ControlLogix数字量输入输出控制

实验四创建ControlLogix项目和梯形图控制变频器的频率在本实验中，我们将利用RSLogix5000编程软件在ControlLogix处理器中创建一个项目。

我们将添加PowerFlex70变频器和简单的梯形图阶梯，来演示实际的控制过程。

本实验的主题：l创建一个ControlLogix项目l添加PowerFlex70变频器l观察RsLogix5000自动生成的对象数据模型l添加控制调节频率的阶梯l通过RsNetWorx组态ControlNet网络l PLC控制调节变频器频率上午的第一件事情，电气工程主管找到你，说他需要你在工厂的整体控制程序中添加一些PLC梯形图逻辑。

他只懂梯形图，因此他不希望你用功能块图来编程。

他说，工厂新添置了一台变频器并带ControlNet接口，他希望通过网络控制变频器，并不希望有任何的电气接线。

你知道这非常简单，并答应主管在午饭前完成。

这也使你下午有充分的时间尽情休息。

1.双击RSLogix5000图标。

出现如下画面：2.点击File(文件)à New(新建)。

你将会看到New Controller (新建控制器)画面。

起始槽号为0。

看一下框架，你会发现共有10槽，既然起始槽号为0，那么5555控制器（带有钥匙的模块）位于第四槽，即3号槽。

因此，填写画面，与下图一致，然后按OK。

现在我们已经创建了一个ControlLogix项目。

此时我们还没有与项目相关的任何I/O 模块，项目中也没有可执行的代码（如梯形图）。

你正在离线工作。

所作的任何改变都只限于软件中，并存储在计算机的硬驱中。

在进入到在线操作以前，这些变化并不能反映到5555控制器中。

下一件事情是要辨认我们想用在这个项目中的、插在本地背板上的I/O模块。

由于不能在线添加输入/输出模块，因此，现在（处于离线状态）正好可以添加模块（如下所述，暂时我们只添加两块模块）。

根据主管的要求，你需要添加模拟量输入模块和模拟量输出模块。

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。

2. ControlLogix 控制系统特点ControlLogix控制系统的整体特点包括：➢可靠、安全（Safety）：ControlLogix控制站模块MTBF百万小时级，并且是TUV认证的SIL2安全控制系统；全冗余结构，冗余控制器，冗余电源，冗余IO网络，冗余以太网CIP网络。

➢功能强大：强大的32位多处理器结构的Logix PAC控制引擎，运行实时多任务内核系统，结合智能化的I/O卡件和和恒定5Mbps通讯速率的ControlNet总线，实现现场一个完美的自动化控制系统。

➢易维护、易扩展：带电插拔、在线编程、在线扩展系统、远程在线组态、诊断及维护、集成的资产管理系统等等。

➢开放系统：与各种厂商的PLC及自动化系统的实时通讯、与各种专家模型系统和信息管理系统的双向、稳定高速数据连接（无需编程）。

2.1可靠、安全（Safety）2.1.1 ControlLogix控制站模块平均无故障间隔时间(MTBF)百万小时级。

2.1.2 单机ControlLogix控制站即已是获得TUV认证的SIL2安全控制系统。

这意味着高达99.9999%的故障安全率，即每小时连续运行系统安全失效率（PFH）小于千万分之一。

当然，每一DO和AO通道均可图形化组态为当故障及在线编程时为关断、保持上次值及预定义值三种状态之一，以确保工艺系统及设备有安全的控制输出。

2.1.3 ControlLogix热备冗余：在2个独立框架中电源、控制器、通讯及热备冗余模块完全按1：1配置，热备模块通过高速光纤同步数据。

在主控制器意外故障时系统自动切换，由“从控制器”使用最新数据内容执行程序并更新I/O。

热备冗余系统实现主从之间平稳无扰动切换。

并且，以太网模板IP地址在切换时亦能自动切换，保证系统可靠地连续运行。

2.1.4 IEC 61158国际标准现场总线的冗余ControlNet用于IO网络：二条通道同时传送数据，没有任何切换延迟。

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。