ControlLogix 系统概述
罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化
08/14/00 1Copyright © 2000 Rockwell
International Corporation
ControlLogix
新一代集成通讯与控制平台
08/14/00 2Copyright © 2000 Rockwell
International Corporation
Logix 控制平台
代表自动化发展新趋势的新一代控制
平台,从传统单纯的PLC和DCS控制转
为PLC和DCS融合发展的方式,Logix平
台是罗可伟尔自动化顺应发展潮流的
工业集成架构之一。
ViewAnyWare 可视化解决方案
从电子操作员终端，到高端工业控制计
算机的全系列信息可视化解决方案，共
享统一的标准化的开发环境。
NetLinx 通讯体系结构
面向实时控制、数据采集和系统组态目
标开发的优化的领先的通讯体系结构，
在不同的介质类型均能完美实现。
基于核心产品和先进通讯技术的集成架构
3Copyright © 2000 Rockwell International
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集成体系结构
分布式控制
FlexLogixTM
DriveLogix
嵌入式控制
过程控制
CompactLogixTM
ProcessLogixTMControlLogixTM
基于PC的控制
SoftLogixTM
NetLinx™NetLinx™通讯技术通讯技术
PanelView
ViewAnyWare™
HMI Devices
集成控制
4Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix突破性设计：集成控制
控制产品
Logix5000TM
ControlLogixTM
RSLogix5000
EOI/MMI
应用领域
包装线
SCADA
材料处理线
石油化工
纺织机
轮胎
组装线
轧钢
批处理
测试台
混合/搅拌
电力监控
控制方式
客户需求
解决方案
过程控制
(DCS系统) 传动控制
(传动系统)
高速顺序
控制
(PLC系统)
运动控制
(伺服系统)
5Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix突破性设计：集成控制（续）
• 将多种控制方式集成在单一的控制器上
–顺序控制 (PLC系统)
–运动控制 (伺服系统)
–传动控制 (传动系统)
–过程控制 (DCS系统)
6Copyright © 2000 Rockwell International
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运动控制系统构造
Kinetix6000 7Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlNet
连接控制器至
服务器
ControlNet
连接I/O模件至
控制器
ControlLogix
底版
模拟&离散
输出
Process
Logic
处理器
离散逻辑
处理器
ProcessLogix (DCS)
Remote
I/O
Remote
I/O
Remote
I/O
模拟&离散
输入
8Copyright © 2000 Rockwell International
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1305/1336+
Drive
ProcessLogix 过程控制系统
一种结构,一个公司
提供一个完整地应用方案
DeviceNet
1305/1336+
Drive Smart
MCC’s
Photo
Switch
ControlNet
远程 I/O
PanelView
工厂管理系统
High Alarm
Low Alarm
Comm. Err.
RSBatch
FF现场总线
H1
FLEX Ex I/O
DH + PLC-5
Ethernet
ProcessLogix 用户站
ProcessLogix
控制器
(可冗余)
ProcessLogix
服务器
(可冗余)
High Alarm
Low Alarm
Comm. Err.
High Alarm
Low Alarm
Comm. Err.
