4 章
RSLogix 500的使用
学习目标 了解RSLogix 500的编程环境
熟悉可编程控制器MicroLogix 1000程序文件和数据文件 掌握RSLogix 500的编程步骤
掌握RSLogix 500中程序上载、下载和调试、合法性检查 掌握用仿真软件RSLogix Emulate500实现仿真的步骤
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第4章 RSLogix 500的使用 1.实现交通指挥信号灯的控制,交通指挥信号灯的布置,如图4-1,控制要求如下: (1)信号灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号灯系统开始正常工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮。当起动开关断开时,所有信号灯熄灭。 (2)南北红灯维持25秒。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持20秒。到20秒时,东西绿灯闪亮,闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2秒。到2秒钟时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮。同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。 (3)东西红灯亮维持30秒,南北绿灯维持25秒,然后闪亮3秒钟,熄灭。同时南北黄灯亮,维持2秒后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。 (4)上述信号灯状态周而复始。 绿 黄 红 应用实例 图4-1 交通指挥信号灯示意图 2.现有一个液体混合容器,有两个输入液体阀V1、V2和一个输出液体阀V3,如图4-2示。使用梯形图程序模拟这三个阀的打开和闭合对液位的影响。 图4-2 液体混合示意图 - 45 -
MicroLogix控制器的应用实例 3.机械手运动控制。图4-3为机械手的运动示意图。电磁阀从原点开始向下运行,当下行到一定位置时下限位开关闭合。然后再向上、向右、向下、向上、向左运行,回到原点。都是由限位开关控制。 LS3:右限位开关 原点 LS2:上限位开关 LS4:左限位开关 LS2:上限位开关 LS1:下限位开关 :下限位开关 LS1 图4-3 机械手运动示意图 - 46 -
第4章 RSLogix 500的使用 4.1 RSLogix 500的编程
以实现交通指挥信号灯的控制为例,介绍RSLogix 500的编程方法。具体步骤如下: 1.对系统进行分析,做出系统时序图
根据对交通信号灯控制要求的分析得出,这是一个时序逻辑控制系统。做时序控制程序时首先画出时序图,这样便于书写梯形图程序,图4-4为交通信号灯的状态时序图。
起动信号 南北红灯 东西绿灯 东西黄灯 东西红灯
南北绿灯 南北黄灯
图4-4 交通指挥信号灯状态图
2.用可编程控制器控制交通信号灯I/O端子的连线
以1761-L20BWA-5A型号的MicroLogix 1000 Analog可编程控制器为例,进行I/O端子的连线。它由220V AC供电,输入回路中要串入24V直流电源。如果用的是其他型号的可编程控制器,应首先确定电源供电电压和输入回路需要的电压,确认无误后再进行配线。1761系列可编程控制器的产品目录号的各位含义如图4-5示。
图4-5 1761系列可编程控制器的产品目录号的各位含义
图4-6为可编程控制器控制交通信号灯I/O端子的连线图。本例中模拟的交通信号灯
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MicroLogix控制器的应用实例 由24V直流电源供电。O/2-O/4为南北交通信号灯,O/5-O/7为东西交通信号灯。
DC COM I/0 24V DC MicroLogix1000 VAC VAC O/2 O/3 VDC VDC O/4 O/5 O/6 24V DC 24V DC 红 黄 绿 红 黄 O/7 绿
图4-6 控制交通信号灯的I/O端子的连线图
3.在RSLogix 500中编写交通信号灯的梯形图程序
RSLogix 500软件有三种编程模式:离线编程模式,在线编程模式和仿真编程模式。离
线编程的灵活性很大,编程可随意进行,不受控制器的限制;在线编程的灵活性比较小,一般只能改变数据文件中的数据;仿真编程将在下一节介绍。本节主要以MicroLogix 1000为例,介绍RSLogix 500的离线编程。
