施耐德PLC通訊系統(tǒng)

1、輔控PLC系統(tǒng)基本硬件介紹I/O模塊 I/O模塊 所有 Quantum I/O 模塊均可通過(guò)Unity Pro、Concept 或 ProWORX 進(jìn)行完全配置。這種在軟件中為每個(gè)模塊指定 I/O地址的能力使得在配置中添加或更改模塊極為簡(jiǎn)單，不必因物理位置更改應(yīng)用程序。 每個(gè) I/O 模塊需要一個(gè) I/O 接頭 (P/N 140 XTS 002 00)，需要單獨(dú)定購(gòu)。除了本質(zhì)安全模塊外，其他所有模塊共用相同的接頭。 I/O 模塊模塊錯(cuò)誤狀態(tài)操作 用于所有離散量和模擬量輸出模塊. 對(duì) 通 道 或 點(diǎn) 進(jìn) 行 配 置 軟 件 配 置 極 其 簡(jiǎn) 單 默 認(rèn): 所 有 輸 出 關(guān)控制器輸出數(shù)據(jù)控制器

2、輸出數(shù)據(jù)寄存器寄存器 400500: 6000COMMUNICATION FAILUREPSIPSIPSI保存上次輸出保存上次輸出用戶預(yù)定義用戶預(yù)定義所有輸出關(guān)所有輸出關(guān) 離散I/O Module Quantum 自動(dòng)化系列支持全范圍的為與大量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口而設(shè)計(jì)的離散I/O模塊。為在惡劣環(huán)境下獲得更好的保護(hù)并長(zhǎng)使用壽命，可以對(duì)模塊進(jìn)行保護(hù)噴涂。 Quantum 賦予您預(yù)定義當(dāng)模塊不管因任何原因而停止服務(wù)時(shí)，離散輸出點(diǎn)將如何響應(yīng)的能力。您可以在軟件中對(duì)模塊進(jìn)行配置，以便使輸出： 關(guān)閉。 轉(zhuǎn)到預(yù)定義的安全狀態(tài)。 在看門狗定時(shí)器到期之前保持它們接收到的最后數(shù)值。 可以按每個(gè)點(diǎn)定義故障模式。當(dāng)整個(gè)模塊

3、發(fā)生故障時(shí)，您所規(guī)定的故障狀態(tài)設(shè)置可被發(fā)送到替換模塊。 開(kāi) 關(guān) 量 I/O 概 述n AC I/O 模模 板板 （DAI）l 24, 48, 115 和 230 Vl 16 和 32 點(diǎn) 模 板l 獨(dú) 立 隔 離 和 成 組 隔 離l AC 輸 出 最 大 每 點(diǎn) 可 達(dá) 4A !n DC I/O 模模 板板 （DDI）l 5 V TTL, 24, 10 到 60 Vl 16 和 32 點(diǎn) 模 板l 有 高、 低 電 平 有 效 兩 種 模 板n 繼繼 電電 器器 輸輸 出出 模模 板板 （DRC / DRA）l 8 點(diǎn) 16 點(diǎn)模 板l 2 到 5 A 連 續(xù) 電 流 模擬I/O Modic

4、on Quantum 自動(dòng)化平臺(tái)支持全范圍的為與大量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口而設(shè)計(jì)的模擬 I/O模塊。為在惡劣環(huán)境下獲得更好的保護(hù)并延長(zhǎng)使用壽命，可以對(duì)模塊進(jìn)行保形噴涂。 模擬和專用模塊常常要求您在標(biāo)準(zhǔn)I/O尋址要求之外進(jìn)一步為不同的功能指定特定的模式或操作參數(shù)。Quantum 通過(guò)軟件配置多功能模塊的能力消除了對(duì)傳統(tǒng)硬件DIP 開(kāi)關(guān)或復(fù)雜應(yīng)用程序編程的需求。利用稱為 I/O映射縮放的軟件功能，您可以進(jìn)入另一個(gè)設(shè)置屏幕，在此您將可以初始化或更改模塊的工作參數(shù)。此I/O映射縮放技術(shù)應(yīng)用在多功能模擬輸入模塊、高速計(jì)數(shù)器、單軸運(yùn)動(dòng)模塊和溫度傳感模塊如熱電偶和RTD上。 Quantum 賦予您預(yù)定義當(dāng)模塊不管因任

