施耐德PLC软硬件技术培训

自 动 化 条 线 技 术 培 训施 耐 德 PLC硬 件 、 软 件 部 分 主 讲 人 ： 周 勤 超 电 话 ： 58619162 18962200155 本 培 训 内 容 施 耐 德 系 列 PLC的 软 硬 件 基 本知 识 ， 主 要 介 绍 公 司 内 炼 铁 及 TRT使 用 的Quantum系 列 ， 由 于 本 人 能 力 有 限 ， 培 训中 的 不 足 之 处 敬 请 原 谅 ， 并 欢 迎 大 家 提 出宝 贵 意 见 ， 以 资 改 进 。 施 耐 德 系 列 PLC在 我 公 司 主 要 应 用 在 炼 铁高 炉 及 TRT， 使 用 的 是 Quantum系 列 ， 这一 系 列 为 施 耐 德 PLC中 的 高 端 型 号 ， 但 由于 炼 铁 及 TRT建 成 较 早 ， 以 及 技 术 的 不 断发 展 ， 炼 铁 及 TRT使 用 的 施 耐 德 Quantum系 列 也 出 现 了 更 加 先 进 的 产 品 ， 不 论 是 硬件 还 是 软 件 ， 施 耐 德 都 推 出 了 升 级 产 品 ，因 此 ， 我 们 的 培 训 针 对 的 只 是 我 们 使 用 的产 品 ， 并 不 是 最 新 技 术 ， 请 大 家 予 以 谅 解 。 提 纲第 一 部 分 、 施 耐 德 PLC硬 件 介 绍一 、 施 耐 德 PLC系 统 分 类 1、 Modicon TSX Quantum: （ 掌 握 ）2、 Modicon TSX Premium: （ 了 解 ）3、 Modicon TSX Momentum: （ 了 解 ）二 、 Quantum PLC （ 掌 握 ）1、 Quantum PLC系 统 简 介 ： （ 掌 握 ）2、 Quantum PLC模 板 分 类 及 其 特 点 ： （ 重 点 ） a、 CPU （ 重 点 ） b、 底 板 （ 掌 握 ） c、 电 源 模 块 （ 掌 握 ） d、 I/O模 块 （ 重 点 ） e、 通 讯 模 块 （ 难 点 ）3、 Quantum PLC的 I/O架 构 （ 难 点 ） a、 本 地 I/O （ 重 点 ） b、 远 程 I/O （ 难 点 ） c、 分 布 式 I/O （ 掌 握 ） 第 二 部 分 、 施 耐 德 软 件 （ concept)介 绍项 目 创 建 （ 重 点 ）1、 启 动 concept: （ 掌 握 ）2、 配 置 PLC: （ 重 点 ）3、 创 建 用 户 程 序 : （ 重 点 ）4、 保 存 : （ 重 点 ）5、 载 入 及 测 试 : （ 掌 握 ）6、 优 化 及 分 离 : （ 难 点 ）7、 文 档 : （ 了 解 ） 第 一 部 分 、 施 耐 德 PLC硬 件 介 绍一 、 施 耐 德 PLC系 统 分 类 （ 了 解 ） 1、 Modicon TSX Quantum: 是 施 耐 德 系 列 处 理 器 中 的 最 高 等 级 产 品 ， 我 们 炼 铁 及 TRT主 要 应 用 的 也 就 是 这 一 系 列 的 产 品 ， 主 要 特 点 有 ： a、 强 大 的 处 理 能 力 ： 据 说 在 现 有 的 PLC系 统 中 ， 处 理 速 度 是最 快 的 ； b、 灵 活 的 体 系 结 构 ： 可 以 自 由 配 置 本 地 I/O， 远 程 I/O， 分 布式 I/O及 现 场 总 线 等 多 种 体 系 结 构 ， 也 可 以 进 行 混 合 配 置 ； c、 完 善 的 系 统 可 靠 性 设 计 ： 电 源 、 通 讯 等 均 可 以 进 行 冗 余 ，还 可 以 根 据 需 要 对 系 统 进 行 热 备 ， 故 障 时 自 动 切 换 ； d、 使 用 简 便 ： 所 有 模 板 均 支 持 热 插 拔 ， 可 以 在 线 更 换 ； 2、 Modicon TSX Premium: 是 面 向 中 型 应 用 的 控 制 系 统 ， 单 机 可 控 制 的 I/O点 数 可 达 2048点 ： 3、 Modicon TSX Momentum: 可 用 作 独 立 控 制 、 集 成 式 控 制 及 本 地 分 布 式 I/O， 可 接 入 任 何Modicon TSX的 控 制 系 统 ； 二 、 Quantum PLC 1、 Quantum PLC系 统 简 介 ：Quantum 自 动 化 系 列 产 品 是 施 耐 德 公 司 自 动化 领 域 里 完 美 的 高 端 PLC， 是 由 美 国MODICON 公 司 生 产 .Quantum生 产 线 是 一 条 具 有 高 水 平 的 自 动 硬件 生 产 线 ， 从 而 使 美 国 和 欧 洲 的 生 产 线 融 为一 个 产 品 系 列 ， 同 时 也 是 Quantum产 品 能 够满 足 美 洲 和 欧 洲 的 最 新 标 准Modicon生 产 的 Quantum 系 列 PLC具 有 和 984 PLC相 同 的 功 能 性 和 可 靠 性 ， 同 时 在 984基 础上 采 用 最 先 进 的 革 新 技 术 进 行 设 计 和 创 新 灵 活 系 统 设 计Quantum 系 列 产 品 特 点 . . .