GE Fanuc Genius网络 32-34页
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GMR三重化冗余控制系统GMR(GeniusModularRedundancy)三重化冗余(ITCC)控制系统是基于GEFanuc公司的90-70PLC以及先进的智能化输入/输出模块(GeniusI/O)构成的具有国际先进水平的三重化表决控制系统。
GMR系统是一个非常具有灵活性的系统,它可以提供输入到CPU控制器以及输出的各种冗余组合;这就是说:用户可以根据自己的工艺要求将不同的参数按不同的配置进行处理。
根据对冗余的不同要求;传感器信号被引入到隔离的Genius输入模块。
设置在独立机架中;各自独立的CPU从每条Genius总线上接受这些输入信号并对信号进行表决,然后,根据表决结果执行相应的应用程序。
以GMR系统中三重化(TMR)的配置为例:它包含三个独立的PLC以及运行在每个单独系统中的诊断程序。
通过三选二的表决,系统为用户提供了高可靠性和无误差操作。
该系统以其强大的功能和灵活的配置组合在各个工业领域,例如:石油化工;冶金;电力;轻工;纺织;铁路;压缩机;鼓风机组等需要安全保护及自动连锁保护的场合得到广泛地应用,特别是在紧急停车;锅炉;加热炉管理;环保以及火焰气体监测的应用上具有独特的优点。
由于系统的硬件采用了物理上无藕合设计和分离式结构电路保护,因此用户一般不用担心出现硬件故障影响操作。
在TMR配置中,三个CPU中的每个CPU通过三重化的GeniusI/O总线将逻辑状态结果送至输出子系统;Genius输出模块对三重化的输出数据进行表决,然后送至负载。
离散输出电路对电流,电压传感器的信号进行综合分析,从而,实现对输出和负载状态的诊断。
GMR识别系统鼓掌并对其自动补偿,同时,允许在不中断系统运行的情况下对其实施维修和部件更换。
故障是一个软件报警器功能来处理的,它可以提供时间记录和I/O故障报告,系统故障的两个诊断表可以有编程器显示,也可以送到计算机或其它协处理器进行显示。
每一个PLC中的诊断程序都在持续地运行以检测明显的隐蔽的故障,从而,降低系统的平均修复时间(MTTR),同时,为维修和操作人员自动生成故障报告。
几种PLC网络的拓扑结构如果把金字塔结构与NBS模型或ISO模型比较一下,就会发现,PLC及其网络发展到现在,已经能够实现NBS模型/ISO模型要求的大部分功能,至少可以实现4级以下的功能。
PLC要提供金字塔功能或者说要实现NBC/ISO模型要求的功能,采用单层子网显然是不行的。
因为不同层次实现的功能不同,所承担的任务的性质不同,导致他们对通信的要求也就不一样。
在上层所传送的主要是些生产管理信息,通信报文长,每次传输的信息量大,要求的通信的范围也比较广,但对通信实时性的要求却不高。
而在底层传送的主要是过程数据及控制命令,报文不长,每次通信量不大,通信距离也比较近,但对实时性及可靠性的要求比较高。
中间层对通信的要求正好居于两者之间。
由于各层对通信的要求相差甚远,如果采用单级子网,只配置一种通信协议,势必顾此失彼,无法满足所有各层通信的要求。
只有采用多级通信子网,构成复合型拓扑结构,在不同级别的子网中配置不同的通信协议,才能满足各层对通信的不同要求。
PLC网络的分级与生产金字塔的分层不是一一对应的关系,相邻几层的功能,若对通信要求相近,则可合并,有一级子网去实现。
采用多级复合结构不仅使通信具有适应性,而且具有良好的可扩展性,用户可以根据投资情况及生产的发展,从单台PLC到网络,从底层向高层逐步扩展。
下面具几个最有代表性公司的PLC网络。
一、A-B公司的PLC网络A-B公司是最大的PLC制造商,占据全美市场份额45%。
图1表示了A-B公司的PLC网络,采用的是3级总线复合型拓扑结构。
最底一级为远程I/O系统,负责收集现场信息,驱动执行器,在远程I/O 系统中配置周期I/O通信机制。
中间一级为高速数据通道DH+(或DH,DHⅡ),负责过程监控,在高速数据通道中配置令牌总线通信协议。
