罗克韦尔自动化 集成架构

罗克韦尔自动化

集成架构工业自动化的新选择“你们成功，我们才能成功”简单源于智慧4+3+0+1=?Agenda集成架构传统工业自动化到e-Manufacturing

的跃迁NetLinx通讯体系架构Logix控制平台

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可视化解决方案集成架构特点FactoryTalk

信息制造平台什么是集成架构?OPCIEEE1588S88XMLCIPSQLIEC-61131S95.NETWebServicesFDT/DTM21-CFRPart11IEC基于开放的工业标准

专为广泛的应用和设计PkgMachTransferLinePressRTUScadaConvertingSort&ConveyBaggageHandlingAssemblyInjectionMoldingShutdownBatch集成架构是一个多重的控制和信息的平台DiscreteMotionContinuousBatchDriveInformationControl专重于良好的系统扩展性，易于使用和降低用户成本。-ROCKWELLAUTOMATIONCONFIDENTIAL-TheEnablingTechnologiesoftheIntegratedArchitectureFactoryTalkNetLinxLogixViewAnyWareWhatisitDifferentiatingValue信息制造平台integratescontrolsystemsconnectstheenterprisewiththeproductionfacility没有重复Resources(tags,displays)aredefinedonceandsharedthroughoutthesystem.通讯平台OpenNetworksintegratedtoControl,Configure&Collectdata数据在整个架构内无缝的路由Multiplephysicalnetworksappearasasinglenetworktotheuser.控制平台Thesamecontrolengineembeddedinscale-ablecontrollersusingasingleprogrammingenvironment.统一的控制平台SameControlBehavior&ProgrammingEnvironmentforallForm-Factors可视化平台Unified,scale-ableandextensibleHMIplatformusingasingledevelopmentenvironment.统一的可视化平台SameVisualizationBehavior&DevelopmentEnvironmentforallForm-Factors-ROCKWELLAUTOMATIONCONFIDENTIAL-Agenda集成架构传统工业自动化到e-Manufacturing

的跃迁NetLinx通讯体系架构Logix控制平台

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可视化解决方案集成架构特点技术讨论FactoryTalk

信息制造平台Logix控制平台综述ControlLogix®

CompactLogix™

FlexLogix™

SoftLogix™

DriveLogix™集成架构-Logix控制平台综述DISTRIBUTEDFlexLogixTM一种控制编程软件RSLogix5000

DriveLogixEMBEDDEDMODULARCompactLogixTMLogixPASTMControlLogixTMOPENSoftLogixTMNetLinx™CommunicationsArchitecture统一的Logix控制平台RSLogix5000编程环境内置诊断工具专为使用简单和提高生产率而设计完全符合IEC1131-3FBD,LD,SFC,ST编程语言所有Logix控制平台只用一个编程软件包领先的集成运动、过程和传动指令符号化标签和结构数据模型面向对象的编程随心所欲的编辑器LogixFCS软件包控制组态完全支持IEC1131-3编程方式梯形图（Ladder）功能块图(FBD)结构化文本(ST)顺控表(SFC)覆盖过程控制、顺序控制、传动控制以及伺服控制的所有控制指令，并可按用户习惯的编程方式进行编程LadderSFCST控制组态-

任意编程方式、各种控制指令Logix平台特点多重控制平台采用一个控制平台实现顺序控制、过程控制、运动控制和传动控制.一个编程软件包RSLogix5000.SequentialMotionLogix1SoftwarePackageNativeLanguages

andIndustrySpecificInstructions1ProcessorProcessDriveIFA>BTHENF=B*C/D;END_IF;=IFA>BTHENF=B*C/D;END_IF;MultipleProcessorsMultipleSoftwarePackagesDifferentProgramsandLanguagesConventionalApproachMotionServoMultipleEngineering&Support

