羅克韋爾ControlLogix系統(tǒng)硬件體系架構(gòu)

1、2.1 2.1 羅克韋爾羅克韋爾ControlLogixControlLogix系統(tǒng)的產(chǎn)品線介紹系統(tǒng)的產(chǎn)品線介紹2.2 2.2 羅克韋爾羅克韋爾ControlLogixControlLogix系統(tǒng)的控制功能和主要性能特點(diǎn)系統(tǒng)的控制功能和主要性能特點(diǎn)2.3 2.3 羅克韋爾羅克韋爾ControlLogixControlLogix系統(tǒng)的主要模塊及功能系統(tǒng)的主要模塊及功能2.4 2.4 系統(tǒng)的系統(tǒng)的I/OI/O架構(gòu)架構(gòu)2.5 ControlLogix PLC2.5 ControlLogix PLC系統(tǒng)的控制器系統(tǒng)的控制器2.6 ControlLogix PLC2.6 ControlLogix PLC

2、系統(tǒng)的電源模塊系統(tǒng)的電源模塊2.7 2.7 數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入/ /輸出模塊輸出模塊2.8 2.8 模擬量輸入模擬量輸入/ /輸出模塊輸出模塊2.9 2.9 ControlLogixControlLogix系統(tǒng)的系統(tǒng)的I/OI/O模塊工作模式模塊工作模式2.10 ControlLogix2.10 ControlLogix系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信模塊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信模塊2.11 ControlLogix2.11 ControlLogix系統(tǒng)的專用模塊系統(tǒng)的專用模塊2.12 ControlLogix2.12 ControlLogix系統(tǒng)的機(jī)架背板系統(tǒng)的機(jī)架背板2.132.13 系統(tǒng)組態(tài)系統(tǒng)組態(tài)產(chǎn)品線如圖2-

3、1所示。1 1ControlLogixControlLogix控制器控制器ControlLogix控制器適用于大規(guī)模的控制系統(tǒng)，可以控制大量的I/O點(diǎn)，具有極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。2 2CompactLogixCompactLogix控制器控制器CompactLogix控制器較適合于幾百個控制點(diǎn)的工作站級的小型PLC系統(tǒng)，將逐漸替代SLC500系列PLC。3 3FlexLogixFlexLogix控制器控制器FlexLogix控制器是從1794系列的適配器發(fā)展而來的，廣泛應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)。一個簡單的FlexLogix系統(tǒng)包含一個控制器和最多8個輸入/輸出模塊。4 4DriveLogixDriv

4、eLogix控制器DriveLogix控制器是專用于變頻驅(qū)動器的控制器，可以減少控制層和變頻驅(qū)動器之間的通信，將相關(guān)的邏輯控制直接放在變頻驅(qū)動器上，適用于傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。5 5SoftLogixSoftLogix控制器SoftLogix控制器是基于PC平臺的控制器，把控制和信息組合在一個單元中，適用于以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用。6 6ProcessLogix ProcessLogix 控制器ProcessLogix控制器是小型DCS系統(tǒng)控制器，與ControlLogix控制器共用1756的框架及其I/O模塊，這兩種控制器可以構(gòu)成混和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)DCS與PLC的無縫連接及信息交換。1 1控制功能控制功能（1

5、）順序控制（2）過程控制（3）驅(qū)動控制（4）運(yùn)動控制ControlLogix系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。ControlLogix平臺不僅技術(shù)領(lǐng)先，而且有多種解決方案，集成簡易，在能源電力、冶金、市政、基礎(chǔ)設(shè)施、水處理、煙草、消費(fèi)品制造、造紙、石化、油氣輸送、交通、地鐵、汽車、采礦等各個行業(yè)中都有廣泛應(yīng)用，如圖2-3所示。2 2主要性能特點(diǎn)主要性能特點(diǎn)（1）Logix處理器的功能強(qiáng)大。（2）創(chuàng)新的機(jī)架和背板采用最大可用性設(shè)計(jì)，使用生產(chǎn)者/消費(fèi)者（Producer/ Consumer）技術(shù)的無源多主數(shù)據(jù)總線。（3）支持ControlNet、DeviceNet等標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)現(xiàn)場總線，兼容Hart過程儀

