机器自动化控制器原理与应用
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

2.2 SysmacStudio自动化软件的安装与使用

Sysmac Studio自动化软件提供一个集成的开发环境,用于设置、编程、调试、维护NJ系列控制器和其他机器自动化控制器以及EtherCAT从站。

Sysmac Studio具有以下特点。

1.更加支持IEC61131-3的编程语言

Sysmac Studio基于国际标准IEC 61131-3,它提供了一种基于梯形图和结构文本编程语言、基于POU(包含程序、功能和功能块)的先进的编程环境。

2.便捷的操作

Sysmac Studio在设计流程上尽可能设置少的限制,以使用户可以从系统的任何部分开始设计工作。设计理念是提供自然、灵活、易于理解、用户友好的操作,配以适当的指南,在设置和流程出现错误时可以立即纠正,或者只要它们不会导致严重问题可以留到工程完成时解决。在机器自动化控制器(例如NJ系列控制器)与Sysmac兼容的EtherCAT从站及其他Sysmac设备的结合方面,Sysmac Studio可以达到最佳的功能和简便的操作。

3.完善的调试手段

Sysmac Studio提供了完善的调试顺序控制功能,如在线改变当前值和改变程序。也提供运动控制模拟仿真的调试功能,如以2D或3D形式显示跟踪结果和显示虚拟设备的轨迹。这些功能使得虚拟调试更接近实际设备。另外,支持对视觉传感器进行视觉系统仿真调试。使用仿真视觉版,可以对单独视觉传感器进行模拟。使用标准版,还可以对控制器进行集成仿真。

4.强大的诊断维护功能

Sysmac Studio允许用户在状态列表里检查控制器的状态。故障诊断功能可以让用户轻松地检查错误细节并校正控制器错误。也可以用分配控制器错误同样的方式分配用户定义错误。

2.2.1 SysmacStudio的规格

1.产品型号

首次购买Sysmac Studio时,要同时购买一个DVD安装盘和单用户或多用户的使用许可。也可以单独购买DVD,但DVD不包含许可。Sysmac Studio的产品型号见表2-7。

2-7 Sysmac Studio的产品型号

978-7-111-44136-6-Chapter02-15.jpg

(续)

978-7-111-44136-6-Chapter02-16.jpg

*1 标准版和视觉版在同一DVD上。

*2 对于视觉版,只能使用FQ-M系列视觉传感器的设置功能。

2.从SysmacStudioDVD安装的支持软件和封装数据

从Sysmac Studio DVD安装的支持软件和封装数据见表2-8。

2-8 Sysmac Studio DVD安装的支持软件和封装数据

978-7-111-44136-6-Chapter02-17.jpg

* 该软件不能从Sysmac Studio视觉版安装。

3.支持的语言

Sysmac Studio支持以下语言:日语、英语、德语、法语、意大利语、西班牙语、繁体中文、简体中文和韩语。

4.适用机型

Sysmac Studio可以使用的机型为控制器和视觉传感器。其中,控制器型号可以选择NJ501-1300/1400/1500、NJ301-1100/1200,视觉传感器为FQ-M系列。

5.许可的版本

许可为一系列的数字,Sysmac Studio安装到计算机时,安装的台数不要超过许可允许的用户数量,否则,以后的软件升级会遇到麻烦甚至许可作废。

(1)标准版

该版本允许使用所有支持的产品。

(2)视觉版

该版本仅允许使用FQ-M系列视觉传感器,不能使用NJ系列控制器。

(3)试用版(无许可)

安装后可以在30天内使用所有标准版的功能。

可以同时注册一个以上的许可,功能的优先级:标准版>视觉版>试用版。

6.适用的计算机

Sysmac Studio在Microsoft Windows环境下运行,它可以运行在以下版本的Microsoft Windows环境中。

●Windows XP with SP3(64位除外)

●Windows Vista(64位除外)

●Windows 7(32位或64位)

应用软件.NET Framework 3.5必须安装,如果尚未安装,在Sysmac Studio安装时会自动安装到计算机上。

Sysmac Studio对计算机硬件要求见表2-9。

2-9 Sysmac Studio对计算机硬件要求

978-7-111-44136-6-Chapter02-18.jpg

当使用3D运动跟踪功能时,推荐选用NVIDIA GeForce 200系列或更高、ATI Radeon HD5000系列或更高的显卡,显存最小512 MB。

2.2.2 SysmacStudio的安装与卸载

Sysmac Studio与CX-One可安装在同一台计算机上使用,需注意以下几点。

1)CX-One的版本必须为4.0或更高。

2)如果CX-One已预先安装,若CX-One的版本低于4.0,则先要升级至版本4.0以上,再安装Sysmac Studio,否则Sysmac Studio的安装进行不下去。安装Sysmac Studio时,支持软件会随之安装到CX-One的安装文件夹中,由于CX-One已安装,因此这些支持软件实际上覆盖了原有的自身软件。

