Controllogix系統(tǒng)培訓(xùn)講義

1、 Controllogix系統(tǒng)概述1.1 Contorllogix 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) Controllgix 系統(tǒng)是A公司控制系統(tǒng)的新一代產(chǎn)品，它不同于傳統(tǒng)的可編程控制器，在其內(nèi)核中設(shè)計(jì)有通訊功能。借助于ControlLogix的無(wú)源數(shù)據(jù)總線，系統(tǒng)的瓶頸得以消除，該總線采用了Producer/Consumer技術(shù)以提供高性能的、穩(wěn)定性的以及分布式的解決方案。這種靈活的結(jié)構(gòu)允許多個(gè)處理器，網(wǎng)絡(luò)以及I/O在一個(gè)框架中搭配使用。如果你要擴(kuò)展系統(tǒng)，ControlNet將提供分布控制的鏈路至附加的框架。Controllogix系統(tǒng)支持開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)：如Ethenet、ContorlNet和DeviceNet以及公

2、司的網(wǎng)和網(wǎng)。ControlLogix的結(jié)構(gòu)使你能夠利用獨(dú)特的ControlLogix底板為你的整個(gè)系統(tǒng)創(chuàng)建通訊網(wǎng)關(guān)，ControlBus底板不采用典型的主從模式，而采用了Producer/Consumer模式。作為一種高性能的無(wú)源多主總線，ControlBus在同一框架上任何模塊或所有模塊間起著傳遞信息包的管道作用。因此不需要用一個(gè)控制器或仲裁器來(lái)充當(dāng)?shù)装逯骺仄鳌?.2 ontrollogix系統(tǒng)基本硬件構(gòu)成框架：1756A13、A10、A4、A17電源：1756PA72,1756-PB72處理器：1756L1M2,1756-L1M1I/O模板：1756（模擬量、數(shù)字量、熱電偶、熱電阻及其他特

3、殊模板）5通訊模板：1756CNB、1756CNBR,1756-DHRIO,1756-DNB網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：TPS、RG6電纜1.3 Controllogix的特點(diǎn)：模塊化： ControlLogix系統(tǒng)的模塊化的I/O，內(nèi)存及通訊接口為用戶提供了一種既可組態(tài)又便于擴(kuò)展的系統(tǒng)。以后當(dāng)用戶需要進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，可隨時(shí)增添I/O，內(nèi)存及通訊接口。帶電插拔： ControlLogix允許用戶帶電插拔系統(tǒng)中的任何模塊，而不會(huì)對(duì)模塊造成損壞。高速傳送： ControlLogix可以在網(wǎng)絡(luò)之間，網(wǎng)絡(luò)的鏈路之間以及通過(guò)背板的模塊之間實(shí)現(xiàn)信息的高速傳送。高強(qiáng)度的硬件平臺(tái)： Controllogix采用特殊設(shè)計(jì)的高強(qiáng)

4、度工業(yè)硬件平臺(tái)，從而可耐受振動(dòng)，高溫以及各種環(huán)境下的電氣干擾。無(wú)縫性： 易于和已有的基于的系統(tǒng)進(jìn)行集成，并可實(shí)現(xiàn)透明互換。分布式處理： 通過(guò)Ethernet、ControlNet和DeviceNet網(wǎng)絡(luò)將處理器連接起來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)分布式處理。分布式I/O： 通過(guò)ControlNet、DeviceNet和Remote I/O鏈路即可，將遠(yuǎn)離處理器的分布式I/O連接起來(lái)。軟件配置系統(tǒng)： 通過(guò)軟件而不是機(jī)械開(kāi)關(guān)或跳接器配置所有模塊。操作系統(tǒng)： 該操作系統(tǒng)提供了真正具有優(yōu)先級(jí)的多任務(wù)環(huán)境,這就允許用戶單獨(dú)排定軟件組件來(lái)滿足自己的應(yīng)用要求，這就大大地提高了處理器的效率。I/O數(shù)據(jù)和狀態(tài)自動(dòng)生成： 無(wú)需編寫(xiě)

5、程序即可獲取I/O數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并且支持I/O浮點(diǎn)數(shù)據(jù)。 11處理器使用Tag來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)： 不同于PLC控制器那樣有預(yù)定義數(shù)據(jù)表。通過(guò)數(shù)據(jù)文件訪問(wèn)數(shù)據(jù)。I/O模塊獲取的新方式： 在Controllogix系統(tǒng)中，采用Producer/Consumer模式I/O模塊僅在需要的時(shí)候產(chǎn)生信息而不是等待控制器去查詢數(shù)據(jù)。因此減少了通信量，增加了帶寬。第二章 ControlLogix系統(tǒng)處理器2.1 Logix 5550處理器綜述： ControlLogix處理器為L(zhǎng)ogix5550。它的內(nèi)存容量為160K2M字節(jié)，基本容量為160K，用戶安裝的存儲(chǔ)器板的容量范圍可從512KB到2MKB。Logix555