6、表總線協(xié)議，同時提供與各類第三方控制系統(tǒng)的廣泛接口。（4）支持開放的100Mbps EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)，控制系統(tǒng)和上位機(jī)可以組成多服務(wù)器/多客戶端模式的實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。（5）在EtherNet/IP、ControlNet和DeviceNet各層網(wǎng)絡(luò)中采用統(tǒng)一的CIP協(xié)議，該協(xié)議可以區(qū)別對待實(shí)時控制數(shù)據(jù)和非實(shí)時監(jiān)視/組態(tài)數(shù)據(jù)，保證了工業(yè)控制的實(shí)時性和確定性。（6）用戶通過軟件刷新，即可實(shí)現(xiàn)包括處理器在內(nèi)的各種模塊的升級。（7）系統(tǒng)的所有模塊，包括I/O模塊均為智能化模塊，均可帶電插拔。ControlLogix系列PLC系統(tǒng)的主要部件如表2-1所示。ControlLogix PLC系統(tǒng)的實(shí)物

7、如圖2-4所示。1 1單處理器本地單處理器本地I/OI/O架構(gòu)架構(gòu)一個最小的單處理器本地ControlLogix PLC系統(tǒng)由一個機(jī)架背板（chassis）、一個電源、一個處理器模塊、一個I/O模塊組成。模塊在機(jī)架背板內(nèi)任意排列，機(jī)架內(nèi)的各模塊通過背板無源數(shù)據(jù)總線傳遞數(shù)據(jù)，如圖2-5所示。2 2多處理器本地多處理器本地I/OI/O架構(gòu)架構(gòu)在同一個ControlLogix機(jī)架背板內(nèi)安裝多個處理器，可以使每個處理器獨(dú)立執(zhí)行各自的控制任務(wù)。但是，在多處理器本地I/O架構(gòu)中要進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，為每一個I/O指明宿主控制器。多處理器本地I/O架構(gòu)如圖2-6所示。3 3遠(yuǎn)程或分布式遠(yuǎn)程或分布式I/OI/O架構(gòu)

8、架構(gòu)對于需要I/O遠(yuǎn)程分站，或控制點(diǎn)數(shù)比較分散，實(shí)時性和經(jīng)濟(jì)性都有比較嚴(yán)格要求的應(yīng)用，ControlLogix系統(tǒng)提供了遠(yuǎn)程或分布式I/O體系結(jié)構(gòu)解決方案。遠(yuǎn)程或分布式I/O架構(gòu)如圖2-7所示。1 1基本介紹基本介紹從應(yīng)用上來說，ControlLogix控制器的硬件主要包括控制器的CPU和內(nèi)存兩大部件，它們的作用分別如下。CPU：共有兩個，一個是邏輯CPU，主要負(fù)責(zé)邏輯控制和數(shù)據(jù)處理；一個是背板CPU，主要負(fù)責(zé)背板通信。內(nèi)存：可以分為基本內(nèi)存和擴(kuò)展內(nèi)存，基本內(nèi)存主要用來存儲控制器與外部交換的通信數(shù)據(jù)，擴(kuò)展內(nèi)存主要存儲用戶的邏輯程序和內(nèi)部數(shù)據(jù)。不同類型控制器的結(jié)構(gòu)是不同的，其CPU執(zhí)行的任務(wù)和內(nèi)

9、存存儲的內(nèi)容不同，它們之間的關(guān)系也不同，如圖2-8所示。（1）邏輯CPU邏輯CPU系統(tǒng)高層管理的內(nèi)容主要包括：操作系統(tǒng)的操作執(zhí)行；MSG的信息處理；串口通信；連接信息的管理。（2）背板CPU背板CPU主要負(fù)責(zé)外部數(shù)據(jù)交換的操作，訪問I/O內(nèi)存。背板CPU的優(yōu)先級別比邏輯CPU更高。當(dāng)背板CPU有新的外來數(shù)據(jù)要刷新基本內(nèi)存的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時，可以中斷邏輯CPU正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信，先刷新數(shù)據(jù)緩沖區(qū)?？刂破鞯膬?nèi)存中總有一部分是用做信息緩沖區(qū)的，存儲動態(tài)連接信息，作為系統(tǒng)運(yùn)行時信息交換的臨時存儲區(qū)。主要存儲的信息包括：信息處理過程的進(jìn)出隊(duì)列；RSLinx數(shù)據(jù)處理的標(biāo)簽組；在線編輯時的臨時存儲；趨勢圖的數(shù)據(jù)