3)若CX-One的版本为4.00~4.21时,必须先安装CX-One,后安装Sysmac Studio。卸载时,先卸载Sysmac Studio,后卸载CX-One。

4)若CX-One的版本为4.22或更高,CX-One和Sysmac Studio的安装顺序没有限制。

1.安装SysmacStudio

将Sysmac Studio安装盘放入DVD-ROM光驱,安装程序自动启动。安装过程中每次出现的对话框操作完成后,根据提示,点击下方按钮,转换到相应的其他对话框。如点击“下一步>”按钮,则进入下一步的安装,等等。

1)选择使用的语言为“简体中文”,点击“是”按钮,Sysmac Studio安装向导被启动。

如果计算机上没有安装.NET Framework 3.5 SP1,会出现要求安装的对话框,根据提示将其安装,重启计算机,安装向导会自动继续后面的安装步骤。

2)在“许可协议”对话框中,选择“接受许可协议的条款”。

3)在“用户信息”对话框中,输入用户、公司及许可序列号,如图2-9所示。

如果没有输入许可序列号,则默认安装为试用版,有30天的使用时间。

如果CX-One(版本4.0以上)已预先安装,则跳到步骤7)。

4)在“区域信息”对话框,输入购买Sysmac Studio的区域。

5)在“选择目标位置”对话框,选择安装的文件夹,默认为“C:\Program Files\OMRON”。

978-7-111-44136-6-Chapter02-19.jpg

图2-9 用户信息对话框

6)在“安装类型”对话框,选择安装的类型,如图2-10所示,有两种安装类型:

①完全:Sysmac Studio所有的应用组件都安装。

②自定义:选择用户需要的应用组件安装。

978-7-111-44136-6-Chapter02-20.jpg

图2-10 安装类型对话框

如果选中①,则跳到步骤8)。

如果选中②,则跳到步骤7)。

7)在“选择功能”对话框,如图2-11所示,选中“CX Common Tools”,另外两项“Sysmac Studio”和“Communications Middleware”默认为必须安装,不能更改。

8)在“准备安装程序”对话框,点击“安装”按钮,启动“Sysmac Studio”的安装。

9)在安装过程中,会出现OMRON USB驱动安装向导,点击“下一步>”按钮,根据提示,完成对OMRON USB驱动的安装。

978-7-111-44136-6-Chapter02-21.jpg

图2-11 选择功能对话框

10)在安装过程中,会出现安装Communications Middleware的WinPCap组件的提示,点击“是”按钮,显示WinPCap安装向导,点击“下一步>”按钮,根据提示,完成对Win-PCap的安装。

11)在安装过程中,会出现“直接Ethernet连接:网卡选择”对话框,选择运行Sys-mac Studio计算机上的网卡,此网卡与控制器通过Ethernet电缆连接。

12)在安装过程中,会出现OMRON SYSMAC PLC/NS USB驱动安装向导,点击“下一步>”按钮,根据提示,完成对SYSMAC PLC和NS PT的USB设备驱动的安装。

13)安装最后会出现“安装向导完成”对话框,选择“是,我想马上启动我的计算机”,接着点击“完成”按钮,计算机重启,至此完成了对Sysmac Studio的安装。

2.卸载SysmacStudio

卸载Sysmac Studio时,要同时卸载Communications Middleware、CX-Server Driver Man-ager和CX-Server。由于卸载的方法基本相同,这里仅介绍卸载Sysmac Studio的操作步骤。

按以下步骤卸载Sysmac Studio。

1)从Windows启动菜单打开控制面板,选中“添加或删除程序”图标,出现“添加或删除程序”对话框。

2)选中“Sysmac Studio”,点击“卸载”按钮,显示确认删除“Sysmac Studio”的对话框。

3)点击“是”按钮,显示确认删除CX Common Tools的对话框,点击“是”按钮,完成卸载CX Common Tools。Sysmac Studio的卸载继续。

4)卸载的最后出现“卸载完成”对话框,点击“完成”按钮,至此完成了对Sysmac Studio的卸载。

2.2.3 创建工程

下面介绍如何启动和退出Sysmac Studio、创建和保存工程以及其他基本操作。

1.SysmacStudio的启动和退出

双击桌面上的Sysmac Studio图标,或从Windows开始菜单选择“所有程序(P)”→“OMRON”→“Sysmac Studio”,即可启动Sysmac Studio。

