工业控制网络技术课程实验指导书2013

实 验 一

Automation Studio 的使用和基本程序编程及调试

一、实验目的

1、掌握Automation Studio 的基本使用技巧和方法

2、熟悉Automation Studio 的基本命令

3、学会和掌握Automation Studio 程序的调试方法

二、实验设备

PC机一台，装有Automation Studio编程软件；贝加莱PLC-2003一台；

各PC机与PLC-2003通过RS232电缆连接进行通信。

详见附录一。

三、实验内容

熟悉并练习Automation Studio的使用，用选定的编程语言编制、调试控制程序。Automation Studio是贝加莱公司为其自动化控制设备PLC（可编程计算机控制器）开发的一种可使用多种编程语言的PLC开发环境，如附录二所示。

1．PLC硬件配置：

根据所给实验装置，使用Automation Studio对系统硬件进行配置。

配置方法见本指导书附录B。

2．实验程序1：

使用Automation Basic或其它PLC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的第一个模拟量旋钮（电位器），来控制模拟量输

出，当旋转该电位器时，第一个模拟量输出随之变化，旋钮逆时针旋到底时（模拟量输入为最小值0），要求模拟量输出为0（光柱无显示），当旋钮顺时针旋到底时（模拟量输入为最大值32767），要求模拟量输出为最大值（光柱全显示）；

同时，第二个模拟量输出的状态正好与第一个模拟量输出相反。

3．实验程序2：

使用Automation Basic或其它PLC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的两个开关，来控制模拟量输出，当接通（合上）其中一个开关（另一个应处于断开状态）时，第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，周而复始；当接通（合上）另一个开关时，第二个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，同时，第二个模拟量输出从其最大值开始随时间逐渐减小，达到0后，再从其最大值开始…，周而复始。

四. 思考题

1．在Automation Studio中为什么要对PLC系统硬件进行配置？

2．为什么要为用户编制的控制程序命名？

3．为用户程序选择循环周期的原则是什么？

4．Automation Studio为用户提供多种编程语言有什么好处？

实 验 二

工业水位控制系统（工业监控软件的使用）

一、实验目的

1．握WinCC 集成环境的基本使用技巧和方法

2．悉WinCC 的基本图形命令

3．会和掌握WinCC 图形动作控制的基本方法

二、实验设备

PC机一台，装有Windows 2000操作系统和WinCC 6.0 中文版。

使用方法详见附录三。

三、实验内容

熟悉并练习WinCC的使用，根据例图（见下一页图2-1、图2-2）用WinCC 的图形编辑器绘制一个简单机械手的图形，定义控制变量（Tag）并将所定义的Tag与相应图形相连接，使在WinCC监控软件运行时，相应的图形可以根据操作者的命令作相应的动作。

四、思考题

1．WinCC的作用是什么？

2．在WinCC资源管理器中，为什么要在计算机属性中窗口属性的全屏处打勾？

3．如何使用户设计的图形在整个屏幕中显示，并使整幅画面比较平衡？

4．图形动作显示时有滞后现象（即按下按钮后画面要延迟若干时间后才有变化）的原因有哪些？

图2-1工业水位控制系统（未上电运行时）

图2-2工业水位控制系统（上电运行时）

实 验 三

工业水位控制系统的本地控制

一、实验目的

1．掌握Automation Studio程序的编制和调试方法

2．掌握WinCC 图形控制的方法

3．学会和掌握OPC的设置及使用方法

二、实验设备

PC机一台，装有Windows 2000操作系统、Automation Studio编程软件

以及WinCC 5.0中文版，贝加莱PCC-2003一台；

各PC机与PLC-2003通过RS232电缆连接进行通信。

三、实验内容

与实验二基本相同，只是图形的控制必须由PLC来进行。即用PLC的输入输出控制信号来控制阀门的动作，进而控制水位。

实验时只需将实验二画面中的动作变量由实验二中的按钮改成PLC实验装置上的开关即可；工业水位控制系统自动运行的程序由PLC程序执行。

四、思考题

1．什么是OPC？它的作用是什么？

2．实验中所用的OPC服务器是否对所有自动化设备都适用？为什么？

3．实验中所用的OPC客户器是否对所有自动化设备都适用？为什么？

4．如何判断OPC服务器的工作是正常的？

实验四

工业水位控制系统的远程控制

一、实验目的

1、掌握Automation Studio程序的编制和调试方法

2、掌握WinCC图形控制的方法

3、学会和掌握OPC以及CAN网络的设置及使用方法

二、实验设备

PC机一台，装有Automation Studio以及WinCC 5.0中文版；

贝加莱PLC-2003一台；PC机与PLC-2003通过RS232电缆连接进行通信。

各PLC之间应由CAN网络互相连通。

三、实验内容及步骤

与实验三基本相同，只是图形的控制必须由其它PLC来进行。即用其它PLC 上的输入输出控制信号来控制阀门的动作。

实验时只需将实验三画面中的动作变量由实验三中的本地开关改成其它PLC上的开关输入即可；工业水位控制系统自动运行的程序也由远程PLC程序执行。

四、思考题

1．要使CAN接口能正常工作，PCC中需要哪些资源？

2．用户程序中初始化程序段的作用是什么？一个需经常使用的变量是否可放在该初始化程序段中进行控制？为什么？

3．CAN数据通信中，各站是根据什么来进行接收和发送的（即各站是如何保证正确接收和发送数据的）？

4．如何使用Automation Studio来观察CAN是否工作正常（正确收发数据）？