(1)组态DF1或DH-485网络,实现上位机和MicroLogix 1000的通信。 (2)新建程序文件。
运行RSLogix 500软件,点击File/New,弹出Select Processor Type对话框,选择该实验应用的MicroLogix 1000 Analog。点击OK,进入RSLogix 500的编程界面,如图4-7示。左边为新建的应用程序的工程树,右边为梯形图编程主窗口。
图4-7 RSLogix 500的编程界面
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第4章 RSLogix 500的使用 点击工程树中的目录前的加号可以把该项内容展开。工程树主要包括以下内容: 1)控制器Controller
在Controller目录下有Controller Properties、Processor Status、I/O Configuration、Channel Configuration选项。在Controller Properties选项下可以选择控制器的型号,以及对当前网络连接上的哪台控制器进行编程;在Processor Status选项下可以查看控制器的状态;在I/O Configuration中进行I/O组态;在Channel Configuration中进行通道组态,可组态为DF1协议或DH-485协议。
2)程序文件Program Files
在Program Files目录下存放着梯形图程序。MicroLogix 1000的梯形图程序文件的个数已经固定,不能添加;在MicroLogix 1500中可以再新建梯形图程序文件。LAD 2为梯形图主程序MAIN_PROG;LAD 3为用户故障处理子程序USER_FAULT,当发生可恢复性故障时执行本文件;LAD 4为高速计数中断处理子程序HSC_INT,当发生高速计数中断后自动执行此子程序;LAD 5为可选定时中断处理子程序STI_INT,当发生可选定时中断后自动执行此子程序;LAD 6-LAD 15为用户自定义子程序。
3)数据文件Data Files
MicroLogix 1000中Data Files的个数也已经固定,与MicroLogix 1000不同的是,MicroLogix 1500中可以添加。MicroLogix 1000的数据文件有输出文件O0、输入文件I1、状态文件S2、位文件B3、计时器文件T4、计数器文件C5、控制文件R6和整数文件N7。
4) 强置文件Force Files
正常状态下,控制器在运行时只有相应的输入点导通才能够使输入文件的相应位置1;只有梯级逻辑使能输出线圈,才能使相应的输出点置1。在Force Files中可以对控制器的I/O进行强置0或置1。
5) 自定义数据监测Custom Data Monitors
在Custom Data Monitors中可以监测数据文件中的数据。 6) 趋势图Trends
这是一个基于软件的示波器,可以观看数据文件中数据的变化曲线。 7)I/O组态
I/O组态是RSLogix 500编程的重要内容。MicroLogix 1000 Analog的I/O文件分别为:输出共有O:0.0 ~ 0.4五个字,其中O:0.0为离散量输出,O:0.1 ~ O:0.3为系统保留,O:0.4为模拟量输出;输入共有I:0.0 ~ 0.7八个字,其中I:0.0和I:0.1为离散量输入,I:0.2和I:0.3为系统保留,I:0.4 ~ I:0.7为4路模拟量输入。 图4-8 MicroLogix 1000的输出文件
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MicroLogix控制器的应用实例 图4-9 MicroLogix 1000的输入文件
在左边的工程树中点击I/O Configuration,弹出的I/O组态窗口。点击I/O Setup,弹出进行I/O组态的窗口, 如图4-10示。
图4-10 MicroLogix 1000的I/O组态
离散量输入点的滤波时间Discrete Input Filter:分为对高速计数输入点I:0.0/0 ~ I:0.0/3(即Inputs 0+1,Inputs 2+3)和其他输入点(即Inputs 4 to)的组态。点击下拉箭头,可以选择所需要的滤波时间常数。高速计数输入的滤波时间常数的范围是0.07ms ~ 16ms,其他输入点的滤波时间常数的范围是0.5ms ~ 16ms。
模拟量输入通道使能Input Enables:对实际用到的模拟量输入通道选择使能,即在它的前面打上“” ;减少模拟量输入通道的使用,会缩短I/O刷新时间而使程序执行速度更快。