6、0控制器支持多達(dá)128，000個(gè)離散或4，000個(gè)模擬I/O點(diǎn)。Controllogix處理器的多任務(wù)操作系統(tǒng)支持32個(gè)可組態(tài)的連續(xù)或周期性任務(wù)。這些任務(wù)數(shù)據(jù)具體應(yīng)用程序?qū)凑諆?yōu)先等來(lái)執(zhí)行程序代碼。用戶可為每一個(gè)任務(wù)分配最多32個(gè)程序，每個(gè)程序都可以有自己的本地?cái)?shù)據(jù)或梯形圖邏輯。符號(hào)尋址允許用戶在不依賴硬件的情況下，通過(guò)在應(yīng)用于程序中使用符號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。Logix5550處理器可以通過(guò)多種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連續(xù)，包括Ethernet、ControlNet、DeviceNet、DH+、RS232。2.2 Logix5550的特點(diǎn)符號(hào)尋址多處理器可以共享公共輸入數(shù)據(jù)多優(yōu)先級(jí)多任務(wù)操作系統(tǒng)豐富的指令集可以實(shí)現(xiàn)

7、預(yù)定的I/O數(shù)據(jù)傳送2.3 Logix5550控制器硬件 Logix5550前面板包括一個(gè)鑰匙旋鈕開(kāi)關(guān)，狀態(tài)指示燈，電池盒以及一個(gè)RS232接口。鑰匙開(kāi)關(guān)可選擇三種處理器運(yùn)行狀態(tài) RUN REM PROG2狀態(tài)指示燈 RUN：OFF則表示在編程方式，GREEN表示在RUN方式 I/O： OFF則表示I/O來(lái)激活，GREEN表示與所有裝置正進(jìn) 行通訊，GREEN FLASH表示有設(shè)備不響應(yīng)， RED FLASH表示處理器與I/O通訊失敗 RS232：OFF表示未激活，GREEN表示數(shù)據(jù)正在傳遞或接收 BAT： OFF表示正常，RED表示無(wú)電池或電池壞 OK： OFF表示未供電，RED FLASH

8、表示可恢復(fù)故障，RED 表 示控制器故障，GREEN表示處理器正常RS232串口： Logix5550控制器前面板上的RS232口既作為本地編程口又提供了完全向底板通訊口橋接，借此可作進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)的入口，通過(guò)串口使信息到底板進(jìn)而到任何系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 第三章 Controllogix系統(tǒng)通訊與網(wǎng)絡(luò)3.1 ControlNet概述ControlNet網(wǎng)是一種開(kāi)放式的高速確定性的網(wǎng)絡(luò)，用于傳輸對(duì)時(shí)間有苛刻要求的信息。它為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時(shí)控制和信息服務(wù)，作為控制器和I/O設(shè)備間的一條高速通信鏈，它綜合了現(xiàn)存各種網(wǎng)絡(luò)的能力，可連接各類(lèi)設(shè)備到一條ControlNet網(wǎng)絡(luò)上，包括PC機(jī)控制器，操作員接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝

9、置，I/O模塊以及其它支持ControlNet的設(shè)備。ControlNet提供的功能對(duì)同一鏈路上的I/O，實(shí)時(shí)互鎖，對(duì)等通信和編程操作，均具有相同的帶寬。對(duì)于離散和連續(xù)過(guò)程控制的應(yīng)用，均具有確定和可重復(fù)性功能。網(wǎng)絡(luò)能為：傳送速率：5M/S網(wǎng)絡(luò)更新時(shí)間：2100ms電纜長(zhǎng)度：當(dāng)有2個(gè)設(shè)備時(shí)，電纜長(zhǎng)度為1km；當(dāng)最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為48時(shí)，電纜長(zhǎng)度為250m,采用中繼器（repeater）。距離可達(dá)6km。3.2 Producer/Consumer（生產(chǎn)者/客戶）模式： CortrolNet是基于開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種新發(fā)明的解決方案，這種解決方案采用了Producer/Consumer技術(shù)。這種Produc

10、er/Consumer模式允許網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)從單個(gè)的數(shù)據(jù)源存取相同的數(shù)據(jù)。 Producer/Consumer是一種新的通訊方法，在Controllogix框架的智能模塊間利用這種方法可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)交換的能力。Controllogix I/O模塊本身具有生成數(shù)據(jù)信息的能力。而不需要由一臺(tái)控制口去輪循數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)I/O模塊生成數(shù)據(jù)后，而其它設(shè)備自己決定是否消費(fèi)（應(yīng)用）此數(shù)據(jù)。一臺(tái)控制器是數(shù)據(jù)輸入的消費(fèi)者，并且是數(shù)據(jù)輸出的生產(chǎn)者。3.3 1756CNB ControlNet通訊模塊1756CNB模塊橋接ControNet鏈去路由信息至其它網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備, 這些網(wǎng)絡(luò)包括Ethernet,Contr