PersonnelFewerEngineering&Support

Personnel系统规划设计电气设计程序开发机器启动一般的控制系统方法电气设备功能和布置所有设备的I/O地址系统规划设计电气设计程序开发机器启动Logix方法电气设备功能和布置所有设备的I/O地址设计.Logix并行工程成为可能大约减少25-40%首次设计努力...另外节省25%重复工程时间1.基于系统设备需求创建标记2.写程序或创建通用代码块3.3.然后将设备标记名（标签）映射到系统I/O4.4.无需改变代码!1.基于系统设备需求创建标签控制组态-完全标签编程1.基于系统设备需求创建标签2.写程序或创建通用代码块3.然后将设备标记名（标签）映射到系统I/O，手动或通过Excel自动导入4.无需改变代码!设计.Logix并行工程成为可能Logix5000的别名标签能减少项目的开发时间和节约开发的成本

电气设计和程序开发同步进行在多个类似的项目中实现程序的重用改进项目的文档注释System

LayoutElectrical

DesignProgramDevelopmentMachine

StartupLogixControl

SystemApproachElectricalDevicefunctionandplacementI/OAddressesofallDevicesMachine

StartupProgramDevelopmentElectrical

DesignSystem

LayoutTypicalControl

SystemApproachI/OAddressesofallDevicesElectricalDevicefunctionandplacement实例：需要编写程序来处理罐里的液料

程序中的参数包括罐的液位（TankLevel）压力和温度搅拌器速度进口和出口状态Logix控制平台-基于“对象”的结构化编程Logix全功能至强处理器

处理器直接存储标签、结构体和数组，并且自动完成内存分配/管理。用户可以方便地实现“面向对象”的控制编程，并且在编程中不再需要考虑地址分配/管理。

罐的液位(Tank1_Level)罐的压力(Tank1_Press)罐的温度(Tank1_Temp)搅拌器速度(Tank1_AgSpeed)卸放阀状态(Tank1_Vopen)应用举例：编程处理Tank1罐

Remote1#扩展I/O站

RemoteN#扩展I/O站AI输入DI输入Remote1站的6号槽ch0Remote1站的6号槽ch1Remote1站的6号槽ch2Remote1站的6号槽ch3Remote1站的8号槽ch0相应I/O接线位置为：监控参数包括：罐的液位罐的压力罐的温度搅拌器速度卸放阀关闭监控参数PLC内存地址67N76:12612N76:12523N76:12445N76:123整数1.00267F23:1645.012F23:1532.23F23:14123.4545F23:13浮点数100111010010B11:0布尔量应用举例：编程处理Tank1罐传统PLC：固定内存分配结构

1数据按不同类型分别存放在特定内存区域；2用户编程必须使用内存地址来反映相应监控参数；3为保证系统连接正确，用户需编制I/O地址对应表，记忆对应的I/O位置；4为便于阅读程序，用户还需为内存地址另加标签名或注释。Remote01:6:I.Ch3DataRemote01:8:I:Data.0Tank1_AgSpeed或者SP001Tank1_Vopen或者V001_ORemote01:6:I.Ch2DataRemote01:6:I.Ch1DataRemote01:6:I.Ch0DataTank1_Temp或者TT001Tank1_Pressure或者PT001Tank1_level或者LT001I/O对应表控制属性标签液位压力温度搅拌器速度卸放阀关闭罐的参数组态I/O模块后自动生成的I/OTagRemote01:6:I.Ch3DataRemote01:6:I.Ch2DataRemote01:6:I.Ch1DataRemote01:6:I.Ch0DataRemote01:8:I:Data.0ControlLogix：面向对象的自动数据管理

应用举例：编程处理Tank1罐Tank1_AgSpeed或者SP001Tank1_Temp或者TT001Tank1_Pressure或者PT001Tank1_level或者LT001Tank1_Vopen或者V001_O1I/O模块组态后，自动生成I/O标签(Tag)，直接反映控制接线位置2用户还可另取别名标签以对应设备属性或者仪表流程图上设备编号。控制属性标签ControlLogix面向对象的数据管理的好处创建自定义结构以及基于自定义结构的数组，可以大大缩短工程开发时间用户无需管理复杂的内存分配和映射无论是开发还是维护阶段，程序都清晰易懂，不易出错ROWDEPTHHEIGHTLogix平台特点自动创建数据结构体RSLogix5000自动创建数据类型和对指令和设备封装“结构”.Predefinedstructurefor“TIMER”datatypetagRSLogix5000编程组态-用户自定义结构可建立真实反映控制对象特性的数据方式提供自文本化的应用代码以便检索TagDataValuesarray[x]floatstructint]]Structarray[x]Structarray[x]Array[x,y,z]控制组态-多种数据类型支持IEC1131定义数据类型位,整型,长整型,浮点数数据结构提供封装功能SLC&PLC5结构(T,C,R,P,andM)I/O模块结构高级运动控制结构功能块指令数据结构用户定义结构数据作用域使程序间数据可相互隔离局部变量仅属于单个程序全局变量可属于全部程序数组(1,2,3维)可用任何数据类型,包括结构建立标签编址驱除固定内存地址支持用户定义结构提供自文本化的指令编程组态-用户自定义数组一维Table[6]二维Grid[6,3]三维Block[6,3,2]用户可定义三维数组可包括基本数据类型(Bool.Integer,Float...)或结构