10、緩沖區(qū)。2控制器的型號分類及主要技術(shù)參數(shù)ControlLogix系列PLC的型號分類及主要技術(shù)參數(shù)如表2-2所示?？刂破飨盗刑杻?nèi)存最大功耗5V背板電流24V背板電流數(shù)據(jù)和邏輯內(nèi)存I/O內(nèi)存非易失內(nèi)存1756-L55M12750KB208KB無5.6W1.23A0.014A1756-L55M131.5MB208KB無5.6W1.23A0.014A1756-L55M143.5MB208KB無5.7W1.25A0.014A1756-L55M167.5MB，用于數(shù)據(jù)的3.5MB208KB無6.3W1.48A0.014A1756-L55M22750KB208KB750KB5.6W1.23A0.014A1

11、756-L55M231.5MB208KB1.5MB5.6W1.23A0.014A1756-L55M243.5MB208KB3.5MB5.7W1.25A0.014A1756-L612MB478KB64MB3.5W1.2A0.014A1756-L624MB478KB64MB3.5W1.2A0.014A1756-L638MB478KB64MB3.5W1.2A0.014A3 3控制器面板控制器面板ControlLogix系列PLC控制器如圖2-9所示。其前面板上有一些與操作及狀態(tài)顯示有關(guān)的模式選擇開關(guān)和LED（發(fā)光二極管）狀態(tài)/故障顯示燈。（1）狀態(tài)指示燈控制器面板上的狀態(tài)指示燈可以直觀地顯示控制器一

12、些重要的狀態(tài)信息，用戶在不使用編程終端的情況下，也能了解控制器的工作情況。（2）鑰匙開關(guān)鑰匙開關(guān)可以選擇控制器的本地工作狀態(tài)，共有3個選擇擋位。（3）通信串口控制器的通信串口主要用于在編程時傳輸應(yīng)用程序的。串口的連接方式如圖2-10所示。（4）控制器結(jié)構(gòu)ControlLogix控制器的結(jié)構(gòu)如圖2-11所示。4 4控制器內(nèi)存結(jié)構(gòu)控制器內(nèi)存結(jié)構(gòu)隨機(jī)存儲器（RAM）由一系列寄存器陣列組成。這種存儲器可以進(jìn)行讀、寫操作。只讀存儲器（ROM）有兩種，一種是不可擦除ROM，這種存儲器只能寫入一次，不能改寫；另一種是可擦除EPROM和EEPROM，這種存儲器擦除后還可以重寫。ControlLogix系列PL

13、C控制器的內(nèi)存主要分為基本內(nèi)存和擴(kuò)展內(nèi)存，且所有內(nèi)存元件均在電路板上，不需要配置額外的芯片。（1）基本內(nèi)存基本內(nèi)存長度固定，存儲來自背板、控制器與外部設(shè)備通信的交換數(shù)據(jù)，主要包括：初始化操作系統(tǒng)用的43KB。I/O模塊交換數(shù)據(jù)。這是建立I/O模塊時產(chǎn)生的模塊結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。I/O強(qiáng)制數(shù)據(jù)表。這是建立I/O模塊時產(chǎn)生的列表。 Produced/Consumed標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)。這是建立Produced/Consumed標(biāo)簽產(chǎn)生的。信息數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。這是各種信息交流活動極為活躍的動態(tài)區(qū)域。（2）擴(kuò)展內(nèi)存擴(kuò)展內(nèi)存是用戶根據(jù)實(shí)際需求，選擇不同容量的內(nèi)存，存儲用戶程序、內(nèi)部數(shù)據(jù)、RSLinx直接訪問的數(shù)據(jù)等。5 5