11、olNet,DH+,1756-CNB模塊也監(jiān)視和控制 遠(yuǎn)離控制器的1756I/O模塊。可將1756CNB與logix5550控制器放在同一框架中或獨(dú)立作為一 個(gè)網(wǎng)關(guān)（路由器）3.4 RSNetworx軟件Rsnetworx軟件用于組態(tài)：建立網(wǎng)絡(luò)上硬件設(shè)備 組態(tài)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)參數(shù) 下載組態(tài)數(shù)據(jù) Controllogix系統(tǒng)模擬量模板4.1 模擬量模塊概述Controllogix模擬量輸入模塊將輸入的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)值。模擬量輸出模塊將數(shù)值轉(zhuǎn)換成模擬量信號(hào)供輸出。 2RIUP：支持帶電插拔（Removel and Insertion under Power) 每塊模塊自動(dòng)生成數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)間標(biāo)記： 模塊生

12、成一個(gè)Polling timestamp of data 值，該值以毫秒的精 度表示數(shù)據(jù)采樣或輸出的時(shí)刻，用以計(jì)算數(shù)據(jù)更新的間隔。 系統(tǒng)時(shí)間標(biāo)記： 在本地框架內(nèi)模擬量模塊與其宿主控制器間數(shù)據(jù)傳送時(shí)間標(biāo)記。4.2 Controllogix系統(tǒng)模擬量的運(yùn)行：宿主關(guān)系和連接： 每塊I/O模塊必須歸屬于一個(gè)logix5550控制器，控制器為每塊其所擁有的I/O模塊存貯組態(tài)數(shù)據(jù)，并送I/O模塊組態(tài)數(shù)據(jù)開(kāi)始運(yùn)行，每塊controllogix模塊在正常運(yùn)行時(shí)必須與其宿主控制器一直保持通訊。4.3 輸入模塊的運(yùn)行 在傳統(tǒng)的I/O系統(tǒng)中，控制器輪循輸入模塊去獲取輸入狀態(tài)，而在Controllogix 系統(tǒng)中，模

13、塊周期地廣播其數(shù)據(jù)，廣播的頻率依靠組態(tài)的選項(xiàng)以及輸入模塊的位置（本地還是遠(yuǎn)程框架）本地框架中的輸入模塊 即：輸入模塊與其宿主控制器在同一框架中。有兩個(gè)組態(tài)參數(shù) 來(lái)決定輸入模塊廣播數(shù)據(jù)的頻率。RTS（Real Time Sample ） RPI (Requested Packet Interval )RTS：這個(gè)組態(tài)參數(shù)指導(dǎo)模塊執(zhí)行下列操作：掃描所有輸入通道并將數(shù)據(jù)存到模塊的存貯器中廣播更新的通道數(shù)據(jù)至本地框架的背板上RPI：這個(gè)組態(tài)參數(shù)指導(dǎo)模塊按參數(shù)間隔去廣播模塊存貯器中的數(shù) 據(jù)至本地框架背板上。（此時(shí)，通道數(shù)據(jù)不一定更新） 打包更新 RTS RPI通道更新 本地框架背板 若RTSRPI，那么

14、模塊以RTS速率廣播數(shù)據(jù) 若RTSRPI，則模塊以RPI和RTS共同廣播數(shù)據(jù)，即RPI廣播速 率高，RTS廣播頻率低，在RPI廣播時(shí)，通道數(shù)據(jù)并未更新輸入模塊遠(yuǎn)程框架中 僅僅RPI決定多長(zhǎng)時(shí)間宿主控制器將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。建議RPI的值小于或等于RTS值以確保宿主控制器接收到更新通道的數(shù)據(jù)。4.4 輸出模塊的操作： 一個(gè)宿主控制器只是在規(guī)定在RPI期間送數(shù)據(jù)至模擬量輸出模塊。數(shù)據(jù)不是在控制器程序掃描結(jié)束后在送至模塊。 本地框架中的輸出模塊 在控制器送出數(shù)據(jù)后，模塊幾乎立刻接收到數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程框架中的輸出模塊 按照RPI間隔，控制器向遠(yuǎn)程輸出模塊傳送數(shù)據(jù)。4.5 listenonly方式（接聽(tīng)方式）

15、listenonly方式允許控制器和模塊建立通訊而不需要這臺(tái)控制器送任何組態(tài)數(shù)據(jù)4.6 模擬量模板的特性RTUP：帶電插拔模塊故障報(bào)告 Controllogix模擬量I/O模塊在其出現(xiàn)故障時(shí)，提供硬件和軟件 指示。硬件指示為每個(gè)模塊的LED故障指示燈。RSLogix5000軟件 將圖形化顯示故障和故障信息。全軟件組態(tài) 所有設(shè)定都通過(guò)軟件來(lái)完成。不需要進(jìn)行硬件開(kāi)關(guān)、跳線等設(shè)置。 這種軟件組態(tài)方式使得配置更容易，更可靠。 4 、 電子鍵控（Electronic keying） 用以替代塑料機(jī)械式背板鍵控條（防止模塊插錯(cuò)槽），電子鍵控 包括下列幾種選項(xiàng)：精確匹配（Exact match）：所有匹配參

