控制工程公司UNITY系统作业指导书

1、南南 京京 科科 远远 控控 制制 工工 程程 股股 份份 有有 限限 公公 司司 nanjing keyuan control engineering co., ltd u un ni it ty y 系系统统作作业业指指导导书书 应应用用项项目目： aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 编编制制人人 : :a aa aa a 编编制制日日期期 : : 2 20 00 08 8. .0 08 8. .1 12 2 审审核核人人 : : 审审核核日日期期 : : 目目 录录 1 指导书综述 .2 2 unity 的安装.2 3 unity quantum 系统 cpu 综述.2

2、 4 新建一个 unity 项目.3 4.1 选择处理器.3 4.2 配置主机架.4 4.3 配置 cpu.6 4.4 配置远程站.6 4.5 配置 io.8 4.6 配置以太网.10 5 下载程序 .11 6 逻辑编写 .12 6.1 变量声明.12 6.2 自定义模块.13 6.3 代码编写.14 7 在线调试，修改 .14 8 热备系统的实现 .15 9 外网连接 .16 10 系统诊断 .20 1 指导书综述指导书综述 本作业指导书只是提供一个 unity 项目开发的大致框架和注意事项，具体事项还得查 看相关手册。 2 unity 的安装的安装 unity 安装的系统要求： （1） 操

3、作系统：win2k pro 或者 winxp pro (2)硬件：最低 p4 1.2g,512mram, (3)ie 版本：最低 5.5 与 ab 或者 siemens 的编程软件不同，unity 在一台机器上只能安装一个版本。 影响 unity 的其它软件： 在我们个人机器上的一些 ie 插件会影响 unity 的正常工作如：网络实名、上网助 手、新浪点点通、chinese keywords、3721 中文邮。另外金山词霸的 2002/2003 版本也有 影响。 3 unity quantum 系统综述系统综述 unity pro 系统是 modicon 推出的最新 plc 控制系统编程软件

4、。主要面向 quantum 和 premium 高端型号控制器。提供了梯形图(ld)、结构化文本(st)、顺序控制(sfc)、以及功 能块(fbd)等多种语言编程,在一个项目中可以使用多种语言，符合 iec 标准。 unity 支持 7 种型号的 quantum 系列处理器。分别是 140 cpu 311 10,140 cpu 434 12u, 140 cpu 534 14u,140 cpu 651 50,140 cpu 651 60,140 cpu 652 60, 140 cpu 671 60。 其中 140 cpu 434 12u 和 140 cpu 534 14u 可以通过原来 conc

5、ept 系统的 140 cpu 434 12a 和 140 cpu 534 14a 分别下载新的 os 得到。140 cpu 671 60 是 unity quantum 唯一支 持的冗余热备系统。因为我们公司的项目一般用的都是双机热备系统。所以在这里只介绍 140 cpu 671 60 处理器了，下面的应用和操作说明也以 67160cpu 来说。各型号处理器的 参数如下图： 4 新建一个新建一个 unity 项目项目 4.1 选择处理器选择处理器 点击菜单“文件”-“新建”弹出下图： 选中 67160cpu 后点“确定” 4.2 配置主机架配置主机架 点击“项目浏览器”的“本地总线”如下图

6、弹出下图框： 我们看到，67160cpu 占用 2 个槽位（6xxxx 系列 cpu 均占用 2 个槽位） 。一般对于双机热 备系统用的是 6 槽机架，而系统默认的是 16 槽的，所以需要更改。我们双击上图中最左侧 的“1” ，探出对话框： 选中 140 xbp 006 00 后点击“确定” 。 在下图的“1” 、 “4” 、 “5” 、 “6”槽各双击然后在弹出的对话框中选择项目用的模块即可。 需要说明的是： (1) 67160cpu 的冗余模块集成在 cpu 模块内部。无需再配置。 (2)对于双网系统选择的远程通信模块为 140crp93200，单网系统为 140crp93100， 而在上

7、面的机架配置中统一为 crp93x00。 (3)当所有模块都添加后，检查一下电源预算，右键点击电源模块在弹出的菜单中选 择“电源预算” ，如果弹出的画面显示电源容量满足就好，如果容量不够换一个新型号的电 源模块。 4.3 配置配置 cpu 双击 cpu 模块，弹出画面： 把冷启动操作模式的两个复选框均选中，ram 地址根据项目要求选择大小。程序中 调用的变量的地址或者直接引用地址不能超过各个区的大小。 然后切入“热备”项： 务必让“运行模式”中控制器 a 和控制器 b 必须在线， “逻辑不匹配时待机”项选择 在线，其他默认。 4.4 配置远程站配置远程站 在项目浏览器中点击“riobus”如下