模拟量输入滤波Analog Input Filter:可以从10、50、60、250Hz中进行选择。输入滤波的频率设置越低,采样周期越大,其抗电噪音的能力越强,但实时性变差;输入滤波的频率设置越高,采样周期越小,其抗电噪音的能力越弱,但实时性变好。因此,实际使用中要根据计算和经验选择合适的滤波率。
模拟量输出模式Output Mode:MicroLogix 1000 Analog型号的控制器只有一个模拟量输出通道,可以选择组态为电压型(0 ~ 10V)或电流型(4 ~ 20mA)。
(3)进行梯形图编程
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第4章 RSLogix 500的使用 在LAD2窗口中进行梯形图主程序的编程,其指令可通过工具栏中如user、bit、time/counter、input/output、compare、math、move/logical、file/misc、file shift/sequencer、program control等中的符号进行选择。在梯形图中的所有指令都可以通过拖拽的方式或点击来加载到梯形图中。如果熟练也可以双击梯级,直接键入指令。所编写的交通灯梯形图程序,如图4-20至4-25示。
注意:地址格式的书写。比如,O0:0/0表示输出文件的第0个字的第0位,也就是MicroLogix 1000控制器上的O/0输出点。I1:0/0表示输入文件的第0个字的第0位,也就是MicroLogix 1000控制器上的I/0输入点。
(4)程序的合法性检查
程序编完后,选择Edit/Verify File可对程序进行合法性检查,可以检查是否有语法错误。如果有错误将在编程窗口的下部显示,更正后再检查,直到出现Verify has completed,no errors found信息。
注意:合法性检查只是对语法进行检查,无法检查出逻辑上的错误。因此在编写梯形图程序时还是要认真的分析时序逻辑,不要期望让RSLogix 500发现自己逻辑上的错误。 (5)保存程序
程序如果无误,选择File中的Save As,在File name框中填入用户想要的文件名,在Save as type框中选择RSLogix files type (*.RSS),点击Save。
(6)下载程序
点击Comms/System Comms,弹出系统网络通信的窗口,如图4-11示。在网络连接图中选中MicroLogix 1000点击Download。系统弹出一个程序下载的警告窗口。检查控制器的类型,网络节点号。确认无误后,点击Yes按钮。程序就下载到了可编程控制器中。
上载程序的步骤和下载完全相同,在本窗口中点击Upload就可以把控制器中的程序上载到上位机中。
图4-11 RSLogix 500中程序的下载
(7)运行程序
打开主窗口工具栏中的程序运行的下拉菜单,选择RUN,就把PLC切换到运行状态,
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MicroLogix控制器的应用实例 程序运行,如图4-12示。MicroLogix 1000的编程状态PROG和运行状态RUN的切换只有在RSLogix 500中进行。与MicroLogix1000不同,MicroLogix 1500可以在RSLogix 500中进行,也可以在控制器上通过开关切换。当切换开关在RUN档时,MicroLogix 1500控制器执行梯形图程序;当在PROG档时,处于编程状态;当在REM档时,可以在RSLogix 500控制是编程还是运行状态。 图4-12 RSLogix 500中运行梯形图程序
(8)组态自定义数据监测
在左边的工程树中双击Custom Data Monitors目录下的CDM 0-Untitled,弹出如图4-13所示的组态窗口。加入想要监测的数据地址,就可以观看到该地址位上数据的变化。
图4-13 RSLogix 500中的自定义数据监测
(9)组态趋势图显示Trends
1)在左边的工程树中右键点击Trends,然后点击弹出的New,弹出新建示波器的对话框,如图4-14示。键入示波器的名字,点击OK。 图4-14 新建示波器
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第4章 RSLogix 500的使用 2)打开新建的示波器,右键点击示波器显示区域,弹出菜单。点击Chart Properties选项,进行示波器的属性设置, 如图4-15示。
图4-15 示波器界面
3)在示波器的属性设置窗口中需要设置数据刷新的时间、显示方式、X轴和Y轴以及显示的变量Pens,如图4-16示。由于该示波器是基于软件的,数据刷新时间不是很快,此处选择为100ms。