16、數(shù)必須完成相 同才可以，否則插入的模塊拒絕與控制口的連接Compatible module （兼容模塊）,除參數(shù)Minor revision 外，其它所有參數(shù)必須匹配。Disable keying ：（禁止鍵控）任何模塊可插入此槽 匹配參數(shù)如下：Vendor：（銷(xiāo)售商）Product：（產(chǎn)品類(lèi)型） Major Revision (系列號(hào))Catalog number（訂貨號(hào)）Minor Revioion（版本號(hào)） 5 、為時(shí)間標(biāo)記訪問(wèn)系統(tǒng)時(shí)鐘： 可以將模擬量I/O模塊組態(tài)成訪問(wèn)系統(tǒng)時(shí)鐘和時(shí)間標(biāo) 記輸入數(shù)據(jù)，這個(gè)特性通過(guò)計(jì)算時(shí)間可幫助你確定事件的順序。 6 、報(bào)警鎖定 允許模擬量I/O模塊當(dāng)報(bào)警

17、觸發(fā)時(shí)鎖定在報(bào)警位置，即使引起 報(bào)警的條件消失。 7 、數(shù)據(jù)格式： 模擬量I/O模塊以整數(shù)或浮點(diǎn)格式廣播數(shù)據(jù)4.7 1756IF16模擬量輸入模塊 1、特性： 接線方式：?jiǎn)味朔绞剑核休斎胄盘?hào)共用一個(gè)地（即負(fù)端全部連接連接 在一起）16個(gè)通道 差動(dòng)方式 高速差動(dòng)方式 數(shù)據(jù)格式： 數(shù)據(jù)格式為整數(shù)和浮點(diǎn)兩種方式。當(dāng)采取整數(shù)方式 過(guò)程報(bào)警，數(shù)據(jù)濾波速率報(bào)警，定標(biāo)等特性不可用。 模塊輸入范圍：10V10V、05V、010V、020MA 模塊濾波 模塊濾波是A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)置特性，它以規(guī)定的頻率去減弱 輸入信號(hào)。 (5)RTS(實(shí)時(shí)采樣) 此參數(shù)指導(dǎo)模塊掃描其輸入通道并獲取所有數(shù)據(jù)，在所有通道掃描后，模塊

18、廣播這些數(shù)據(jù)。 (6)低范圍/超范圍檢測(cè)（針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電壓或電流） 10V， 05V，010V，020mA (7)數(shù)字濾波： 采用一階濾波方程（對(duì)每一個(gè)通道進(jìn)行濾波，)TA=0時(shí)，表示不 濾波） Yn=Yn-1 +t(Xn-Yn-1 )/(t+TA ) YN： 濾波后的計(jì)算值YN-1 ： 前一次計(jì)算值t： 模塊通道更新時(shí)間TA： 數(shù)字濾波時(shí)間常數(shù)Xn： 當(dāng)前輸入值（8）過(guò)程報(bào)警： 過(guò)程報(bào)警可分為四個(gè)可組態(tài)報(bào)警：即高高報(bào)警，高報(bào)警，低報(bào)警 低低報(bào)警，另外可組態(tài)死區(qū)。（9）速率報(bào)警： 即采樣的輸入值的變化超過(guò)規(guī)定的速率時(shí)，速率報(bào)警能觸發(fā)。（10）開(kāi)路檢測(cè)： 如果通道的線路斷開(kāi)，在宿主控制器內(nèi)故障位置位

19、。 如果應(yīng)用在差動(dòng)電流方式，顯示最小范圍值（浮點(diǎn)方式）或-32.768 （整數(shù)方式）并將ChxUndcrange置1，x：代表通道號(hào)2IF16模塊故障和狀態(tài)報(bào)告： IF16可以向宿主/傾聽(tīng)控制器廣播其通道的狀態(tài)和故障數(shù)據(jù)，這幾個(gè)報(bào)告字為： Module Fault Word ，Channel Fault Word， Channel Status Word。 下面以浮點(diǎn)方式為例說(shuō)明這些報(bào)告字Module Fault Word： Analog Group Fault：當(dāng)通道故障字在任何位置時(shí)，這一位置位。 Calibration：當(dāng)任何通道正標(biāo)定時(shí)，這一位置位。 Calibration Fault

20、：當(dāng)任何一個(gè)Calibration Fault置位時(shí)，此位置位Channel Fault Word：在正常運(yùn)行期間，如果通道不在范圍內(nèi)（Under/Over Range），其對(duì)應(yīng)的Channel Fault字置位。Channel Status Word： Chx Calfault： x通道標(biāo)定故障位 Chx Under Range： x通道低于范圍 Chx Over Range： x通道超出范圍 Chx Rate Alarm： x通道有速率報(bào)警 Chx L Alarm： x通道低報(bào)警 Chx H Alarm： x通道高報(bào)警 Chx LL Alarm： x通道低低報(bào)警 Chx HH Alarm：

21、 x通道高高報(bào)警31756-IF16接線法圖（差動(dòng)電流方式） 接線表：ch0: 1n-0(+), 1n-1(-) and RTN-0ch1: 1n-2(+), 1n-3(-) and RTN-2ch2: ln-4(+), ln-5(-) and RTN-4ch3: ln-6(+), ln-7(-) and RTN-6ch4: ln-8(+), ln-9(-) and RTN-8ch5: ln-10(+), ln-11(-) and RTN-10ch6: ln-12(+), ln-13(-) and RTN-12ch7: ln-14(+), ln-15(-) and RTN-144.8 1756

