clx培训讲义

Controllogix教程第1页共32页第一章Controllogix系统概述§1.1Contorllogix系统结构Controllgix系统是A－Ｂ公司控制系统的新一代产品，它不同于传统的可编程控制器，在其内核中设计有通讯功能。借助于ControlLogix的无源数据总线，系统的瓶颈得以消除，该总线采用了Producer/Consumer技术以提供高性能的、稳定性的以及分布式的解决方案。这种灵活的结构允许多个处理器，网络以及I/O在一个框架中搭配使用。如果你要扩展系统，ControlNet将提供分布控制的链路至附加的框架。Controllogix系统支持开放式的网络：如Ethenet、ContorlNet和DeviceNet以及Ａ－Ｂ公司的ＤＨ＋网和ＲＩＯ网。ControlLogix的结构使你能够利用独特的ControlLogix底板为你的整Controllogix教程第2页共32页个系统创建通讯网关，ControlBus底板不采用典型的主／从模式，而采用了Producer/Consumer模式。作为一种高性能的无源多主总线，ControlBus在同一框架上任何模块或所有模块间起着传递信息包的管道作用。因此不需要用一个控制器或仲裁器来充当底板主控器。§1.2Ｃontrollogix系统基本硬件构成1．框架：1756—A13、A10、A4、A172．电源：1756—PA72,1756-PB723．处理器：1756—L1M2,1756-L1M14．I/O模板：1756（模拟量、数字量、热电偶、热电阻及其他特殊模板）5．通讯模板：1756—CNB、1756—CNBR,1756-DHRIO,1756-DNB6．网络设备：TPS、RG6电缆§1.3Controllogix的特点：1.模块化：ControlLogix系统的模块化的I/O，内存及通讯接口为用户提供了一种既可组态又便于扩展的系统。以后当用户需要进一步扩展系统时，可随时增添I/O，内存及通讯接口。2.带电插拔：ControlLogix允许用户带电插拔系统中的任何模块，而不会对模块造成损坏。3.高速传送：ControlLogix可以在网络之间，网络的链路之间以及通过背板的模块之间实现信息的高速传送。4.高强度的硬件平台：Controllogix采用特殊设计的高强度工业硬件平台，从而可耐受振动，高温以及各种环境下的电气干扰。Controllogix教程第3页共32页5.无缝性：易于和已有的基于ＰＬＣ的系统进行集成，并可实现透明互换。6.分布式处理：通过Ethernet、ControlNet和DeviceNet网络将处理器连接起来，可以实现分布式处理。7.分布式I/O：通过ControlNet、DeviceNet和RemoteI/O链路即可，将远离处理器的分布式I/O连接起来。8.软件配置系统：通过软件而不是机械开关或跳接器配置所有模块。9.操作系统：该操作系统提供了真正具有优先级的多任务环境,这就允许用户单独排定软件组件来满足自己的应用要求，这就大大地提高了处理器的效率。10．I/O数据和状态自动生成：无需编写程序即可获取I/O数据和状态，并且支持I/O浮点数据。11．处理器使用Tag来访问数据：不同于PLC控制器那样有预定义数据表。通过数据文件访问数据。12．I/O模块获取的新方式：在Controllogix系统中，采用Producer/Consumer模式I/O模块仅在需要的时候产生信息而不是等待控制器去查询数据。因此减少了通信量，增加了带宽。Controllogix教程第4页共32页第二章ControlLogix系统处理器§2.1Logix5550处理器综述：ControlLogix处理器为Logix5550。它的内存容量为160K～2M字节，基本容量为160K，用户安装的存储器板的容量范围可从512KB到2MKB。Logix5550控制器支持多达128，000个离散或4，000个模拟I/O点。1.Controllogix处理器的多任务操作系统支持32个可组态的连续或周期性任务。这些任务数据具体应用程序将按照优先等来执行程序代码。用户可为每一个任务分配最多32个程序，每个程序都可以有自己的本地数据或梯形图逻辑。2.符号寻址允许用户在不依赖硬件的情况下，通过在应用于程序中使用符号来标识数据。3.Logix5550处理器可以通过多种网络进行连续，包括Ethernet、ControlNet、DeviceNet、DH+、RS－232。§2.2Logix5550的特点1.符号寻址2.多处理器可以共享公共输入数据3.多优先级多任务操作系统4.丰富的指令集5.可以实现预定的I/O数据传送§2.3Logix5550控制器硬件Controllogix教程第5页共32页Logix5550前面板包括一个钥匙旋钮开关，状态指示灯，电池盒以及一个RS－232接口。1．钥匙开关可选择三种处理器运行状态①RUN②REM③PROG2．状态指示灯RUN：OFF则表示在编程方式，GREEN表示在RUN方式I/O：OFF则表示I/O来激活，GREEN表示与所有装置正进行通讯，GREENFLASH表示有设备不响应，REDFLASH表示处理器与I/O通讯失败RS232：OFF表示未激活，GREEN表示数据正在传递或接收BAT：OFF表示正常，RED表示无电池或电池坏OK：OFF表示未供电，REDFLASH表示可恢复故障，RED表示控制器故障，GREEN表示处理器正常3．RS232串口：Logix5550控制器前面板上的RS232口既作为本地编程口又提供了完全向底板通讯口桥接，借此可作进入整个系统的入口，通过串口使信息到底板进而到任何系统网络Controllogix教程第6页共32页第三章Controllogix系统通讯与网络§3.1ControlNet概述1．ControlNet网是一种开放式的高速确定性的网络，用于传输对时间有苛刻要求的信息。