LK210 主控制器模块使用说明书.pdf

第 1 页 共 12 页 2007 年 4 月 C 版 LK Controller 使用说明书 LK210 主控制器模块 基本功能 Intel IXP420 533MHz 64MB SDRAM 1MB SRAM 掉电保护 16MB FLASH 512MB SD 卡 主 从热备冗余 DP 双网冗余 2 路 10Mbps 100Mbps 以太网 RS232 RS485 MODEM 接口 高速背板总线 支持 ProfiBus DP 主站协议 支持热插拔 LK大型 PLC 硬件系统主要由工程师站 操作 员站等操作层设备和主控制器 IO 模块等控制层 设备组成 工程师站 操作员站是一台工业计算 机 运行相应的组态管理 监控程序 对整个 PLC 系统进行监视和控制 主控制器通过工业以太网 络与工程师站进行通讯 运行工程师站下装的控 制程序 进行控制运算 通过 ProfiBus DP 现场总 线或高速背板总线与 IO 模块进行通讯 完成现场 内的数据采集和控制输出 Profibus DP 10 100Mbps 工业以太网 操作员站 工程师站 系统可视化 远程 I Os LK210 主控制器模块 第 2 页 共 12 页 组成结构组成结构 LK210 主控制器模块安装在本地背板上 支持双机冗余配置 支持 ProfiBus DP 主站协议和高速背 板总线 通过 DP 总线与普通 IO 模块进行通讯 通过背板高速总线与高速 IO 模块进行通讯 逻辑运算 CPU 执行用户程序 高速总线 CPU 与本地背板上的高速模块进行通讯 DP 通讯 CPU 与 普通 IO 模块进行通讯 用户程序存储在 FLASH 中 可通过上位机或 SD 卡下装 更新 LK210 模块面板上设有 6 个 LED 指示灯 实时指示主控制器的运行状态 1 个钥匙开关 切换主控制器的工作模式 RUN PRG REM 2 个旋码开关 设定主控制器的以太网通讯站地址 掉电保护电池和 SD 卡安装槽 HollySys BAT EN FORCE I O OK RUN R U N R E M P R G 9 8 73 2 10 0 1 2 3 456 7 8 9 x1 654x10 LK210 CPU BAT SD LK210 模块前面板 LK210 主控制器模块 第 3 页 共 12 页 指示灯说明 指示灯名 颜色 描述 常绿 工程处于运行状态 主机 包括钥匙开关处于 RUN 模式和 REM 模式下上位机发送运行命令 绿快闪 工程处于运行状态 从机 闪烁频率为 4 次 秒 绿慢闪 工程处于运行状态 单机 闪烁频率为 1 次 秒 常黄 工程处于停止状态 主机 黄快闪 工程处于停止状态 从机 闪烁频率为 4 次 秒 RUN 黄绿双色 黄慢闪 工程处于停止状态 单机 闪烁频率为 1 次 秒 红闪 没有工程或控制器软件有轻微故障 可以通过复位清除故障 1 5S 内把钥匙 开关按 REM RUN REM RUN REM 的顺序转动 或通过软件清除 常红 检测到一个不可修复故障 可以断电 重启后 重新下载工程 然后把钥匙 开关转到 RUN 模式重新运行 常绿 控制器正常运行 OK 红绿双色 绿闪 下装工程 冗余1 控制器正通过 SD 卡更新工程或向 SD 卡写工程 灭 没有给控制器配置 IO 常绿 控制器和所有 IO 正常通讯 主机 绿闪 控制器和一个或多个 IO 通讯故障 主机 常黄 控制器和所有 IO 正常通讯 从机 I O 黄绿双色 黄闪 控制器和一个或多个 IO 通讯故障 从机 灭 给 IO 输出强制数据不使能 黄 给 IO 输出强制数据使能 FORCE 黄色 黄闪 IO 输出强制数据已经使能 一个或多个 IO 没有执行 灭 禁止输出 指示 PLC 系统运算结果不向输出模块输出 输出模块保持 EN 绿色 常绿 使能输出 指示 PLC 