PLC采用兩套美國AB公司的ControlLogix系列PLC構成硬冗余系統。通過主PLC上的1756-CNBR模塊連接到一個冗余的控制網網絡上,與安裝在儲送料操作箱里的Flex遠程I/O站實現實時高效通訊,冗余介質的采用避免了通訊電纜損壞時的系統崩潰。
為了避免市電突然停電造成系統數據丟失而采用了山特的UPS,實現不間斷供
ControlLogix處理器是32位總線的控制器,控制能力非常強,可達數字量128,000個、模擬量I/O 4000個,程序掃描時間/K指令為0.08ms(布爾型),本系統處理器可以使用的內存容量達到2M字節。硬件設計上,ControlLogix處理器可以插在機架中的任何一個槽內,且在同一機架上可插入多個處理器,共享公共輸入數據,處理器之間的運行相互獨立,處理器不僅可以控制和組態本地框架內的輸入輸出模板,還可以控制和組態網絡上任何遠程框架上的輸入輸出模板。
ControlLogix處理器提供系統時鐘,具有豐富的指令集包括文件處理、順序器、診斷、移位寄存器、PID控制、繼電器、計時器、計數器、寄存器、程序控制和運動控制指令;多重優先級多任務操作系統支持32個可組態的連續性或周期性任務,這些任務根據具體應用程序且按照優先級來執行程序代碼,用戶可以為每一個任務分配zui多32個程序,每個程序都可以有自己的本地數據或梯形圖邏輯,在同一個處理器內還允許虛擬機獨立運行;可實現預定的I/O數據傳送;符號尋址方式允許用戶在不依賴硬件的情況下,通過在應用程序中使用符號來標識數據;RSlogix5000軟件可提供完整的編程和組態支持,包括在線診斷、在線監視處理器和I/O模板的運行和故障狀態等。
ControlLogix處理器可以通過多種網絡進行連接,如ControlNet、DH+、EtherNet/IP、DeviceNET或RIO,每個處理器可以與機架上的多個通訊模塊進行通訊,而且多個處理器也可以與同一個通訊模塊進行通訊。處理器還可通過RS-232-C(DF1協議)與計算機通訊,同時支持冗余介質工作方式。
ControlLogix結構提供了范圍寬廣的輸入和輸出模塊,固態數字量I/O模塊覆蓋了從10V到265VAC以及10V到146VDC的范圍,繼電器觸點輸出模塊的范圍從10V到265VAC或從5V到150VDC,模擬量信號的電壓/電流范圍包括標準的模擬量輸入和輸出以及直接的熱電偶及RTD溫度輸入信號;所有模塊均是基于生產者/消費者的模式,具有內置模塊和線路的診斷功能、報警、數據定標、電子式熔斷、時間標記、電子模塊識別、模塊級故障報告和現場診斷、可選的直接連接或優化機架連接、帶電插拔、可拆卸接線端子塊等特點。
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西門子PLC的Modbus地址的問題
Modbus地址實際上分為兩種情況。下面以西門子S7-200/S7-200 SMART/和S7-1200為例來說明:
*種情況:PLC作Modbus主站,Modbus地址和PLC手冊里的地址*,例如作主站的S7-200的MBUS_MSG指令用于向Modbus從站發送請求消息,和處理從站返回的響應消息。要讀取從站(另一臺S7-200)的I0.0開始的地址區時,它的輸入參數Addr(Modbus地址)為10001。S7-200從站保持寄存器的V區起始地址為VB200時,要讀取從站VW200開始的V存儲區時,保持寄存器的地址是40001。
第二種情況:PLC作從站,PLC不用管什么Modbus地址,等著主站來讀寫它的地址區就是了。
主站的計算機軟件(例如DCS或組態軟件)的編程人員需要編寫實現Modbus通信的程序,首先需要確定Modbus RTU的報文結構。他們一般不熟悉PLC,因此PLC的編程人員往往需要和上位機軟件的編程人員一起來討論Modbus的報文結構。
zui容易出問題的就是報文里Modbus地址與PLC存儲區地址的對應關系。我做過的一個系統的上位機是的組態軟件,我通過分析GE PLC手冊給出的CRC的循環異或計算實例每一步的中間數據,編寫出了CRC計算的C語言程序。通過實驗驗證了Modbus報文結構和CRC的計算的可行性。
S7 PLC手冊給出的Modbus地址與Modicon公司和GE公司PLC使用的地址相同,是基于1的地址,即同類元件的首地址為1。而西門子PLC采用的是基于0的地址,即同類元件的首地址為0。Modbus報文中西門子PLC的 Modbus地址也采用基于0的地址。
PLC系統手冊中的Modbus地址的zui高位用來表示地址區的類型,例如I0.0的Modbus地址為10001。因為地址區類型的信息已經包含在報文的功能碼中了,報文中S7-200的I0.0的Modbus地址不是10001,而是0。報文中其他地址區的Modbus地址也應按相同的原則處理。例如當S7-200從站保持寄存器的V區起始地址為VB200時,VW200對應的保持寄存器在報文中的Modbus地址為0,而不是40001。
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