灵 活 性 体 积 小具 有 输 出 故 障 预 置 功 能先 进 模 拟 量 控 制 技 术可 靠 的 数 字 技 术灵 活 的 底 板灵 活 配 置开 放 式 软 件 解 决 方 案 体 积 小包 括 配 线 和 模 块 在 内 厚 度 只 有 4英 寸分 布 简 单可 以 将 小 型 ， 分 布 式 分 站 直 接 置 于 设 备 上窄 面 适 合 紧 密 空 间低 成 本体 积 小 可 大 量 节 省 成 本 PS CPU I/OI/O I/O I/OI/O I/O I/O I/O12345678 9101112131415161234567812345678 12345678 910111213141516 12345678 910111213141516 12345678 910111213141516100mm4” 10”250mm 高 性 能高 性 能 隔 离 技 术 可 免 除 电 气 噪 音 干 扰大 电 流 输 出 可 驱 动 更 大 负 荷 而 无 需 外 接 继 电器提 供 多 种 类 的 输 入 模 块 以 满 足 不 同 用 户 需 求高 精 确 的 模 拟 量 I/O 模 块 提 供 有 效 的 检 测 及 控制快 速 通 /断 电 路 提 供 高 性 能 的 系 统 操 作基 于 软 件 配 置 的 I/O Map可 使 模 块 配 置 简 便 灵活每 一 模 块 在 运 行 时 都 会 显 示 健 康 状 态 信 息 ，以 便 提 供 便 捷 的 故 障 检 测 及 维 护 配 置 “ Fall-Back”功 能 ， 可 预 先 设 置 故 障 时 的输 出 状 态I/O 模 块 及 其 他 模 块 具 有 “ 热 更 换 ” 功 能 ， 使维 护 简 便 并 增 强 系 统 可 用 性简 单 的 DIP开 关 。 所 有 I/O 模 块 采 用 电 子 ID识别 技 术 ， 通 讯 节 点 地 址 设 定 采 用 简 便 的 BCD旋 转 开 关简 单 灵 活 配 置 ， 降 低 费 用 成 本 模 块 安 装 /拆 除 十 分 简 便预 置 接 线 I/O端 子 ， 适 合 各种 特 殊 模 块 需 要I/O接 线 从 活 动 盖 门 底 部 引 出活 动 盖 门 上 的 标 签 便 于 记 录 信 息1.5 “ Grounding Location 机 械 属 性 模 块 安 装 /拆 除 终 端 条 安 装 热 插 拔 特 性 热 插 拔 I/O 模 块 电 源 模 块 CPU 模 块电 子 模 块 ID任 何 模 块 可 在 任 意 槽无 槽 位 依 赖 性 软 件 配 置软 件 编 址 .无 DIP 开 关 ! 你 只 需 设 置 下 列 3种 情 况 开 关 :RIO address 远 程 I/O 分 站 地 址DIO address 分 布 I/O 分 站 地 址Modbus Plus address MB+地 址 可 视 状 态 指 示 140DAI 553 00115 VAC In1234567 8 910111213141516 1718192021222324 2526272829303132140CPU 113 00CPU Module140CPS 114 00AC Power Supply12345678 140DAO 842 10100-230 VAC Out12345678 910111213141516 140DDI 353 0024 VDC In12345678 910111213141516 1718192021222324 2526272829303132 140DDO 353 0024 VDC Out12345678 910111213141516 1718192021222324 2526272829303132R Active F R Active F R Active F R Active F R Active F R Active F12345678 910111213141516 产 品 代 号 含 义140 XXX YYY ZZ 唯 一 特 性产 品 代 号产 品 类 型主 要 产 品 组 2、 Quantum PLC模 板 分 类 及 其 特 点 ： a、 CPU 施 耐 德 Quantum PLC有 多 种 CPU模 块 ，可 根 据 不 同 的 应 用 要 求 来 选 择 不 同 的 CPU，每 一 种 都 具 有 工 业 标 准 的 Modbus 和 高 性能 的 Modbus Plus 通 讯 端 口 。 施 耐 德 Quantum PLC的 CPU模 块 有 以 下标 准 特 性 ： 有 电 池 后 备 的 SRAM， 断 电 时 也 能 保存 应 用 程 序 与 数 据 。 存 储 器 保 护 开 关 ， 运 行 时 保 护 应 用 程序 避 免 意 想 不 到 的 变 化 。 基 于 LED状 态 指 示 灯 ， 可 显 示 CPU及其 通 讯 端 口 的 工 作 状 态 ， 简 化 故 障 检 修 。 CPU 模 块模 块 代 号描 述颜 色 代 码LED 显 示 区电 池 钥 匙 开 关 内存 保 护 通 讯 参 数 选 择 开关 MB连 接 端口 MB+连 接 端 口 ReadyRun Bat LowModbusModbus +Mem PrtLEDs Color Indication when OnReady Green CPU 通 过 自 检 .Run Green CPU 启 动 并 解 算 逻 辑 .Modbus Green Modbus 端 口 通 讯 激 活 .Modbus + Green Modbus + 端 口 通 讯 激 活 Mem Prt Amber 内 存 写 保 护 .Bat Low Red 电 池 需 要 更 换 n 通 讯 口l Modbus RS232 主 / 从l Modbus Plus 对 等n 选 择 开 关l 内 存 保 护l 通 讯 口 参 数 MEM/DEFl Modbus 到 MB+ 桥 方 式n LED 显 示 阵 列l 电 源 、 就 绪 及 运 行l 通 讯 状 态n 盖 板 标 签l 网 络 地 址 产 品 系 列 - 控 制 器SRAM 984-type Memory (words) Max IECCPU (bytes) Ladder Registers Extended Program140CPU113 02 256k 8k 10k None 109k140CPU113 03 512k 16k 10k