系统运算结果从输出模块输出 输出模块正常工作 灭 电池电量充足 工作正常 BAT 红色 常红 电池没安装或电池电量低于额定值的 95 需要更换 1冗余是指主机把下装的工程备份给从机 或双机运算同步失败时 主机将运算数据拷贝给从机 此过程中 O K 灯绿闪 HollySys BAT EN FORCE I O OK RUN LK210 主控制器模块 第 4 页 共 12 页 钥匙开关说明 注 1 钥匙开关默认位于 REM 位置 注 2 钥匙在RUN REM和PRG模式下都可以拔出 注 3 主机和从机的钥匙开关位置要保持一致 三种工作模式的具体说明如下 RUN 运行用户程序 不能通过上位机软件停止用户程序 不允许修改用户程序 不允许在线编程 不能创建或删除任务 程序或例程 使能输出 控制器执行 扫描 任务 不能强制 人机界面 FacView 可以写变量 上位机软件 PowerPro 不能写变量 不能进行复位和清除操作 不能通过上位机软件改变控制器的工作状态 PRG Program 用户程序停止运行 且不能通过上位机软件使之运行 可以修改用户程序 包括 全下装和在线下装 禁止输出 控制器不执行 扫描 任务 创建 修改和删除任务 程序和例程 下装工程 复位和清除操作 不能通过上位机软件改变控制器的工作状态 REM Remote 可以通过上位机软件控制用户程序的运行和停止 从 RUN 模式或者 PRG 模式拨 到 REM 模式 用户程序工作状态不变 可以修改程序 包括全下装和在线下装 并能实现真正的无扰下 装 强制变量 写变量 复位和清除操作 全下装和无扰下装 通过上位机软件改变控制器的工作状态 通过钥匙开关 可进行硬件复位和清除的操作 复位 把钥匙开关按 REM RUN REM RUN REM 顺序操作 该操作如果在 1 5s 之内完成 控制器实现硬件复位操作 清除 钥匙开关按 REM PRG REM PRG REM 顺序操作 控制器进入清除内存操作 这 时 RUN 灯和 OK 灯以周期为 1s 交替绿闪 在交替闪烁 5s 内 把钥匙开关打到 PRG 执行清除控制器中 的内存和工程的操作 在删除过程中 RUN 灯常绿 OK 灯以 4 次 秒的频率绿闪 清除完成 OK 灯常 绿 若 RUN 灯和 OK 灯交替闪烁超过 5s 无操作 控制器自动退出清除内存操作 RUN 灯和 OK 灯停止 交替闪烁 通过上位机软件2可进行软件复位和清除操作 热复位 将除了 retain 掉电保护数据 保留型变量 之外的所有数据恢复成初始值 复位后用户 程序停止 2 具体操作步骤详见 LK 大型 PLC 软件手册 钥匙位置 模式类型 功能 RUN 运行模式 用户程序运行 使能输出 REM 远程控制模式 可以控制用户程序的运行和停止 可以修改用户程序 PRG 编程 停止模式 用户程序停止运行 禁止输出 可以修改用户程序 LK210 主控制器模块 第 5 页 共 12 页 冷复位 将包括 retain 掉电保护数据 保留型变量 的所有数据恢复成初始值 复位后用户程序 停止 全复位 将包括 retain 掉电保护数据 保留型变量 的所有数据恢复成初始值 并且清除工程 全复位后 用户程序不会再进行 必须重新下装 IP地址 冗余高速工业以太链路中 主控制器作为一个通讯节点使用固定分配的IP地址进行标识 冗余的两块 以太网卡分别连接到128网段和129网段的交换机上 其中前三位IP地址已作了规定 分别为128 0 0和 129 0 0 A机3的最后一位IP地址通过LK210主控制器模块面板上的旋码开关设定 地址设定范围 0 99 B机的最后一位IP地址等于 旋码开关地址 128 例如 将面板上的十位旋码拨至 1 个位旋码拨至 0 则 A 机的最后一位 DP 地址为 10 B机 的最后一位 IP 地址为 138 从而推出 A 机 128 网段的 IP 地址为 128 