ControlLogix系统概述罗克韦尔自动化

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罗克韦尔自动化08/14/001Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogix新一代集成通讯与控制平台08/14/002Copyright©2000RockwellInternationalCorporation Logix控制平台代表自动化发展新趋势的新一代控制平台,从传统单纯的PLC和DCS控制转为PLC和DCS融合发展的方式,Logix平台是罗可伟尔自动化顺应发展潮流的工业集成架构之一。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的通讯体系结构，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3Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 集成体系结构分布式控制FlexLogixTMDriveLogix嵌入式控制过程控制CompactLogixTMProcessLogixTMControlLogixTM基于PC的控制SoftLogixTMNetLinx™通讯技术PanelViewViewAnyWare™HMIDevices集成控制4Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogix突破性设计：集成控制控制产品Logix5000TMControlLogixTMRSLogix5000EOI/MMI应用领域包装线SCADA材料处理线石油化工纺织机轮胎组装线轧钢批处理测试台混合/搅拌电力监控控制方式客户需求解决方案过程控制(DCS系统)传动控制(传动系统)高速顺序控制(PLC系统)运动控制(伺服系统)5Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 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)6Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 运动控制系统构造Kinetix60007Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlNet连接控制器至服务器ControlNet连接I/O模件至控制器ControlLogix底版模拟&离散输出ProcessLogic处理器离散逻辑处理器ProcessLogix(DCS)RemoteI/ORemoteI/ORemoteI/O模拟&离散输入8Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 1305/1336+DriveProcessLogix过程控制系统一种结构,一个公司提供一个完整地应用方案DeviceNet1305/1336+DriveSmartMCC’sPhotoSwitchControlNet远程I/OPanelView工厂管理系统HighAlarmLowAlarmComm.Err.RSBatchFF现场总线H1FLEXExI/ODH+PLC-5EthernetProcessLogix用户站ProcessLogix控制器(可冗余)ProcessLogix服务器(可冗余)HighAlarmLowAlarmComm.Err.HighAlarmLowAlarmComm.Err.ControlNet/EtherNetRSViewforWindowsNTControlLogixControlLogixFlexLogixFF9Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 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10Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 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CPU及总线控制器11Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogix系统的背板设计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:系统中I/O模板、通讯处理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(1to1,1ton)12Copyright©2000RockwellInternationalCorporation I/OProducer/Consumer(生产者/消费者)模式ControlNetTM为所有模板的界面:输入模板为系统PRODUCE数据控制器和输出模板是PRODUCER和CONSUMER输出响应(PRODUCE)系统所用的输出状态多设备可同时CONSUME数据应用响应更快减少处理器负担和缩短处理时间减少网络和背板数据传输缩短I/O等待时间应用可被中断驱动I/O数据能在控制器和/或操作员界面设备之间共享I/O共享为构造系统提供更大的灵活性DCINPUTOK01815543267129101311140181554326712910131114InputModuleRUNREMPROGLogix5550RUNOKRS232BATI/OOutputModuleProcessorACOUTPUT07155111DIAGNOSTICOK01815543267129101311140181554326712910131114RUNREMPROGLogix5550RUNOKRS232BATI/OProcessorOutputModuleACOUTPUT07155111DIAGNOSTICOK0181554326712910131114018155432671291013111413Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 生产者/消费者I/OEthernetControlNet14Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 