14、控制器的連接容量控制器的連接容量控制器對外的數(shù)據(jù)交換統(tǒng)稱為信息的連接，也就是通常所說的PLC可以帶I/O的能力，分為靜態(tài)連接和動態(tài)連接兩種。一個ControlLogix控制器的最大可連接容量為250個，通常占用連接情況如下：本地機(jī)架中的I/O模塊，每塊占用1個連接。遠(yuǎn)程機(jī)架中非離散量模塊各占用1個連接。遠(yuǎn)程機(jī)架非優(yōu)化離散量模塊各占1個連接。遠(yuǎn)程同一個機(jī)架所有的優(yōu)化離散量模塊共占1個連接。每塊DH/RIO模塊占用1個連接。每塊DNB模塊占用2個連接。每個RIO 的適配器占用1個連接。每個Produce占用1個連接，對應(yīng)Produce Tag外部每一個Consume Tag占用1個連接?？刂破髦械?/p>

15、每一個Consume Tag占用1個連接。每條MSG指令占用1個連接，可以通過取消MSG指令中的Cache Connection功能來釋放非執(zhí)行中的MSG連接。6 6通信數(shù)據(jù)的同步機(jī)制通信數(shù)據(jù)的同步機(jī)制背板CPU將交換的I/O數(shù)據(jù)和Produced/Consumed標(biāo)簽放在基本內(nèi)存區(qū)域。邏輯CPU在執(zhí)行程序使用到I/O地址時，也會訪問同一內(nèi)存區(qū)。邏輯CPU和背板CPU是相互獨(dú)立工作的，背板CPU的優(yōu)先級高于邏輯CPU。背板CPU可以中斷正在訪問基本內(nèi)存區(qū)域的邏輯CPU，以刷新數(shù)據(jù)，如圖2-12所示。1 1基本介紹基本介紹ControlLogix PLC系統(tǒng)的電源模塊主要有兩種作用：一是向底板提

16、供直流電源，為CPU、I/O模塊、通信模塊和專用功能模塊等提供電源；二是保護(hù)系統(tǒng)免受噪聲雜波和額定電壓擺動影響。電源模塊可以分為標(biāo)準(zhǔn)電源模塊和冗余電源模塊。（1）標(biāo)準(zhǔn)電源模塊標(biāo)準(zhǔn)電源模塊主要包括1756-PA72、1756-PB72、1756-PA75、1756-PB75、1756-PC75、1756-PH75。標(biāo)準(zhǔn)電源模塊直接安裝在機(jī)架左端。標(biāo)準(zhǔn)電源模塊的主要技術(shù)參數(shù)如表2-3所示。（2）冗余電源模塊冗余電源模塊主要包括1756-PA75R和1756-PB75R。其主要技術(shù)參數(shù)如表2-4所示。2 2電源負(fù)載與變壓器負(fù)載間的線性關(guān)系電源負(fù)載與變壓器負(fù)載間的線性關(guān)系這里以標(biāo)準(zhǔn)電源模塊為例，說明電

17、源負(fù)載與變壓器負(fù)載之間的線性關(guān)系，如圖2-13所示。1 1數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入/ /輸出模塊原理輸出模塊原理（1）數(shù)字量輸入模塊原理PLC的輸入電路按外接電源的類型分為直流輸入電路和交流輸入電路；按PLC輸入模塊公共端（COM 端）電流的流向分為源輸入電路和漏輸入電路；按光耦發(fā)光二極管公共端的連接方式分為共陽極和共陰極輸入電路；按接線方式分為匯點(diǎn)式、分組式和分隔式。匯點(diǎn)式的各I/O電路有一個公共點(diǎn)，各輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)共用一個電源；分組式的I/O電路分為若干組，每個組的I/O電路有一個公共點(diǎn)，各組之間的電路是分開的，可以分別使用不同的電源；分隔式的各I/O電路之間都是相互隔離的，每一個I/O均可以

18、使用單獨(dú)的電源，如圖2-14所示。直流輸入模塊的內(nèi)部電路如圖2-15所示。交流輸入模塊的內(nèi)部電路如圖2-16所示。（2）數(shù)字量輸出模塊原理同樣，數(shù)字量輸出模塊也有兩種基本的信號類型：直流信號輸出和交流信號輸出。直流輸出模塊的內(nèi)部電路如圖2-17所示。交流輸出模塊的內(nèi)部電路如圖2-18所示。（3）外接開關(guān)量信號和PLC輸入電路的連接NPN和PNP輸出電路的形式分別如圖2-19和圖2-20所示。NPN集電極開路輸出為0V，當(dāng)輸出OUT端和PLC輸入端相連時，電流從PLC的輸入端流出，從PLC的公共端流入，為PLC的漏型電路形式。即NPN集電極開路輸出只能接漏型或混合式輸入電路形式的PLC，連接圖如