图4-16 示波器的属性设置
下面重点介绍Pens的设定。在Pens选项下点击Add/Configure Tags,在弹出的窗口中点击Add Tag,按图4-17键入完毕后,点击OK。同理添加T4:0.ACC。
图4-17 示波器中的Tag的建立
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MicroLogix控制器的应用实例 注意:这里的Tag名直接写被监测的数据地址,这与下面的PanelView中的Tag有所不同,请读者注意区分。
在Pens中可以看到刚建立的两个变量,如图4-18示。
图4-18 示波器中的Pens的设置
程序运行后,在示波器中可以看到数据变化曲线,如图4-19示。
图4-19 用示波器观看数据变化曲线
图4-20中,起动按钮闭合后T4:0开始计时。25s后T4:0计时完成,T4:0/DN闭合,T4:4开始计时。30s后T4:4计时完成,T4:4/DN的常闭位断开,使得T4:0的梯级条件变为假,T4:0被复位,所以T4:4也被复位。T4:4/DN的常闭位闭合,T4:0又开始工作。如此循环执行。
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第4章 RSLogix 500的使用
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MicroLogix控制器的应用实例
图4-20 MicroLogix1000交通灯梯形图程序
液体混合器的梯形图程序如下图,读者可根据注释分析。
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第4章 RSLogix 500的使用
图4-21 MicroLogix 1000的液体混合器梯形图程序
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MicroLogix控制器的应用实例 机械手的梯形图程序如图4-22。
图4-22 MicroLogix 1000的机械手梯形图程序
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第4章 RSLogix 500的使用 4.RSLogix 500导入或导出文档数据库简介
在工程树中最下方分支为Database,当然也可从Tools(工具)菜单单击Database(数据库),可使用导入和导出功能。使用导入功能可以将现有文件应用于当前在RSLogix 500内创建的工程,使用导出功能可以将当前RSLogix 500工程文件一部分的数据库文件亦可应用于其他工程。
(1)导入数据库
通过导入现有数据库文档,可以将它们应用于新创建的逻辑文件。现有文档可以来自: 1)使用Rockwell Software基于-Dos的AI或者ASP编程软件建立的工程文件 2)使用RSLogix 500建立的其他工程文件
3)电子表格应用文件,如Microsoft Excel(存储为.CSV文件)
4)ASCII文本文件
当用户导入一个文档数据库时,输入文件和数据库内部可能会发生入口不一致,产生冲突。因此在导入开始之前,首先选择发生冲突时是否放弃要导入的数据库实例或者当前的数据库实例。
AI工程文档数据库:
在Database菜单选择Native Import(本地导入)选项,导入含有下列各项的数据库文档:地址符号和注释(.DSC文件)、页码标题和梯级注释(.RPD文件)
ASP工程文档数据库:
在Database菜单选择Native Import(本导输入)选项,导入含有下列各项的数据库文档:地址符号和注释、页码标题和梯级注释、指令注释。
用于导入的缺省文件类型为.OP$文件。.OP$文件是数据库控制文件,它说明在同一目录下都有哪些单独的数据库文件(例如符号、注释文件、页码标题和梯级注释文件)它们同样也是.OP$文件。导入完成后,RSLogix 500创建一个记录文件,告知用户成功导入了哪些数据库文件,哪些数据库文件有错误导致导入失败。
RSLogix 500文档数据库:
在Database菜单选择Native Import(本地导入)选项,导入含有下列各项的数据库文档:地址符号和注释、页码标题和梯级注释、指令注释以及符号组。
用于导入的缺省文件类型为.CTD文件。.CTD文件是数据库控制文件。它说明在同一目录下都有哪些单独的数据库文件(例如符号、注释文件、页码标题和梯级注释文件)它们同样也是.OP$文件。导入完成后,RSLogix 500创建一个记录文件,告知用户成功导入了哪些数据库文件,哪些数据库文件有错误导致导入失败。用于单个数据库文件的RSLogix 500文件扩展名的完整列表请参见在线帮助中查找“File extensions”(文件扩展名)。