背板及网络通讯基于通讯的模块化框架目前-Ethernet,ControlNetTM,DH+,RIO,DeviceNetTM,串口(控制器),串行模板,Modbus,Profibus将来-DH485,DCS-Net等混合和匹配网络界面根据需求增减网络灵活的网络支持网络间桥接和路由功能支持调度的I/O,对等通讯,和非调度的信息传输无需处理器支持I/O共享可组态软件DeviceNetControlNetEthernetRIO,DH+ControlNet15Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 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16Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogix系统的背板设计(续2)处理器1处理器2通讯模板输入模板处理器1处理器2输入模板输出模板17Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 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18Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 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/ODeviceNetControlNetEthernetRIO,DH+ControlNet19Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogix系统模型(续2)基于控制器的符号编程1.基于系统设备需求创建标记2.写程序或创建通用代码块3.3.然后将设备标记名映射到系统I/O上4.4.无需改变代码!1.基于系统设备需求创建标记20Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogixTMSystemModel完全模块化，规模可调系统安装尺寸小(小型PLC尺寸)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抢占式多任务基于符号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'CHOICEAWARDS《控制工程》杂志年度“编辑选择奖”参考网站：http://www.controleng.com21Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogixTM系统规模EtherNetControlNetDeviceNet灵活的网络结构,从设备层到信息层强大的系统控制能力开关量:128000模拟量:4000多种I/O适合各种不同控制场合22Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogix的结构08/14/0023Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 系统的组成电源机架4,7,10,13,17槽模板24Copyright©2000RockwellInternationalCorporation Logix555x处理器强大的多任务处理系统易读的标签数据结构快速处理能力0.08ms/K指令-平均布尔性能巨大的处理内存可扩展至7.5兆灵活的网络编程EtherNet/ControlNet/DeviceNet/DH+/串口远程拨号25Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 强大的智能模板PRODUCER/CONSUMER方式模板级故障报告RIUP(带电插拔)适用于所有场合和背板完整的软件组态软件可重新得到I.D信息数字和模拟量模板的隔离和非隔离电子背板钥匙统一的系统时钟提供时间标签可升级的闪烁固件CLASS1DIVISION2认证认证:UL,CE,CSA&FM 强大的智能模板开关量高功能模板提供开线,空载检测开关量输出模板‘E’提供电子融断模拟量模板16Bit分辩率 ControlLogixI/O扩展28Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 处理器Logix5550系列(1756-L1xx)1756-L1---------160KB1756-L1M1-----512KB1756-L1M2-----1MB1756-L1M3-----2MBLogix5555系列(1756-L55Mxx)1756-L55--------无用户内存1756-L55M13–1.5MB1756-L55M14–3.5MB1756-L55M16–7.5MB29Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 处理器内存1756-Mx(Logix5550)1756-M1---512KB1756-M2---1MKB1756-M3---2MKB1756-M1x(Logix5555)1756-M13---1.5MB1756-M14---3.5MB1756-M16---7.5MB30Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 开关量输入模板(直流)1756-Ibxx(24VDC)1756-IB1616点10-31VDC汇流1756-IB16D16点10-30VDC高功能汇流1756-IB16I16点10-30VDC隔离,汇流/源流1756-IB3232点10-31VDC汇流1756-IC1616点48VDC汇流1756-IH16I16点125VDC隔离,汇/源流31Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 开关量输入模板(交流模板)1756-Iaxx(120VAC)1756-IA8D8点120VAC高功能输入1756-IA1616点120VAC输入1756-IA16I16点120VAC,隔离1756-IM16I16点240VAC,隔离1756-IN1616点24VAC32Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 