0 0 10 A 机 129 网段的 IP 地址 为 129 0 0 10 B机 128 网段的 IP 地址为 128 0 0 138 B机 129 网段的 IP 地址为 129 0 0 138 主控制器 IO 模块等控制层设备统称为现场控制站 通常用 A 机 IP 地址的最后一位 即旋码开关 设定的地址 来标识现场控制站 又称为现场控制站 或主控制器 的站地址 例如 11 现场控制站 A 机的 IP 地址是 128 0 0 11 或 129 0 0 11 B机的 IP 地址是 128 0 0 139 或 129 0 0 139 表 1 主控制器 IP 地址设置 现场控制站 10 站 11 站 n 站 128 网段 128 0 0 10 128 0 0 11 128 0 0 n A 机 129 网段 129 0 0 10 129 0 0 11 129 0 0 n 128 网段 128 0 0 138 128 0 0 139 128 0 0 n 128 B机 129 网段 129 0 0 138 129 0 0 139 129 0 0 n 128 在组态软件的通讯参数设置中填入主控制器的 IP 地址 建立工程师站和主控制器之间的通讯联系 每个控制器算法工程针对一个现场控制站 每个现场控制站都要建立四个通讯参数 以 10 站为例 步骤 如下 1 在线 菜单中选定 通讯参数 弹出 Communication Parameters 通讯参数对话框 2 选择 New 按钮添加新信道 信道名称默认为 Local 这里我们取名 128 10 标识 通信协议使用缺省的 Tcp Ip 协议 点击 OK 按钮后返回 Communication Parameters 通讯参数对话框 3 双击 Address 中 V alue 的对应值 设为 128 0 0 10 4 双击 Motorola Byteorder 中 Value 的对应值 使其变为 Yes 5 重复步骤2 依次添加其余三个通讯参数 3 A 机 B 机的划分参见 冗余说明 一节 LK210 主控制器模块 第 6 页 共 12 页 LK210 主控制器模块 第 7 页 共 12 页 掉电保护 LK210 主控制器运算时 有一些重要数据需要保存 并且要求在系统掉电时这些数据仍能保持 后备 电池供电的 1MB掉电保持存储器 SRAM 可在控制器运行过程中实时保存 并在系统掉电后仍能保存 这些数据 最长掉电保持时间为 6 个月 LK210 主控制器对用户程序中的保留型变量 retain 的实时数值进行掉电保护 系统掉电重启后 保留型变量可恢复为掉电前的数值 其它变量则返回初始值 用户程序存储在 FLASH中 不需要掉电保护 后备电池安装槽位于 LK210 面板上 当电池电力不足时 BAT 指示灯会有报警显示 请定期检查并 及时更换电池 确保掉电保护功能正常工作 SD存储卡 LK210 模块支持 SD 卡 Secure Digital Memory Card 的读写 支持热插拔 并具有 SD 卡插入检测 功能 用户可以把 SD 卡中的应用程序或工程文件 拷贝到主控制器的 FLASH或 SDRAM 中 也可以把 主控制器或其它计算机中的应用程序 工程文件以及其它数据文件拷贝到 SD 卡中 新的 SD 卡 使用前必须先格式化 格式化完成后 拷贝 SDCARD INI 命令文件到 SD 卡的根目 录下 SD 卡插入主控制器后 应用程序首先读取根目录下的 SDCRAD INI 文件 然后读取 SD 卡中的应 用程序或者把主控制器中的应用程序 工程文件以及其它一些数据文件写入 SD 卡中 只有在 PRG 模式下 主控制器才会操作 SD 卡 只在钥匙开关转换为 PRG 模式后或 SD 卡插入时 拷贝 1 次 如果反复插拔 则会重复拷贝 通过 SD 卡更新主控制器中的应用程序或工程文件后 不需要复位重启 