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第2章_罗克韦尔ControlLogix系统硬件体系架构
4.DriveLogix控制器 DriveLogix控制器是专用于变频驱动器的控制器,可以减少控制层和变频驱动 器之间的通信,将相关的逻辑控制直接放在变频驱动器上,适用于传动系统结构。 5.SoftLogix控制器 SoftLogix控制器是基于PC平台的控制器,把控制和信息组合在一个单元中,适 用于以数据为中心的应用。 6.ProcessLogix 控制器 ProcessLogix控制器是小型DCS系统控制器,与ControlLogix控制器共用1756的框 架及其I/O模块,这两种控制器可以构成混和系统,实现DCS与PLC的无缝连接及信 息交换。
2.多处理器本地I/O架构 在同一个ControlLogix机架背板内安装多个处理器,可以使每个处理器独立执行 各自的控制任务。但是,在多处理器本地I/O架构中要进行系统规划,为每一个I/O 指明宿主控制器。
多处理器本地I/O架构如图2-6所示。
3.远程或分布式I/O架构 对于需要I/O远程分站,或控制点数比较分散,实时性和经济性都有比较严格 要求的应用,ControlLogix系统提供了远程或分布式I/O体系结构解决ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ案。 远程或分布式I/O架构如图2-7所示。
2.主要性能特点 (1)Logix处理器的功能强大。 (2)创新的机架和背板采用最大可用性设计,使用生产者/消费者 (Producer/ Consumer)技术的无源多主数据总线。 (3)支持ControlNet、DeviceNet等标准工业现场总线,兼容Hart过程仪表总 线协议,同时提供与各类第三方控制系统的广泛接口。 (4)支持开放的100Mbps EtherNet/IP网络,控制系统和上位机可以组成多服 务器/多客户端模式的实时监控系统。 (5)在EtherNet/IP、ControlNet和DeviceNet各层网络中采用统一的CIP协议, 该协议可以区别对待实时控制数据和非实时监视/组态数据,保证了工业控制的实 时性和确定性。 (6)用户通过软件刷新,即可实现包括处理器在内的各种模块的升级。 (7)系统的所有模块,包括I/O模块均为智能化模块,均可带电插拔。
2.1 罗克韦尔ControlLogix系统的产品线介绍 2.2 罗克韦尔ControlLogix系统的控制功能和主要性能特点 2.3 罗克韦尔ControlLogix系统的主要模块及功能 2.4 系统的I/O架构 2.5 ControlLogix PLC系统的控制器 2.6 ControlLogix PLC系统的电源模块 2.7 数字量输入/输出模块
1.基本介绍 从应用上来说,ControlLogix控制器的硬件主要包括控制器的CPU和内存两大 部件,它们的作用分别如下。 CPU:共有两个,一个是逻辑CPU,主要负责逻辑控制和数据处理;一个 是背板CPU,主要负责背板通信。 内存:可以分为基本内存和扩展内存,基本内存主要用来存储控制器与外 部交换的通信数据,扩展内存主要存储用户的逻辑程序和内部数据。
ControlLogix系列PLC系统的主要部件如表2-1所示。
ControlLogix PLC系统的实物如图2-4所示。
1.单处理器本地I/O架构 一个最小的单处理器本地ControlLogix PLC系统由一个机架背板(chassis)、 一个电源、一个处理器模块、一个I/O模块组成。
模块在机架背板内任意排列,机架内的各模块通过背板无源数据总线传递数 据,如图2-5所示。
1.控制功能 (1)顺序控制 (2)过程控制 (3)驱动控制 (4)运动控制
ControlLogix系统的功能结构如图2-2所示。
ControlLogix平台不仅技术领先,而且有多种解决方案,集成简易,在能源电 力、冶金、市政、基础设施、水处理、烟草、消费品制造、造纸、石化、油气输 送、交通、地铁、汽车、采矿等各个行业中都有广泛应用,如图2-3所示。
2.8 模拟量输入/输出模块 2.9 ControlLogix系统的I/O模块工作模式 2.10 ControlLogix系统的网络通信模块 2.11 ControlLogix系统的专用模块 2.12 ControlLogix系统的机架背板 2.13 系统组态
产品线如图2-1所示。
1.ControlLogix控制器 ControlLogix控制器适用于大规模的控制系统,可以控制大量的I/O点,具有极 强的网络通信功能。 2.CompactLogix控制器 CompactLogix控制器较适合于几百个控制点的工作站级的小型PLC系统,将逐 渐替代SLC500系列PLC。 3.FlexLogix控制器 FlexLogix控制器是从1794系列的适配器发展而来的,广泛应用于分布式控制系 统。一个简单的FlexLogix系统包含一个控制器和最多8个输入/输出模块。
不同类型控制器的结构是不同的,其CPU执行的任务和内存存储的内容不同, 它们之间的关系也不同,如图2-8所示。
(1)逻辑CPU 逻辑CPU系统高层管理的内容主要包括: 操作系统的操作执行; MSG的信息处理; 串口通信; 连接信息的管理。
(2)背板CPU 背板CPU主要负责外部数据交换的操作,访问I/O内存。 背板CPU的优先级别比逻辑CPU更高。当背板CPU有新的外来数据要刷新基本 内存的数据缓冲区时,可以中断逻辑CPU正在进行的数据通信,先刷新数据缓冲 区。 控制器的内存中总有一部分是用做信息缓冲区的,存储动态连接信息,作为 系统运行时信息交换的临时存储区。主要存储的信息包括: 信息处理过程的进出队列; RSLinx数据处理的标签组; 在线编辑时的临时存储; 趋势图的数据缓冲区。
2.控制器的型号分类及主要技术参数 ControlLogix系列PLC的型号分类及主要技术参数如表2-2所示。
控制器 系列号
1756-L55M12 1756-L55M13 1756-L55M14
1756-L55M16 1756-L55M22 1756-L55M23 1756-L55M24