ControlLogix数字量输入输出控制
第二章ControlLogix控制器概要
第二章ControlLogix 控制器本章内容 :控制器的程序构造、数据构造、CPU、内存、容量的议论。
本章目的 :详细认识控制器程序言件的构造和调用关系；详细认识控制器数据文件的种类和定义构造方式；；认识CPU 的工作过程，认识内存的运用分派，认识容量的内容和含义。
在 ControlLogix 系统中，主管逻辑程序运转及数据互换工作的模块被称为控制器，而在传统的可编程序控制器 PLC5/SLC500 则被称为办理器，二者的差异在于通信接口部分。
PLC5/SLC500 的办理器包含了它们的各种各种的通信口，几乎所有的通信都是经过办理器对外，入选定了控制器的型号，也就决定了通信的形式，一旦要改变通信网络，就一定改换办理器，用户在为某些通信口买下特定型号的办理器的同时，有可能也买下了自己不需要的通信口，此外，要扩展网络或增添不同的网络是特别困难或不行能的。
ControlLogix 控制器只保存了作为基本编程口的串口，分别了所有的网络通信口，使之成为独立的通信模块，经过背板实现它们的信息连结，进而，改变网络种类，扩展新的网络，成立同种种类的多个网络，都是特别简单实现的，系统配置的价钱也变得合理。
ControlLogix 控制器是控制系统的核心模块，负责控制系统的控制工作，它采集与之有关的数据，主假如来自于 I/O 模块、通信模块、其余控制器模块的数据，运转早先编制好的控制器功能程序，实现控制的全过程；控制器还为各种人机界面供应操作和监督数据，开放的、方便而自由的网络通道，使外面机器简捷而迅速地接见控制器的内存，获取所需数据。
从应用上来说， ControlLogix 控制器的主要硬件包含了 CPU 和内存两大零件，它们分其余作用是：CPU 共有两个，一个称为逻辑 CPU，主管逻辑控制和数据办理；一个称为背板 CPU，主管背板通信。
内存分为基本内存和扩展内存，基本内存用来寄存控制器与外面互换的通信数据，扩展内存寄存用户的逻辑程序和内部数据。
罗克韦尔ControlLogixPLC
2．按功能分类 （1）低档PLC 低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能，还有 少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。 （2）中档PLC 中档PLC除具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、 数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。 （3）高档PLC 高档PLC除具有中、低档PLC的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、 位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。
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。
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。
Controllogix 系统介绍
Controllogix 系统介绍Controllogix 集中了Logix 通用平台的多种优点---通用的编程环境、通用的通讯网络、通用的控制引擎---提供了一个既能满足您高性能应用需求又易于使用的环境。
Controllogix 在编程软件、控制器和输入输出诸方面的紧密集成降低了在试运行和正常操作的开发成本和时间。
◆Controllogix 系统以紧凑的、经济的产品提供离散控制、驱动控制、运动控制、过程控制、安全控制、便利的通讯连接、艺术级的输入输出功能。
Controllogix 系统是模块化的系统，您能有效的设计、建立和修改它，这有助于在培训和工程方面显著的降低成本。
◆真正意义上的冗余控制器结构提供无扰动切换和高可靠性。
◆提供众多的通讯选择、更多的模拟量、数字量和特殊输入输出模块。
◆Controllogix 产品通过了TUV 认证，能够应用于SIL 2 要求的项目中。
Controllogix 内容容量最大可扩展到8M,Controllogix 控制器支持高标准过程控制应用，提供了在一个单一的集成环境中对运动控制指令进行高速处理的功能。
Controllogix 提供了模块化的通讯网络连接选择，您根据您的需要购买相应的通讯模块即可。
Controllogix 解决方案同样提供时间同步能力,这个在第一故障条件和过程顺序应用中是特别重要的。
可以根据应用要求，选用不同存储容量的Controllogix 控制器。
可用CompactFlash 卡做程序的移动存储设备。
Controllogix 系统具有以下优点：◆适合顺序、过程、传动、运动控制的模块化高性能控制平台每个Controllogix 控制器可以执行多个控制任务，减少需要的控制器数量，这样，解决故障更快。
可以分别出发几个周期性任务以达到更高的性能水平。
◆可以在一个机架上使用多个处理器、通讯模块和输入输出模块Controllogix 处理器、输入输出模块、通讯模块就像网络上的智能节点。
ControlLogiix手册
允许定义1个，亦可以不定义。
•
周期型任务 指的是定时中断执行的逻辑程序，周期性的
执行任务，须定义周期时间，要设定优先级别，最多可以定义
31个。
•
事件触发型任务 指的是事件触发引起的任务调用，事件触
发可以是外部输入点变化引起（如同PLC5/SLC500）,也可以由
Consumed 标签引起或直接指令调用引起，还可以由运动控制
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ControlLogix系统概述(4)
Logix 系列控制器类型
• ControlLogix • FlexLogix • CompactLogix • SoftLogix • DriveLogix
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ControlLogix系统概述(5)
ControlLogix系统网络类型
• EtherNet/IP • ControlNet • DeviceNet • DH+/RIO • DH485/串口 • 第三方通信
-- 直连的数据采集 -- OPC数据的采集 -- 优化的数据采集
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Logix5000控制器的在线连接(2)
RSLinx® 组态软件
驱动组态 驱动类型选择 已在使用的驱动
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Logix5000控制器的在线连接(3)
RSLinx® 组态软件
浏览窗口 自动刷新
选择背板
X
背板模块浏览
X
缺失或有问题的模块
组态信息的存盘文件。
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创建一个新项目(2)
创建新项目
选择控制器类型 选择版本 项目名称
说明 可空白 框架尺寸
控制器所在槽号 项目文件存放路径
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创建一个新项目(3)
控制器特性
查看主要故障 和次要故障
controllogix系统介绍
Flex I/O 变频器 传感器 执行器
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操作员 接口
开关
Copyright © 2000 Rockwell International
ProcessLogix 过程控制系统
工厂管理系统
RSView for Windows NT Ethernet ControlLogix
High Alarm Low Alarm Comm. Err. High Alarm Low Alarm Comm. Err.
Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix系统概述
Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix系统概述
Copyright © 2000 Rockwell International
路由器 TCP/IP HMI 交换机 操作员站 Lgx I/O 网桥 操作员接口 Flex I/O
变频器 PLCs
DeviceNet
• 带有诊断功能的智能设备 和 I/O • 64 节点/网络 • 125, 250, 500 Kbps可调 • 8 字节大小的分组
阀 马达 启动器
HMI 网桥
远程 I/O
在切换时两个cnb网桥将自动地互换地址任一外部的controlnet设备将继续和新的主控制器进行通讯
ControlLogix 系统概述
08/14/00
Copyright © 2000 Rockwell
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ControlLogix 新一代集成通讯与控制平台
ControlLogix系统概述
ControlLogix系统是罗克韦尔自动化有限公司（原 Allen-Bradley 艾伦布拉德利有限公司 ）继传统可编程控 制器PLC2、PLC5/SLC500之后推出的第三代工业控制产 品。 它是高度模块化结构的、可灵活地进行任意组合和扩 充的高性能控制平台；通过背板总线强大的网关功能完 成信息层、控制层和设备层三个开放式的通信平台之间 的自由转换，并兼容DH+、RI/O、DH485/串口等传统通 信网络
第四章ControlLogix 控制器指令介绍和编程应用
第四章 ControlLogix 控制器指令介绍和编程应用本章内容: C ontrolLogix 控制器指令分类介绍。
本章目的:掌握编写程序的基本要求，通过指令的分类学习了解各类指令的特点，正确理解指令参数的输入，尤其是数据类型的运用，着重于通讯指令的学习。
应该说，ControlLogix 控制器与传统的可编程序控制器PLC-5/SLC500最大的区别是硬件结构的变化、数据结构的变化和通讯系统的变化，但它仍然保留或沿用了传统的可编程序控制器的指令系统，指令功能的差异不大，所以，关于编程，还有许多经验可以借鉴。
一.控制器编程基础要得到一个简洁、精确、严密的逻辑控制程序，除了对生产过程工艺的了解和分析，对整个控制系统正确的规划和设计，还要对程序的逻辑结构（即指令执行顺序）、数据的刷新过程、指令的详尽功能有着深刻的了解，才能正确地去编写或修改程序。
关于编程的基础知识有如下三个方面需要了解。
1．梯形图程序的逻辑结构ControlLogix 控制器的控制程序编写方式有梯形图程序、顺序功能流程图程序和语句程序。
语句编程的程序可编译成梯形图程序相似的执行顺序，是适合计算机程序开发人员使用的方式；顺序功能流程图程序实质上是一个结构程序，它的结构元素还是梯形图程序或语句程序。
所以，控制器的编程，通常是基于梯形图程序的编程。
梯形图程序由指令构成的逻辑梯级集合而成，逻辑梯级的结构则由输入指令和输出指令两部分组成：输入指令决定梯级条件的指令，通常是以下三类指令：∙位指令的逻辑运算结果在梯形图中用得最多的形式，根据生产过程的与或非逻辑关系编制出来的结构，其结果必为逻辑结果。
∙比较指令的比较结果用大小相等关系进行比较和数值范围进行判定而产生的逻辑结果。
∙检测或诊断的结果两条特殊的指令SQI和DTR可对操作对象进行检测和诊断，得出逻辑结果。
输入指令的运行，并不产生执行某种操作的动作，但都会得到逻辑结果，这就是梯级条件，它将决定要不要做，梯级条件的存在有两种情形：持续一段时间，逻辑上表现为宽脉冲出现瞬间时间，逻辑上表现为窄脉冲梯级条件的存续时间，是编写输出指令的重要依据，它将确定输入指令和输出指令配合使用的关系。
RA新一代可编程序控制器Contrologix详介绍
（无需处理器参与）
– 10MB/100MB Ethernet, – ControlNet, – DH+,
Ethernet
ControlNet
– RIO, – DeviceNet , – Serial-DF1 (controller),
– Serial ASCII
–各种网络接口的混合配置 –按需要增减网络的接口
解决方案 应用领域 控制方式 控制产品
客户需求
轮胎
包装线 SCADA 组装线
材料处理线
电力监控
纺织机
测试台 石油化工
轧钢 批处理
混合/搅拌
高速顺序 控制
(PLC系统)
运动控制 (伺服系统)
过程控制 (DCS系统) 传动控制
(传动系统)
Logix5000TM ControlLogixTM RSLogix5000
I/O数据交换方式之二: 周期性
CTLR1
CTLR2
ALLEN- BRADLEY
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F1 0
Panel Vi ew 550
7
8
9
4
5
6
1
2
3
.