ControlNet/EtherNet
RSView for
Windows NT
ControlLogix
ControlLogix
FlexLogix
FF
9Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix突破性设计：集成控制（续）
• 集成的控制系统将为用户带来的利益
–设计方法的统一: 节省培训, 设计联络, 设计接口
的时间, 费用
–采购的统一:统一的采购,可以节省大量的人力,物
力,可以容易得到较大的价格优惠
–技术服务的统一: 免除了各厂商间的协调,联络和
配合的问题
–备件的统一: 节省备件的品种,数量,资金
10Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix突破性设计：集成通讯平台
• 传统控制系统背板总线设计方法:
采用单一的主/从地址总线
–由单一设备管理总线, 控制通讯，负荷很重，
影响系统性能
–单点故障: 当控制器或总线“仲裁器”故障时,
整个系统“Down”掉
–集中式的设计方法
CPU及
总线控制器
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ControlLogix 系统的背板设计
• ControlLogix 通过提供多主的
Producer/ Consumer (生产者/客户)
方式的, 基于并行通讯网络技术的信
息交换, 打破了传统的控制模式:
– 系统中I/O模板、通讯处理模块等第一次
获得了与处理器一样的对等地位
– 将ControlNet 的producer/consumer 技
术直接应用到系统的背板 (1 to 1, 1 to
n)
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I/O Producer/Consumer(生产者/消费者)模式
ControlNetTM 为所有模板的界面:
输入模板为系统 PRODUCE数据
控制器和输出模板是 PRODUCER和CONSUMER
输出响应 (PRODUCE) 系统所用的输出状态
多 设备可同时CONSUME数据
应用响应更快
减少处理器负担和缩短处理时间
减少网络和背板数据传输
缩短 I/O 等待时间
应用可被中断驱动
I/O 数据能在控制器和/或操作员界面设备之间共
享
I/O共享为构造系统提供更大的灵活性
DC INPUT
O
K0 1 8 155432 6 7 12910 1311 14
0 1 8 155432 6 7 12910 1311 14
Input
Module
RUN REM PROG
Logix5550
RUN
OK
RS232
BAT
I/O
Output
ModuleProcessor
AC OUTPUT
0 7 15
5 111
DIAGNOSTIC
O
K0 1 8 155432 6 7 12910 1311 14
0 1 8 155432 6 7 12910 1311 14
RUN REM PROG
Logix5550
RUN
OK
RS232
BAT
I/O
Processor
Output
Module
AC OUTPUT
0 7 15
5 111
DIAGNOSTIC
O
K0 1 8 155432 6 7 12910 1311 14
0 1 8 155432 6 7 12910 1311 14
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生产者/消费者 I/O
Ethernet
ControlNet
14Copyright © 2000 Rockwell International
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背板及网络通讯
• 基于通讯的模块化框架
–目前 - Ethernet, ControlNetTM, DH+, RIO,
DeviceNetTM, 串口 (控制器),串行模板, Modbus,
Profibus
–将来 - DH485,DCS-Net 等
–混合和匹配网络界面
–根据需求增减网络
• 灵活的网络
–支持网络间桥接和路由功能
–支持调度的I/O, 对等通讯, 和非调度的信息传输
–无需处理器
• 支持 I/O共享
• 可组态软件
DeviceNet
ControlNet
Ethernet
RIO, DH+
ControlNet
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ControlLogix 系统的背板设计(续1)
–控制器不再作为控制系统的核心
–无需控制器的介入,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
•为构造一个控制系统提供了极大的方便
•让控制器专注于控制
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ControlLogix 系统的背板设计(续2)
处理器1
处理器2
通讯模板
输入模板
处理器1
处理器2输入模板
输出模板
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ControlLogix 系统模型
• 模块化、可扩展的结构
• 高性能的无源, 多主总线
• 背板符合Producer-Consumer 协议
• 同一框架内可放置多个处理器, 可
独立运行或并行运行
• 无槽位限制
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ControlLogix 系统模型 (续1)
• 独立于控制器的通讯路由器
• 任何模块可带电插拔
(RIUP)
• 模板的软件组态可达
到点级
• 电子锁
• 高性能带诊断和隔离的I/O
DeviceNet
ControlNet
Ethernet
RIO, DH+
ControlNet
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ControlLogix 系统模型(续2)
• 基于控制器的符号编程
1. 基于系统设备需求创建标记
2.写程序或创建通用代码块
3. 3.然后将设备标记名映射到系统 I/O上
4. 4.无需改变代码!