CSV(Comma Separated Values逗号分隔区域)文件: 在Database菜单选择ASCII Import(ASCII导入)选项,导入包含在.CSV文件内并含有下列数据库文档:地址符号和注释、指令注释以及符号组。
关于.CSV文件的示例,参见在线帮助中查找用于导入/导出的“.CSV格式”。 ASCII限定的文本文件:
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MicroLogix控制器的应用实例 用户能够导入使用RSLogix 500软件或AI软件创建的通过ASCII分隔文件形式导出的文档文件。ASCII限定是指每个RSLogix 500数据库记录区域都引在引号内,并用逗号隔开。
在Database菜单选择Native Import(本地导入)选项,导入含有下列各项的数据库文档:地址符号和注释(.EAS文件)、页码标题和梯级注释(.ERP文件)、指令注释(.EIC文件)以及符号组(.ESG文件)。
当使用Rockwell Software AI或者RSLogix 500软件时,用户可以指定扩展名代替每个文件类型的缺省扩展名(在上面括号里标出)。
(2)导出数据库
使用导出功能可以使当前RSLogix 500工程的数据库文件应用于其他工程。用户在导出文件内可选择显示格式。如果导出的数据库要在Rockwell Software AI或APS编程软件上使用,那么可以选择将注释文件看作五行,每行15个字节的文本。
用户可以指定输出文档为下列输出格式:ASCII分隔RS500格式、ASCII分隔AI格式、ASCII分隔APS格式、逗号分隔区域文件(.CSV文件)。
导入结束后,可通过文本编辑器或者将该文件装入另外一个数据库来编辑该ASCII文件。当输出文档数据库为AI或APS ASCII分隔文本格式时,符号、注释和指令注释可能被截去一部分,这是由于强加AI/APS数据库的容量限制所致,这可能会导致在导出的数据内发生冲突。
5.监控数据简介
RSLogix 500提供两种用于监控数据的自定义方法,即Multipoint Monitor(多点监控)和Custom Data Monitor(用户数据监控器)。这两种方法允许用户编写需要频繁监视的地址清单,或者具有相关功能的地址清单,从而使用户能够从单个源文件观察、证明、保护、甚至强制改变数据值。
(1)Multipoint Monitor(多点监控)
多点监控只适用于MicroLogix 1000、SLC 5/03-OS302、SLC 5/04-OS401以及SLC 5/05控制器。多点监控功能只能用来监控位地址,如果需要监控字地址和位地址,请使用用户数据监控器。多点监控列表里的位地址可以来自任何数据表文件,而不必来自同一数据表文件。
用户可使用多点监控列表完成下列操作:改变位的开/关状态、在I/O点上置位和清除强制、为开/关状态定义单独的注释以及写保护位。
离线的多点监控列表存储在工程文件内,它不是控制器映像的一部分。在线的多点监控列表存放在控制器内存里,因此清除控制器内存时,多点监控列表也要被清除。
使用Micrologix控制器时,注释一直存储在.RSS文件内。对于SLC 5/04和SLC 5/05控制器,注释存储在控制器内。
(2)Custom Data Monitor(CDM自定义数据监控器)
所有控制器都具备Custom Data Monitor(自定义数据监控器)功能,它可以实现对位
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第4章 RSLogix 500的使用 地址和字地址的监控。自定义数据监控器列表里的地址可以来自任何数据表文件,不局限于同一数据表文件。
自定义数据监控器包括:
1)CDM列表中能够包含位地址和字地址。
2)CDM列表中能够包含ASCII注释,从而帮助用户区分位列表。 3)每个工程可定义多达255个(CDM)列表(0-254)。 4)CDM名称限定为20个字符。 5)CDM说明限定为59个字符。
6)可将地址从数据表文件拖放至CDM文件。
7)可使用Ctrl和Shift键从数据表文件一次拖放多个地址至CDM文件。 要使用自定义数据监控器功能,双击工程目录下的CDM文件图标。
4.2 仿真软件RSLogix Emulate500的使用
RSLogix Emulate500 仿真软件可仿真执行RSLogix 500中编写的程序,使用仿真软件可方便的检查所编写程序的结果,而不必下载到真正的PLC中运行。Emulate500可仿真70% ~ 80%的指令。