5、何原因而停止服務(wù)時(shí)，模擬輸出通道將如何響應(yīng)的能力。您可以在軟件中對(duì)模塊進(jìn)行配置，以便使輸出通道： 轉(zhuǎn)為零。 轉(zhuǎn)到預(yù)定義的安全狀態(tài)。 在看門狗定時(shí)器到期之前保持它們接收到的最后數(shù)值。 可以按每個(gè)通道定義故障模式。當(dāng)整個(gè)模塊發(fā)生故障時(shí)，您所規(guī)定的故障狀態(tài)設(shè)置可被發(fā)送到替換模塊。 模 擬 量 I/O 概 述n 輸輸 入入 模模 板板 （ACI / AVI ）l 8，16 模 擬 量 輸 入 電 流 和 電 壓 多 量 程l 熱 偶 和 熱 阻 模 板 智 能 自 動(dòng) 轉(zhuǎn) 換 成 工 程 量 單 位l 每 通 道 可 分 別 配 置l 12 和 16 位 精 度l 30 和 200 V 隔 離n 輸輸

6、 出出 模模 板板 （AIO / AVO）l 4，8 電 流l 4 通 道 電 壓 多 量 程l 12 位 精 度 其它模塊 除上述模塊外，Quantum系統(tǒng)中還有許多其它的專用模塊，如： 本質(zhì)安全型I/O 計(jì)數(shù)器 中斷/ 鎖存輸入模塊 熱備系統(tǒng)模塊 等等，用于不同場(chǎng)合。 e、通訊模塊 由于通訊模塊與系統(tǒng)的I/O架構(gòu)有關(guān)，所以相關(guān)的通訊模塊介紹將放到下一節(jié)與I/O架構(gòu)一起介紹。3、Quantum PLC的I/O架構(gòu) Modicon Quantum 自動(dòng)化系列提供了一種靈活的體系結(jié)構(gòu)，可確保無(wú)論在何種配置下均能獲得成本適度且高性能的控制解決方案。從集中式系統(tǒng)到高度分布式系統(tǒng)，再到網(wǎng)絡(luò)化分布式控制

7、方案，Quantum 提供了恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。 Quantum I/O 可用于三種主要體系結(jié)構(gòu)，以滿足控制系統(tǒng)的要求： 本地 I/O 遠(yuǎn)程 I/O (RIO) 分布式 I/O (DIO) a、本地I/O Quantum 自動(dòng)化平臺(tái)為控制系統(tǒng)提供本地 I/O 支持，接線以最有效的方式從現(xiàn)場(chǎng)到達(dá)主控制機(jī)柜。本地 I/O 可包含少至一個(gè) I/O 模塊，或與位于同一底板內(nèi)的一個(gè)可編程邏輯控制器 (Quantum CPU) 和一個(gè)電源模塊一起使用時(shí)可包含多達(dá) 14 個(gè)模塊。本地 I/O 可在 1845 cm2 (286 in 2) 面板空間內(nèi)支持多達(dá) 1344 個(gè) I/O 點(diǎn)。本地 I/O 也可通過(guò)使用底