最高一级可选用Ethernet(以太网)或者MAP网,这一级负责生产管理。
在Ethernet网中配置以太网协议,在MAP网中配置MAP规约。
内部控制REV 1 SECTDATE 2008-7-30 PAGE 1 (20)GE90-70软件组态编程一、HMI软件和GE PLC的通讯驱动程序和详细配置(IFIX 3.5/4.0通过GE9驱动程序与GEPLC的连接)在配置驱动前最好使本机IP 与PLC 上的IP 在同一网段,子网掩码相同;关闭防火墙等。
确保本机与PLC 已经连接上(PING 一下)。
配置STEP如下:SETP1:运行“系统配置SCU "SETP2:点击,打开SCADA组态。
STEP3:添加GE9驱动内部控制REV 1 SECTDATE 2008-7-30 PAGE 2 (20)STEP4:点击“配置……”按钮,选择Use Local Server。
STEP5:点击“Connect…”按钮,弹出GE 配置环境。
内部控制REV 1 SECTDATE 2008-7-30 PAGE 3 (20) STEP6:点击按钮,添加Chanel0,勾上Enable属性。
STEP7:点击,添加Device0,输入PLC的IP地址192.168.0.20,勾上Enable 属性。
STEP8:点击按钮,添加DataBlock0,输入I/O地址(M1—M100),勾上Enable。
STEP9:保存该驱动配置,文件名为NRHS3.GE9。
内部控制REV 1 SECTDATE 2008-7-30 PAGE 4 (20)STEP10:点击,在Default Path中输入NRHS3.GE9,在Advanced中选中Server Auto —>On。
然后保存并关闭“Power Tool”。
STEP11:点击“系统配置窗口”的任务配置按钮图,查看IOCNTRL.EXE/a是否添加。
STEP12:找到Windows 操作系统的HOSTS 文件(C : \ WINNT \ system32 \ drivers \etc ) ,将PLC 的IP 地址和Device0 输入并保存,然后重启电脑。
Genius®
分布式 I/O
真正智能优势。
Genius®I/O 系统提供对生产设备的分布式控制,可减少传输报文终
止,大幅度减少布线并更为简单高效地解决问题。
包括钢铁、食品加工和自动化等在
内的众多行业中,50 多万个Genius 模块正帮助公司应对竞争日益激烈的市场带来的挑
战。
Genius 的先进诊断降低成本
Genius I/O 模块自动提供现场布线、电源环境、负载、通讯网络状态、模块以及电路的诊断信息。
Genius 诊断可大量减少初始控制和调试所需的时间。
Genius 技术奠定冗余基础
Genius 模块可在 CPU、总线接口或网络电缆出现故障时提供可预测的系统操作。
与两个或多个同步运行的 CPU 连接时,若主控制器无法通信,Genius 模块将在冗余组态中自动转化为备份 CPU。
Genius 是一种简单且高效的通讯网络
与传统的机架式I/O 不同,Genius 模块通过Genius LAN 网络与系统 CPU 进行通信。
Genius LAN 极大简化了系统安装并配备网络工具(如手持监控器),可短时间内解决问题。
Genius 的性能等同于高密度或低密度 I/O 众多不同的GE Fanuc I/O 产品可融合为一个单一的 Genius LAN,包括 Genius I/O 模块、VersaMax®和 Field Control ™。
这样的灵活性可使用户针对应用最高效地综合部署高密度和低密度分布式 I/O。
GE Fanuc 自动化。
GE Fanuc Automation 可编程控制产品Series 90™-30可编程控制器安装和硬件手册GFK-0356Q August 2002在本出版物中使用的警告、当心和注意标志警告在该出版物中,警告标志被用来强调危险电压、电流、温度或其它条件,这些危险条件可能造成设备或与其使用有关的人身伤害。
