ControlLogix可编程序控制器.ppt

08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 1 输入 输出 工艺流程 机械 控制系统 控制系统概述 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 3 PLC控制等效电路 ControlLogix新一代集成通讯与控制平台 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 6 ControlLogix突破性设计 集成控制 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 1to1 1ton ControlLogix 系统的背板设计 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 12 Controller Drive1 Sensor Drive3 Drive2 DataAcquisition HMI 数据交换方式之一 轮循 AnalogI O ExtremelyInefficient ExamplesofOldNetworkTechnology RIO Profibus InterbusS 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 CTLR1 HMI Drive1 TemperatureSensor Drive3 Drive2 CTLR2 CyclicRate100ms CyclicRate200ms CyclicRate50ms CyclicRate25ms 数据交换方式之二 周期性 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 CTLR1 HMI Drive1 Sensor Drive3 Drive2 CTLR2 I O数据交换方式之三 状态改变 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 23 ControlLogixTMSystemModel 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 CHOICEAWARDS 控制工程 杂志年度 编辑选择奖 参考网站 ControlLogix的结构 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 25 系统的组成 电源 机架4 7 10 13 17槽 模板 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 26 Logix5555控制器系统组成 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 27 Logix控制器外观 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 28 Logix5555控制器特点 单一控制器的多种控制功能Logix5555 s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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 000AI O 4 000 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 30 Logix5555I 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 31 Logix5555I 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 32 Logix5555I 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 x16槽x32点 128 000点模拟量I O能力250 x16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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 34 FeaturesCommontoAll1756Modules I O模板 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 35 FeaturesCommontoAll1756Modules 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 36 FeaturesCommontoAll1756Modules I O模板功能概述 续 电子锁现场可升级的FLASHfirmware 可通过Internet Class1Division2认证UL CE CSA FM认证 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 37 1756 I O系统 2 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 38 1756 I O系统 3 1756 I O目录系统 模拟量I O模块1756 XXXX E 电子保险 I 隔离 D 带诊断 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 39 标准数字量输入模板的特性 宽电压范围选择 79 132VAC 159 265VAC和10 30VAC10 31VDC 30 60VDC和90 146VDC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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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YYYYYYYYYYY 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 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 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板为16位分辨率两种数据格式 浮点数 按工程单位广播数据 整数 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 44 模拟量输入模板特性 续1 软件设定对工程单位的模块内置标定软件设定对工程单位的模块内置报警高 高 高 低 低 低报警可选间歇报警的锁定可选报警死区 调节报警值的灵敏度 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 45 模拟量输出模板特性 隔离和非隔离型模板13到16位分辨率两种数据格式 浮点数 按工程单位接收和广播数据 整数输出变化率限定 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 46 模拟量输出模板特性 续 在切换到编程方式或通讯故障时 可组态输出点为 锁定最后状态设定在用户指定数值输出可以被钳制在指定的高 低限值内 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 47 特殊智能模板1756 HSC高速计数模板 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个 三相输入 A B Z相 电压范围 5Vdc和12到24Vdc最大计数范围 16 777 216 24位 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 48 开关量输入 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 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24VAC 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 49 开关量输出模板 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 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24VAC 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 50 继电输出模板 1756 OW16I16点常开 隔离1756 OX8I8点 FormC 隔离 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 51 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 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 52 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 21mA 