22、-IR6I熱電阻輸入模塊：1特性(1) 數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)格式?jīng)Q定特性的應(yīng)用范圍，數(shù)據(jù)格式有浮點(diǎn)方式和整數(shù)方式，當(dāng)采取整數(shù)方式時(shí)，過(guò)程報(bào)警，數(shù)字濾波，速率報(bào)警等特性不可用，并且僅以0表示。 多重輸入范圍 可為每個(gè)通道單獨(dú)選擇范圍，這些范圍如下： 1487， 21000， 42000， 84080(3) Notch Filter：（陷波濾波器） 這是A/D轉(zhuǎn)換濾波器，可在應(yīng)用中為每個(gè)通道設(shè)置濾波時(shí)間以抑制干 擾，而濾波時(shí)間常數(shù)會(huì)影響到模塊的響應(yīng)時(shí)間和通道精度，缺省值為60HZ。RTS：實(shí)時(shí)采樣低范圍/超出范圍檢測(cè)數(shù)字濾波過(guò)程報(bào)警速率報(bào)警開(kāi)路檢測(cè)支持的熱電阻類(lèi)型 Cu10 ，pt100， pt200，

23、pt500，pt10002故障和狀態(tài)報(bào)告 同IF16 31756IR6I接線圖 4.9 1756OF4模擬量輸出模塊特性數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)格式確定從控制器到模塊的通道數(shù)據(jù)格式，并確定模塊生成的“數(shù)據(jù)回顯”（Date Echo）的數(shù)據(jù)的格式，包括兩種數(shù)據(jù)格式：浮點(diǎn)/整數(shù) 注意，若應(yīng)用整數(shù)方式，鉗位，速率報(bào)警，極限報(bào)警，定標(biāo)等不能用Ramping/Rate Limiting（斜率/速率限制） Ramping限制模擬量輸出信號(hào)變化的速度，即速度限制。Ramping有三種可能的情況：在運(yùn)行方式下的Ramping：當(dāng)模塊接到一個(gè)新的輸出信號(hào)時(shí)，以組態(tài)的最大斜率進(jìn)行操作。編程方式下的Ramp故障時(shí)的Ramp

24、所謂Maximum Ramp Rate：輸出改變的最大速率，以工程單位表示保持初始狀態(tài)：開(kāi)路檢測(cè)：當(dāng)任何一通道開(kāi)路時(shí)，其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)位置1鉗位/限位（限幅）：數(shù)據(jù)回顯：數(shù)據(jù)回顯自動(dòng)廣播數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)值，同以RPI 廣播故 障和狀態(tài)數(shù)據(jù)。故障和狀態(tài)報(bào)告：包含3個(gè)字，即Module Fault Word, Channel Fault word, Channel StatusWord.Module Fault Word：這個(gè)字提供故障梗概報(bào)告，其tag名為Module Fault , 包含Analog Graup Fault（任何一通道有故障時(shí)，此位置檢測(cè)），Calibratiry，Cal FaultC

25、hannel Fault Word：這個(gè)字提供開(kāi)點(diǎn)和通訊檢測(cè)概況。其tag名為Channel Fault,包含03通道故障，CH0CH3 Fault.Channel Status Word：這個(gè)字提供每個(gè)通道的狀態(tài)，包括高低限報(bào)警，斜率報(bào)警，開(kāi)路檢測(cè)和標(biāo)定故障，其tag名為Channel Status,包含：Chx Open Wire， ChxNet Number， Chx cal Fault，Chx In Hold，Chx Ramp Alarm，Chx L Limit Alarm ， Chx H Limit Alarm31756OF4電流接線方式 第五章 controllogix 系統(tǒng)數(shù)字量

26、模塊5.1 數(shù)字量模塊概述 Controllogix數(shù)字量模塊是提供ON/OFF檢測(cè)和輸出的輸入輸出模 塊，采用Producer/Consumer網(wǎng)絡(luò)模式，可生成信息進(jìn)行廣播，有以下基本特性：RIUP（熱插撥）Producer/Consumer網(wǎng)絡(luò)通訊模式模塊故障報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)診斷檢測(cè)時(shí)間標(biāo)記5.2 Controllogix統(tǒng)數(shù)字量模塊運(yùn)行：宿主關(guān)系：每塊開(kāi)關(guān)量模塊必須為一個(gè)Logix5550控制器所擁有,宿主控制器存儲(chǔ)每一個(gè)模塊的組合數(shù)據(jù)，并送I/O模塊組態(tài)字到確定的I/O模塊，開(kāi)始運(yùn)行。每塊controllogix模塊在正常運(yùn)行時(shí)，必須一直與其宿主控制器保持通訊。5.3 數(shù)字量輸入模塊的運(yùn)行