Sysmac Studio启动后,点击标题栏右上角的“退出”按钮,或从“文件”菜单中选择“退出”,即可关闭Sysmac Studio。

2.创建新工程文件

1)Sysmac Studio启动后,如图2-12所示,在工程视图中点击“新建工程”按钮,出现图2-13所示的工程属性对话框。

978-7-111-44136-6-Chapter02-22.jpg

图2-12 工程视图

978-7-111-44136-6-Chapter02-23.jpg

图2-13 工程属性对话框

2)在工程属性对话框中,输入工程名称、作者、注释及选择工程类型,选择设备类型、设备型号和设备版本号,图中,工程的名称为“New Project”,设备为“NJ501-1300”,版本号为“1.00”,点击“创建”按钮,一个新工程被创建,如图2-14所示,新工程下的设备为控制器,名称为“newController0”。

3)在一个工程下面添加多个设备。右击设备图标,从菜单中选择“添加设备”,如图2-15所示;或直接从“插入”菜单中选择“设备”,显示出“添加设备”对话框,选择设备并点击“是”按钮,设备便添加到该工程中。

978-7-111-44136-6-Chapter02-24.jpg

图2-14 新工程

978-7-111-44136-6-Chapter02-25.jpg

图2-15 添加设备

除了添加设备外,还可以对工程下的设备进行变更、重命名和删除操作。

为设备选择控制器时,要设置其版本。可为正在使用的控制器或先前使用的单元版本,设置单元版本。控制器的单元版本不同,支持的功能也有差别。在控制器的单元版本所支持的范围内,可以编程和设置。如果试图使用所设置单元版本不支持的功能,则无法使用或出现错误。

例如,如果控制器单元版本设置为1.01,可以在版本1.01支持的范围内使用控制器。这种情况下,可以将创建的用户程序传递到单元版本1.02的控制器,但不能将用户程序传递到单元版本1.00的控制器。

添加控制器后,可以改变其版本。改变单元版本后,新单元版本不支持的功能设置会失掉。

在工程文件创建后,可以对其属性做修改,也就是重新编辑工程文件的属性。方法如下:在工程窗口选中工程文件,点击出现在选中的工程文件左侧的“编辑属性”按钮978-7-111-44136-6-Chapter02-26.jpg,出现“编辑属性”对话框,编辑完成后,点击“保存”按钮。

3.关闭工程文件并返回工程视图/保存工程文件/保存工程文件为另一名称

关闭工程文件并返回工程视图、保存工程文件和保存工程文件为另一名称,以上三种操作都是在“文件”菜单中完成的,下面仅介绍关闭工程文件并返回工程视图的操作。

1)从“文件”菜单中选择“关闭”,如图2-16所示。

出现询问是否需要保存工程的对话框,如图2-17所示。

2)在图2-17中,若点击“是”按钮,则当前工程文件保存为先前登记的名称,并返回到工程视图。如点击“否”按钮,则当前工程文件不保存,并返回到工程视图。

4.打开工程文件

对于已存在的工程文件,点击工程视图中的“打开工程”按钮,会显示出工程对话框,从工程名称的列表中选择一个工程,点击“打开”按钮。

工程对话框中显示一个工程的信息有:工程名称、作者、创建的日期和时间、最后修改的时间、注释。因此,两个工程即使同名,但其他项目不同。例如,创建的日期和时间不一样,也是不同的两个工程。