8、板擴(kuò)展器擴(kuò)展到第二個(gè)底板。 如果應(yīng)用需要，系統(tǒng)選件模塊也可安裝在本地底板內(nèi)?？梢垣@得的系統(tǒng)選件模塊有RIO 處理器 ( 每個(gè) CPU 支持一個(gè) ) 或 Modbus Plus 網(wǎng)絡(luò)接口( 每個(gè) CPU 支持兩個(gè) )。 所有其他可用模塊均作為 I/O 模塊考慮和配置。適當(dāng)?shù)装宓倪x擇取決于系統(tǒng)所需的模塊數(shù)。底板有 2-、 3-、 4-、 6-、 10- 和 16- 插槽等不同版本。 如果需要，通信和網(wǎng)絡(luò)模塊也可安裝在本地底板內(nèi)。大多數(shù)通信和網(wǎng)絡(luò)模塊都需要有本地 CPU。 可用的 Quantum 通信和網(wǎng)絡(luò)模塊包括： Modbus Plus 和 Modbus 模塊。 TCP/IP、 SY/MAX 以

9、太網(wǎng)模塊。 遠(yuǎn)程 I/O 模塊。 熱備模塊 (Concept/ProWORX)。 SERCOS 多軸伺服運(yùn)動(dòng)控制模塊。 INTERBUS 模塊 (Concept/ProWORX)。 Lonworks 模塊。 Profibus DP 模塊。 AS- 接口模塊。 當(dāng)您配置本地 I/O 系統(tǒng)時(shí)，請(qǐng)考慮以下四種特性： 模塊可用的底板插槽 已安裝模塊可用的電源 配置模塊可用的尋址字 可用的選件模塊插槽 一個(gè)本地 I/O 系統(tǒng)可在一個(gè) 16 插槽底板內(nèi)支持最多 14 個(gè)用于選件模塊和 I/O 模塊的插槽?？漳K (140 XCP 500 00) 可用于占用空閑插槽。 每個(gè) CPU、選件模塊和 I/O 模塊

10、都需要從底板獲得電源。要確保有效配置，只需簡(jiǎn)單地將本地底板中所有模塊所需的底板電流加起來(lái) ( 單位為 mA)，并確?？傠娏餍∮谒x電源所提供的電流。 本地 I/O 分站中的一個(gè) Quantum CPU 可處理多達(dá) 64 個(gè) I/O 尋址輸入字和 64 個(gè) I/O尋址輸出字。一個(gè) 16 位輸入或輸出模塊相當(dāng)于一個(gè)字。只需簡(jiǎn)單地將每個(gè)模塊的尋址要求加起來(lái)，以確保沒(méi)有超過(guò)極限。本地I/O系統(tǒng)主機(jī)架主機(jī)架擴(kuò)展機(jī)架擴(kuò)展機(jī)架Quantum 基板擴(kuò)展模塊基板擴(kuò)展模塊 140 XBE 100 00本地 和 遠(yuǎn)程 I/O 節(jié)點(diǎn)的第二基板的擴(kuò)展使 Quantum CPU 支持到 27,648 離散量 I/O 點(diǎn)節(jié)

11、省了在節(jié)點(diǎn)處 擴(kuò)展 I/O 模塊的費(fèi)用提高了 Quantum 系統(tǒng)在 少節(jié)點(diǎn) 大點(diǎn)數(shù)的性能價(jià)格比由于減少了遠(yuǎn)程 I/O 節(jié)點(diǎn), 提升了整個(gè)系統(tǒng)的性能特點(diǎn)特點(diǎn)n 什么是基板擴(kuò)展模塊?兩個(gè) Quantum 模塊和 一根電纜支持本地 和遠(yuǎn)程 I/O的節(jié)點(diǎn)在第二個(gè)基板上, 進(jìn)行I/O 模塊配置n 總共兩個(gè)基板支持所有的現(xiàn)有基板每個(gè)基板插一塊擴(kuò)展模塊n 簡(jiǎn)單的預(yù)制電纜連接兩個(gè)擴(kuò)展模塊有 3, 6 和 9 英尺長(zhǎng) 三種尺寸n 每個(gè)基板須有各自的電源支持所有的電源第一電源的故障會(huì) 停止 CPU/節(jié)點(diǎn)的工作第二電源的故障 不會(huì)停止 CPU/節(jié)點(diǎn)的工作Quantum 基板擴(kuò)展模塊基板擴(kuò)展模塊 140 XBE 1

