ControlLogix可编程序控制器幻灯片.ppt

08/14/00,1,,输入,,输出,,工艺流程/机械,,控制系统,控制系统概述,08/14/00,2,PLC的信号传递过程,,用户输入设备,输入电子,输入映像寄存器,元件映像寄存器,输出锁存器,输出电路,输出端子,用户输出设备,输入电路,用户程序逻辑,,,,,,,08/14/00,3,PLC控制等效电路,ControlLogix 新一代集成通讯与控制平台,08/14/00,5,Logix 控制平台 多种控制平台上开发的控制执行引擎共享开发编程环境，提供优选I/O 连接能力,ViewAnyWare 可视化解决方案 从电子操作员终端，到高端工业控制计算机的全系列信息可视化解决方案，共享统一的标准化的开发环境NetLinx 通讯体系结构 面向实时控制、数据采集和系统组态目标开发的优化的领先通讯体系结构，在不同的介质类型均能完美实现基于核心产品和先进通讯技术的集成架构,,08/14/00,6,ControlLogix突破性设计：集成控制,,08/14/00,7,ControlLogix突破性设计：集成控制（续）,将多种控制方式集成在单一的控制器上 顺序控制 (PLC系统) 运动控制 (伺服系统) 传动控制 (传动系统) 过程控制 (DCS系统),,08/14/00,8,ControlLogix突破性设计：集成控制（续）,集成的控制系统将为用户带来的利益 设计方法的统一: 节省培训, 设计联络, 设计接口的时间, 费用 采购的统一:统一的采购,可以节省大量的人力,物力,可以容易得到较大的价格优惠 技术服务的统一: 免除了各厂商间的协调,联络和配合的问题 备件的统一: 节省备件的品种,数量,资金,,08/14/00,9,,ControlLogix突破性设计：集成通讯平台,传统控制系统背板总线设计方法: 采用单一的主/从地址总线 由单一设备管理总线, 控制通讯，负荷很重，影响系统性能 单点故障: 当控制器或总线“仲裁器”故障时, 整个系统“Down”掉 集中式的设计方法,,08/14/00,10,ControlLogix 通过提供多主的Producer/ Consumer (生产者/客户)方式的, 基于并行通讯网络技术的信息交换, 打破了传统的控制模式: 系统的I/O模板、通讯模块等第一次获得了与处理器一样的对等地位 将ControlNet 的producer/consumer 技术直接应用到系统的背板 (1 to 1, 1 to n),ControlLogix 系统的背板设计,08/14/00,11,,主设备依次扫描所连接的从设备，采集所需数据 影响效率的因素: 网络传输速率 从设备数量以及传输数据量 适用的结构: 主/从 适用的连接: 一对一,一对多,I/O数据交换方式之一: 轮循,08/14/00,12,Controller,,,,Drive1,Sensor,Drive3,Drive2,Data Acquisition,,,,,,,HMI,数据交换方式之一: 轮循,,Analog I/O,Extremely Inefficient - Examples of Old Network Technology - RIO, Profibus, Interbus S,,,,,,,,,,,,,,,08/14/00,设备按用户设定的速率周期性地发出数据 产生高效率的因素: 数据按与设备和实际应用相匹配的速率进行更新 可以为需快速改变的设备节省带宽 按精确的时间间隔采样数据,可以保证确定性 适用的结构: 主/从,多主,及对等通讯结构 适用的连接: 一对一,一对多,及广播方式,I/O数据交换方式之二: 周期性,08/14/00,,CTLR1,HMI,,Drive1,Temperature Sensor,Drive3,Drive2,CTLR2,,,,,,Cyclic Rate 100ms,Cyclic Rate 200ms,Cyclic Rate 50ms,Cyclic Rate 25ms,,,,,数据交换方式之二: 周期性,08/14/00,只有当状态发生变化时设备才发出数据 产生高效率的因素: 网络上的数据交换量大大降低 资源没有被浪费在设备去处理旧的数据 适用的结构: 主/从,多主,及对等通讯结构 适用的连接: 一对一,一对多,及广播方式,I/O数据交换方式之三: 状态改变,08/14/00,,,CTLR1,HMI,,Drive1,Sensor,Drive3,Drive2,CTLR2,,,,,,,,,,,,,,,I/O数据交换方式之三: 状态改变,08/14/00,周期性方式: I/O模板设备按指定的时间周 期性地与处理器进行数据交换 状态改变(逢变则报): 在状态发生变化时, I/O模板主动将数据上报给处理 器 混合方式,Producer/Consumer 协议支持的I/O数据交换方式,08/14/00,18,,CTLR1,HMI,,Drive1,Sensor,Drive3,Drive2,CTLR2,,,,,,Producer/Consumer 提供了最大的方便,,,,,多主,周期上报,状态改变,一对多,点对点,对等方式,广播,主-从,08/14/00,19,,,ControlLogix 系统的背板设计(续1),控制器不再作为控制系统的核心 无需控制器的介入,背板上任一个设备可以发出广播信息,可以和任何一个设备进行通讯 提高了系统的带宽和性能 为构造一个控制系统提供了极大的方便 让控制器专注于控制,,08/14/00,20,,,,ControlLogix 系统模型,模块化、可扩展的结构 高性能的无源, 多主总线 背板符合Producer-Consumer 协议 同一框架内可放置多个处理器, 可独立运行或并行运行 无槽位限制,,08/14/00,21,,,,ControlLogix 系统模型 (续1),独立于控制器的通讯路由器,任何模块可带电插拔 (RIUP) 模板的软件组态可达 到点级 电子锁 高性能带诊断和隔离的I/O,,08/14/00,22,,,,ControlLogix 系统模型(续2),基于控制器的符号编程,3. 