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 53 DeviceNet ControlNet Ethernet ControlNet 背板和网络通讯 模块化基于机架的通讯10MB 100MBEthernet ControlNet DH RIO DeviceNet Serial DF1 controller SerialASCII各种网络接口的混合配置按需要增减网络的接口 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 54 背板和网络通讯 灵活方便的网桥各网络间的桥接和路由通过背板完成而不需要处理器的参与支持预定 非预定的I O 对等通讯支持I O共享软件可组态 DeviceNet ControlNet Ethernet ControlNet 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 55 ControlLogix网络通讯模块 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 56 有优先权的多任务操作系统 IEC1131 3任务模式全32位操作系统支持多达32个不同任务 使您能分解复杂的控制应用 并以合适的周期执行1顺序执行任务31最低1毫秒周期任务和事件触发型任务15个优先级 保证重要任务的优先地位每个任务32个程序使每个应用能够扩展控制并拥有单独数据区 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 57 控制器数据结构特点 支持IEC1131定义数据类型布尔型 整型 长整型 浮点数数据结构提供封装功能I O模块结构高级运动控制结构功能块指令数据结构用户定义结构数据作用域使程序间数据可相互隔离局部变量仅属于单个程序全局变量可属于全部程序数组 1 2 3维 可用任何数据类型 包括结构建立标签编址驱除固定内存地址支持用户定义结构提供自文本化的指令 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 58 用户定义结构 可建立真实反映控制对象特性的数据方式提供自文本化的应用代码以便检索 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 59 数据和I O以IEC1131标签编址存放于控制器并可以网络直接访问标签名用户使用别名可通过不同途径访问数据源开发者无须知道I O或数据源确切地址标签名40字节长度无大小写之分 控制器标签编址 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 60 1 Createyourtagsbasedonsystemdeviceneeds 2 Writeyourprogramorcreategenericcodeblocks 3 AtalaterdatemaptheDevicetagstotheI Ointhesystem 4 NOCODECHANGESREQUIRED 标签别名 标签别名可减少开发时间和费用开发程序无须完整电气设计可建立程序模库 提高重复应用维修更改控制I O地址 无须更改程序 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 61 SystemShared Program LocalScope Logix5555Controller ControllerScope Program LocalScope Program LocalScope Logix5555Controller ControllerScope Program LocalScope Program LocalScope Logix5555Controller ControllerScope Program LocalScope 系统共享数据 采用Producer Consumer通讯模式 多个处理器可以共享数据 不管它们在同一框架中 还是通过ControlNet或EtherNet IP连接起来多个控制器之间的数据共享完全可以通过组态进行规划 如同I O模块向背板发送数据用户可以有选择地确定已经共享的数据中 哪些才是自己所需要的 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 62 指令集 以PLC5 SLC500为基础的强大指令集熟悉的OFFICE界面减少学习时间强大的文件和诊断功能PID及其它过程处理指令串口和通讯指令先进的工业控制指令减少开发时间30运动控制指令42高级FBD过程及传动指令统一的用于过程 运动 顺序编程环境IEC1131 3兼容指令运行标签编址极大提高了程序可读性 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 63 RSLogix 5000编程和组态软件 RSLogix5000 软件的特性 与RSLogix5 500通用的用户界面单一的编程软件包适用于整个Logix5000系列产品ControlLogix FlexLogix SoftLogix CompactLogix DriveLogix 多种IEC1131 3编程语言梯形图功能块图形符号化标签和结构数据模型 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 64 浏览器界面 Controllerorganizer On LineStatusbar Instructionsettoolbar VerifyResultsTab Componentcreatetoolbar UsercustomizedInstructiontab MessageBar Misc EditorInformation Fileoperationtoolbar ApplicationVerifybuttons Pop upTagTooltips LadderDiagramEditor Cut Copy PasteUndo Redo SearchAllResultsTab SearchTools FunctionBlockDiagramEditor 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 65 模块组态向导 非常直观的I O模块组态向导所有I O信息以直观方式显示自动建立地址标签 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 66 自由格式的梯形图 RSLogix编程环境允许用户同时编辑多级程序 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 67 RSLogix5000FBD语言 完全与RSLOGIX5000集成功能块程序可与其它语言程序并存支持所有过程处理及传动控制指令符合IEC1131标准 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 68 Ladder FBD通用指令 简单算术指令AddSubtractMultiplyDivideSquareNegationAbsoluteValue 位指令OneShotRisingOneShotFalling 定时 计数指令TimerOn wResetTimerOffw ResetRetentiveTimerOnw ResetCountUp Downw Reset 比较指令EqualGreaterThanorEqualGreaterThanLessThanorEqualLessThanNotEqualMaskedEqualLimit 三角函数指令SineArcsineCosineArccosineTangentArctangent 转换指令RadiansDegreesBCDToDecimalDecimaltoBCD 高级算术指令ModuloDivideTruncateXtoPowerofYLogarithmNaturalLog 36ladderinstructionsconvertedtoexecuteinFBD 08 14 00 Copyright 2000RockwellInternationalCorporation 69 过程和传动指令 过程指令AlarmEnhancedPIDRamp SoakScalePositionProportionalSplitRangeTimeProportionalLead LagFunctionGeneratorTotalizerDeadtimeDiscrete2 StateDeviceDiscrete3 StateDevice 传动指令PulseMultiplierS CurvePIIntegratorSecond OrderControllerUp DownAccumulator 过滤器指令High PassFilterLow PassFilterNotchFilterSecond OrderLead LagDerivative 选择 限制指令SelectEnhancedSelectSelectedSummerSelectableNegateMultiplexerH LLimitRateLimiter 统计指令MovingAverageMovingStandardDeviationMinimumCaptureMaximumCapture 逻辑指令BooleanAndBooleanOrBooleanExclusiveOrBooleanNOTDFlipFlopJKFlipFlopSet