3. GX Works3工程创建

在MELSEC iQ-R系列PLC的工程实施中,GX Works3不仅是编程工具,更是整个控制系统的“工程容器”。一个规范的工程创建过程,决定了后续程序组织、模块通信、HMI集成能否顺利展开。本节以一台R08CPU搭配RJ71C24串行通信模块、RX42C4输入模块和RY42NT2P输出模块的典型配置为例,完整走通从新建工程到首次下载运行的全过程。所有参数均为教学示例,实际工程需根据硬件清单和工艺要求调整。

一、新建工程:选对CPU系列与程序语言

启动GX Works3后,选择“新建工程”,在弹出的对话框中需要依次确认四个关键选项:系列、机型、程序语言和程序类型。系列选择“RCPU”,机型选择“R08CPU”——这里必须与实际硬件铭牌一致,若选错机型,后续模块配置和软元件范围都会出现偏差。程序语言建议选择“梯形图(Ladder)”,程序类型选择“标准程序”。工程名可命名为“Line1_Conveyor”,保存路径避免使用中文和空格,防止后续与HMI或仿真工具交互时出现路径解析问题。

新建完成后,左侧导航栏会出现“PLC参数”“模块配置”“程序”等节点。此时工程还处于“未配置”状态,CPU参数和模块信息均为默认值,需要逐步填充。

二、CPU参数设置:从系统参数到运行模式

双击“PLC参数”进入CPU参数设置界面。这里的内容较多,但首次工程只需关注几个核心项:

  • 运行模式:默认“RUN/STOP/RESET”由CPU面板开关控制,保持默认即可。若需要远程切换,可启用“远程操作”相关设置。
  • 内置以太网端口:R08CPU自带以太网口,若HMI通过以太网连接,需在此设置IP地址。示例中设为192.168.1.10,子网掩码255.255.255.0。注意:HMI的IP必须与PLC在同一网段,且不能冲突。
  • 内置RS-485端口:若使用CPU自带的RS-485进行Modbus通信,需设置波特率、数据位、停止位和校验方式。示例中设为19200bps、8位数据、1位停止、偶校验。
  • 文件寄存器设置:若程序中使用文件寄存器(如R0~R32767),需在此分配容量。示例中分配16K点,满足中小型产线数据存储需求。

设置完成后点击“应用”,GX Works3会自动检查参数合法性。若出现红色提示,需逐项修正后再继续。

三、模块配置:按实际插槽顺序添加

模块配置是iQ-R工程的核心环节。在“模块配置”界面中,左侧是可用模块库,右侧是机架插槽视图。R08CPU的主基板有8个插槽,示例配置如下:

插槽模块型号说明
0R08CPUCPU本体,固定占用
1RX42C416点DC输入,漏型/源型可选
2RY42NT2P16点晶体管输出,漏型
3RJ71C24串行通信模块,2通道
4~7空预留扩展

添加模块时,直接从模块库拖拽到对应插槽即可。注意:模块的起始XY地址由插槽位置自动分配,RX42C4占用X00~X0F,RY42NT2P占用Y00~Y0F,RJ71C24占用X10~X1F和Y10~Y1F。若后续需要调整,可在模块属性中手动修改,但建议保持自动分配,减少地址冲突风险。

对于RJ71C24,还需双击模块进入详细设置,配置通道1为“Modbus RTU主站”,波特率19200,与CPU内置RS-485参数保持一致。若HMI通过串口连接,则通道2可设为“无顺序通信”,用于自定义协议。

R08CPU 主基板模块配置与地址分配 主基板(8插槽) R08CPU 插槽0 · CPU RX42C4 插槽1 · X00~X0F RY42NT2P 插槽2 · Y00~Y0F RJ71C24 插槽3 · X10~X1F/Y10~Y1F 插槽4~7 预留扩展 CPU参数关键设置 内置以太网 IP: 192.168.1.10 / 255.255.255.0 内置RS-485 19200bps / 8 / 1 / 偶校验 文件寄存器 分配16K点(R0~R16383) RJ71C24通道设置 CH1: Modbus RTU主站 / 19200bps / 偶校验  CH2: 无顺序通信 / 自定义协议 程序组织与下载 MAIN 主程序 梯形图 · 扫描执行 INIT 初始化程序 首次扫描执行 COMM 通信处理 Modbus轮询 下载到CPU USB/以太网 RUN验证

四、程序组织:用程序块划分功能边界

GX Works3支持将程序拆分为多个“程序块”,每个程序块可独立设置执行类型(扫描、初始、中断等)。对于示例工程,建议至少建立三个程序块:

  • MAIN:主程序,执行类型为“扫描”,负责输送带启停、气缸动作等常规逻辑。
  • INIT:初始化程序,执行类型为“初始”,仅在CPU从STOP切换到RUN时执行一次,用于复位计数器、清零寄存器、初始化Modbus通信参数。
  • COMM:通信处理程序,执行类型为“扫描”,但通过SM400(常ON)和定时器控制Modbus轮询节奏,避免通信阻塞主程序。

程序块之间通过全局软元件(如M、D、R)交换数据。例如INIT中将D100清零,MAIN中读取D100作为输送带速度设定值。这种组织方式比把所有逻辑塞进一个程序块更清晰,也便于后续HMI按功能区域读写不同软元件。

五、首次下载运行:连接、写入与验证

下载前需确认PC与PLC的物理连接。示例中使用USB线连接CPU的USB口,GX Works3会自动识别。若使用以太网,需在“在线”菜单中设置目标IP为192.168.1.10。

点击“在线”→“写入到可编程控制器”,在弹出的对话框中勾选“程序”“参数”“模块配置”三项。注意:首次下载建议勾选“全部清除”,将CPU内可能残留的旧程序清除,避免地址冲突。写入过程中CPU的RUN/STOP开关应置于STOP位置。

写入完成后,将CPU开关拨到RUN。观察CPU面板的RUN LED是否常亮,ERR LED是否熄灭。若ERR闪烁,可通过“诊断”功能查看错误代码。示例中常见错误包括:模块配置与实际硬件不符(错误代码2401)、程序块执行类型冲突(错误代码3100)。

验证运行是否正常,可在GX Works3中打开“软元件批量监视”,输入Y00,强制置位,观察输出模块RY42NT2P对应的LED是否点亮。若点亮,说明从程序到输出的通道已打通。再打开“模块配置”中的RJ71C24状态监视,查看CH1的通信状态是否为“正常”,若显示“超时”,需检查从站地址和波特率是否匹配。

首次下载后,建议将工程另存为“Line1_Conveyor_Backup”,并记录当前CPU参数和模块配置的版本。后续修改程序前,先读取CPU内现有工程,避免覆盖已调试好的参数。