3.然后将设备标记名映射到系统 I/O上,1. 基于系统设备需求创建标记,,4. 4.无需改变代码!,08/14/00,23,,,ControlLogixTM System Model,完全模块化，规模可调系统 安装尺寸小 高性能被动式多主总线背板技术 生产者-消费者 （生产者/消费者）背板技术 完全不受槽位限制 集成网关技术，通讯桥接无需控制器参与 真正的多处理器共用机架 真正的带有优先级的多任务基于标签寻址的处理器 所有模板带电插拔 (RIUP) 模块点级软件可组态 电子钥匙锁定，避免模块安装错误 高性能自诊断隔离输入/输出,ControlLogix 系统特色,EDITORS CHOICE AWARDS 控制工程杂志年度“编辑选择奖” 参考网站：,,ControlLogix 的结构,08/14/00,25,系统的组成,电源,,机架 4,7,10,13, 17槽,,,,模板,,08/14/00,26,Logix5555 控制器系统组成,,08/14/00,27,Logix控制器外观,08/14/00,28,Logix5555 控制器特点,单一控制器的多种控制功能 Logix5555s 高度集成的运动控制的能力, 不再需要单独的运动控制器和软件 Logix5555 处理器,专用运动控制指令,专用伺服模板, 标准I/O模板 不断增强的过程控制和传动系统的功能 PID, FBD(功能块编程), 等,,08/14/00,29,Logix5555 控制器特点,完全可标称的解决方案,可使您在应用时 “量体裁衣” 单一型号处理器, 根据应用规模扩展内存 模块化网络接口,为应用提供正确的通讯组合 足够的I/O能力,满足大系统的应用 DI/O: 128,000 AI/O: 4,000,,08/14/00,30,Logix5555 I/O 寻址方式,模拟量和数字量模板使用同样的机制进行寻址 I/O 标签(地址)将根据系统中机架的位置和在机架中的物理槽号自动生成 当将I/O模板分配给控制器时, 自动创建I/O数据区 根据实际需要分配内存,节省空间 I/O的能力不再由固定的内存区所限定,,08/14/00,31,Logix5555 I/O 能力,Logix5555 的I/O寻址能力取决于新的计算机制连接(Connection) 250 个同步连接 对模板 模拟量模板,特殊模板或带诊断的数字量模板 对机架 普通数字量模板的机架,,08/14/00,32,Logix5555 I/O 能力(续1),Logix5555 的I/O寻址能力取决于新的 计算机制连接(Connection) 数字量I/O能力 250 x 16 槽 x 32 点 = 128,000点 模拟量I/O能力 250 x 16 通道 = 4000 路通道 I/O 能力将取决于I/O模板密度和使用的网络,,08/14/00,33,,Logix5555 控制器的内存卡,Logix5555处理器三种可分别选用的内存卡为: 1756-M12 = 750KByte用户内存 1756-M13 = 1.5MByte用户内存 1756-M14 = 3.5MByte用户内存 1756-M16 = 7.5MByte用户内存 1756-M22 = 750KByte非易失内存 1756-M23 = 1.5MByte非易失内存 1756-M24 = 3.5MByte非易失内存 改变内存卡不影响程序的执行,,08/14/00,34,Features Common to All 1756 Modules,I/O 模板,,08/14/00,35,Features Common to All 1756 Modules,I/O 模块功能概述,Producer/Consumer 模式 模块级故障报告 RIUP (带电插拔) 全部功能可软件组态 软件中就可以读取模块全部标识信息 带隔离的数字量/模拟量模板,,08/14/00,36,Features Common to All 1756 Modules,I/O 模板功能概述(续),电子锁 现场可升级的 FLASH firmware (可通过Internet) Class 1 Division 2 认证 UL, CE, CSA & FM 认证,,08/14/00,37,1756-I/O系统(2),08/14/00,38,1756-I/O系统(3),1756-I/O目录系统: 模拟量I/O模块 1756 X XX X,,,E-电子保险, I-隔离,D-带诊断,08/14/00,39,标准数字量输入模板的特性,宽电压范围选择: 79-132 VAC, 159-265 VAC 和 10-30 VAC 10-31 VDC, 30-60 VDC 和 90-146 VDC 隔离和非隔离可选 8, 16 和 32 点密度 可软件组态的输入滤波时间,,08/14/00,40,标准数字量输入模板的特性 (续),两种发送输入状态的多点广播方式 状态改变: (逢变则报) 只有当数据变化时进行发送 节省基板和控制器的带宽,DI,处理器,,,,08/14/00,41,标准数字量输入模板的特性 (续),周期性发送 根据用户选定的时基周期性地发送,DI,处理器,,DI,,,,,,,08/14/00,42,诊 断 项 目 开环检测 无负载检测 现场侧输出确认 点级电子保险 输出脉冲测试 诊断时间标记 点级故障报告 间歇故障数据的锁定,输入 输出 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y,诊断型数字量I/O模板特性(基于标准数字量I/O模板特性),,08/14/00,43,模拟量输入模板特性,RTD, 热电耦,标准电压/电流型模板 电压/电流型模板具有隔离和非隔离型 RTD和热电耦型模板只有隔离型 全系列模。