None 368k140CPU213 04 768k 32k48k 57k28k 80k0k 606k140CPU424 02 2 M 64k 57k 96k 570k140CPU434 12A 2 M 64k 57k 96k 896k140CPU534 14A 4 M 64k 57k 96k 2.5M 型 号 数 学 处 理 器 离 散 量 I/O IEC 存 储 应 用 类 型 专 用 模 块 CPU 113 02 无 8192 109k 开 关 量 2 CPU 113 03 无 8192 368k 开 关 量 2 CPU 213 04 有 65535 650k 开 关 量 过 程 控 制 2 CPU 424 02 内 置 65535 505k 开 关 量 过 程 控 制 6 CPU43412A 内 置 65535 896k 开 关 量 过 程 控 制 6 CPU53414A 内 置 65535 2.5M 开 关 量 过 程 控 制 6 b、 底 板底 板 单 一 底 板 满 足 不 同 需 要底 板 具 有 通 用 性所 有 模 块 可 插 入 任 何 槽位模 块 I/O地 址 在 软 件 中 配置无 DIP开 关 Modicon Quantum 模 块 可 方 便 地 安 装 到 工业 标 准 电 气 机 柜 的 底 板 上 或 19 英 寸 机 架 上 。机 架 安 装 可 使 用 可 选 固 定 架 。 底 板 提 供 了 控制 信 号 传 输 ， 并 负 责 分 配 安 装 的 模 块 工 作 所需 的 电 源 。 有 六 种 不 同 的 底 板 订 货 号 (2、 3、 4、 6、 10 或 16 插 槽 )。 底 板 插 槽 是 通 用 的 ( 换 句 话 说 ， 任 一 模 块 可 插 入 任 一 插 槽 )。 Quantum 系 统 中 不 存 在 插 槽 相 关 性 ， 但 我们 建 议 电 源 模 块 使 用 最 外 边 的 插 槽 位 置 ， 以使 散 热 最 佳 。 底 板 上 存 在 的 唯 一 限 制 是 可 用模 块 电 源 和 寻 址 空 间 。 任 一 底 板 可 用 于Quantum 所 支 持 的 三 种 系 统 体 系 结 构 中 的任 何 一 种 ( 独 立 的 本 地 I/O、 远 程 I/O 或 分布 式 I/O)。 不 同 I/O 架 构 不 需 要 专 门 底 板 ，这 样 可 降 低 您 的 备 件 库 存 量 。 底 板 配 置 16槽 -27”10槽 -17”100mm PS CPU I/OI/O I/O I/OI/O I/O I/O I/O I/O I/O 10”123456 78 910111213141516 12345678 910111213141516 12345678 910111213141516 12345678 9101112131415164” 250mm6槽 -10”2 槽 4”3槽 - 6”4槽 - 7” I/O I/O I/O I/O 底 板 140 XBP 0MM 00 包 括 ： 1 一 个 金 属 框 架 。 2 一 个 底 板 接 头 。 3 用 于 附 着 模 块 的 螺 纹孔 。 4 安 装 孔 。 5 接 地 端 子 。 c、 电 源 模 块 Quantum 电 源 模 块 有 两 种 作 用 向系 统 底 板 提 供 电 源 和 保 护 系 统 免 遭 杂 波 和额 定 电 压 摆 动 影 响 。 所 有 电 源 都 具 有 抗 过流 和 过 压 保 护 。 它 们 可 以 在 大 多 数 电 气 杂波 环 境 中 正 常 使 用 ， 而 无 需 外 部 隔 离 变 压器 。 在 发 生 意 外 失 电 时 ， 电 源 可 确 保 系 统有 充 分 时 间 安 全 有 序 地 关 闭 。 电 源 将 进 入 的 电 能 转 换 成 稳 定 的 + 5 V 直 流 ， 供 给 CPU、 本 地 I/O 和 安 装 在 底 板上 的 任 何 通 信 选 件 模 块 使 用 。 位 于 现 场 传感 器 / 执 行 器 和 Quantum I/O 点 之 间 的 电能 不 通 过 这 些 电 源 模 块 提 供 。 电 源 模 块Pwr ok LEDs 颜 色 显 示 含 义Pwr ok 绿 色 底 板 总 线 电 源 供 电 正 常 电 源 模 板 分 类 ： 低 功 率 独 立 型 电 源 。 高 功 率 累 加 型 电 源 。 高 功 率 冗 余 电 源 。 独 立 型 和 可 累 加 型 电 源冗 余 电 源140 CPS111 00 115/230 VAC， 3A140 CPS 114 10 115/230 VAC， 8A140 CPS 211 00 24 VDC ， 3A140 CPS 214 10 24 VDC ， 8A140 CPS 414 00 48/60 VDC ， 8A140 CPS 511 00 125 VDC ， 3A140 CPS 124 00 115/230 VAC， 8A140 CPS 224 00 24 VDC ， 8A140 CPS 424 00 48/60 VDC ， 8A140 CPS 524 00 125 VDC ， 8A本 地 ,远 程 ,分 布 式 背 板 都 可 电 源 冗 余 ! 电 源 模 板 功 能 ： 独 立 型 电 源 向 Quantum 底 板 提 供 3 A 电 流 。 当 控制 系 统 要 求 的 功 率 较 低 时 ， 独 立 型 电 源 是一 种 较 为 经 济 的 选 择 。 独 立 型 电 源 有115/230 V 交 流 、 24 V 直 流 和 125 V直 流源 电 压 等 种 类 。 累 加 型 电 源 一 个 组 合 型 电 源 ， 将 向 Quantum 底 板 提 供 8 A 或 11 A ( 取 决 于 型 号 ) 电 流 。 