19、圖2-21所示。PNP集電極開路輸出為+V高電平，當(dāng)輸出OUT端和PLC輸入端相連時，電流從PLC的輸入端流入，從PLC的公共端流出，此為PLC的源型電路的形式。即PNP集電極開路輸出只能接源型或混合型輸入電路形式的PLC，連接圖如圖2-22所示。每個安裝在機(jī)架上的ControlLogixI/O模塊，都需要有可拆卸接線端子塊（RTB）或者一個1492接口模塊（IFM），以便連接從現(xiàn)場來的線?？刹鹦督泳€端子塊如圖2-23所示。2 2直流輸入模塊直流輸入模塊直流輸入模塊的主要技術(shù)參數(shù)如表2-5所示。這里以直流輸入模塊1756-IB16D（見圖2-24）為例，作簡單介紹。3 3直流輸出模塊直流輸出模

20、塊直流輸出模塊的主要技術(shù)參數(shù)如表2-6所示。這里以直流輸出模塊1756-OB16D（見圖2-25）為例，作簡單介紹。4 4交流輸入模塊交流輸入模塊交流輸入模塊的主要技術(shù)參數(shù)如表2-7所示。模塊號1756-IA8D1756-IA161756-IA16I1756-IA321756-IM16I1756-IN16輸入點(diǎn)數(shù)8診斷1616單獨(dú)隔離3216單獨(dú)隔離16電壓類型AC 120VAC 120VAC 120VAC 120VAC 240VAC 24V工作電壓AC 79132VAC 74132VAC 79132VAC 74132VAC 156265VAC 1030V由ON到OFF的輸入延遲時間9/18m

21、s9/18ms9/18ms9/18ms9/18ms9/18ms最小導(dǎo)通狀態(tài)輸入電流AC 79V時5mAAC 74V時5mAAC 79V時5mAAC 74V時5mAAC 159V時5mAAC 10V時5mA最大導(dǎo)通狀態(tài)電流AC 132V時16mAAC 132V時13mAAC 132V時16mAAC 132V時10mAAC 265V時13mAAC 30V時1.2mA最大斷開狀態(tài)電流2.5mA2.5mA2.5mA2.5mA2.5mA2.75mA5V背板負(fù)載電流（mA）10010512516510010024V背板負(fù)載電流（mA）323232最大功耗（60）4.5W5.8W4.9W6.1W5.8W5.

22、1W以交流輸入模塊1756-IA16為例，作簡單介紹。該模塊的輸入電壓為AC120V，總的輸入點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，分為2組，每組8點(diǎn)，如圖2-26所示。5 5交流輸出模塊交流輸出模塊交流輸出模塊的主要技術(shù)參數(shù)如表2-8所示。以交流輸出模塊1756-OA8為例，作簡單介紹。該模塊總的輸出點(diǎn)數(shù)為8點(diǎn)，分為兩組，每組4點(diǎn)，如圖2-27所示。6 6數(shù)字量觸點(diǎn)輸出模塊數(shù)字量觸點(diǎn)輸出模塊數(shù)字量觸點(diǎn)輸出模塊的主要技術(shù)參數(shù)如表2-9所示。數(shù)字量輸出模塊實(shí)物如圖2-28所示。1 1模擬量輸入模擬量輸入/ /輸出模塊原理輸出模塊原理（1）分辨率是指A/D轉(zhuǎn)換器所能分辨模擬輸入信號的最小變化量，它用轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)

23、來表示。模擬量輸入/輸出模塊的分辨率一般有8位和12位兩種。（2）轉(zhuǎn)換速率是指能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。（3）模擬量轉(zhuǎn)換的精度除了取決于A/D轉(zhuǎn)換的分辨率，還受到轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路的影響。（4）采樣時間也叫做循環(huán)時間，是指同一通道兩次轉(zhuǎn)換之間的時間。與單片機(jī)不同，PLC模擬量輸入模塊的A/D轉(zhuǎn)換過程一般是周期性自動進(jìn)行的，不需要用戶程序去啟動A/D轉(zhuǎn)換過程，用戶程序只需要直接讀取當(dāng)前最新的轉(zhuǎn)換結(jié)果即可。關(guān)閉未用的通道可減小模塊總的A/D轉(zhuǎn)換周期。A/D轉(zhuǎn)換模塊示意圖如圖2-29所示。模擬量輸入模塊主要實(shí)現(xiàn)將模擬量輸入信號通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字量的功能。以12位二進(jìn)