12、00 00Quantum 基板擴(kuò)展模塊基板擴(kuò)展模塊 140 XBE 100 00支持本地 I/O低成本擴(kuò)展出 第二基板, 而無(wú)須用 RIO支持遠(yuǎn)程 I/O支持所有 31 個(gè)遠(yuǎn)程 I/O 節(jié)點(diǎn)支持現(xiàn)有的 Quantum I/O 模塊 所有數(shù)字量和模擬量 I/O兩種高速計(jì)數(shù)器第一基板第一基板 第二基板第二基板CPU每個(gè)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)最大的系統(tǒng)離散量 I/O 本地 遠(yuǎn)程使用 XBE 不用XBE 使用 XBE 不用 XBE86444886444886444826,78413,888PSPS* 基于 32 點(diǎn) I/O 模塊b、遠(yuǎn)程I/O 對(duì)于需要 I/O 遠(yuǎn)程分站安裝、具有最高 I/O 性能，且 / 或能

13、連接到現(xiàn)有 Modicon 遠(yuǎn)程I/O 設(shè)施的應(yīng)用而言， Modicon Quantum 提供了一種遠(yuǎn)程 I/O (RIO) 體系結(jié)構(gòu)解決方案。 該網(wǎng)絡(luò)基于 S908 遠(yuǎn)程 I/O 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，兼容現(xiàn)有Modicon I/O 產(chǎn)品設(shè)備，包括 800 和200 系列 I/O 模塊和 Sy/Max I/O。新的安裝設(shè)施可整合與這些設(shè)備兼容的已安裝的基礎(chǔ)設(shè)施，從而降低安裝成本。 基于同軸電纜方案的 RIO 體系結(jié)構(gòu)，具有長(zhǎng)距離能力，使用 CATV 電纜可長(zhǎng)達(dá)4.572 km (15,000 ft)，使用可選的光纜會(huì)更長(zhǎng)。這是一種高性能網(wǎng)絡(luò)，速率 1,544Mbit/s，用于高 I/O 數(shù)據(jù)吞吐率。 R

14、IO 電纜系統(tǒng)包括一個(gè)線性干線，用分支器和引入電纜 伸到每個(gè)遠(yuǎn)程分站?？膳渲米疃噙_(dá) 31 個(gè)遠(yuǎn)程分站。每個(gè)分站可支持多達(dá) 128 個(gè) I/O 字 (64 字入 /64 字出 )。 要確保有效配置，只需簡(jiǎn)單地將每個(gè) I/O 遠(yuǎn)程位置的所有模塊所需的底板電流加起來(lái)( 單位為 mA)，并確?？傠娏餍∮谒x電源所提供的電流。 可采用光纖轉(zhuǎn)發(fā)器增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)抗雜波干擾能力并將電纜距離提高到 15 公里(9.3 英里)。 這些光纖轉(zhuǎn)發(fā)器將雙絞線電纜轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 62.5/125 m 光纜，同時(shí)保持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)動(dòng) 態(tài)范圍。遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)PSRIODROPDIDOAOAIPSRIODROPDIDOAOAIPSCPURI

15、OHEADDIDODI分站分站 #3分站分站 #2最多最多31個(gè)遠(yuǎn)程分站個(gè)遠(yuǎn)程分站本地機(jī)架本地機(jī)架 遠(yuǎn)程I/O主通訊模塊ReadyError ACom ActError BLEDsColorIndication when OnReadyGreen模塊通過(guò)上電自檢.Com ActGreen模塊在RIO網(wǎng)絡(luò)中通訊.Error ARed在Channel A中的一個(gè)或多個(gè)分站中有數(shù)據(jù)丟失Error BRed在Channel B中的一個(gè)或多個(gè)分站中有數(shù)據(jù)丟失 LED Indicators and Descriptions for the RIO Head Module模塊代號(hào)描述顏色代碼CRP 931