累 加 型 电 源 可 工作 于 独 立 模 式 或 累 加 模 式 。 当 两 个 累 加 型 电 源 在同 一 底 板 中 组 合 在 一 起 使 用 时 ， 它 们 将 自 动 工 作于 累 加 模 式 ， 向 底 板 提 供 16 A 或 20 A ( 取 决 于型 号 ) 的 电 流 。 在 累 加 模 式 下 ， 两 个 电 源 必 须 是 同 一 型 号 ， 并且 应 将 它 们 分 别 放 置 在 底 板 的 最 左 边 和 最 右 边 的插 槽 内 ， 以 获 得 最 长 寿 命 。 如 果 两 个 电 源 中 的 一个 电 源 出 现 故 障 ， 底 板 将 失 电 。 如 果 底 板 中 只 有 一 个 累 加 型 电 源 ， 它 将 工 作 于独 立 模 式 ， 向 底 板 提 供 8 A 或 11 A ( 取 决 于 型 号 ) 的 电 流 。 累 加 型 电 源 有 115/230 V 交 流 、 24 V 直 流 和 48/60 V 直 流 源 电 压 等 种 类 。 可 累 加 型 电 源 当 底 板 上 模 块 的 总 线 电 流 大 于 3A时 ， 采 用 可 累 加 电 源 供 电 安 装 2个 可 累 加 电 源 为 底 板 提 供 16A 的 电 流 冗 余 电 源 一 个 冗 余 电 源 将 向 Quantum 底 板 提 供 8 A 或 11 A ( 取决 于 型 号 ) 电 流 。 对 于 要 求 具 有 高 可 用 性 的 应 用 ， 可 以 在一 个 底 板 内 采 用 两 个 冗 余 电 源 ， 提 供 8 A 或 11 A ( 取 决 于型 号 ) 冗 余 电 流 。 当 一 个 电 源 发 生 故 障 时 ， 那 个 正 常 的 电源 将 维 持 所 需 功 率 ， 从 而 使 底 板 处 理 和 活 动 通 信 不 受 影 响 。每 个 冗 余 电 源 有 一 个 状 态 位 ， 可 由 CPU 中 的 应 用 程 序 或监 督 系 统 监 测 ， 以 便 能 够 对 电 源 故 障 做 出 快 速 响 应 。 如 果 在 冗 余 电 源 配 置 中 需 要 额 外 功 率 ， 可 向 底 板 添 加第 三 个 冗 余 电 源 模 块 ， 将 冗 余 功 率 容 量 提 高 到 16 A 或 20 A ( 取 决 于 型 号 )。 如 果 三 个 电 源 中 有 一 个 电 源 出 现 故 障 ，另 两 个 正 常 的 模 块 将 转 换 到 标 准 冗 余 模 式 ， 向 底 板 提 供 8 A 或 11 A ( 取 决 于 型 号 ) 的 冗 余 电 流 。 如 果 您 想 降 低 您 的 库 房 要 求 ， 可 将 单 个 冗 余 电 源 模 块作 为 独 立 型 电 源 使 用 。 冗 余 电 源 有 115/230 V 交 流 、 24 V 直 流 、 48/60 V 直 流 和 125 V 直 流 源 电 压 等 种 类 。 冗 余 电 源 负 载 共 享 技 术 两 个 电 源 可 用 于 8A 负 载 的 冗 余 供 电 三 个 电 源 可 用 于 16A 负 载 的 冗 余 供 电 d、 I/O模 块 所 有 Quantum I/O 模 块 均 可 通 过 Unity Pro、 Concept 或 ProWORX 进 行 完 全 配 置 。这 种 在 软 件 中 为 每 个 模 块 指 定 I/O地 址 的 能力 使 得 在 配 置 中 添 加 或 更 改 模 块 极 为 简 单 ，不 必 因 物 理 位 置 更 改 应 用 程 序 。 每 个 I/O 模 块 需 要 一 个 I/O 接 头 (P/N 140 XTS 002 00)， 需 要 单 独 定 购 。 除 了 本质 安 全 模 块 外 ， 其 他 所 有 模 块 共 用 相 同 的 接头 。 I/O 模 块 模 块 错 误 状 态 操 作用 于 所 有 离 散 量 和 模 拟 量 输 出模 块 .对 通 道 或 点 进 行 配 置软 件 配 置 极 其 简 单默 认 : 所 有 输 出 关 控 制 器 输 出 数 据寄 存 器 400500: 6000COMMUNICATION FAILURE PSIPSI PSI 保 存 上 次 输 出用 户 预 定 义所 有 输 出 关 离 散 I/O Module Quantum 自 动 化 系 列 支 持全 范 围 的 为 与 大 量 现 场 设 备 接 口 而 设 计的 离 散 I/O模 块 。 为 在 恶 劣 环 境 下 获 得更 好 的 保 护 并 长 使 用 寿 命 ， 可 以 对 模 块进 行 保 护 喷 涂 。 Quantum 赋 予 您 预 定 义 当 模 块 不 管 因任 何 原 因 而 停 止 服 务 时 ， 离 散 输 出 点 将 如 何响 应 的 能 力 。 您 可 以 在 软 件 中 对 模 块 进 行 配置 ， 以 便 使 输 出 ： 关 闭 。 转 到 预 定 义 的 安 全 状 态 。 在 看 门 狗 定 时 器 到 期 之 前 保 持 它 们 接 收到 的 最 后 数 值 。 可 以 按 每 个 点 定 义 故 障 模 式 。 当 整 个 模块 发 生 故 障 时 ， 您 所 规 定 的 故 障 状 态 设 置 可被 发 送 到 替 换 模 块 。 开 关 量 I/O 概 述n AC I/O 模 板 （ DAI）l 24, 48, 115 和 230 Vl 16 和 32 点 模 板l 独 立 隔 离 和 成 组 隔 离l AC 输 出 最 大 每 点 可 达 4A !n DC I/O 模 板 （ DDI）l 5 V TTL, 24, 10 到 60 Vl 16 和 32 点 模 板l 有 高 、 低 电 平 有 效 两 种 模 板n 继 电 器 输 出 模 板 （ DRC / DRA）l 8 点 16 点 模 板 l 2 到 5 A 连 续 电 流 模 拟 I/O Modicon Quantum 自 动 化 平 台 支 持 全范 围 的 为 与 大 量 现 场 设 备 接 口 而 设 计 的 模 拟 I/O模 块 。 