24、制數(shù)據(jù)為例來說明模擬量輸入信號與A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，如圖2-30所示。模擬量輸出模塊，是把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，即D/A轉(zhuǎn)換模塊。數(shù)字量的位數(shù)和轉(zhuǎn)換速率是D/A轉(zhuǎn)換模塊的重要指標(biāo)，如圖2-31所示。模擬量信號的輸入過程如下。模擬量信號的輸入過程如下。當(dāng)PLC用戶程序運(yùn)行并執(zhí)行模擬量輸入指令時，根據(jù)指令所指定的輸入通道，經(jīng)過控制與譯碼電路，選中一路輸入信號。被選中的這一路輸入信號經(jīng)過預(yù)處理電路轉(zhuǎn)換成PLC能接收的電平信號，再通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器。模擬量信號的輸出過程如下。模擬量信號的輸出過程如下。當(dāng)運(yùn)行PLC用戶程序的模擬量輸出指令時，根據(jù)指令所指定的存儲輸出數(shù)據(jù)的地址，將

25、其中的數(shù)據(jù)取出送到模塊內(nèi)部的緩沖器中。進(jìn)入緩沖器的數(shù)據(jù)按照控制信號的要求傳送到中間寄存器。中間寄存器中的二進(jìn)制數(shù)經(jīng)光電隔離后，進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模擬量處理過程如圖2-32所示。2 2模擬量輸入模擬量輸入/ /輸出模塊輸出模塊ControlLogix PLC的模擬量輸入/輸出模塊和數(shù)字量輸入/輸出模塊一樣，也包括很多種類和規(guī)格，在實(shí)際使用時可分為單端型和差動型兩種接線方法，其主要技術(shù)參數(shù)如表2-10所示。模擬量輸入/輸出模塊實(shí)物如圖2-33所示。1 1數(shù)字量輸入模塊工作模式數(shù)字量輸入模塊工作模式（1）數(shù)字量輸入模塊安裝在本地機(jī)架預(yù)定性數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)包傳遞間隔時間RPI（Requested

26、 Packet Interval）指定了模塊廣播數(shù)據(jù)的速率。當(dāng)一個指定的RPI時間幀過后，模塊開始廣播數(shù)據(jù)，也稱為周期數(shù)據(jù)交換。（2）數(shù)字量輸入模塊安裝在遠(yuǎn)程機(jī)架RPI和COS的值用于確定模塊何時在自身機(jī)架內(nèi)廣播數(shù)據(jù)，但只有RPI值可以決定主控制器何時接收網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。當(dāng)在遠(yuǎn)程框架上為一個輸入模塊指定RPI值時，除了通知模塊廣播自身機(jī)架內(nèi)的數(shù)據(jù)之外，RPI還在控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流中設(shè)置“遠(yuǎn)程片段”（spot）。2 2數(shù)字量輸出模塊工作模式數(shù)字量輸出模塊工作模式（1）數(shù)字量輸出模塊安裝在本地機(jī)架如果數(shù)字量輸出模塊與主模塊控制器位于同一機(jī)架上，當(dāng)主控制器發(fā)出數(shù)據(jù)后，模塊幾乎同時接收到該數(shù)據(jù)。每個任務(wù)中的

27、所有程序掃描結(jié)束后，發(fā)送數(shù)據(jù)。（2）數(shù)字量輸出模塊安裝在遠(yuǎn)程機(jī)架如果數(shù)字量輸出模塊與主控制器不在同一個框架上，例如，通過ControlNet或EtherNet/IP連接的遠(yuǎn)程框架，主控制器將按照RPI速率向輸出模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。3 3模擬量輸入模塊工作模式模擬量輸入模塊工作模式（1）模擬量輸入模塊安裝在本地機(jī)架實(shí)時采樣速率RTS（Real Time Sampling Rate）值確定模塊何時掃描其通道，更新輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)并廣播數(shù)據(jù)。預(yù)定性數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)包傳遞間隔時間RPI（Requested Packet Interval）指定了模塊何時廣播輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的當(dāng)前數(shù)據(jù)，而不掃描更新通道。（2）模擬量