27、在傳統(tǒng)的I/O系統(tǒng)中，控制器論循輸入模塊以獲取輸入狀態(tài)，而在Controllogix系統(tǒng)中，模塊自動(dòng)生成并周期廣播其數(shù)據(jù)，廣播的頻率依靠組態(tài)的選項(xiàng)以及輸入模塊的位置（本地還是遠(yuǎn)程框架）本地框架中的輸入模塊： 有2個(gè)組態(tài)參數(shù)決定輸入模塊 廣播數(shù)據(jù)的頻率 RPI和COSRPI（Requested Packed Interral） 此參數(shù)規(guī)定模塊廣播數(shù)據(jù)的速率，范圍是0.2ms750msCOS（Change Of Status） 即每當(dāng)輸入狀態(tài)改變時(shí) （從ON到OFF或從OFF到ON ）就立即廣播其數(shù)據(jù)輸入模塊在遠(yuǎn)程框架中 僅RPI起作用5.4 輸出模塊的運(yùn)行輸出模塊在本地框架中 由于背板帶寬大，1

28、0m/s，故在控制器發(fā)送數(shù)據(jù)以后，模塊幾乎同時(shí)收到數(shù)據(jù)，在一個(gè)程序僅按RPI 間隙向輸出模塊送數(shù)據(jù)和得到回顯的數(shù)據(jù).輸出模塊在遠(yuǎn)程框架中 控制器僅按RPI間隔向輸出模塊送數(shù)據(jù)和得到回顯數(shù)據(jù)5.5 controllogix數(shù)字量模塊特性輸入模塊： Controllogix輸入模塊轉(zhuǎn)換為AC或?yàn)镈C，ON/OFF信號(hào)或合適的邏輯包括信號(hào)為控制器所使用。 輸出模塊： Controllogix輸入模塊轉(zhuǎn)換邏輯電平信號(hào)或?yàn)锳C或?yàn)镈C，ON/OFF信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)裝置特性 (1)RIUP (2)模塊故障報(bào)告 (3) 全軟件組態(tài) (4)電子鑰匙 (5)使用系統(tǒng)時(shí)鐘去標(biāo)記輸入信號(hào)（本地框架） 注意：每個(gè)模塊最好僅

29、有一點(diǎn)使用時(shí)間標(biāo)記 (6) producer/consumer模式 (7)濾波時(shí)間常數(shù)5.6 1756IB16接線 2. 故障與狀態(tài)報(bào)告對(duì)于1756IB16模塊，狀態(tài)字為Module Fault Word，這個(gè)字提供故障概況報(bào)告，tag名為Fault（b2：0：I、Fault、015） 5.7 175BOB16I模塊接線故障和狀態(tài)報(bào)告狀態(tài)字為：module fault word（模塊狀態(tài)字），這個(gè)字提供故障概述報(bào)告。Tag名為fault。如：b3：9：I 、Fault、0151756CNB ControlNet模塊 這種通訊模塊可以橋接cnet鏈致cnet或其他網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)，DH+，并可監(jiān)視

30、1756I/O模塊。 Controllogix系統(tǒng)組織數(shù)據(jù)7.1 Tag:Logix5550使用tag來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)并按需求存儲(chǔ)tag，tag有三種類(lèi)型：Base（基本型）：用于定義存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素的內(nèi)存Alias（別名型）：用于引用其它tag定義的內(nèi)存Consumed（消費(fèi)型）：其數(shù)據(jù)值來(lái)自的控制器7.2 數(shù)據(jù)類(lèi)型BOOL： 0、1SINT：128127INT：3276832767DINT：4字節(jié)整數(shù)REAL：4字節(jié)的浮點(diǎn)數(shù)7.3 主要結(jié)構(gòu)體AXIS：軸控制結(jié)構(gòu)體Control：數(shù)組（文件）指令的結(jié)構(gòu)體Counter：計(jì)數(shù)器指令的控制結(jié)構(gòu)體Message：MSG指令的控制結(jié)構(gòu)體PID：PID指令的控

31、制結(jié)構(gòu)體6)Timer：定時(shí)口指令的控制結(jié)構(gòu)體 第八章 程序開(kāi)發(fā)8.1 控制器操作系統(tǒng) 控制器操作系統(tǒng)是一個(gè)搶先多任務(wù)系統(tǒng)，即允許中繼正常執(zhí)行的程 序，并將任務(wù)切到另一不同的任務(wù)，一旦中繼任務(wù)執(zhí)行完畢，再將控制 切換回原來(lái)的任務(wù)。8.2 控制器中的任務(wù) 一個(gè)任務(wù)可為一組或多組程序提供時(shí)序及優(yōu)先級(jí)信息，這些程序是按照特定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行?？煞譃檫B續(xù)執(zhí)行任務(wù)和周期執(zhí)行的任務(wù),Logix5550控制口支持1個(gè)連續(xù)任務(wù)和31個(gè)周期任務(wù)。每個(gè)任務(wù)都有一個(gè)優(yōu)先級(jí)別，當(dāng)有多個(gè)任務(wù)被觸發(fā)時(shí)，操作系統(tǒng)根據(jù)優(yōu)先級(jí)別來(lái)決定執(zhí)行任務(wù)的先后共有115個(gè)優(yōu)先級(jí)別，1為最高，15為最低，另外，連續(xù)性任務(wù)優(yōu)先級(jí)別最低，每個(gè)任務(wù)都有