1. 基于系统设备需求创建标记
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ControlLogixTM System Model
• 完全模块化，规模可调系统
• 安装尺寸小(小型PLC 尺寸)
• 高性能被动式多主总线背板技术
• 生产者-消费者 （生产者/消费者）背板技术
• 完全不受槽位限制
• 集成网关技术，通讯桥接无需控制器参与
• 真正的多处理器共用机架
• 真正的抢占式多任务基于符号的处理器
• 所有模板带电插拔 (RIUP)
• 模块点级软件可组态
• 电子钥匙锁定，避免模块安装错误
• 高性能自诊断隔离输入/输出
ControlLogix 系统特色
EDITORS' CHOICE AWARDSEDITORS' CHOICE AWARDS
《《控制工程》杂志年度控制工程》杂志年度““编辑选择奖编辑选择奖
””
参考网站：参考网站：
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21Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogixTM 系统规模
EtherNet
ControlNet
DeviceNet
•灵活的网络结构,从设备层到
信息层
•强大的系统控制能力
开关量: 128000
模拟量: 4000
•多种I/O适合各种不同控制场合
22Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix 的结构
08/14/00 23Copyright © 2000 Rockwell
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系统的组成
电源
机架
4,7,10,13,
17槽
模板
24Copyright © 2000 Rockwell International
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Logix555x 处理器
• 强大的多任务处理系统
• 易读的标签数据结构
• 快速处理能力
/ K指令- 平均布尔性能
• 巨大的处理内存
可扩展至兆
• 灵活的网络编程
EtherNet/ControlNet/DeviceNet/DH+/串口远程拨号
25Copyright © 2000 Rockwell International
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强大的智能模板
• PRODUCER /CONSUMER方式
• 模板级故障报告
• RIUP (带电插拔)
– 适用于所有场合和背板
• 完整的软件组态
• 软件可重新得到 信息
• 数字和模拟量模板的隔离和非隔离
• 电子背板钥匙
• 统一的系统时钟提供时间标签
• 可升级的闪烁固件
• CLASS 1 DIVISION 2 认证
• 认证 : UL, CE, CSA & FM
强大的智能模板
• 开关量高功能模板提供开线,空
载检测
• 开关量输出模板‘E’提供电子
融断
• 模拟量模板16Bit 分辩率
ControlLogix I/O扩展
28Copyright © 2000 Rockwell International
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处理器
Logix5550系列(1756-L1xx)
•1756-L1---------160KB
•1756-L1M1-----512KB
•1756-L1M2-----1MB
•1756-L1M3-----2MB
Logix5555系列(1756-L55Mxx)
•1756-L55--------无用户内存
•1756-L55M13–
•1756-L55M14–
•1756-L55M16–
29Copyright © 2000 Rockwell International
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处理器内存
1756-Mx (Logix5550)
• 1756-M1---512KB
• 1756-M2---1MKB
• 1756-M3---2MKB
1756-M1x (Logix5555)
•
•
•
30Copyright © 2000 Rockwell International
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开关量输入模板(直流)
1756-Ibxx (24VDC)
•1756-IB16 16点 10-31VDC汇流
•1756-IB16D 16点10-30VDC高功能汇流
•1756-IB16I 16点10-30VDC隔离,汇流/源流
•1756-IB32 32点10-31VDC汇流
1756-IC16 16点 48VDC汇流
1756-IH16I 16点 125VDC隔离,汇/源流
31Copyright © 2000 Rockwell International
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开关量输入模板(交流模板)
1756-Iaxx (120VAC)
•1756-IA8D 8点120VAC 高功能输入
•1756-IA16 16点 120VAC 输入
•1756-IA16I 16点120VAC,隔离
1756-IM16I 16点240VAC,隔离
1756-IN16 16点24VAC
32Copyright © 2000 Rockwell International
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开关量输出模板(直流)
1756-Obxx (24VDC)
•1756-OB8 8点12/24VDC 源流
•1756-OB8EI 8点12/24VDC 源流/汇流,隔离,电子融断
•1756-OB16D 16点24VDC 源流,高功能,电子融断
•1756-OB16E 16点12/24VDC 源流,电子融断
•1756-OB16I 16点12/24VDC 源/汇流,隔离
•1756-OB32 32点12/24VDC 源流
