目资源管理器
现在我们已经创建了一个ControlLogix项目。

此时我们还没有添加任何与项目相关的I/O模块，项目中也没有可执行的代码（如梯形图）。

你正在离线工作，所作的任何改变都只限于软件中，并存储在计算机的硬盘中。

在进行在线操作前，这些变化并不能反映到Logix5555控制器中。

3. 接下来，根据应用实例要求来组织控制器P1项目中任务、程序和例程及其操作要
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求。

控制器P1项目组织结构，如表2-1所示。

表2-1控制器P1项目组织
操作要求：
控制器P1中任务必须符合以下要求：装配线任务（站1,2,3）--执行时间不超过500ms --根据调度连续运行传送带任务--执行时间不超过500ms
--与调度任务分时执行（两任务的优先级相同）--每50ms 执行一次调度任务
--执行时间不超过400ms
--与传送带任务分时执行（两任务的优先级相同）--每50ms执行一次
4. Logix控制器不仅支持Continuous（连续型）任务，还支
持Periodic（周期型）和Event（事件型）任务。

根据上述P1的操作要求，确定控制器P1中各任务的属性，并记录到表2-2中。

表2-2 控制器P1中各任务的属性
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5. Logix控制器仅支持一个连续型任务，且RSLogix5000已经自动创建了连续型任务MainTask（如图2-6所示）。

在MainTask 文件上单击右键，在弹出菜单中选择Properties（属性），将MainTask任务名称改为Assembly，并输入相应属性值。

6. 单击File-New component-Task或在项目管理器Tasks （任务）文件夹上单击右键，在弹出菜单中选择New Task…创建新任务Conveyor，并设置相应属性，如图2-7所示，因为传送带任务要求50ms执行一次，所以选择Periodic（周期型）任务。

同理，创建新任务Periodic_Dispatcher，并设置相应属性，保存该项目。

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图2-7 创建新任务Conveyor
7. 创建Assembly（装配线）任务的程序。

在Assembly文件夹上单击右键并在弹出菜单中选择New Program（创建新程序）。

输入程序名称Program_1_Press并设置相应属性，如图2-8所示。

同理创建Program_2_Stake，以及
Program_3_Weld并设置相应属性。

图2-8创建新程序
8. 规划Assembly（装配线）任务的程序。

右键单击Assembly 任务，从弹出的对话框中选择Properties（属性）。

从弹出属性对话框中选择Program Schedule（程序规划）选项卡。

规划后的程序如图2-9所示：
图2-9规划程序
9. 为Assembly（装配线）任务的Program_1_Press程序创建例程。

右键单击Program_1_Press程序，在弹出菜单中选择New （新建），在弹出的对话框中输入名称
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Routine_Dispatch（调度例程），类型为Ladder Diagram（梯形图），作用域在Program_1_Press程序中，如图2-10所示。

该例程用于调度程序中其它的子例程。

同理，创建Station_1_Press（冲压）例程，类型为Ladder Diagram（梯形图），范围在Program_1_Press程序中。

该例程用于控制冲压工序的时间。

10. 为Assembly（装配线）任务中Program_1_Press程序指定主例程。

右键单击Program_1_Press程序，在弹出菜单中选择
Properties（属性）。

在弹出的对话框中选择Configuration（组态）选项卡。

Assigned Main（指定主例程）为Routine_Dispatch（调度程序），如图2-11所示。

图2-11 指定主例程
11. 按照相同的步骤，用户可自行为Program_2_Stake、Program_3_Weld程序创建相应例程并设置主例程。

12. 对于Conveyor和Periodic_Dispatcher任务，请按照图2-12所示执行如下操作：--创建所需程序；
--创建所需例程并指定主例程。

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图2-12 新建任务、程序和例程
13. 单击File-Save，保存该项目。

该项目所有任务、程序和例程创建完毕。

至此，您已完成创建任务、程序和例程的所有实验！
2.1.2 创建标签、结构体和数组
在本实验中，我们将结合应用实例继续前面的工作，创建相应的标签、结构体和数组。

Logix控制器的特点：无需手动进行I/O映射，根据控制属性，自动创建/命名标签，并且支持结构体和数组。

另外，控制器域和程序域标签分类提高了代码重用性。

本实验的主题：
1. 创建控制器域和程序域的标签
2. 创建用户自定义数据类型
实验步骤：1. 双击桌面上
图标，打开RSLogix5000软件。

2. 选择File-Open，选择上一实验所创建项目P1并打开。

3. 右键单击Controller Tags（控制器标签），在弹出的菜单中选择New Tag…（新建标签）。

Tag Name类似于其它编程语言中的变量－它们均用于存储数值。

你可以根据PID
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（管道仪表图）或电气设计图中的符号名称来命名标签（Tag Name）。