32、一個(gè)watchdog定時(shí)器，用于監(jiān)控任務(wù)的執(zhí)行。8.3 程序 一個(gè)任務(wù)最多有32個(gè)獨(dú)立程序，每個(gè)程序都有其子程序，一旦有 一個(gè)任務(wù)被激發(fā)則所有分配給該任務(wù)的程序?qū)雌浞纸M順序來(lái)執(zhí)行。8.4 連續(xù)任務(wù) 連續(xù)任務(wù)是按照自啟動(dòng)方式運(yùn)行的，每當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完成時(shí)，連續(xù)任 務(wù)將重新啟動(dòng)自己，而任何周期任務(wù)可以中繼連續(xù)任務(wù)。在創(chuàng)建Project 時(shí)，默認(rèn)的主任務(wù)是連續(xù)任務(wù)。8.5 周期性任務(wù) 周期性任務(wù)，即STI（可選定時(shí)中繼），它是由操作系統(tǒng)按照一個(gè) 重復(fù)的時(shí)段來(lái)觸發(fā)。 配置通訊連接 9.1 Controllogix系統(tǒng)通訊連接 Controllogix系統(tǒng)利用連接來(lái)建立兩臺(tái)設(shè)備間的通訊鏈路，這些 設(shè)備包括

33、控制器，通訊模塊，I/O模塊, Producer Tag /Consumer Tag.連接 形式如下： a) 控制器直接接到本地I/O或本地通訊模塊 b) 控制器直接接到遠(yuǎn)程I/O或遠(yuǎn)程通訊模塊 c) 控制器到遠(yuǎn)程框架（優(yōu)化機(jī)架） 9.2 I/O模塊連接 所有I/O模塊都可實(shí)現(xiàn)與控制器的雙向連接，當(dāng)Logix5550控制器 接至本地I/O時(shí)，只能采用直接連接的類(lèi)型；而Logix5550控制口與遠(yuǎn) 程I/O連接時(shí)，可采用直接連接或優(yōu)化機(jī)架連接這兩種方式。 I/O模塊的直接連接： 直接連接是控制器與I/O模塊之間的一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送鏈 路，控制器負(fù)責(zé)保持和監(jiān)控與I/O模塊之間的連接。I/O模塊的優(yōu)化

34、和機(jī)架連接 當(dāng)數(shù)字量I/O模塊處于一個(gè)遠(yuǎn)程框架中時(shí)，用戶可以選擇 優(yōu)化機(jī)架通訊。這種通訊是將控制口與其遠(yuǎn)程框架中的數(shù)字 量I/O模塊的多個(gè)連接組合起來(lái)。而不是針對(duì)每一個(gè)I/O模塊 分別采用單獨(dú)的直接連接。 ControlLogix系統(tǒng)TagTag的格式 框架名：槽號(hào)：類(lèi)型：成員名：子成員名.位框架名 ：是指本地框架或遠(yuǎn)程框架中通訊適配器模塊名槽號(hào) ：是模塊在框架中的位置類(lèi)型 ：是指數(shù)據(jù)類(lèi)型，C為組態(tài)，S為狀態(tài)，I為輸入，O為輸出成員名 ：是指模塊的屬性子成員名：是指模塊的子屬性位 ：是指屬性值所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位1756-IF16模塊自生成的Tag說(shuō)明1756-IF16組態(tài)模塊后，系統(tǒng)自動(dòng)生成兩類(lèi)

35、Tag，即C類(lèi)和I類(lèi)，如：Local:2:C和Local:2:ILocal:2:C包括下列屬性ModuleFilter ：為模塊的濾波時(shí)間常數(shù)RealTimeSample ：為模塊的實(shí)時(shí)采樣時(shí)間ChxConfig(x:07)：為模塊的組態(tài)數(shù)據(jù)值，包括下列子屬性AlarmDisable：禁止報(bào)警ProcessAlarmLatch：使能過(guò)程報(bào)警RateAlarmLatch：使能速率報(bào)警RangeType：輸入信號(hào)類(lèi)型DigitalFilter：數(shù)字濾波時(shí)間常數(shù) RateAlarmLimit：速率報(bào)警限制LowSignal：低信號(hào)值HighSigal：高信號(hào)值LowEngineering：零點(diǎn) Hi

36、ghEngineering：滿量程LAlarmLimit：低限值HAlarmLimit：高限值LLAlarmLimit：低低限值HHAlarmLimit：高高限值A(chǔ)larmDeadBand：報(bào)警死區(qū)CalBias：標(biāo)定修正值Local:2:I包括下列屬性ChannelFault：通道故障，若任何通道有故障，其相應(yīng)位置1ChxFault：對(duì)應(yīng)每個(gè)通道的故障，x為07。ModuleFault：模塊故障AnalogGroupFaullt：若任何通道有故障,次位置1Calibrating：正在標(biāo)定模塊CalFault：標(biāo)定故障ChxStatus：通道x狀態(tài)報(bào)告ChxCalFault：通道x標(biāo)定故障Ch