开关量输出模板(直流)1756-Obxx(24VDC)1756-OB88点12/24VDC源流1756-OB8EI8点12/24VDC源流/汇流,隔离,电子融断1756-OB16D16点24VDC源流,高功能,电子融断1756-OB16E16点12/24VDC源流,电子融断1756-OB16I16点12/24VDC源/汇流,隔离1756-OB3232点12/24VDC源流1756-OC88点48VDC源流1756-OH8I8点120VDC源/汇流,隔离33Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 开关量输出模板(交流)1756-OAxx(120/240VAC)1756-OA88点120/240VAC1756-OA8D8点120VAC,高功能1756-OA8E8点120VAC,电子融断1756-OA1616点120/240VAC1756-OA16I16点120/240VAC,隔离1756-ON88点24VAC34Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 继电器输出模板1756-OW16I16点常开,隔离1756-OX8I8点,FormC,隔离35Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 模拟量输入模板1756-IFxx1756-IF88路单端/4路差分/2路高速差分电压信号–正负10.25V,0-5.125V,0-10.25V电流信号–0-20.5豪安1756-IF6I6路单端/差分,隔离电压信号–正负10.5V,0-5.25V,0-10.5V电流信号–0-21豪安1756-IF1616路单端/8路差分/4路高速差分电压信号–正负10.25V,0-5.125V,0-10.25V电流信号–0-20.5豪安36Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 模拟量输入模板1756-IR6I6路热电阻,隔离热电阻类型:100,200,500,1000欧姆铂100,120,200,500欧姆镍镉10欧姆铜1756-IT6I6路热电偶,1路冷端补償热电偶类型:TypeB:250-1820摄氏度TypeC:0-2315摄氏度TypeE:-270-1000摄氏度TypeJ:-210-1200摄氏度TypeK:-270-1300摄氏度TypeN:-270-1300摄氏度TypeR:-50-1768摄氏度TypeS:-50-1768摄氏度TypeT:-270-400摄氏度37Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 模拟量输出模板1756-OFxx1756-OF44点输出电压:正负10.4V电流:0-21mA1756-OF6CI6点输出,隔离电流:0-21mA1756-OF6VI6点输出,隔离电压:正负10.5V1756-OF88点输出电压:正负10.4V电流:0-21mA38Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 特殊模板-高速计数1756-HSC/HSCE2操作方式:计数方式-1MHz最大频率方波(x4)编码器方式-250KHz最大频率速率测量频率-500KHz最大频率输入数据:通道数:2/4个,三相输入(A,B,Z相)电压范围:5Vdc和12-24Vdc最大计数范围:16,777,216(24位)39Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 特殊模板-限位控制1756-PLS提供ControlLogix位置分辩高速旋转轴控制16高速输出/16高速输入应用包括:瓶装,灌装,标签捻和枪控制包装装配线INPUTS01234567OUTPUTS01234567RPM534INPUTS01234567OUTPUTS0123456740Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 网络通讯模板41Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 1756-CNB/CNBRControlNet通讯模板通过桥接ControlNet传递信息给其它网络设备,比如以太网、ControlNet以及DH+网。同时可监控远离Logix5555控制器安装的I/O模板。在同一机架里可插多块CNB/CNBR,在不带控制器的机架也可插入CNB/CNBR用作ContrLogix网关。通讯速率：5Mbps连接：64个电缆：同轴电缆冗余：可带冗余接口监控：带监控窗口42Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 1756-ENET以太通讯接口模板可以桥接以太网与其他网络将信息传递给其它网络上的设备,比如：ControlNet、DeviceNet以及DH+网络。通讯速率：10Mbps连接：64个TCP/IP软件配置IP地址电缆：双绞线、光缆、细缆、粗缆监控：带监控窗口43Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 1756-DNBDeviceNet扫描器接口模板充当连接DeviceNet与ContrlLogix机架之间的接口。通讯速率:125K、250K、500K支持64个DeviceNet设备带监控窗口不受处理器影响,可独立启停、组态DeviceNet不受处理器影响,自主诊断DeviceNet网络故障44Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 1756-DHRIODH+扫描器接口模板充当连接DH+/RIO与ContrlLogix机架之间的接口通讯速率:115K、230K、56K配置两个端口,DH+、RIO带监控窗口45Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 串行通讯模板3RJ45串行通讯口1编程口如果需要亦可设为通讯口无隔离2用户通讯口电隔离波特率可达标115.2Kbps支持RS232/422/485跳线设定提供RJ45至D9转换电缆模式设定跳线x86PCRunningDOS“C”orBasic编程语言内置FlashROM存放操作系统和用户程序Application(CProgram)O/SControlLogixBackplaneCommPortsLogix5550ProcessorSerialDevice(s)UserSpecificApplicationC/C++CodeDOSBased1756-MVIOKBATCOM1COM2COM2USR1USR11756-MVID串行通讯模板带开发包1756-MVI串行通讯模板46Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 