施耐德PLC软硬件技术培训

1、自动化条线技术培训施耐德PLC硬件、软件部分 主讲人： 电话：58619162 1 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。2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

2、以谅解。3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

3、/O （掌握）4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）5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/

4、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；6二、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

5、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7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8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

6、CPUI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/O123456789101112131415161234567812345678123456789101112131415161234567891011121314151612345678910111213141516100mm4”10”250mm9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

7、障检测及维护10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11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12 模块安装/拆除13 终端条安装14 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15

8、 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16可视状态指示140DAI 553 00115 VAC In1234567891011121314151617181920212223242526272829303132140CPU 113 00CPU Module140CPS 114 00AC Power Supply12345678140DAO 842 10100-230 VAC Out123456789101112131415161

9、40DDI 353 0024 VDC In1234567891011121314151617181920212223242526272829303132140DDO 353 0024 VDC Out1234567891011121314151617181920212223242526272829303132RActiveFRActiveFRActiveFRActiveFRActiveFRActiveF1234567891011121314151617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182、Quantum PLC模板分类及其特点： a、CPU 施耐德Qu

10、antum 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。1920CPU 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 Prt

11、LEDsColorIndication when OnReadyGreenCPU 通过自检.RunGreenCPU 启动并解算逻辑.ModbusGreenModbus 端口通讯激活.Modbus +GreenModbus + 端口通讯激活Mem PrtAmber内存写保护.Bat LowRed电池需要更换21 通 讯 口Modbus RS232 主 / 从Modbus Plus 对 等 选 择 开 关 内 存 保 护 通 讯 口 参 数 MEM/DEFModbus 到 MB+ 桥 方 式LED 显 示 阵 列 电 源、 就 绪 及 运 行 通 讯 状 态 盖 板 标 签 网 络 地 址 22产

12、 品 系 列 - 控 制 器SRAM984-type Memory (words)Max IECCPU(bytes)LadderRegistersExtendedProgram140CPU113 02256k8k10kNone109k140CPU113 03512k16k10kNone368k140CPU213 04768k32k48k57k28k80k0k606k140CPU424 022 M64k57k96k570k140CPU434 12A2 M64k57k96k896k140CPU534 14A4 M64k57k96k2.5M23 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

13、可插入任何槽位模块I/O地址在软件中配置无DIP开关24Modicon 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

14、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。25底板配置16槽-27”10槽-17”100mmPSCPUI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/O10”123456789101112131415161234567891011121314151612345678910111213141516123456789101112131415164”250mm6槽-10”2 槽4”3槽- 6”4槽- 7”I/OI/OI/OI/O26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

15、的螺纹孔。 4 安装孔。 5 接地端子。27c、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。28电源模块Pwr okLEDs颜色显示含义Pwr ok绿色底板总线电源供电正常29电源模板分

16、类： 低功率独立型电源。 高功率累加型电源。 高功率冗余电源。30独立型和可累加型电源冗余电源140 CPS 111 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 5

17、24 00 125 VDC ，8A本 地 ,远 程 ,分布式 背 板 都 可电 源 冗 余!31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。32 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

18、。 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。33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34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

19、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

20、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。35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36 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 00

21、2 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。 37I/O 模块38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 FAILUREPSIPSIPSI保存上次输出用户预定义所有输出关39 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。 40 Quantum 赋予您预定义当模块不管

22、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。 41 开 关 量 I/O 概 述AC I/O 模 板 （DAI）24, 48, 115 和 230 V16 和 32 点 模 板独 立 隔 离 和 成 组 隔 离AC 输 出 最 大 每 点 可 达 4A !DC I/O 模 板 （DDI）5 V TTL, 24, 10 到 60 V16 和 32 点 模 板有 高、 低 电 平

23、 有 效 两 种 模 板 继 电 器 输 出 模 板 （DRC / DRA）8 点 16 点模 板2 到 5 A 连 续 电 流42 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

24、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。43 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。 44 模 拟 量 I/O 概 述 输 入 模 板 （ACI / AVI ）8，16 模 拟 量 输 入 电 流 和 电 压 多 量 程热 偶 和 热 阻 模 板 智

25、 能 自 动 转 换 成 工 程 量 单 位每 通 道 可 分 别 配 置12 和 16 位 精 度30 和 200 V 隔 离 输 出 模 板 （AIO / AVO）4，8 电 流4 通 道 电 压 多 量 程12 位 精 度45 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。 46e、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。473、Quantum PLC的I/O架构 Modicon Quantum 自动化系列提供了一种灵