为 在 恶 劣 环 境 下 获 得 更 好 的 保 护并 延 长 使 用 寿 命 ， 可 以 对 模 块 进 行 保 形 喷 涂 。 模 拟 和 专 用 模 块 常 常 要 求 您 在 标 准 I/O寻 址 要 求 之 外 进 一 步 为 不 同 的 功 能 指 定 特 定的 模 式 或 操 作 参 数 。 Quantum 通 过 软 件 配置 多 功 能 模 块 的 能 力 消 除 了 对 传 统 硬 件 DIP 开 关 或 复 杂 应 用 程 序 编 程 的 需 求 。 利 用 称 为 I/O映 射 缩 放 的 软 件 功 能 ， 您 可 以 进 入 另 一个 设 置 屏 幕 ， 在 此 您 将 可 以 初 始 化 或 更 改 模块 的 工 作 参 数 。 此 I/O映 射 缩 放 技 术 应 用 在多 功 能 模 拟 输 入 模 块 、 高 速 计 数 器 、 单 轴 运动 模 块 和 温 度 传 感 模 块 如 热 电 偶 和 RTD上 。 Quantum 赋 予 您 预 定 义 当 模 块 不 管 因任 何 原 因 而 停 止 服 务 时 ， 模 拟 输 出 通 道 将如 何 响 应 的 能 力 。 您 可 以 在 软 件 中 对 模 块进 行 配 置 ， 以 便 使 输 出 通 道 ： 转 为 零 。 转 到 预 定 义 的 安 全 状 态 。 在 看 门 狗 定 时 器 到 期 之 前 保 持 它 们 接 收到 的 最 后 数 值 。 可 以 按 每 个 通 道 定 义 故 障 模 式 。 当 整 个模 块 发 生 故 障 时 ， 您 所 规 定 的 故 障 状 态 设置 可 被 发 送 到 替 换 模 块 。 模 拟 量 I/O 概 述n 输 入 模 板 （ ACI / AVI ）l 8， 16 模 拟 量 输 入 电 流 和 电 压 多 量 程l 热 偶 和 热 阻 模 板 智 能 自 动 转 换 成 工 程 量 单 位l 每 通 道 可 分 别 配 置l 12 和 16 位 精 度l 30 和 200 V 隔 离n 输 出 模 板 （ AIO / AVO）l 4， 8 电 流l 4 通 道 电 压 多 量 程l 12 位 精 度 其 它 模 块 除 上 述 模 块 外 ， Quantum系 统 中 还 有许 多 其 它 的 专 用 模 块 ， 如 ： 本 质 安 全 型 I/O 计 数 器 中 断 / 锁 存 输 入 模 块 热 备 系 统 模 块 等 等 ， 用 于 不 同 场 合 。 e、 通 讯 模 块 由 于 通 讯 模 块 与 系 统 的 I/O架 构 有 关 ，所 以 相 关 的 通 讯 模 块 介 绍 将 放 到 下 一 节 与I/O架 构 一 起 介 绍 。 3、 Quantum PLC的 I/O架 构 Modicon Quantum 自 动 化 系 列 提 供 了一 种 灵 活 的 体 系 结 构 ， 可 确 保 无 论 在 何 种 配置 下 均 能 获 得 成 本 适 度 且 高 性 能 的 控 制 解 决方 案 。 从 集 中 式 系 统 到 高 度 分 布 式 系 统 ， 再到 网 络 化 分 布 式 控 制 方 案 ， Quantum 提 供了 恰 当 的 解 决 方 案 。 Quantum I/O 可 用 于 三 种 主 要 体 系 结 构 ，以 满 足 控 制 系 统 的 要 求 ： 本 地 I/O 远 程 I/O (RIO) 分 布 式 I/O (DIO) a、 本 地 I/O Quantum 自 动 化 平 台 为 控 制 系 统 提 供 本 地 I/O 支 持 ， 接 线 以 最 有 效 的 方 式 从 现 场 到 达 主 控 制 机柜 。 本 地 I/O 可 包 含 少 至 一 个 I/O 模 块 ， 或 与 位于 同 一 底 板 内 的 一 个 可 编 程 逻 辑 控 制 器 (Quantum CPU) 和 一 个 电 源 模 块 一 起 使 用 时 可 包 含 多 达 14 个 模 块 。 本 地 I/O 可 在 1845 cm2 (286 in 2) 面 板空 间 内 支 持 多 达 1344 个 I/O 点 。 本 地 I/O 也 可 通过 使 用 底 板 扩 展 器 扩 展 到 第 二 个 底 板 。 如 果 应 用 需 要 ， 系 统 选 件 模 块 也 可 安 装 在 本 地底 板 内 。 可 以 获 得 的 系 统 选 件 模 块 有 RIO 处 理 器 ( 每 个 CPU 支 持 一 个 ) 或 Modbus Plus 网 络 接 口( 每 个 CPU 支 持 两 个 )。 所 有 其 他 可 用 模 块 均 作 为 I/O 模 块 考 虑 和 配 置 。适 当 底 板 的 选 择 取 决 于 系 统 所 需 的 模 块 数 。 底 板有 2-、 3-、 4-、 6-、 10- 和 16- 插 槽 等 不 同 版 本 。 如 果 需 要 ， 通 信 和 网 络 模 块 也 可 安 装 在本 地 底 板 内 。 大 多 数 通 信 和 网 络 模 块 都 需要 有 本 地 CPU。 可 用 的 Quantum 通 信 和 网 络 模 块 包 括 ： Modbus Plus 和 Modbus 模 块 。 TCP/IP、 SY/MAX 以 太 网 模 块 。 远 程 I/O 模 块 。 热 备 模 块 (Concept/ProWORX)。 SERCOS 多 轴 伺 服 运 动 控 制 模 块 。 INTERBUS 模 块 (Concept/ProWORX)。 Lonworks 模 块 。 Profibus DP 模 块 。 AS- 接 口 模 块 。 