16、00RIO HEAD140 CRP 93X 00 遠(yuǎn)程 I/O 分站適配器模塊代號(hào)描述顏色代碼LED Area RIO Coax ConnectorCRP 932 00RIO HEADLEDsColorIndication when OnReadyGreen模塊通過(guò)上電自檢.Com ActGreen模塊在RIO網(wǎng)絡(luò)中通訊.Error ARed在Channel A中的一個(gè)或多個(gè)分站中有數(shù)據(jù)丟失.Error BRed在Channel B中的一個(gè)或多個(gè)分站中有數(shù)據(jù)丟失LED Indicators and Descriptions for the RIO Head ModuleReady FaultE

17、rror ACom ActError B140 CRA 93X 00 遠(yuǎn)程I/O通訊 RIO 是一種高速局域網(wǎng)（ 1.544Mbit/s） ，通訊介質(zhì)采用同軸電纜和CATV 在15,000 ft.距離內(nèi)，在31個(gè)分站機(jī)架上安裝Modicon I/O模塊 確 定 的 I/O 更 新 時(shí) 間 與I/O 服 務(wù) 程 序 同 步 遠(yuǎn)程IO通訊 在同軸電纜中使用分支器和系統(tǒng)分離器可以創(chuàng)建不同的RIO布局 電纜，分支器和系統(tǒng)分離器都能導(dǎo)致系統(tǒng)信號(hào)衰減 RIO網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)RIO系統(tǒng)的信號(hào)衰減不能超過(guò)35 dB 為保證阻抗匹配，在主干纜中，開(kāi)放的分站和主干纜的終端，必須使用75的終端電阻 I/O 編 址： 3

18、1 個(gè) 子 站，64 字 入 和 64字 出RIO 衰減量的概念 n 干電纜的衰減干電纜的衰減 （RG11：97-5951-000）n 分支器的衰減分支器的衰減 （MA-0185-100）n 分站電纜的衰減（分站電纜的衰減（RG6： AS-MBII-003）n 終端電阻（終端電阻（52-0422-000）n 系統(tǒng)衰減公式：（系統(tǒng)衰減小于系統(tǒng)衰減公式：（系統(tǒng)衰減小于35dB)dB衰減衰減 = TCA + DCA + TDA +（NOS x 6）+（NOTx0.8） 遠(yuǎn)程I/O 雙電纜PSRIODROPDIDOAOAIPSRIODROPDIDOAOAIPSCPURIOHEADDIDODIDrop

19、#3Drop #2Up to 31 Remote DropsLocal Drop本地分站本地分站 遠(yuǎn)程I/O 通訊模塊140 CRP 931 00Processor , Single Cable140 CRP 932 00 Processor , Dual Cable140 CRA 931 00 Adapter , Single Cable140 CRA 932 00 Adapter , Dual Cablen遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程I/O 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)l 本節(jié)為遠(yuǎn)程IO電纜系統(tǒng)和安裝向?qū)ё鲋攸c(diǎn)介紹l RIO 準(zhǔn)則l RIO布局l RIO硬件l 工具P/SRIOPLCI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/

20、OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/ORIO Head End (w/local Drop) RIO Drop #3 Last RIO Drop RIO Drop #2 RIO Drop #4 TAPTAPTAPTAPDrop Cable Drop Cable Drop Cable Drop Cable Trunk Terminator Tap Tap Tap Tap Trunk Cable 標(biāo)準(zhǔn)單纜 RIO 系統(tǒng)P/SRIOPLCI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/ORIO Drop #3 P/SRIOI/OI/OI/ORIO Drop #2 P/SRIOI/OI/OI/OLast RIO Drop TAPTrunk Terminator Trunk Cable A TAPTAPTAPTAPTAPTrunk Cable