1756-OC8 8点 48VDC源流
1756-OH8I 8点 120VDC 源/汇流, 隔离
33Copyright © 2000 Rockwell International
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开关量输出模板(交流)
1756-OA xx (120/240VAC)
•1756-OA8 8点120/240VAC
•1756-OA8D 8点120VAC,高功能
•1756-OA8E 8点120VAC, 电子融断
•1756-OA16 16点120/240VAC
•1756-OA16I 16点120/240VAC,隔离
1756-ON8 8点24VAC
34Copyright © 2000 Rockwell International
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继电器输出模板
1756-OW16I 16点常开,隔离
1756-OX8I 8点,Form C,隔离
35Copyright © 2000 Rockwell International
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模拟量输入模板
1756-IF xx
•1756-IF8
8路单端/4路差分/2路高速差分
电压信号– 正负, ,
电流信号– 豪安
•1756-IF6I
6路单端/差分, 隔离
电压信号– 正负, ,
电流信号– 0-21豪安
•1756-IF16
16路单端/8路差分/4路高速差分
电压信号– 正负, ,
电流信号– 豪安
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模拟量输入模板
1756-IR6I 6路热电阻,隔离
热电阻类型:
100,200,500,1000欧姆铂
100,120,200,500欧姆镍镉
10欧姆铜
1756-IT6I 6路热电偶,1路冷端补償
热电偶类型:
Type B: 250-1820摄氏度
Type C: 0-2315摄氏度
Type E: -270-1000摄氏度
Type J: -210-1200摄氏度
Type K: -270-1300摄氏度
Type N: -270-1300摄氏度
Type R: -50-1768摄氏度
Type S: -50-1768摄氏度
Type T: -270-400摄氏度
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模拟量输出模板
1 7 5 6 - O F x x
•1 7 5 6 -O F 4 4点 输 出
电 压: 正 负1 0 . 4V
电 流: 0 - 2 1m A
•1756-OF6CI 6点输出,隔离
电 流: 0 - 2 1m A
•1756-OF6VI 6点输出,隔离
电 压: 正 负1 0 . 5V
•1 7 5 6 - O F 8 8点 输 出
电 压: 正 负1 0 . 4V
电 流: 0 - 2 1m A
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特殊模板-高速计数
1756-HSC/HSCE2
•操作方式:
–计数方式 - 1MHz 最大频率
–方波 (x4) 编码器方式 - 250KHz 最大频
率
–速率测量频率 - 500KHz 最大频率
•输入数据:
–通道数: 2/4个, 三相输入(A, B, Z 相)
–电压范围: 5V dc 和 12-24V dc
–最大计数范围: 16,777,216 (24 位)
39Copyright © 2000 Rockwell International
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特殊模板-限位控制
1756-PLS
•提供ControlLogix位置分辩
•高速旋转轴控制
•16高速输出/16高速输入
•应用包括:
–瓶装,灌装,标签
–捻和枪控制
–包装
–装配线
INPUTS
0 1 2 3 4 5 6 7
OUTPUTS
0 1 2 3 4 5 6 7
RPM
534
INPUTS
0 1 2 3 4 5 6 7
OUTPUTS
0 1 2 3 4 5 6 7
40Copyright © 2000 Rockwell International
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网络通讯模板
41Copyright © 2000 Rockwell International
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1756-CNB/CNBR
ControlNet通讯模板通过桥接ControlNet传递信息给其它网
络设备,比如以太网、ControlNet以及DH+网。同时可监控远
离Logix5555控制器安装的I/O模板。
在同一机架里可插多块CNB/CNBR ,在不带控制器的机架
也可插入CNB/CNBR用作 ContrLogix网关。
• 通讯速率：5Mbps
• 连接： 64个
• 电缆：同轴电缆
• 冗余：可带冗余接口
• 监控：带监控窗口
42Copyright © 2000 Rockwell International
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1756-ENET
以太通讯接口模板可以桥接以太网与其他网络将
信息传递给其它网络上的设备,比如： ControlNet 、
DeviceNet以及DH+网络。
• 通讯速率：10Mbps
• 连接：64个TCP/IP
• 软件配置IP地址
• 电缆：双绞线、光缆、细缆、粗缆
• 监控：带监控窗口
43Copyright © 2000 Rockwell International
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1756-DNB
DeviceNet扫描器接口模板充当连接DeviceNet与
ContrlLogix机架之间的接口。
• 通讯速率: 125K、250K 、500K
• 支持64个DeviceNet设备
• 带监控窗口