当 您 配 置 本 地 I/O 系 统 时 ， 请 考 虑 以 下 四 种 特 性 ： 模 块 可 用 的 底 板 插 槽 已 安 装 模 块 可 用 的 电 源 配 置 模 块 可 用 的 寻 址 字 可 用 的 选 件 模 块 插 槽 一 个 本 地 I/O 系 统 可 在 一 个 16 插 槽 底 板 内 支持 最 多 14 个 用 于 选 件 模 块 和 I/O 模 块 的 插 槽 。 空模 块 (140 XCP 500 00) 可 用 于 占 用 空 闲 插 槽 。 每 个 CPU、 选 件 模 块 和 I/O 模 块 都 需 要 从 底 板获 得 电 源 。 要 确 保 有 效 配 置 ， 只 需 简 单 地 将 本 地底 板 中 所 有 模 块 所 需 的 底 板 电 流 加 起 来 ( 单 位 为 mA)， 并 确 保 总 电 流 小 于 所 选 电 源 所 提 供 的 电 流 。 本 地 I/O 分 站 中 的 一 个 Quantum CPU 可 处 理多 达 64 个 I/O 寻 址 输 入 字 和 64 个 I/O寻 址 输 出字 。 一 个 16 位 输 入 或 输 出 模 块 相 当 于 一 个 字 。只 需 简 单 地 将 每 个 模 块 的 寻 址 要 求 加 起 来 ， 以 确保 没 有 超 过 极 限 。 本 地 I/O系 统 主 机 架扩 展 机 架 Quantum 基 板 扩 展 模 块 140 XBE 100 00本 地 和 远 程 I/O 节 点 的 第 二 基 板 的 扩 展使 Quantum CPU 支 持 到 27,648 离 散 量 I/O 点节 省 了 在 节 点 处 扩 展 I/O 模 块 的 费 用提 高 了 Quantum 系 统 在 少 节 点 大 点 数 的 性 能 价 格 比由 于 减 少 了 远 程 I/O 节 点 , 提 升 了 整 个 系 统 的 性 能特 点 n 什 么 是 基 板 扩 展 模 块 ?两 个 Quantum 模 块 和 一 根 电 缆支 持 本 地 和 远 程 I/O的 节 点在 第 二 个 基 板 上 , 进 行 I/O 模 块 配 置n 总 共 两 个 基 板支 持 所 有 的 现 有 基 板每 个 基 板 插 一 块 扩 展 模 块n 简 单 的 预 制 电 缆连 接 两 个 扩 展 模 块有 3, 6 和 9 英 尺 长 三 种 尺 寸n 每 个 基 板 须 有 各 自 的 电 源支 持 所 有 的 电 源第 一 电 源 的 故 障 会 停 止 CPU/节 点 的 工 作第 二 电 源 的 故 障 不 会 停 止 CPU/节 点 的 工 作Quantum 基 板 扩 展 模 块 140 XBE 100 00 Quantum 基 板 扩 展 模 块 140 XBE 100 00支 持 本 地 I/O低 成 本 扩 展 出 第 二 基 板 , 而 无 须 用 RIO支 持 远 程 I/O支 持 所 有 31 个 远 程 I/O 节 点支 持 现 有 的 Quantum I/O 模 块 所 有 数 字 量 和 模 拟 量 I/O两 种 高 速 计 数 器 第 一 基 板 第 二 基 板CPU 每 个 系 统每 个 节 点 最 大 的 系 统 离 散 量 I/O 本 地 远 程使 用 XBE 不 用 XBE 使 用 XBE 不 用 XBE864 448 864 448864 448 26,784 13,888PSPS * 基 于 32 点 I/O 模 块 b、 远 程 I/O 对 于 需 要 I/O 远 程 分 站 安 装 、 具 有 最 高 I/O 性能 ， 且 / 或 能 连 接 到 现 有 Modicon 远 程 I/O 设 施的 应 用 而 言 ， Modicon Quantum 提 供 了 一 种 远 程 I/O (RIO) 体 系 结 构 解 决 方 案 。 该 网 络 基 于 S908 远 程 I/O 网 络 技 术 ， 兼 容 现有 Modicon I/O 产 品 设 备 ， 包 括 800 和 200 系 列 I/O 模 块 和 Sy/Max I/O。 新 的 安 装 设 施 可 整 合 与这 些 设 备 兼 容 的 已 安 装 的 基 础 设 施 ， 从 而 降 低 安装 成 本 。 基 于 同 轴 电 缆 方 案 的 RIO 体 系 结 构 ， 具 有 长距 离 能 力 ， 使 用 CATV 电 缆 可 长 达 4.572 km (15,000 ft)， 使 用 可 选 的 光 缆 会 更 长 。 这 是 一 种 高性 能 网 络 ， 速 率 1,544Mbit/s， 用 于 高 I/O 数 据 吞吐 率 。 RIO 电 缆 系 统 包 括 一 个 线 性 干 线 ， 用 分 支 器和 引 入 电 缆 伸 到 每 个 远 程 分 站 。 可 配 置 最 多 达 31 个 远 程 分 站 。 每 个 分 站 可 支 持 多 达 128 个 I/O 字 (64 字 入 /64 字 出 )。 要 确 保 有 效 配 置 ， 只 需 简 单 地 将 每 个 I/O 远 程 位 置 的 所 有 模 块 所 需 的 底 板 电 流 加起 来 ( 单 位 为 mA)， 并 确 保 总 电 流 小 于 所 选电 源 所 提 供 的 电 流 。 可 采 用 光 纤 转 发 器 增 强 网 络 抗 杂 波 干 扰能 力 并 将 电 缆 距 离 提 高 到 15 公 里 (9.3 英 里 )。 这 些 光 纤 转 发 器 将 双 绞 线 电 缆 转 换 成 标 准 的 62.5/125 m 光 缆 ， 同 时 保 持 整 个 网 络 动 态 范 围 。 