26、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) 48a、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

27、 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。49 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 CP

28、U。 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。 50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

29、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。51本地I/O系统主机架扩展机架52Quantum 基板扩展模块 140 XBE 100

30、 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53 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 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 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 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

31、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 0054Quantum 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 XBE86444886444886444826,78413,888PSPS* 基于 32 点 I/O 模块55b、远程

32、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

33、种高性能网络，速率 1,544Mbit/s，用于高 I/O 数据吞吐率。 56 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。57远程I/O

34、系统PSRIODROPDIDOAOAIPSRIODROPDIDOAOAIPSCPURIOHEADDIDODI分站 #3分站 #2最多31个远程分站本地机架58远程I/O主通讯模块ReadyError ACom ActError BLEDsColorIndication when OnReadyGreen模块通过上电自检.Com ActGreen模块在RIO网络中通讯.Error ARed在Channel A中的一个或多个分站中有数据丢失Error BRed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

35、Head Module模块代号描述颜色代码CRP 931 00RIO HEAD140 CRP 93X 0059远程 I/O 分站适配器模块代号描述颜色代码LED Area RIO Coax ConnectorCRP 932 00RIO HEADLEDsColorIndication when OnReadyGreen模块通过上电自检.Com ActGreen模块在RIO网络中通讯.Error ARed在Channel A中的一个或多个分站中有数据丢失.Error BRed在Channel B中的一个或多个分站中有数据丢失LED Indicators and Descriptions for t

36、he RIO Head ModuleReady FaultError ACom ActError B140 CRA 93X 0060 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61 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

37、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62RIO 衰减量的概念 干电缆的衰减 （RG11：97-5951-000）分支器的衰减 （MA-0185-100）分站电缆的衰减（RG6： AS-MBII-003）终端电阻（52-0422-000）系统衰减公式：（系统衰减小于35dB)dB衰减 = TCA + DCA + TDA +（NOS x 6）+（NOTx0.8）63 远程I/O 双电缆PSRIODROPDIDOAOAIPSRIODROPDIDOAOAIPSCPURIOHEADDIDODIDrop #3Drop #2Up to 31 R

38、emote DropsLocal Drop本地分站64 远程I/O 通讯模块140 CRP 931 00Processor , Single Cable140 CRP 932 00Processor , Dual Cable140 CRA 931 00Adapter , Single Cable140 CRA 932 00Adapter , Dual Cable65远程I/O 网络本节为远程IO电缆系统和安装向导做重点介绍RIO 准则RIO布局RIO硬件工具66P/SRIOPLCI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SR

39、IOI/OI/OI/ORIO Head End (w/local Drop) RIO Drop #3 Last RIO Drop RIO Drop #2 RIO Drop #4 TAPTAPTAPTAPDrop Cable Drop Cable Drop Cable Drop Cable Trunk Terminator Tap Tap Tap Tap Trunk Cable 标准单缆 RIO 系统67P/SRIOPLCI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/ORIO Drop #3 P/SRIOI/OI/OI/ORIO Drop #2 P/SRIOI/OI/OI/OLast RIO D

40、rop TAPTrunk Terminator Trunk Cable A TAPTAPTAPTAPTAPTrunk Cable B Trunk Terminator 冗余型 RIO 电缆拓扑图68P/SRIOPLCI/OI/OI/OTrunk Cable A Trunk Cable B P/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OTAPTAPTAPTAPTrunk Terminator Trunk Terminator Drop #1 on B Last Drop on B Drop #1 on A Last Dro

41、p on A 双缆 RIO 系统69P/SRIOPLCI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OLast RIO Drop (Branch B) Tap Tap Splitter TAPTAPTAPTAPFirst 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70P/SRIOPLCI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/OP/SRIOI/OI/OI/ORIO Head

42、 End (w/local Drop) RIO Drop #2 Last RIO Drop TAPTAPTAPDrop 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71c、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

43、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

44、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。72 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

45、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。73 分布式I/O系统PSCPUMB+NOMDIAIDO最多63个分站DIODROPDIDODIODROPD

46、IDOAIDIODROPDIDODIODROPDIDOAI最多63个分站 74NOM 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BLEDsColorIndication when OnReadyGreen模块通过上电自检.RunGreenIndicates that unit is in kernel mode - should always be OFF during normal operations.ModbusGreenIndicates communication is active onsingle RS-232 ser