8、图 弹出画面： 双击上面的图标,弹出如下画面： 选择远程 io quantum 子站中的 16 槽机架（根据项目需要） ，选择好拓扑地址，这 里我们选择位为 2，点击“确定” 。弹出画面 把 cra93x00 模块右移一位，取而代之加一块电源模块，注意的是和 crp93x00 模块 一样不管是双网的 cra93200 和单网的 cra93100 模块，在配置机架时均选择 cra93x00。双击上图箭头处可再建立一个远程站，配置好 cra 模块和电源模块结果如下 图： 注意实际 cra 模块背面的拨码开关的值要和组态的一致，对于本项目那么两个模块 的拨码开关分别打到“2”和“3” 。 4.5 配

9、置配置 io 对于双机热备系统，io 模块不能放在主机架的，一般都放在远程机架或者分布式机架。 本系统是远程网络，所以 io 模块要放在各个远程机架上。io 放置的顺序原则上从左到右 分别是 ao、ai、di、do 模块。 (1)ao 模块配置 双击一个空槽位，在弹出的对话框里选择模拟量栏里一款 ao 模块，这里以 140 aco 130 00 为例。确定后双击 ao 模块弹出对话框： 确认“输出起始地址” ，一般默认，然后修改各个通道的参数，一般范围选择位 420ma,0-4096 的精度。依次配置各个通道。 (2)ai 模块配置 双击下一个空槽位，在探出的对话框里选择一款 ai 模块，这里

10、以 140 aci 030 00 为 例： 确认“输入开始地址”，一般默认。注意 140 aci 030 00 的精度为 420ma,0-4096 而 且不可修改。 (3)rtd 模块配置 双击下一个空槽位，在探出的对话框里选择唯一一款 rtd 模块 140 rtd 030 10: 确认“输入起始地址” ，然后在“模块配置”里把分辨率选为“0.1 度” ，输出单元为“摄 氏度” ，值类型为“临时” ，在通道里配置为 3 线值，类型为 pt100（线制和类型都要根据现 场温度变送器的信号来确定） ，依次配置每个通道。 (4)do 模块配置 用类似的方法配置 do 模块，确认“输出起始地址” 。其

11、他参数默认。 (5)di 模块配置 用类似的方法配置 di 模块，确认“输出起始地址” 。其他参数默认。 4.6 配置以太网配置以太网 一般我们项目的上下位机之间用以太网通讯，所以以太网模块还要配置，按照下图点击 “新建网络” 在探出的对话框里选择“以太网” ，然后起一个名字，确认后进入如下画面： 把 ip 地址和子网掩码配置好，以太网配置确认为“以太网 ii” ，然后双击 noe 模块的 “ethernet”弹出画面，然后再画面的下拉菜单里选择刚才配置的网络名。 5 下载程序下载程序 硬件配置好后，点击菜单“生成”“重新生成所有项目”就可以下载组态程序了， 如上图先设为“标准模式” ，然后再

12、设置地址，需要注意的是对于第一次下装程序时，我们 用以太网下载时地址为 noe 模块上的 mac 地址的转换地址，noe 模块上的 mac 地址为 16 进制，我们把它们转成 10 进制填入下面画面所指示的地址框里。同时保证工控机的网 络地址和 noe 模块地址在一个网段里，然后点击测试连接，如果一切正确的话会弹出连接 正常的画面。 然后点击菜单 “plc”“连接” ，连上后再点击“plc”“将项目传输到 plc” ，传输到快要结束时需要强行取消，因为之前用的是老地址，现在把组态下装到控制 器后，noe 模块的地址变了，所以接下来，我们要把工控机的 ip 地址改到和新地址在一 个网段。因为我们

13、是双机热备系统，当热备没有准备好后，系统会自动把 noe 模块的地址 加 1，在本例中，那么 noe 模块的新地址为 192.168.1.11。如果热备成功的话则不需要加 1。 6 逻辑编写逻辑编写 6.1 变量声明变量声明 双击项目浏览器中的“基本变量” ，在弹出画面里添加各个变量，给各个变量赋上名称和地 址以及初始值。unity 的编址方式为 ao 量为%mw(对应于 concept 系统的 4xxxx 开头)， ai 量为%iw(对应于 concept 系统的 3xxxx 开头)，do 量为%m(对应于 concept 系统 的 0 xxxx 开头)，di 量为%i(对应于 concep