灵活的应用和通讯模块，满足不同应用需求“C语言”应用模块BASIC可编程通讯模块(DB/BAS)Modbus主/从通讯模块ModbusTCP/IP通讯模块ModbusPlus通讯模块ProfiBusDP主/从通讯模块InterBus通讯模块DF1全双工/半双工通讯模块流量计算机模块DNP3.0主/从通讯模块DNP3.0Ethernet(TCP/IP)服务器通讯模块IEC60870-5-101主站/从站通讯模块IEC60870-5-104Ethernet(TCP/IP)服务器通讯模块HART通讯模块更多……47Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 接线端子排1756-TBxx1756-TBNH螺钉型,20针脚1756-TBCH螺钉型,36针脚1756-TBSH簧片型,20针脚1756-TBS6H簧片型,36针脚48Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 机架1756-Ax1756-A44槽机架1756-A77槽机架1756-A1010槽机架1756-A1313槽机架1756-A1717槽机架49Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 电源1756-PAxx1756-PA72输入电压:120V/240VAC供电能力:1.5A@1.2VDC4A@3.3VDC10A@5VDC2.8A@24VDC1756-PA75输入电压:120V/240VAC供电能力:1.5A@1.2VDC4A@3.3VDC13A@5VDC2.8A@24VDC50Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 电源1756-PBxx1756-PB72输入电压:19.2-32VDC供电能力:1.5A@1.2VDC4A@3.3VDC10A@5VDC2.8A@24VDC1756-PB75输入电压:19.2-32VD供电能力:1.5A@1.2VDC4A@3.3VDC13A@5VDC2.8A@24VDC51Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 冗余电源1756-PA75R/-PB75R85-265VACand19-32VDCVersions面板安装(1756-A4footprint-6.9"Hx5.7"Wx5.4"D)Px75相同能力1756-CPRCables3英寸1756-PSCA框架适配模板无源设备仅适用系列B框架故障提示每个电源模块有一个常开固态继电器可接至任何开关输入模板52Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlLogix的冗余系统HMIRSView32Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O处理器Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O处理器1756I/O1794-I/OControlNetControlNet节点2节点2+1+153Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 冗余系统的主要特性优化系统的控制能力.系统的冗余是自动完成的,绝对不需要用户编程.保证对任一由逻辑程序所控制的输出实现无扰动切换.完全无扰动切换.采用标准的Logix5555控制器和ControlNet网桥(SeriesDorhigher).54Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 冗余系统的主要特性对任一通过网络连接到冗余控制器机架的设备,切换是透明的.应用程序从主控制器装入到从控制器的过程是透明的.工作站对主控制器的组态/命令/编辑等,被自动地送入从控制器.在切换时,用户可选择解除或恢复“测试编辑”状态.55Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 典型冗余系统的建立Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O2.加一个或多个Logix5555处理器.3.加一个或多个ControlNet网桥(SeriesD).4.加一个系统冗余模板.5.建立第二个相同的控制器机架.6.连接两个冗余模板.7.将I/O模板,操作员接口,等加入到ControlNet网络.1.从建立一个标准的ControlLogix机架开始Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O56Copyright©2000RockwellInternationalCorporation 1757-SRM冗余模板的组态1757-SRM模板通过RSLinx而不是RSLogix5000编程软件进行组态.一个1757-SRM支持多个Logix5555控制器.57Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlNet网络的透明切换主/从CNB网桥具有相同的地址设定:主CNB网桥将使用该地址,从CNB网桥将自动地使用下一个高位地址.在切换时,两个CNB网桥将自动地互换地址任一外部的ControlNet设备将继续和新的主控制器进行通讯.对1756I/O,FlexI/O,传动(drives),操作员接口,或任一通过ControlNet网络与Logix5555通讯的其它Rockwell的或第三方设备而言,ControlLogix冗余系统的工作是透明的.58Copyright©2000RockwellInternationalCorporation ControlNet网络的透明切换HMIRSView32Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O处理器Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O处理器1756I/O1794-I/OControlNetControlNet节点2节点2+1+159Copyright©2000RockwellInternationalCorporation