47、ial port.Modbus+GreenCommunications are active on the ModbusPlus port.Error ARedThere is an error condition on Cable A ofa dual cable network.Error BRedThere is an error condition on Cable B ofa dual cable network. ReadyRunModbusModbus +Error A Error B140 NOM 21X 0075MB+连接口通道AMB+连接口通道BReady FaultPwr

48、 okModbus +Error A Error BLEDsColorIndication when OnReadyGreen模块通过上电自检.FaultRed在DIO和分站通讯中检测到错误.Pwr okGreenBus power is present.Modbus+Green Modbus +端口激活Error ARed Channel A 在Modbus +通讯中出错Error BRed Channel B 在Modbus +通讯中出错CRA 211 10MB+ Drop AC分布 I/O 分站适配器模块140 CRA 21X 0076 分布式I/O 系统DIO是I/O在MB+网络上进行

49、通讯的一种I/O网络。前述所有MB+规定和说明应用于DIO通常所有通讯端口的数据更新是在PLC扫描周期结束时完成，由于MB+也为一个通讯端口，因此DIOs I/O 分站上的数据更新，也在PLC扫描结束时完成，这不同RIO， RIOs I/O数据更新是在扫描期间完成。操作灵活，控制I/O点数少，最多189个分站。通过CPU上MB+端口或者通过NOM模板链入DIO。每一端口可支持最多63个分站，通讯距离为6,000 ft。IO寻址支持30字输入字，32字输出字I/O MAP 支持对输入，输出线圈和寄存器的映像DIO网络不支持全局数据。77 双电缆分布式I/O系统PSCPUMB+NOMDIAIDOU

50、p to 31 Drops (63 w/ Repeater)DIODROPDIDODIODROPDIDOAIDIODROPDIDODIODROPDIDOAIUp to 31 Drops (63 w/ Repeater)78 多设备的分布式 I/OPSCPUMB+NOMDIAIDOUp to 32 Nodes (64 w/ Repeater)DIODROPDIDODIODROPDIDOAIDIODROPDIDO123456890-Modicon PanelMate Plus Compact AEG.779 分布I/O配置Read/Write AuthorityInput #15Read Only

51、80 Distributed I/O Interfaces 分布I/O通讯模块DIO Adapter140 NOM 211 00 Network Option Module, Single Cable140 NOM 212 00 Network Option Module, Dual Cable140 CRA 211 10 DIO Adapter/AC PS, Single Cable140 CRA 212 10 DIO Adapter/AC PS, Dual Cable140 CRA 211 20 DIO Adapter/DC PS, Single Cable140 CRA 212 20 D

52、IO Adapter/DC PS, Dual Cable81分 布 式 I/O 的 电 源 采 用 DIO 模 块 本 身 的 电 源DIO 分站上所有模块的总线电流小于3A使 用 标 准 的 电 源 模 块， 此 时 DIO 模 块 不 用 电 源 DIO 分站上所有模块的总线电流大于3A时不使用DIO模块电源，使用8A的独立可累加电源82多协议MB+网络端口MB端口CPUNOMNOMMB端口MB+端口带冗余MB+端口83第二部分 施耐德软件（concept）简介 Modicon TSX Quantum 可使用 Windows 环境下的 Concept 软件进行编程。Concept 提供了模

53、拟量处理、标准及串级 PID 调节、PID 整定、函数发生器等多种回路调节功能，可使用仪控人员熟悉的功能块图编程，还可选择高级语言进行数学复杂算法。用户可针对特定应用自定义功能块并反复使用，支持功能块嵌套。上述功能可与梯形图、顺序功能图、指令列表和结构化文本组合使用。此外，Modbus Plus 及 32 位TCP/IP 仿真器支持用户程序及监控软件的离线开发及调试。Concept 还与多年实践证明的、高效可靠的 984 梯形图语言相兼容。84 Concept 是Quantum, Compact, Momentum 和 Atrium 产品共用的配置工具。硬件组态(例如CPU、程序内存、输入/输

54、出单元等)可以在程序创建之前、之中或之后进行。 配置任务可以以在线(连接到PLC)和本地(只在PC上)两种方式进行。配置接受Concept检测，并且只使用有效的组合。这样就避免了配置错误。在在线模式中，配置好的硬件会立即测试有效性，而输入错误将被排除。 在将编程设备(PC)和PLC连接后，有效性测试将以实际使用的硬件资源的配置值(例如，变量编辑器的配置值)为基础进行测试，如果有错误将显示错误消息。85 作为一种自动控制项目的解决方案，Concept 提供了与 IEC 1131-3 标准兼容的编程语言： 功能块语言 FBD ( 功能块图 ) ， LD ( 梯形图 ) ， 顺序语言 SFC ( 顺