• 不受处理器影响,可独立启停、组
态DeviceNet
• 不受处理器影响,自主诊断
DeviceNet网络故障
44Copyright © 2000 Rockwell International
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1756-DHRIO
DH+扫描器接口模板充当连接DH+/RIO与ContrlLogix
机架之间的接口
• 通讯速率: 115K、230K 、56K
• 配置两个端口,DH+、RIO
• 带监控窗口
45Copyright © 2000 Rockwell International
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串行通讯模板
• 3 RJ45 串行通讯口
– 1 编程口
• 如果需要亦可设为通讯口
• 无隔离
– 2 用户通讯口
• 电隔离
– 波特率可达标
– 支持 RS232/422/485
• 跳线设定
– 提供RJ45至D9转换电缆
– 模式设定跳线
• x86 PC Running DOS
– “C” or Basic 编程语言
– 内置 FlashROM 存放 操作系统和用户程序
Application
(C Program)
O/S
ControlL
ogix
Backp
lane
Comm
Ports
Logix5550
Processor
Serial
Device(s)
User Specific
Application
C/C++ Code
DOS Based
1756-MVI
OKBAT
COM1
COM2
COM2
USR1
USR1
1756-MVID 串行通讯模板带开发包
1756-MVI 串行通讯模板
46Copyright © 2000 Rockwell International
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灵活的应用和通讯模块，满足不同应用需求
“C 语言” 应用模块
BASIC 可编程通讯模块 (DB/BAS)
Modbus 主/从 通讯模块
Modbus TCP/IP 通讯模块
Modbus Plus 通讯模块
ProfiBus DP主/从通讯模块
InterBus通讯模块
DF1 全双工/半双工通讯模块
流量计算机模块
DNP 主/从通讯模块
DNP Ethernet (TCP/IP) 服务器通讯模块
IEC60870-5-101主站/从站通讯模块
IEC60870-5-104 Ethernet (TCP/IP)服务器通讯模块
HART 通讯模块
更多……
47Copyright © 2000 Rockwell International
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接线端子排
1756-TB xx
•1756-TBNH 螺钉型, 20针脚
•1756-TBCH 螺钉型, 36针脚
•1756-TBSH 簧片型, 20针脚
•1756-TBS6H 簧片型, 36针脚
48Copyright © 2000 Rockwell International
Corporation
机架
1756-A x
•1756-A4 4槽机架
•1756-A7 7槽机架
•1756-A10 10槽机架
•1756-A13 13槽机架
•1756-A17 17槽机架
49Copyright © 2000 Rockwell International
Corporation
电源
1756-PA xx
•1756-PA72
输入电压: 120V/240VAC
供电能力: @
4A @
10A@ 5VDC
@ 24VDC
•1756-PA75
输入电压: 120V/240VAC
供电能力: @
4A @
13A@ 5VDC
@ 24VDC
50Copyright © 2000 Rockwell International
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电源
1756-PB xx
•1756-PB72
输入电压: -32VDC
供电能力: @
4A @
10A@ 5VDC
@ 24VDC
•1756-PB75
输入电压: -32VD
供电能力: @
4A @
13A@ 5VDC
@ 24VDC
51Copyright © 2000 Rockwell International
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冗余电源
1756-PA75R / -PB75R
• 85 - 265 VAC and 19 - 32 VDC
Versions
•面板安装 (1756-A4 footprint - "
H x " W x " D)
• Px75 相同能力
1756-CPR Cables
• 3 英寸
1756-PSCA
框架适配模板
•无源设备
•仅适用系列B框架
故障提示
•每个电源模块有一个常开固态继电器
•可接至任何开关输入模板
52Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlLogix的冗余系统
HMI RSView32
Allen-Bradley
A-BQuality
ControlNET
CHA CHB OK
A
#
0
1
Redundancy Module
PRI COM OK
P
R
I
M
RUN REM PROG
L
o
g
i
x
5
5
5
5
™
RUN
OK
RS232
BAT
I/O
处理器
Allen-Bradley
A-BQuality
ControlNET
CHA CHB OK
A
#
0
1
Redundancy Module
PRI COM OK
P
R
I
M
RUN REM PROG
L
o
g
i
x
5
5
5
5
™
RUN
OK
RS232
BAT
I/O
处理器
1756 I/O 1794-I/O
ControlNet
ControlNet
节点2 节点2+1+1
53Copyright © 2000 Rockwell International
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冗余系统的主要特性
• 优化系统的控制能力.