新程序和工程自动生效 LK210 主控制器模块 第 8 页 共 12 页 外部接口 DP总线接口 背板上的DP总线接口实现主控制器与扩展背板上IO模块之间的通讯联系 表2 DP连接器信号定义 RS485和RS232接口 扩展 RS232 或 RS485 串口位于背板 采用两个三针连接器 只能使用其中的 1 个接口 通过软件组 态程序选择 系统默认为 RS232 接口 表 3 扩展串口信号定义 针序号 RS232 RS485 1 TXD 发送数据 485 2 RXD 接收数据 485 3 GND GND MODEM接口 LK210 模块设计有兼容 16C550 的 UART 内核 采用标准的 MODEM 接口 表 4 DB9 连接器信号定义 4 NC 表示不接线 针序号 信号定义 1 NC4 2 NC 3 DP 4 DP 针序号 信号名 含义 1 DCD 接收载波检测 2 RXD 接收数据 3 TXD 发送数据 COM1COM2 RS485RS232 ETHERNET2ETHERNET1 DP2 DP1 BUS EXT 24V DC IN LK210 模块位于背板上的外部接口 1 2 3 1 2 3 4 LK210 主控制器模块 第 9 页 共 12 页 冗余说明 主控制器冗余 LK210 支持主 从双机热备冗余 并确保任一时刻有且仅有主机的控制命令输出到 I O 设备 上电后 安装在背板上的冗余LK210模块自动被设置成主 从方式 主机 从机同步运算 主机控制 输出 从机备份 当主机故障时 从机自动无扰切换为主机 保证系统正常运行 我们将相互冗余的主控制器分别称为 A 机和 B机 安装在左起第一个主控制器插槽中的是 A 机 安 装在第 2 个主控制器插槽中的是 B 机 一般情况 A 机为主机 B机为从机 主机 从机在下述情况下 进行切换 1 当主机发生故障而从机正常 或者从机故障等级5比主机低时 进行主从切换 如果双机都是严重 故障 主 从不切换 2 在 PRG 或 REM 模式下时 上位机可以命令主 从进行切换 3 当主机复位时 进行主从切换 以太网冗余 以太网接口是主控制器与工程师站 操作员站等操作层设备通信的网络接口 完成操作层设备和主 控制器之间的双向数据传输 工程师站可以把控制算法程序下装到主控制器上 也可以从主控制器上采 集实时数据 用于人机界面上数据的显示 双网冗余配置 采用标准 RJ45 接口 符合 IEEE802 3 标准 通讯速率 10 100Mbps 自适应 传输介 质为双绞线 UTP5 类线 DP网冗余 DP 通讯接口 是主控制器模块与扩展 I O 模块进行数据交换的网络接口 实现 DP 主站和从站之间的 双向数据传输 双网冗余配置 采用 PROFIBUS DP 现场总线技术 符合 EN50170 欧洲标准 波特率从 9 6kbps 至 1 5Mbps 可选 背板上 DP 通讯通过背板实现 背板间 DP 通讯通过四位凤凰端子连接器实现 5故障等级由软件自行判定 4 DTR 数据终端准备好 5 GND 信号地 6 DSR 数据设备准备好 7 RTS 请求发送 8 CTS 清除发送 9 RI 振铃指示 LK210 主控制器模块 第 10 页 共 12 页 B机 A机 上位机 集线器1 集线器2 Ethernet1 Ethernet2 DP1DP2 Ethernet1 Ethernet2 通讯CPU1CPU2IOIOIOIOIOIOIOIO IOIOIOIOIOIOIOIOIOIO通讯 LK210 模块网络连接图示 安装与拆卸 LK210 模块安装在 LK本地背板的主控制器插槽中 卡销固定 安装 拆卸 LK210 主控制器模块 第 11 页 共 12 页 技术指标 LK210 主控制器模块 运算速度 CPU IXP420 533MHz 定点数运算速度 0 015uS 步 浮点数运算速度 0 2u