14、t 系统的 1xxxx 开头)，中间变量对于单个位的 用%m，多个位的用%mw。 对于一些运算复杂的算法可能需要间接寻址例如%mw120num(num 是一个已经声 明的整型变量)，那么需要作一些设置：点击菜单“工具”“项目设置” ，把弹出的对 话框切换到“语言扩展项” 在“数据类型”栏里选中“直接以数组变量表示”和“允许动态数组”两项。 6.2 自定义模块自定义模块 因为我们编程一般用自定义模块来编写，所以这里做一说明。在项目浏览器里双击“导出 的功能块类型” 在弹出的画面中，在一行写一个自定义模块名称，然后分别添加输入参数和输出参数， 注意参数的编号，编号是在主程序里调用时的排列位置。 然

15、后重新在项目浏览器里再给这个模块新建一个段如下图 弹出代码编写界面。各个指令请参考相关手册，这里不介绍了。另外自定义模块除了 自己新做外还可以从其他项目导入。自定义模块的调用通过在代码段中点击 ffb 输入助手 如下图： 然后在应用程序栏里寻找自定义模块如下图： 6.3 代码编写代码编写 unity 的任务包括主任务，快速任务，辅助任务和中断处理任务。具体情况请查看相 应手册。这里只简单介绍一下主任务。unity 的程序段可以给一个条件如下图： 我们的例子就是当%m12 位为 0 时本程序段不执行，当%m12 位为 1 时本程序段执行。 对于具体代码的编写，自己练习几下就可以了，这里不作介绍。

16、 7 在线调试，修改在线调试，修改 调试程序时一般通过在线监视，修改或者强制变量来监视逻辑的输出。然后再在线修 改、下装程序。以下介绍调试。 连接 plc，右键单击项目浏览器中的动态数据表，选择“新建动态数据表”然后添加 需要监视或者修改值得变量。如下图： 点击“修改”按钮后，在点击那两个箭头就可以把没有写调用的变量置 1 或者置 0， 对于那些在代码段中有写调用或者 di 模块的变量需要强制操作，点击“强制”按钮后可以 把这些变量强制置 1 或者置 0。 通过修改或者强制变量，我们可能发现代码段逻辑有问题这时候就得修改，我们只需 要在代码段中挪一下各个块，系统就弹出对话框问“确定要修改吗”

17、，点击“是” ，然后就 可以修改逻辑了，只要不对硬件配置和变量进行修改，就可以通过点击菜单“生成” “生成更改”来把修改的程序下装到 plc 里而无需重新启动 plc。 8 热备系统的实现热备系统的实现 热备系统注意事项： 167160cpu 是 unity 系统唯一支持的双机热备控制器，控制器本身已经集成了冗 余同步模块。 2热备控制器之间通过一根 modicon 专用多模光缆尾纤来实现同步，而且原来 concept 冗余系统的光纤也不能用。 3各个模块可以在任一槽位，但是一定要确保主机架和备机架上各个模块安装位置相 同，型号相同，固件版本号相同。另外：cra 模块必须有 v1.25 或更高

18、的固件，crp 模块 必须有 v1.14 或更高的固件。 4热备系统之间的通信实际是以太网通信，控制器上的 mac 地址就是它的通讯地址， 也可以通过模块的 lcd 屏来查看 mac 地址和 ip 地址。 5只有通过 crp 和 cra 模块通信的远程 io 在能在热备系统中使用，本地 io 和分布 式 io 也可以安装，但是不在冗余系统之内，只能供各个控制器自己使用。 6热备系统中，modbus 口和 mb+口可以切换，但是 usb 口不可以切换。 7热备系统，modicon 不建议用事件中断处理程序和用 sfc 编写的顺控程序。同 步时，热备位也被传送到备机。 8要想热备成功，至少要有一个

19、远程站。 9在配置 cpu 参数时按照 4.3 节所说，务必让“运行模式”中控制器 a 和控制器 b 必须在线， “逻辑不匹配时待机”项选择在线，其他默认。只有这样当在线修改完成后，系 统才会自动同步，否则，备机会离线的。 10热备系统以 mac 地址小的为 a 站，mac 地址大的为 b 站 11对于需要以太网通讯的冗余系统，可支持的模块只有 noe77101 和 noe77111 两 个型号。 12当在一个机架放置 2 个或以上以太网模块时，一定要注意，两个模块地址要差 2，因为冗余机架上的后备模块地址是主站地址加 1，最后一个字节的地址要小于 254。 13crp 模块出来接 ma 18