远 程 I/O系 统 PS RIODROP DI DO AOAIPS RIODROP DI DO AOAI PS CPU RIOHEAD DI DODI 分 站 #3分 站 #2 最 多 31个 远 程 分 站 本 地 机 架 远 程 I/O主 通 讯 模 块Ready Error ACom Act Error BLEDs Color Indication when OnReady Green 模 块 通 过 上 电 自 检 .Com Act Green 模 块 在 RIO网 络 中 通 讯 .Error A Red 在 Channel A中 的 一 个 或 多 个 分 站 中 有 数 据 丢失 Error B Red 在 Channel B中 的 一 个 或 多 个 分 站 中 有 数 据 丢失 LED Indicators and Descriptions for the RIO Head Module 模 块 代 号描 述颜 色 代 码CRP 931 00RIO HEAD 140 CRP 93X 00 远 程 I/O 分 站 适 配 器模 块 代 号描 述颜 色 代 码LED Area RIO Coax Connector CRP 932 00RIO HEAD LEDs Color Indication when OnReady Green 模 块 通 过 上 电 自 检 .Com Act Green 模 块 在 RIO网 络 中 通 讯 .Error A Red 在 Channel A中 的 一 个 或 多 个 分 站 中 有 数 据 丢失 . Error B Red 在 Channel B中 的 一 个 或 多 个 分 站 中 有 数 据 丢失LED Indicators and Descriptions for the RIO Head Module Ready Fault Error ACom Act Error B140 CRA 93X 00 远 程 I/O通 讯RIO 是 一 种 高 速 局 域 网 （ 1.544Mbit/s） ， 通 讯介 质 采 用 同 轴 电 缆 和 CATV在 15,000 ft.距 离 内 ， 在 31个 分 站 机 架 上 安 装Modicon I/O模 块确 定 的 I/O 更 新 时 间 与 I/O 服 务 程 序 同 步 远 程 IO通 讯在 同 轴 电 缆 中 使 用 分 支 器 和 系 统 分 离 器 可 以 创建 不 同 的 RIO布 局电 缆 ， 分 支 器 和 系 统 分 离 器 都 能 导 致 系 统 信 号衰 减RIO网 络 中 ， 整 个 RIO系 统 的 信 号 衰 减 不 能 超过 35 dB 为 保 证 阻 抗 匹 配 ， 在 主 干 缆 中 ， 开 放 的 分 站 和主 干 缆 的 终 端 ， 必 须 使 用 75的 终 端 电 阻 I/O 编 址 ： 31 个 子 站 ， 64 字 入 和 64字 出 RIO 衰 减 量 的 概 念 n 干 电 缆 的 衰 减 （ RG11： 97-5951-000）n 分 支 器 的 衰 减 （ MA-0185-100）n 分 站 电 缆 的 衰 减 （ RG6： AS-MBII-003）n 终 端 电 阻 （ 52-0422-000）n 系 统 衰 减 公 式 ： （ 系 统 衰 减 小 于 35dB)dB衰 减 = TCA + DCA + TDA +（ NOS x 6） +（ NOTx0.8） 远 程 I/O 双 电 缆 PS RIODROP DI DO AOAIPS RIODROP DI DO AOAI PS CPU RIOHEAD DI DODI Drop #3Drop #2 Up to 31 Remote Drops Local Drop本 地 分 站 远 程 I/O 通 讯 模 块140 CRP 931 00Processor , Single Cable140 CRP 932 00 Processor , Dual Cable140 CRA 931 00 Adapter , Single Cable140 CRA 932 00 Adapter , Dual Cable n远 程 I/O 网 络l本 节 为 远 程 IO电 缆 系 统 和 安 装 向 导 做 重 点 介 绍lRIO 准 则lRIO布 局lRIO硬 件l工 具 P/S RIOPLC I/O I/O I/OP/S RIO I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/OP/S RIO I/O I/O I/ORIO Head End (w/local Drop) RIO Drop #3 Last RIO Drop RIO Drop #2 RIO Drop #4 TAP TAPTAP TAP Drop Cable Drop Cable Drop Cable Drop Cable Trunk Terminator Tap Tap Tap Tap Trunk Cable 标 准 单 缆 RIO 系 统 P/S RIOPLC I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/ORIO Drop #3 P/S RIO I/O I/O I/ORIO Drop #2 P/S RIO I/O I/O I/OLast RIO Drop TAP Trunk Terminator Trunk Cable A TAP TAPTAP TAPTAP Trunk Cable B Trunk Terminator 冗 余 型 RIO 电 缆 拓 扑 图 P/S RIOPLC I/O I/O I/OTrunk Cable A Trunk Cable B P/S RIO I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/OP/S RIO I/O I/O I/OTAPTAP TAPTAPTrunk Terminator Trunk Terminator Drop #1 on B Last Drop on