978-7-111-44136-6-Chapter02-27.jpg

图2-16 “文件”菜单

978-7-111-44136-6-Chapter02-28.jpg

图2-17 保存对话框

5.导出工程文件

可以使用下列两种方法导出工程文件。

1)从工程视图导出,点击“导出”按钮。

2)从“文件”菜单导出,选中菜单中的“导出”。

6.导入工程文件

可以使用下列两种方法导入工程文件。

1)从工程视图导入,点击“导入”按钮。

2)从“文件”菜单导入,选中菜单中的“导入”。

7.工程文件的密码保护

可以为工程文件设置密码保护,一旦设置,下列操作都需要输入密码。

1)打开工程文件。

2)改变工程文件的属性。

3)导入工程文件的内容。

按以下步骤设置和清除工程文件的密码保护。

1)在工程视图中选择工程并点击“编辑属性”按钮,显示出工程属性对话框,如图2-18所示。

2)在工程属性对话框,选择“应用工程文件的密码保护”,输入密码,点击“保存”按钮。

清除密码保护时,去掉“应用工程文件的密码保护”,点击“保存”按钮。

8.工程历史文件的管理

通过为工程分配顺序号,可以管理不同时刻的工程历史文件。如图2-19所示,工程顺序号按层次在工程视图中显示。可以在不同顺序号工程之间离线比较。

978-7-111-44136-6-Chapter02-29.jpg

图2-18 设置密码保护

978-7-111-44136-6-Chapter02-30.jpg

图2-19 历史工程文件

①最新工程 ②不同序列号的工程 ③属性 ④比较

按下列步骤用新的工程顺序号存储工程。

1)如图2-20所示,从“文件”菜单选择“另存为新号码﹍”,显示工程属性对话框。

2)在工程属性对话框编辑属性,然后点击“存储”按钮,当前工程以最新的顺序号存储。顺序号自动创建,由小到大增加,用户不能改变。存储的历史工程根据顺序号分层次显示,最新的(也是顺序号最大的)在顶部,最早的(也是顺序号最小的)在底部,如图2-19所示。对于每一个工程顺序号,都要设置工程属性。

打开一个指定顺序号的工程时,从工程分层中选择具有期望顺序号的工程,点击“打开”按钮。需要注意的是,打开一个指定顺序号的工程后,不能对其进行覆盖操作。工程变化后,以不同的名称保存或以最新的顺序号保存。

9.显示和注册许可

使用下列步骤显示和注册许可序列号。

1)在工程视窗点击“许可”按钮,显示出当前注册的许可产品。在产品名称栏点击“许可”,在产品详细信息栏显示详细信息。

试用版剩余的天数显示在“许可”按钮下方。

2)注册一个新的许可,点击“注册许可”按钮,显示出注册许可对话框,如图2-21所示。

978-7-111-44136-6-Chapter02-31.jpg

图2-20 “文件”菜单选择

978-7-111-44136-6-Chapter02-32.jpg

图2-21 注册许可对话框

3)输入许可序列号,点击“注册”按钮。

如果许可正常登记,会显示出重启软件的对话框,点击“是”按钮,重启Sysmac Stu-dio,完成注册。

2.2.4 操作视窗

图2-22所示为Sysmac Studio的操作视窗。

下面介绍Sysmac Studio操作视窗中各个视图的作用。

1.多视图浏览器

图2-23所示为多视图浏览器。

1)通过这个面板可以访问所有Sysmac Studio数据。视图分为配置和设置、编程两部分。每一部分以树状结构显示。

2)点击树中每个项目前面的图标978-7-111-44136-6-Chapter02-33.jpg978-7-111-44136-6-Chapter02-34.jpg,可以展开或收起树状结构。

3)如果右击可以设置的任何数据项目,会弹出一个菜单。

4)点击窗口左边的隐藏/显示条,可以隐藏或显示多视图浏览器。即使面板已隐藏,把鼠标放到隐藏/显示条后,面板会暂时显示出来。当把鼠标从隐藏/显示条移走后,面板又隐藏起来。

5)对多视图浏览器中的目录和成员,可以用5种颜色标记区分。

978-7-111-44136-6-Chapter02-35.jpg

图2-22 Sysmac Studio的操作视窗

①多视图浏览器 ②筛选器面板 ③编辑面板 ④工具箱 ⑤查找和替换面板 ⑥状态监视面板 ⑦模拟面板⑧交叉索引窗口 ⑨输出窗口 ⑩监视窗口 ⑪编译窗口 ⑫查找和替换结果窗口

978-7-111-44136-6-Chapter02-36.jpg

图2-23 多视图浏览器

6)多视图浏览器中出现红色错误图标时,表示编辑的数据有错误。点击错误图标,会在编辑面板中显示有错误的项目。如果显示错误图标,数据不能下载到NJ系列CPU单元中。

2.筛选器面板

图2-24所示为筛选器面板。

筛选器面板用于搜索颜色编码和错误图标的项目,结果列表显示。点击筛选器面板栏显示筛选器面板。如果鼠标不放在上面的时间超过5s,筛选器面板自动隐藏。

点击筛选器面板右上角的针状图标978-7-111-44136-6-Chapter02-37.jpg,消除筛选器面板自动隐藏功能。

3.编辑面板

编辑面板用来显示和编辑各个项目的数据。配置和设置以及编程都是在编辑面板上完成的。双击多视图浏览器中的项目,可切换编辑面板和显示选中项目的细节。图2-25所示的编辑面板为梯形图编程界面。

4.工具箱

图2-26所示为工具箱。工具箱展示在编辑面板中编辑数据时用到的对象。通过点击窗口右侧的隐藏/显示条,可以隐藏或显示工具箱。即使隐藏了工具箱,把鼠标放在隐藏/显示条上,可以暂时显示工具箱。从隐藏/显示条上移走鼠标,工具箱会隐藏起来。