注意:目前的RSLogix Emulate500版本不能仿真执行MicroLogix 1000 Analog的梯形图程序,可以选择控制器的型号为MicroLogix 1000,其指令和功能基本相同。
1.RSLinx中仿真驱动程序的组态
(1)打开RSLinx,点击Communications/Configure Drivers出现图4-23对话框,点击下拉箭头选中SLC 500(DH-485)Emulator Driver,点击Add new。
图4-23 RSLinx中选择仿真驱动程序
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MicroLogix控制器的应用实例 (2)选择默认的驱动程序,然后在弹出的图4-24所示窗口中填入工作站号。可以选择默认的0号,也可以再给工作站命名。至此就完成了仿真驱动程序的组态。
图4-24 RSLinx中仿真驱动程序的组态
在Configure Drivers中可以看到仿真驱动程序已经运行,如图4-25示。
图4-25 正在运行的仿真驱动程序
2.在RSLogix 500中编制要仿真的梯形图程序
编程的方法和步骤与第一节讲述的方法一样,但注意最后文件要保存为.ACH类型。 3.运行RSLogix Emulate500
(1)运行RSLogix Emulate500,出现如图4-26所示RSLogix Emulate500程序界面。
图4-26 RSLogix Emulate500程序界面
(2)点击File/Open,打开刚才保存的.ACH文件,弹出图4-27窗口。在Station #中设置仿真控制器在DH+或DH-485网络上的地址号,这里填入4。
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第4章 RSLogix 500的使用 图4-27 设置仿真执行的控制器和梯形图程序
(3)在RSLogix Emulate500主界面中点击RUN切换到运行状态。
(4)RSLogix 500中,进行下载和运行,观看在仿真器中的执行结果。 点击Comms/System Comms,弹出图4-28对话框。单击已设置好的4号控制器的图标,点DownLoad按钮,在询问是否上线的对话框中选择Yes,回到RSLogix 500的编程界面,在工具栏中将状态改Run,可以看到在线工具栏中的梯子图标在转动,这表示在线状态,现在我们可以监控程序的运行状况。
执行仿真程序,可以检查出程序的逻辑错误,很有应用价值。在实际生产中,编写的程序必须经过严格的检查校验后才能下载到控制器中,仅靠合法性检查来检查语法错误远远不够。此外,任何一个庞大的工程都可能包含很多子程序,而这些程序需要有不同的人来编写,如果每一个人都要将程序下载到控制器中检查和试运行,必定会浪费大量时间并造成管理混乱。Emulate 500就是在计算机中仿真一个PLC控制器来执行程序的软件,使编写的梯形图程序直接在计算机上运行。当然,并非所有的指令都可以进行仿真模拟,但Emulate500现已能支持大部分指令实现仿真。
图4-28 向仿真的控制器中下载梯形图程序
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MicroLogix控制器的应用实例 4.3 小 结
RSLogix 500编程软件为RSLogix系列编程软件的成员之一。RSLogix5支持Allen-Bradley PLC-5系列可编程控制器;RSLogix 500支持SLC 500和MicroLogix系列可编程控制器;RSLogix 5000支持Logix 5000系列可编程控制器。RSLogix系列编程软件可与RSLinx、RSView32通信,可通过RSLogix Emulate5和RSLogix Emulate500软件仿真执行梯形图程序,从而对程序进行调试。
RSLogix系列编程软件有着通用、友好的操作界面,灵活易用。它使得可以在上位机中直接进行梯形图编程,指令的添加既可以用拖拽的方式,也可以直接录入指令文本。RSLogix 500的使用要掌握程序文件和数据文件的概念以及对数据文件寻址,如果对MicroLogix 1500系列可编程控制器编程还要掌握功能文件。
习 题
1.试编写MciroLogix 1000控制器的梯形图程序,实现8个指示灯的彩灯控制。令其前20s,按每秒1次的速度进行左移位;后20s,按每秒1次的速度进行右移位。循环进行。
2.如果选用的是MicroLogix 1000有模拟量输入输出功能,请掌握模拟量I/O的使用。将两个模拟量输入相加,送到模拟量输出。
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