在不加注意就会造成人身伤害或设备损坏的情况下,使用“警告”标志。
当心在不当心就可能损坏设备的场合,使用“当心”标志。
注意“注意”只是引起对理解和操作设备特别重要的信息的注意。
本手册的内容基于该版本出版时可以得到的信息。
内容力求精确,但是难以涵盖软硬件所有细节和变更信息,也不能提供涉及安装、运行或维护的所有可能的偶然情况。
文中所描述的一些特点并非所有的硬件和软件系统都有。
对于本手册资料在今后所做的变更,GE Fanuc Automation 公司没有义务通知本手册的持有者。
GE Fanuc Automation 公司没有任何表示或保证,明确或暗示,也就是,就法律规定而言,对本资料中所包含信息的准确性、完整性和实用性,本公司不承担责任。
不保证它的可做商品或适合应用的目的。
下面是GE Fanuc Automation 北美公司的一些注册商标.Alarm Master CIMPLICITY CIMPLICITY 90–ADS CIMSTAR Field Control GEnet Genius HelpmateLogicmasterModelmasterMotion MatePowerMotionPowerTRACProLoopPROMACRO SeriesFive Series 90 SeriesOne PowerMotionSeries SixSeries ThreeVersaMaxVersaProVuMasterWorkmaster© Copyright 1989-1999 GE Fanuc Automation North America, Inc. All Rights Reserved系列 90-30 PLC综述系列90-30可编程序控制器(PLC)是GE Fanuc 90系列产品家族中的一员.系列90-30 PLC基础部分系列90-30 PLC是应用非常广泛的,1因为它是可编程的,2它可以从非常多的模块当中选择,用插针将这些模块装配组合在一起使用。
1引言geinus i/o总线是美国ge fanuc自动化公司推出的一种工业控制总线,它既是i/o总线又是通信网络,非常适合于大量i/o处理和数据传输。
可作为一个网络、或作为一个交换实时信息的高速局域通信网络而进行工作,对安装在不同位置上的i/o系统进行控制。
ge fanuc自动化公司的多种产品支持geinus i/o总线,如plc 90-30、plc 90-70、versamax、field control、powermate h和d、ge传动、人机接口软件cimplicity hmi 和frameworx。
geinus i/o总线稳定性极强,适于高速及长距离传送,是一种确定性和开放性的总线,是为工业环境中的可靠通信而设计的,是一种重要的工业应用总线和最具特色的plc网络通信。
genius是一种将i/o监控系统与信息处理集成于一体的分布式i/o系统。
genius总线已成为分布式i/o的工业标准,引导外设和接口的开发。
2 genius i/o总线2.1 genius总线结构genius i/o总线结构和传输如图1,适用于不同距离下的高速数据传输,除i/o传输器外,还要求多种总线设备间进行数据传输。
(1)genius总线采用逻辑令牌环作为介质访问控制协议构成,总线上的每个网站都有权获得令牌来发送数据,总线上不存在一个主通信控制器。
genius总线是一种点对点的“令牌总线”系统,在网络中有一种电子“令牌”(token)传送给每台设备,通过它传输输入和诊断信息。
(2)genius总线提供全局数据(global data)和数据报文(data gram)两种类型的信息传送方式。
前者可自由收发数据而无需编程,后者是从总线上一台设备送到另一台设备的直接信息传送。
(3)genius总线采用调频(fsk)的方式对数据信号进行调制,即:用高频信号代表0,低频信号代表1。
这种调制方式使得genius总线的抗干扰性得到提高、传输距离增长。