0
-
<
-
<- -- --- -- --- -- --- -'
-
^
<
>
v
HMI
Cyclic Rate 200ms Temperature Sensor
Cyclic Rate
Cyclic Rate
Cyclic Rate
Drive1 100ms Drive2 50ms
第3章 Control Logix 可编程控制器
单一处理器寻址能力：DI/DO:128,000 AI/AO:4000 多达32个不同任务, 15个优先级保证重要任
务优先
大容量内存可选，2-32M 高性能 CPU(<0.08ms/KB布尔指令) 灵活的网络编程
15
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4.2 Control Logix 5000系列PLC软硬件
CPU执行PID回路数量估算表
Controller
1756－L55
1756－L6X 10ms 20ms 40ms 100ms 250ms 300ms 1000ms
6 PID
18 PID
13 PID
36 PID
2 6 PID
72 PID
64 PID
180 PID
161 PID
450 PID
322 PID
RS232 BAT OK
O K
0
7
15
RUN
REM
PROG
DIAGNOSTIC
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4.2 Control Logix 5000系列PLC软硬件
ControlLogix背板设计的优点
控制器不再作为控制系统的核心 背板上任一个设备可以发出广播信息,可以和任何一个
设备进行通讯
提高了系统的带宽和性能
(2学时)
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第四章 Control Logix 可编程控制器
4.1 Control Logix 系列PLC 概述 4.2 Control Logix 5000系列PLC软件、硬件 4.3 传感器与模拟输入输出模块的连接
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4.1 Control Logix 系列PLC 概述
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实验 ControlLogix数字量输入输出控制
一、实验目的
了解RSLinx软件的基本用法
了解RSLogix5000编程的基本方法与逻辑设计
使用ControlLogix进行数字量输入输出控制
二、实验任务
RSLogix5000编程仿真十字路口彩灯控制
三、实验设备和软件
实验设备: 网络控制平台、导线若干、380V电源、PC机
实验软件：RSLinx、RSLogix5000
四、实验步骤
步骤一：连线
本实验中，用导线将位于控制台上的数字输入区的I0插口与点动/自锁按钮区插孔C7，I1与插孔C8连起来，把SB7作为启动按钮，SB8作为停止按钮。
数字输入区中的GND-0 (17)端口与24V电源-相连，C7，C8所对应的COM端口(即和其同一列的COM端口)与24V电源+相连。
控制台中数字输出区的O0－O5分别用导线和指示灯区的L1-L3，L9－L11这个六个插孔一一对应相连；在指示灯区，从左端数起的三个COM端均应与24V（－）相连；数字输出区的DC-0插孔应与电源24V（＋）相连，RTN OUT-0与电源24V（－）相连。
步骤二：RSLinx的设置
1、运行RSLinx，单击菜单栏中的“Communication/Configure Drivers…”,弹出“Configure Driver Types”的对话框（图 2.1）。
单击“Available Driver Types”的下拉箭头，选择添加驱动程序，由于PC机和ControlLogix5555是通过以太网连接，所以这里选“Ethernet devices”。
图2.1
选好“Ethernet devices”后，单击“Add New”,就出现如图2.2的对话框，单击OK。
图2.2
2、单击“Add New”按钮，弹出“Add New RSLinx Driver”窗口。
输入新驱动的名称，如：AB_ETH-1, AB_ETH1-2等。
单击“OK”按钮，弹出如图2.3的窗口。
在Station Maping窗口栏中，对应“Station 0”，填入“Host Name”。
该PLC模块在内网的地址：192.168.0.211，相应填入，则组态成功。
（注意，此时ControlLogix5555必须已加上电源）。