28、輸入模塊安裝在遠(yuǎn)程機(jī)架RTS和RPI值用于確定模塊何時在自身機(jī)架內(nèi)廣播數(shù)據(jù)，但只有RPI值可以決定主控制器什么時候接收網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。4 4模擬量輸出模塊工作模式模擬量輸出模塊工作模式（1）模擬量輸出模塊安裝在本地機(jī)架RPI值指定了主控制器何時向模塊廣播輸出數(shù)據(jù)。如果模塊與主模塊控制器位于同一機(jī)架上，當(dāng)主控制器發(fā)出數(shù)據(jù)后，模塊幾乎同時接收到該數(shù)據(jù)。（2）模擬量輸出模塊安裝在遠(yuǎn)程機(jī)架如果輸出模塊與主控制器不在同一個框架上，例如，通過ControlNet或EtherNet/IP連接的遠(yuǎn)程框架，主控制器可以按照RPI速率向輸出模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。5 5數(shù)據(jù)更新流程圖數(shù)據(jù)更新流程圖ControlLogix控制

29、器更新時間與邏輯執(zhí)行不同步，生產(chǎn)者發(fā)送數(shù)據(jù)的流程如圖2-34所示。1 1工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊在ControlLogix PLC系統(tǒng)中，通信模塊1756-ENBT和1756-EWEB可以連接EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，通信速率為10/100Mbps。每個通信模塊最多可以支持64個TCP/IP連接，支持128個ControlLogix連接的I/O信息數(shù)據(jù)。其最大功耗為3.65W。實(shí)物如圖2-35所示。2 2控制網(wǎng)通信模塊控制網(wǎng)通信模塊ControlNet網(wǎng)絡(luò)是開放的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，可以滿足大控制量的實(shí)時控制要求。ControlNet網(wǎng)絡(luò)采用可靠的通用工業(yè)協(xié)議（CIP），將I/

30、O網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)墓δ芗稍谝黄稹? 3設(shè)備網(wǎng)通信模塊設(shè)備網(wǎng)通信模塊DeviceNet網(wǎng)絡(luò)是開放的底層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，基于標(biāo)準(zhǔn)CAN（Control Area Network）技術(shù)，采用可靠的通用工業(yè)協(xié)議（CIP），連接簡單的工業(yè)設(shè)備，如傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分別通過各自的網(wǎng)絡(luò)通信模塊實(shí)現(xiàn)，各層網(wǎng)絡(luò)的通信模塊如圖2-36所示。1 1高速計(jì)數(shù)器模塊高速計(jì)數(shù)器模塊高速計(jì)數(shù)器模塊1756-HSC提供4路高速通道，具有輸出可切換功能，可連接脈沖設(shè)備、編碼器等，通過脈沖來計(jì)數(shù)和測頻。輸入點(diǎn)數(shù)為兩個計(jì)數(shù)器，每個計(jì)數(shù)器輸入3個點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為4個點(diǎn)。2 2可組態(tài)流量計(jì)模塊可組態(tài)流量計(jì)模塊可組態(tài)流量

31、計(jì)模塊1756-CFM提供兩個通道，適用于測量應(yīng)用場合的累加器模式，或者用于速度控制應(yīng)用場合的高速頻率測量。ControlLogix PLC系統(tǒng)的背板在模塊之間提供了高速的通信通道，背板上的多個控制器相互之間可以傳遞報(bào)文。背板所提供的控制信號可將電源分配到各個模塊中。ControlLogix PLC系統(tǒng)有4、7、10、13、17槽5種不同規(guī)格型號的背板，均采用鋼板結(jié)構(gòu)，螺釘緊固。其規(guī)格如表2-11所示。機(jī) 架 背 板槽數(shù)規(guī)格尺寸（HWD）mm31756-A441372631451756-A771373681451756-A10101374831451756-A13131375881451756-A1717137738145在控制柜內(nèi)安裝機(jī)架背板時，必須達(dá)到以下最小安裝空間要求：在機(jī)架和電源之間，至少間隔15.320c