您在此输入标签名称会保存在PLC中，不会因为更换用于编程的上位机而丢失。

且这些Tag Name可供系统中的人机界面直接使用，而无须重新定义。

这都会为您的编程、文档管理和系统维护带来极大的便利。

在对话框中输入名称Call_Program_Value，数据类型INT，标签类型为Base（基本型），范围为P1（Controller），显示类型为Decimal（十进制），如图2-13所示。

图2-13 新建标签
4. 按照上述步骤逐个创建以下控制器域的标签，如图2-14所示，这些标签将在下一实验中用到。

图2-14 控制器域标签
5. 创建下面的Conveyor程序域内的标签，如图2-15所示。

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图2-15 Conveyor程序域内标签
6. 创建下面的Station_Dispatcher（站调度）程序域的标签如图2-16所示。

7. 创建下面的Program_1_Press（冲压站）程序域的标签，如图2-17所示。

图2-17 Program_1_Press程序域内标签
8. 将Program_1_Press（冲压站）程序域的标签复制（Ctrl+C）并粘贴（Ctrl+V）到Program_2_Stake和Program_3_Weld程序域内，无须重建标签，提高代码重用性。

在此我们注意到，在Logix 控制器中，不同程序域内的标签名称是可以相同的。

9. 创建用户自定义数据类型。

在控制器P1中为每个压缩机生成一个产品编号（Product ID），每个产品编号由零件编号（Part_ID）、序列号（Serial_No）和目录号（Catalog_No）三部分构成。

使用用户自定义数据结构可以更方便的管理这种数据类型的标签。

如图2-18所示，右键单击Data Type文件夹下User-Defined （用户自定义），在弹出的菜单中选择New Data Type…（新建数
据类型）。

图2-18 新建用户自定义数据类型
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10. 在弹出画面中输入自定义数据类型的Name（名称）和Members（成员），如图2-19所示。

此时，你创建了一个自定义的数据类型，如果需要在例程中使用它，必须创建相应的标签。

图2-19 自定义数据类型中名称和成员
11. 在Controller Scope（控制器域）内创建数据类型为Product_ID的标签Station_Data。

如图2-20所示：
图2-20 创建数据类型为Product_ID的标签
12. 保存该项目。

至此，您已完成标签、结构体和数组创建的相关实验！
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2.1.3 编写梯形图程序
创建了任务、程序、例程以及所需标签后，我们需要编写工作站（冲压、卷边和焊接）、传送带和站调度梯形图逻辑程序。

RSLogix5000编程软件支持梯形图、功能块、顺序功能图、结构文本等编程语言，用户可以根据自己的需求灵活选择编程语言。

对于本例，我们选择梯形图编程语言。

本实验主题：
1. 输入梯级和指令
2. 使用快捷键输入指令和梯级元素
3. 输入分支
4. 掌握常用指令，如输入、输出、定时器、跳转子程序等。

5. 在多个项目间复制梯级
6. 校验梯形图逻辑
实验步骤：1. 双击桌面上
图标，打开RSLogix5000软件。

2. 单击File-Open，选择上一实验所创建项目P1并打开。

3. 输入梯形图逻辑。

右键单击Assembly-Program_1_Press-Routine_Dispatch，从弹出菜单中选择Open（打开），如图2-21所示。

图2-21 打开Routine_Dispatch例程
4. 在弹出的编程窗口中编写调度例程，如图2-22所示。

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图2-22 Routine_Dispatch编程窗口
注意出现在右边窗口的梯级，此梯级处于编辑（Edit）模式，在梯级的左边标着“e”。

现在可以添加指令和梯级了。

5. Routine_Dispatch主例程的作用是初始化子例程、调度子例程。

初始化子程序将Station_1_Press例程中StationTimer的计时累加值清零。

如果标签Call_Program_Value（调用程序号）由
Station_Dispatcher例程设定为1，则跳转到子例程Station_1_Press中。

首先，输入一个相等（EQU）指令（属于Compare类），单击EQU，它就出现在梯级的相应位置，如图2-23所示。

图2-23 EQU指令位置
注意：您也可以将其拖到梯级上，或者双击“e”标记，然后在弹出的窗口中输入EQU，或者按下Insert键，输入EQU。

无论您采用哪种方法，现在都能够获得EQU指令，出现如图2-24所示画面：
图2-24 输入EQU指令
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6. 现在您需要在EQU指令的SourceA和SourceB处输入正确的标签地址。

所有需要用到的标签我们在上一实验中都已经创建好了，这时，我们仅需双击问号，然后单击向下箭头，如图2-25所示。

图2-25 设置EQU指令参数
您可以在Controller Scoped Tags 和Program Scoped Tags 之间切换画面。

回顾上次实验内容，因为Call_Program_Value会在多个程序中使用，故作用域为Controller Scoped Tags。

需要注意的是，如果一个标签被定义为Program Scoped Tags（程序域标签），那么，只有属于这个Program的Routine 才可以对此变量进行读/写操作。