37、xUnderrange：通道x低范圍ChxOverrange：通道x超范圍ChxRateAlarm：通道x速率報(bào)警ChxLAlarm：通道x低報(bào)警ChxHAlarm：通道x高報(bào)警ChxLLAlarm：通道x低低報(bào)警ChxHHAlarm：通道x高高報(bào)警ChxData：通道x數(shù)據(jù)值RollingTimestamp：數(shù)據(jù)采集時(shí)，模塊自動(dòng)記錄Timestamp(時(shí)間標(biāo)記)1756-OF4模塊自生成的Tag說(shuō)明 1756-OF4組態(tài)模塊后，系統(tǒng)自動(dòng)生成三類(lèi)Tag，即C類(lèi)，I類(lèi)和O類(lèi)，如：Local:9:C,Local:9:I和Local:9:OLocal:9:CProgToFaultEn：在編程方式下出

38、現(xiàn)通訊故障，采取的輸出方式，0為編程時(shí)的輸出值，1為故障時(shí)的輸出值，分別對(duì)應(yīng)ProValue,FaultValueChxConfig.HoldForInit：輸出是否保持初始狀態(tài)。當(dāng)通道被設(shè)置成HoldForInit時(shí)，輸出值一直保持其當(dāng)前值直至控制器輸出值與輸出端子的值之差在全刻度范圍的0.1%時(shí)，才將控制器輸出值送到輸出模塊。主要發(fā)生在上電，通訊失敗，從編程切換到運(yùn)行這三種情況。ChxConfig.AlarmDisable：禁用所有報(bào)警ChxConfig.RampAlarmLatch：使能速率報(bào)警ChxConfig.LimitAlarmLatch：使能限幅報(bào)警ChxConfig.Fault

39、Mode：1表示通訊失敗時(shí)，輸出值為用戶定義值；0表示輸出保持最后狀態(tài)ChxConfig.ProgMode：1表示進(jìn)入編程方式時(shí)，輸出值為用戶定義值；0為輸出保持最后狀態(tài)ChxConfig.RampToRun：運(yùn)行時(shí)在當(dāng)前輸出值和最新請(qǐng)求輸出值之間使能速率限制，速率限制值為RampRate.ChxConfig.RampRate：速率限制值ChxConfig.RampToProg：編程方式下，使能速率限制，其值為ChxConfig.ProgValueChxConfig.RampToFault：故障時(shí)，使能速率限制，其值為ChxConfig.FaultValueChxConfig.RangeTyp

40、e：定義通道的輸出范圍ChxConfig.MaxRampRate： 最大速率限制值ChxConfig.FaultValue：用戶定義的故障輸出值ChxConfig.ProgValue：用戶定義的編程方式輸出值ChxConfig.LowSignal：低信號(hào)值ChxConfig.HighSignal：高信號(hào)值ChxConfig.LowEngineering：低工程單位值ChxConfig.HighEngineering：高工程單位值ChxConfig.LowLimit：低限幅值ChxConfig.HighLimit：高限幅值ChxConfig.CalBias：標(biāo)定修正值Local:9:IChann

41、elFault：通道故障，若任何通道有故障，其相應(yīng)位置1ChxFault：對(duì)應(yīng)每個(gè)通道的故障，x為07。ModuleFault：模塊故障AnalogGroupFaullt：若任何通道有故障,次位置1Calibrating：正在標(biāo)定模塊CalFault：標(biāo)定故障ChxStatus：通道x狀態(tài)報(bào)告ChxOpenWire：表示通道x開(kāi)路ChxNotANumber：接收到的為一無(wú)效值ChxCalFault：通道x標(biāo)定故障ChxInHold：通道x保持輸出值ChxRampAlarm：通道x發(fā)生速率報(bào)警ChxLLimitAlarm：通道x有低限報(bào)警ChxHLimitAlarm：通道x有高限報(bào)警Rollin

42、gTimeStamp：時(shí)間標(biāo)記值Local:9:OChxData：通道x的實(shí)際輸出值1756-IR6I模塊自生成的Tag說(shuō)明1756-IR6I組態(tài)模塊后，系統(tǒng)自動(dòng)生成兩類(lèi)Tag，即C類(lèi)和I類(lèi)，如：KJB:9:C和KJB:9:IKJB:9:C包括下列屬性TempMode：0為華氏度，1為攝氏度ProgToFaultEn：在編程方式下出現(xiàn)通訊故障，采取的輸出方式，0為編程時(shí)的輸出值，1為故障時(shí)的輸出值，分別對(duì)應(yīng)ProValue,FaultValueRealTimeSample：實(shí)時(shí)采樣時(shí)間ChxConfig.RangeTypeNotch：通道x熱電阻類(lèi)型選擇ChxConfig.AlarmDisable：通道x禁止報(bào)警ChxConfig.ProcessAlarmLatch：通道x過(guò)程報(bào)警使能ChxConfig.RateAlarmLa