20、6 分离器的 in，ma 186 分离器的 out 接 ma185 分支器 的 in。 双机切换双机切换 67160 冗余系统只有在主站故障或者失电的情况下才会主备切换，当 noe 模块掉线时 并不会切换，这时候如果系统外接上位机或者触摸屏就不能监视系统了。所以我们得通过 软件逻辑实现。步骤如下： 1调用 mbp_mstr 功能块，使能这个模块然后给 control 和 databuf 参数赋值， 其中把 control1赋为 3，control3赋为 38，control5赋上地址和槽位的编号。 我们可以通过查看 databuf3、databuf34和 databuf35来判断 noe 模块

21、，如 果错误重试计数大于 8 次，我们就判断以太网模块掉线。 2调用系统功能块hsby_st来判断本控制器是a站还是b站，如果是a站（b站） ，把% sw60.1（%sw60.2）置0，让控制器离线，延时100ms后，再让刚才的位置1。 9 外网连接外网连接 unity 双机热备系统支持的网络有以太网，modbus，mb+，profibus，这里对 modbus 和以太网作一些介绍。 1 modbus 67160cpu 自带一个 modbus 口，是 rj45 的接口，可在 unity 或者 lcd 面板 上设置成 232 或者 485 模式。当用双机模式时，只能用 485 协议。水晶头金属针

22、 面对着我们，从左到右依次是 18，各个引脚定义如下： 485 协议时，引脚 1、2 和 5 分别接 db9 的 3、4 和 5 下面为 232 协议接线： 67160 的 modbus 口 对于 modbus 协议通讯的功能块 xxmit： 其 start 置为 1，command 为 16#2100（表示 485 模式下 modbus 通讯） ，msglen 为 5，port 为 1，然后波特率到校验位要和控制器的 modbus 端口设置一致。然后 resptout 参数、startdly 参数、enddly 参数设为 100，retrylmt 设为 20、对 于 msgout 参数要根据

23、具体的应用要求来赋值，具体描述如下： 2 以太网 相对于串口通讯来说，以太网通讯要简单一点。noe 模块和外部系统通讯时有 3 种方式“消息传递” 、 “io 扫描”和“全局数据” 。 消息传递消息传递 noe 模块支持 tcp/modbus 协议，当和外部设备例如协议转换器，触摸屏等用 tcp/modbus 通讯 时在 unity 必须先配置好，如下图： “从站 ip 地址”就是要通讯的外部设备 ip 设备地址，当 noe 模块作为服务器时，无须 编写通讯代码，如果 noe 模块作为客户端时，需要编写通讯代码。读操作用 read_reg 功能块， 参数描述如下： 对于 addrfld 参数可

24、通过调用 tcp_ip_addr 功能块来生成这个地址。写操作用 write_reg 功能块，参数描述如下： io 扫描扫描 io 扫描功能只能用于 noe 模块上，65150 和 65160 等 cpu 自带的以太网口是不支持 的。i/o 扫描列表是一个配置表，用于标识授权与其重复通讯的目标。该列表包含足 够的信息，使每个目标设备能构造出指向指定远程设备的 modbus 消息，并指定在 本地控制器上当扫描结束后将输入和输出数据映射到何处。当控制器在运行时，noe 模块根据 i/o 扫描列表，将数据传输到控制器的寄存器和线圈，或从控制器的寄存器 和线圈获取数据。扫描列表把通讯程序模式化了，无须

25、编写通讯代码。比如说我们的 noe 模块和另外一个系统得 noe 模块之间通讯。各参数描述如下： 以下图的配置为例： 上面的配置表示：本控制器从“192.168.1.17”的 400600 和 400601 寄存器读取数据到本机 的%mw100 和%mw101，把本机的%mw200 和%mw201 的数据写入“192.168.1.17”的 400700 和 400701 寄存器。 全局数据全局数据 每个全局数据设备最多可发布（pub）一个网络（应用程序）变量，且最多可订阅 （sub） 64 个网络（应用程序）变量。首先要进行数据设备的配置。 参数描述如下： 然后进行变量的声明，首先在项目浏览器里双击“基本变量” ，在弹出的画面中右键菜单选 择“自定义列”在弹出的画面中选中“全局数据”如下图： 现在开始添加变量，如果是所在控制器要发布的数据，增加的变量选择为“pub” ，组名为 上一步骤设置的组名，订阅的数据选择为“sub” ，组名为提供数据的 noe 模块中配置的 组名。 10 系统诊断系统诊断 67160模块有一个lcd液晶板，我们可以通过这个液晶板对控制器进行修改参数及启动 停止操作。也可以查看控制器的参数和运行工况。对于一