7. 双击SourceB，直接输入立即数1。

如果不采用立即数方式，而采用标签的方式，那么您可以右键单击Source B的问号，如图2-26所示。

图2-26 设置Source B参数
8. 弹出如图2-27所示画面。

为了与本实验保持一致，请采用下例中的名称，并配置成相应属性。

或者，直接使用立即数1。

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图2-27 新建标签对话框
9. 按照上述方法，为Assembly-Program_1_Press-Routine_Dispatch例程创建如图2-28所示梯形图逻辑，添加清除定时累加值所需指令ONS和RES。

按下Insert键，直接输入指令名称。

由于本次实验中用到了的指令较多，不能一一介绍，对于不清楚的指令，您可以直接与指导老师沟通，或单击Help-Instruction Help（指令帮助），查阅相关指令的帮
图2-28 创建梯形图逻辑
10. 创建梯形图分支。

在Routine_Dispatch例程中，对Station_1_Press例程中定时器累加值清零后，梯级需要跳转到
Station_1_Press，开始执行压缩机部件的冲压工序。

由于计时器累加值清零程序的输入条件与跳转指令相同，故我们需要将两个输出并联，但一定要注意，并联的输出梯级的顺序不能交换。

图2-29 选择分支
单击Branch，然后将其一端拖拽到所需位置，释放鼠标左键，如图2-30所示：
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然后，添加跳转到子例程指令JSR。

按下Insert键，直接输入指令名称。

对于不清楚
的指令，请单击如图2-31所示。

图2-31 查阅指令帮助
11. 最终，创建完成的Assembly-Program_1_Press-Routine_Dispatch例程如图2-32图2-32 创建完的Routine_Dispatch例程
12. 将Assembly-Program_1_Press-Routine_Dispatch中的梯形图逻辑复制到Assembly-Program_2_Stake-Routine_Dispatch。

13. 将该梯形图逻辑粘贴到Assembly-Program_2_Stake-Routine_Dispatch例程后，修改以下参数，如图2-33所示。

图2-33 参数修改
－将EQU指令中SourceB参数改为2。

－将JSR指令中Routine Name参数改为Station_2_Stake。

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14. 将Assembly-Program_1_Press-Routine_Dispatch例程中梯形图逻辑复制到Assembly-Program_3_Weld-Routine_Dispatch中，修改以下参数，如图2-34所示。

－将EQU指令中SourceB参数改为3。

图2-34 参数修改
注意：由于程序功能类似，我们通过简单的Copy+Paste就完成了程序的编写，无须重修改标签，那么，我们可以想象，如果有多个冲压工作站，我们只需编写一个冲压工作站的程序，其余的只需Copy+Paste就可以完成！
15. 单击工具条上条上
校验每个例程，出现错误提示后，纠正错误。

然后，单击工具
按钮校验整个项目并纠正出现的错误。

16. 在Assembly-Program_1_Press-Station_1_Press中，输入如图2-35所示梯形图逻图2-35 Station_1_Press梯形图
17. 用户可以直接将Assembly-Program_1_Press-Station_1_Press 例程的梯形图逻辑直接复制到Assembly-
Program_2_Stake-Station_2_Stake例程后，修改如下参数：－将StationTimer的Preset（预设值）改为20XX年；
注意：选择多行梯级可以按下Shift（上档）键，依次单击想要选择的梯级即可。

修改后的结果如图2-36所示：图2-36 参数修改
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18. 用户可以直接将Assembly-Program_1_Press-Station_1_Press 例程的梯形图逻辑直接复制到Assembly-Program_3_Weld- Station_3_Weld例程后，修改如下参数：－将StationTimer的Preset（预设值）改为3000；
－StationTimer定时结束后，添加Complete输出，表示三道工序都已经完成，用于控制Conveyor输出。

修改后的结果如图2-37所示：
19.
单击工具条上条上
校验每个例程，出现错误提示后，纠正错误。

然后，单击工具
按钮校验整个项目并纠正出现的错误。

20. 保存该项目。

21. 至此，三个工作站的程序已经完成了，我们发现在创建
过程中，实际上，仅仅程序Program_1_Press是自己创建的，其它两个程序都是对第一个程序的Copy+Paste以及一些简单的修改。

那么，用户可以先将程序Program_1_Press的标签、例程创建完成后，再复制、粘贴、修改以及校验。

注意：标签名称为什么不会冲突？
22. 接下来我们编写Conveyor（传送带）例程的梯形图逻辑，双击任务Conveyor-Conveyor-Conveyor例程，编写如图2-38所示梯形图逻辑。

第0行梯级用于对光眼故障（接线故障）的报警。

第1、2行梯级用于控制传送带输出。

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23. 继续编写工作站调度例程。

双击Periodic_Dispatcher-Station_Dispatcher-Station _Dispatcher例程，编写如图2-39所示梯形图逻辑。

图2-39 Station _Dispatcher例程的梯形图
其中，梯级0用于生成压缩机产品编号。

梯级1用于判断三道工序是否正在工作。

梯级3、4用于调度工作站。