B Drop #1 on A Last Drop on A 双 缆 RIO 系 统 P/S RIOPLC I/O I/O I/OP/S RIO I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/OP/S RIO I/O I/O I/OLast RIO Drop (Branch B) Tap Tap Splitter TAP TAP TAP TAP First RIO Drop (Branch B) First RIO Drop (Branch A) Last RIO Drop (Branch A) 使 用 一 个 系 统 分 离 器 作 为 分 支 设 备 P/S RIOPLC I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/O P/S RIO I/O I/O I/O RIO Head End (w/local Drop) RIO Drop #2 Last RIO Drop TAP TAPTAP Drop Cable Drop Cable 终 端 电 阻 Tap Tap Tap Trunk Cable 开 放 的 分 站 分 支 器 必须 接 终 端 电 阻 开 放 的 分 支 器 c、 分 布 式 I/O Modicon Quantum 平 台 DIO 体 系 结 构 ( 分 布 式 I/O) 对本 地 或 远 程 I/O (RIO) 子 系 统 采 用 相 同 的 I/O 模 块 ， 通 过采 用 低 成 本 双 绞 线 电 缆 降 低 了 安 装 成 本 。 每 个 分 站 采 用 一 个 配 有 内 置 电 源 的 专 门 DIO 分 站 适 配器 。 Quantum DIO 分 站 适 配 器 是 专 门 为 通 过 双 绞 线 屏 蔽电 缆 将 I/O 模 块 连 接 到 主 站 而 设 计 的 。 分 站 适 配 器 还 可 从24 V 直 流 或 115/230 V 交 流 电 源 向 I/O 提 供 电 源 ( 最 大 3 A)。 DIO 分 站 也 可 以 通 过 标 准 的 8 A 电 源 模 块 供 电 。 这 时 ，嵌 入 在 分 站 适 配 器 内 的 3 A 电 源 将 不 会 使 用 。 DIO 体 系 结 构 支 持 每 个 CPU 多 达 三 个 网 络 主 站 ， 每 个网 络 长 达 1800 m (6000 ft)(采 用 RR85 转 发 器 )。 使 用 光 纤适 配 器 甚 至 可 以 获 得 更 长 的 距 离 。 DIO 体 系 结 构 基 于 Modbus Plus 技 术 。 每 个 DIO 网 络可 在 472 m(1500 ft) 距 离 上 支 持 32 个 节 点 ( 使 用 转 发 器 时 ，可 在 2000 m (6000 ft) 距 离 上 支 持 64 个 节 点 )。 可 支 持 多达 三 个 DIO 网 络 ， 一 个 内 置 于 CPU内 ， 另 外 两 个 通 过 向 Quantum 底 板 添 加 可 选 140 NOM 211*0/212 *0 网 络 接 口模 块 获 得 。 DIO 可 与 同 一 CPU 系 统 内 的 RIO组 合 ， 以 支 持 大 得 多 的 I/O 数 量 。 所 有 当 前 支 持 Modbus Plus 的 产 品 ( 例 如 HMI 设 备 )， 可 并 存 于 DIO 网 络 中 。 例 如 ， 可 将 一个 编 程 设 备 连 接 到 DIO 网 络 ， 以 便 从 远 程 对 一 个控 制 系 统 监 测 和 诊 断 ， 而 不 必 建 立 一 条 独 立 的 通信 连 接 。 Modbus Plus 在 Quantum CPU 控 制 之 下 可用 作 分 布 式 I/O 网 络 的 现 场 总 线 。 位 于 网 络 主 站的 Modbus Plus 主 机 为 配 有 内 置 Modbus Plus 接口 的 Quantum CPU 或 140NOM 21*模 块 。 网 络 上 每 个 分 布 式 I/O 分 站 内 必 须 有 一 个 140 CRA 211* 模 块 。 140 CRA 211*0 模 块 既 用 作 分 站 的 分 布 式 I/O 适 配 器 也 用 作 其 电 源 ( 不 需 要 额 外 电 源 模 块 )。 每个 DIO 分 站 可 寻 址 多 达 30 个 输 入 字 和 32 个 输 出字 。 分 布 式 I/O 系 统 可 以 采 用 单 电 缆 拓 朴 结 构 或 冗余 电 缆 拓 朴 结 构 。 根 据 系 统 要 求 ， 可 采 用 下 列 模块 组 合 建 立 基 于 Modbus Plus 的 DIO 系 统 。 分 布 式 I/O系 统PS CPU MB+NOM DI AIDO 最 多 63个 分 站DIODROP DI DO DIODROP DI DO AI DIODROP DI DO DIODROP DI DO AI最 多 63个 分 站 NOM 模 块模 块 代 号描 述颜 色 代 码LED 显 示 通 讯 参 数 选 择 开关 MB连 接 端口MB+连 接 端口通 道 AMB+连 接 端口通 道 B LEDs Color Indication when OnReady Green 模 块 通 过 上 电 自 检 .Run Green Indicates that unit is in kernel mode - should always be OFF during normal operations.Modbus Green Indicates communication is active onsingle RS-232 serial port.Modbus+ Green Communications are acti