GE Fanuce 自动化网络及通讯
GE Fanuce Genius网络
GE Fanuce Genius网络
一、概述:
Genius网络是GE Fanuce于1985年开发并引入到工业控制领域的一种工业现场总线。
Genius 网络协议是GE Fanuce专有的令牌通讯协议。
Genius网络以其安全,快速的特性广泛用于制造业自动化,流程工业自动化等其他领域自动化。
迄今为止,已有许多第三方的公司,厂家开发出了在许多场合支持Genius网络的兼容设备,这一切使Genius网络有着无穷的潜力和巨大的灵活性。
二Genius总线特性:
1 Peer to Peer 网络
2 高速(网络吞吐率)
3 强抗干扰能力,采用频移键控调制技术(FSK),频率范围从0到460.8KHZ
4 实时性好
5 远距离传输,信号衰减小,采用屏蔽双绞线,最远距离可达2300米
6 支持广播方式和报文方式通讯
7 灵活,该网络既可用于PLC之间通讯,也可用于PLC和I/O之间的通讯,还可以
混合应用—既用于PLC之间通讯,又用于I/O之间通讯。
8 简单易用,由于该网络支持广播方式通讯,所以组态通讯非常简单
9 可组态成双网冗余
Genius总线是一个对等,令牌网络。
一条网络最多可有32个站点,如果需要更多的站点,可以再增加Genius总线控制器(GBC)来解决。
该网络具有很高的网络吞吐率,衡量一个网络最终是以网络的吞吐率来决定数据的更新率的,而不是简单的以网络的速率来决定,有关计算Genius网络吞吐率的内容,请参考手册:GFK-90486F-1 由于Genius网络采用频移键控技术(FSK),可以有效的防止工业现场的各种干扰
Genius网络具有良好的实时性,可以用于控制大量的现场I/O设备。
Genius网络支持广播方式通讯,广播方式通讯的效率要远高于报文方式通讯,同时,使用广播方式通讯在组态更简单,无需编程。
该网络具有极大的灵活性,同时支持控制器之间以控制器和远程I/O之间的通讯。
Genius网络的传输介质可以采用屏蔽双绞线,光纤或MODEM 。
网络拓普结构是总线型拓扑结构。
控制器和节点设备以菊花链的形式连接起来,在网络的两端有终端电阻。
终端电阻的选择取决于所选用的电缆,分:75欧姆。
100欧姆,120欧姆或15欧姆。
GE Fanuce系列PACSystems ,90-70,90-30,GMR,OP等均支持Genius总线。
GE Fanuce亦支持基于Genius网通讯功能的远程I/O产品。
图略
网络传输能力:最大可达2300米,4500 英尺(1365米)76.8K,3500 英尺(1060米)153.6KExt,2000 英尺(605米)153.6KBStd
系统冗余:Genius 网络支持全系统冗余
图略
网络电源:Genius网络不提供网络电源控制器、分布式I/O模块、I/O模块
GE fanuc 自动化网络及通讯
GE fanuc Genius网络
传送速率及相应时间:Genius网络协议提供四种不同的传输速率:153.6STD,153.6EXT,76.8K, 38.4K。
用户可以选择任意一种,但是整个网络段上的速率必须是一致的。
网络的扫描时间是Genius网络中一个重要的参数。
网络控制器的最少扫描时间是3ms。
增加I/O模块,扫描器模块或控制器均会增大系统中网络的扫描时间。
响应时间主要是由网络的扫描时间决定的。
最大站数:Genius网络支持最大32个站点,站点地址数由0-31。
每个站点可由控制器、VersaMax I/O或其他Genius网络允许的设备组成。
每次总线扫描时每个站点网络最大通讯量是128 字节入和128字节出。
由于至少有一个控制器控制整个网络,所以最大可以有31个分布式I/O。
那么,每个网络段上最大I/O数据量大约4000字节入和4000字节出。
最大扫描时间400ms也决定了最大I/O通讯量。
这是不能超过的。
GE Fanuc PLC 及PC 的Genius网络控制器产品选型参考。