• 系统的冗余是自动完成的,绝对不需要用户
编程.
• 保证对任一由逻辑程序所控制的输出实现无
扰动切换.
• 完全无扰动切换.
• 采用标准的Logix5555控制器和ControlNet
网桥(Series D or higher).
54Copyright © 2000 Rockwell International
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冗余系统的主要特性
• 对任一通过网络连接到冗余控制器机架的
设备, 切换是透明的.
• 应用程序从主控制器装入到从控制器的过
程是透明的.
• 工作站对主控制器的组态/命令/编辑等,
被自动地送入从控制器.
• 在切换时, 用户可选择解除或恢复“测试
编辑”状态.
55Copyright © 2000 Rockwell International
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典型冗余系统的建立
Allen-Bradley
A-B
Quality
ControlNET
CHA CHB OK
A#01
Redundancy Module
PRI COM OK
PRIM
RUN REM PROG
Logix5555™
RUN
OK
RS232
BAT
I/O 2. 加一个或多个Logix5555处理器.
3. 加一个或多个ControlNet网桥(Series D).
4. 加一个系统冗余模板.
5. 建立第二个相同的控制器机架.
6. 连接两个冗余模板.
7. 将I/O模板, 操作员接口,等加入到
ControlNet网络.
1. 从建立一个标准的ControlLogix 机架开始
Allen-Bradley
A-B
Quality
ControlNET
CHA CHB OK
A#01
Redundancy Module
PRI COM OK
PRIM
RUN REM PROG
Logix5555™
RUN
OK
RS232
BAT
I/O
56Copyright © 2000 Rockwell International
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1757-SRM 冗余模板的组态
• 1757-SRM 模板通过RSLinx而不是RSLogix
5000编程软件进行组态.
–一个1757-SRM支持多个Logix5555控制器.
57Copyright © 2000 Rockwell International
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ControlNet 网络的透明切换
• 主/从CNB网桥具有相同的地址设定:
–主CNB网桥将使用该地址,从CNB网桥将自动地
使用下一个高位地址.
• 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.
–对1756 I/O, Flex I/O, 传动(drives), 操
作员接 口, 或任一通过ControlNet网络与
Logix5555通讯的其它Rockwell的或第三方设
备而言, ControlLogix冗余系统的工作是透明
的.
58Copyright © 2000 Rockwell International
Corporation
ControlNet 网络的透明切换
HMI RSView32
Allen-Bradley
A-BQuality
ControlNET
CHA CHB OK
A
#
0
1
Redundancy Module
PRI COM OK
P
R
I
M
RUN REM PROG
L
o
g
i
x
5
5
5
5
™
RUN
OK
RS232
BAT
I/O
处理器
Allen-Bradley
A-BQuality
ControlNET
CHA CHB OK
A
#
0
1
Redundancy Module
PRI COM OK
P
R
I
M
RUN REM PROG
L
o
g
i
x
5
5
5
5
™
RUN
OK
RS232
BAT
I/O
处理器
1756 I/O 1794-I/O
ControlNet
ControlNet
节点2 节点2+1+1
59Copyright © 2000 Rockwell International
Corporation