55、序功能图 ) ， 指令表 IL ， 结构化文本 ST 。 基于 Modsoft 的梯形图语言也是可用的： 梯形图 LL984 ( 梯形逻辑 ) 。 IEC 编程语言 (FBD、LD、SFC、ST 以及IL) 的基本单元是功能和功能块，它们的组合构成逻辑单元。 Concept 包含各种带有预定义基本功能 / 功能块 (EFB) 的块库。为了轻松地使用EFB，功能块将根据各自的使用范围而被分配到不同的库中。 对于 Modsoft 编程语言 LL984 来说，则有一个专用功能块库可用。 86项目创建项目的创建有7 个主要步骤：1 启动Concept ， 启动Concept并开始一个新的项目。2 配置

56、 PLC设定硬件配置。3 创建用户程序 创建新的区段并创建您的程序。4 保存保存您的项目。5 载入并测试项目在PC和PLC之间创建链接。将项目下载到PLC 中并启动。用在线测试功能来测试程序。现在删除程序中的任何错误！将修改过的部分下载到PLC 中。6 优化及分离 现在建议优化程序存储容量并将优化过的程序重新加载到PLC中。在成功的加载、测试和优化( 如果有必要) 以后，您可以将PC从PLC 上断线。程序将离线运行。7 文档 创建一套您的项目的完整文档。注意：步骤“配置 PLC”和“创建用户程序”可以以任意次序执行，也就是说，PLC 的配置的更改也可以在程序创建之后进行。87步骤一：启动Con

57、cept 启动 Concept 的步骤如下：1 双击 Concept 图标启动 Concept。2 选择File New Project。 响应：项目将作为未命名项目打开。3 此后，以一个名称保存此项目。已保存的项目可以使用Open Project. 命令或者使用其项目图标来调用。再继续现在继续进行步骤 2： 配置PLC。88Global89步骤 2：配置 PLC应当配置什么？ 使用Project PLC configuration来配置项目中的全部硬件。必要配置以下配置对配置来说是必要的：! 指定PLC 的类型( 最小配置)，! 设定内存分区，! 安装装载包，! 设定 I/O 映像，可选配置

58、以下配置根据项目可以选用：! 主站设置，! 设定 Modbus 通讯，! 设定 Peer Cop 通讯，! 设定数据保护，! 多种 PLC 设定，! ASCII 消息 ( 仅对 984 LL)，90步骤 2.1：必要配置 前提条件：PLC 类型必须最先设定! 然后执行与处理次序无关的进一步配置。指定PLC的类型(最小配置)指定PLC类型(最小配置)的步骤如下：1 选择Project PLC configuration。响应：PLC configuration窗口打开，这里包含更多硬件配置的菜单命令。2 从列表中选择PLC Selection 菜单命令。响应：PLC selection 对话框打

59、开。3 在PLC family 列表中选择您的PLC 类型。4 在CPU/Executive 列表中选择您的CPU。5 在Runtime 列表中选择Enable状态。响应： 可以用IEC 语言 (FBD、LD、IL 和 ST). 进行区段编程。注意：在Runtime 列表中，如果显示状态Not available，Disabled 或Only 984，则表示选定的CPU 不支持任何IEC编程语言。如果在该列表中显示Only IEC，那么选定的CPU 专门支持IEC 语言，这些无须明确启用。6 经过简单的测试和编程，现在就可以退出此配置。下面可以继续进行步骤3：创建用户程序，或者步骤4：保存。9

60、19293设定内存分区设定内存分区的步骤如下：1 选择Project PLC configuration响应：PLC configuration窗口打开，这里包含更多用于硬件配置的菜单命令。2 在列表中选择PLC memory partition(PLC内存分区) 菜单命令。响应：PLC memory partition (PLC 内存分区)对话框打开。3 在Discrete (离散量)和Word (字) 范围内选择对用户程序必要的I/O 标志位和I/O 字的可能数目。注意：不能超过的最大地址范围，这可以在对话框右边看到。9495安装装载包(Loadables)安装装载包的步骤如下：步骤动作1