978-7-111-44136-6-Chapter02-38.jpg

图2-24 筛选器面板

5.查找和替换面板

图2-27所示为查找和替换面板,可以查找和替换编程中的字符串。

6.状态监视面板

图2-28所示为状态监视面板,显示控制器的当前运行状态。只有当Sysmac Studio与控制器在线连接时,状态监视面板才显示。当Sysmac Studio离线时,状态监视面板不显示。

978-7-111-44136-6-Chapter02-39.jpg

图2-25 编辑面板

7.模拟面板

图2-29所示为模拟面板,用来设置、启动和停止对控制器的模拟仿真。当Sysmac Stu-dio与控制器在线连接时,模拟面板不显示。

8.交叉索引窗口

图2-30所示为交叉索引窗口,显示变量、数据类型、I/O端口、功能和功能块在Sys-mac Studio中使用位置的列表。在梯形图编辑器或变量表选择变量或其他项目,显示这些项目使用位置的列表。点击列表中的任何一项,跳转到使用这个项目的位置。

9.输出窗口

图2-31所示为输出窗口,展示编译结果。

10.监视窗口

图2-32所示为监视窗口,展示仿真器或在线控制器的监视结果。通过直接输入变量、从变量表或程序回路中拖放变量,可以监视变量的当前值。

978-7-111-44136-6-Chapter02-40.jpg

图2-26 工具箱

978-7-111-44136-6-Chapter02-41.jpg

图2-27 查找和替换面板

978-7-111-44136-6-Chapter02-42.jpg

图2-28 状态监视面板

978-7-111-44136-6-Chapter02-43.jpg

图2-29 模拟面板

978-7-111-44136-6-Chapter02-44.jpg

图2-30 交叉索引窗口

978-7-111-44136-6-Chapter02-45.jpg

图2-31 输出窗口

978-7-111-44136-6-Chapter02-46.jpg

图2-32 监视窗口

11.编译窗口

图2-33所示为编译窗口,展示程序检查和编译的结果。双击结果中的任何一项,在编辑面板中显示程序检查错误、程序检查警告或编译错误的位置,这样可以进行编辑。

978-7-111-44136-6-Chapter02-47.jpg

图2-33 编译窗口

12.查找替换结果窗口

图2-34所示为查找替换结果窗口,展示执行“全部搜索”或“全部替换”时的结果。双击搜索/替换结果中的项,显示在编辑面板中的位置,这样可以进行编辑。

978-7-111-44136-6-Chapter02-48.jpg

图2-34 查找替换结果窗口

2.2.5 命令菜单

Sysmac Studio菜单命令结构见表2-10。

2-10 Sysmac Studio菜单命令结构

978-7-111-44136-6-Chapter02-49.jpg

(续)

978-7-111-44136-6-Chapter02-50.jpg

(续)

978-7-111-44136-6-Chapter02-51.jpg

(续)

978-7-111-44136-6-Chapter02-52.jpg

2.2.6 SysmacStudio与控制器的连接

Sysmac Studio与控制器硬件连接有4种方式。

1.通过USB端口的直接连接

计算机上的USB端口直接连接到控制器上的外设USB端口,如图2-35所示,这是最常用的一种连接方式。

2.通过Ethernet端口的直接连接

计算机上的Ethernet端口直接连接到控制器上的内置EtherNet/IP端口,如图2-36所示。

978-7-111-44136-6-Chapter02-53.jpg

图2-35 USB-直接连接

978-7-111-44136-6-Chapter02-54.jpg

图2-36 Ethernet-直接连接

3.通过USB端口的远程连接

计算机上的USB端口直接连接到控制器上的外设USB端口,通过Ethernet网,建立起与另一台控制器的连接,如图2-37所示。

4.通过hub的Ethernet连接

计算机上的Ethernet端口和控制器上内置的EtherNet/IP端口都连接到hub上,通过Eth-ernet网,计算机与控制器建立连接,如图2-38所示。

978-7-111-44136-6-Chapter02-55.jpg

图2-37 USB-远程连接

978-7-111-44136-6-Chapter02-56.jpg

图2-38 Ethernet-hub连接

从“控制器”菜单,选择“通信设置”,出现通信设置对话框。设置通信方法、远程IP地址。对话框中设有USB通信测试按钮和Ethernet通信测试按钮,点击后检测Sysmac Studi-o与远程控制器的通信是否建立起来。还可以对选项“在线时确认序列ID”、“离线时检查强制刷新”做出选择,以及设置响应检测时间。