它为对等网络提供实时控制和信息服务，作为控制器和I/O设备间的一条高速通信链，它综合了现存各种网络的能力，可连接各类设备到一条ControlNet网络上，包括PC机控制器，操作员接口设备驱动装置，I/O模块以及其它支持ControlNet的设备。2．ControlNet提供的功能A)对同一链路上的I/O，实时互锁，对等通信和编程操作，均具有相同的带宽。B)对于离散和连续过程控制的应用，均具有确定和可重复性功能。3．网络能为：A.传送速率：5M/SB.网络更新时间：2～100msC.电缆长度：当有2个设备时，电缆长度为1km；当最大节点数为48时，电缆长度为250m,采用中继器（repeater）。距离可达6km。§3.2Producer/Consumer（生产者/客户）模式：CortrolNet是基于开放网络技术的一种新发明的解决方案，这种解决方案采用了Producer/Consumer技术。这种Producer/Consumer模式允许网络上的所有节点同时从单个的数据源存取相同的数据。Producer/Consumer是一种新的通讯方法，在Controllogix框架的智能模块间利用这种方法可以增强数据交换的能力。ControllogixI/O模块本身具有生成数据信息的能力。而不需要由一台控制口去轮循数据。当一Controllogix教程第7页共32页个I/O模块生成数据后，而其它设备自己决定是否消费（应用）此数据。一台控制器是数据输入的消费者，并且是数据输出的生产者。§3.31756－CNBControlNet通讯模块1、1756－CNB模块桥接ControNet链去路由信息至其它网络上的设备,这些网络包括Ethernet,ControlNet,DH+,1756-CNB模块也监视和控制远离控制器的1756I/O模块。2、可将1756－CNB与logix5550控制器放在同一框架中或独立作为一个网关（路由器）§3.4RSNetworx软件Rsnetworx软件用于组态：①建立网络上硬件设备②组态网络介质参数③下载组态数据Controllogix教程第8页共32页第四章Controllogix系统模拟量模板§4.1模拟量模块概述1．Controllogix模拟量输入模块将输入的模拟量信号转换成数值。模拟量输出模块将数值转换成模拟量信号供输出。2．①RIUP：支持带电插拔（RemovelandInsertionunderPower)②每块模块自动生成数据③数据时间标记：模块生成一个Pollingtimestampofdata值，该值以毫秒的精度表示数据采样或输出的时刻，用以计算数据更新的间隔。④系统时间标记：在本地框架内模拟量模块与其宿主控制器间数据传送时间标记。§4.2Controllogix系统模拟量的运行：宿主关系和连接：每块I/O模块必须归属于一个logix5550控制器，控制器为每块其所拥有的I/O模块存贮组态数据，并送I/O模块组态数据开始运行，每块controllogix模块在正常运行时必须与其宿主控制器一直保持通讯。§4.3输入模块的运行在传统的I/O系统中，控制器轮循输入模块去获取输入状态，而在Controllogix系统中，模块周期地广播其数据，广播的频率依靠组态的选项以及输入模块的位置（本地还是远程框架）Controllogix教程第9页共32页１、本地框架中的输入模块即：输入模块与其宿主控制器在同一框架中。有两个组态参数来决定输入模块广播数据的频率。RTS（RealTimeSample）RPI(RequestedPacketInterval)①RTS：这个组态参数指导模块执行下列操作：扫描所有输入通道并将数据存到模块的存贮器中广播更新的通道数据至本地框架的背板上②RPI：这个组态参数指导模块按参数间隔去广播模块存贮器中的数据至本地框架背板上。（此时，通道数据不一定更新）RTSRPI本地框架背板若RTS≤RPI，那么模块以RTS速率广播数据若RTS＞RPI，则模块以RPI和RTS共同广播数据，即RPI广播速率高，RTS广播频率低，在RPI广播时，通道数据并未更新２、输入模块远程框架中仅仅RPI决定多长时间宿主控制器将通过网络接收数据。建议RPI的值小于或等于RTS值以确保宿主控制器接收到更新通道的数据。§4.4输出模块的操作：一个宿主控制器只是在规定在RPI期间送数据至模拟量输出模块。数据不是在控制器程序扫描结束后在送至模块。通道更新打包更新Controllogix教程第10页共32页1.本地框架中的输出模块在控制器送出数据后，模块几乎立刻接收到数据。2.远程框架中的输出模块按照RPI间隔，控制器向远程输出模块传送数据。§4.5listen—only方式（接听方式）listen—only方式允许控制器和模块建立通讯而不需要这台控制器送任何组态数据§4.6模拟量模板的特性１、RTUP：带电插拔２、模块故障报告Controllogix模拟量I/O模块在其出现故障时，提供硬件和软件指示。硬件指示为每个模块的LED故障指示灯。RSLogix5000软件将图形化显示故障和故障信息。３、全软件组态所有设定都通过软件来完成。不需要进行硬件开关、跳线等设置。这种软件组态方式使得配置更容易，更可靠。4、电子键控（Electronickeying）用以替代塑料机械式背板键控条（防止模块插错槽），电子键控包括下列几种选项：①精确匹配（Exactmatch）：所有匹配参数必须完成相同才可以，否则插入的模块拒绝与控制口的连接②Compatiblemodule（兼容模块）,除参数Minorrevision外，其它所有参数必须匹配。③Disablekeying：（禁止键控）任何模块可插入此槽匹配参数如下：Vendor：（销售商）Product：（产品类型）MajorRevision(系列号)Controllogix教程第11页共32页Catalognumber（订货号）MinorRevioion（版本号）5、为时间标记访问系统时钟：可以将模拟量I/O模块组态成