(Timer,Counter,User...)Logix以及所有典型DCS系统的PID指令均基于“速度型”PID算法。基于“偏差变化”的计算/工作方式3种Timingmode：Periodic、Oversample和RealTime典型PLC梯形图中的PID指令均基于“位置型”PID算法直接基于偏差的计算/工作方式Logix控制器v.s

传统PLC/DCS控制器速度型PID算法，结合串级和前馈组态，以及专门的高级过程控制软件（必要时），实现各类复杂过程控制的最高要求控制组态-

PIDE自动整定和优化功能1.确定回路的自整定标签.2.组态自整定参数.3.运行自整定模块并且接受或修改新的值控制组态-流程操作与控制一体化的“面板”功能ActiveX面板提供用户常用的操作界面:报警选择积算斜坡/平滑处理2个输入状态的开关设备控制3个输入状态的开关设备控制增强的PIDActiveX面板可以嵌入到任何支持ActiveX嵌入技术的程序中,如RSView或者其他人机操作界面软件中（FIX、IFIX等）控制组态-内置趋势曲线LogixPAS的控制组态软件内置TRENDX功能，单独使用也同样方便提供图形化实时数据曲线用于诊断和监控支持多组趋势显示LogixStation

控制站LogixStation

构成：－LogixTM

网络化智能通讯背板国际标准现场总线（FFH1、ControlNet、DeviceNet、Profibus等）与信息管理网络的无缝集成，全面满足制造自动化与过程自动化的需要提供各种工业标准通讯方式的接口，实现多种异种网络的互联－LogixTM

控制引擎单一平台同时支持顺序控制、传动控制、过程控制模块化组合实现SCADA、DCS、PLC、分布式传动等不同系统LogixStation

控制站

电源

机架4,7,10,13,17槽模板

Logix背板和模块－基于Producer/Consumer模式的网络化无源背板，即可以多处理器并存；也可以无处理器运行，用作多种不同工业网络互联互通的路由平台－智能化I/O模块本身即可实现信号处理及自诊断，并可完成基于变量的数据处理和数据组织－所有模块均可软件升级，保证用户的最大化使用－任何模块可带电插拔(RIUP)

－电子键控条防止模块误插－无论本地框架，还是基于ControlNet的远程机架，其中的I/O模块均可根据相应控制任务对于实时响应的不同要求，设置相应的通讯响应时间，并可实现最苛刻的控制要求：COS(逢变则报）。DeviceNetControlNetEthernetFFH1ControlNetProfiBusSystemTaskMotionTaskFaultTaskUserTaskPasswordConfigurationStatusUserTaskPasswordConfigurationStatusUserTaskWatchdogConfigurationStatusProgramProgramProgramProgramI/ODataarray[x]floatintstructstructarray[x]GlobalDatastructarray[x]array[x,y,z]ProgramProgramFaultRoutineifA=12thenBsubroutine--||------()--subroutine--||------()--subroutine--||------()--subroutine--||------()--LocalDataMainRoutineControllerLogix全功能至强处理器

－高速运算：<0.06ms/K指令

－基于变量的动态内存管理，用户不再受不同地址区域的限制，也无需进行地址分配

－完全DCS应用的设计多任务系统，支持多达32个不同任务,15个优先级保证重要任务优先，可选的周期性任务保证复杂的过程控制运算的稳定性

－每个任务32个程序使每个应用能够拥有单独数据区，只需简单的Copy/Paste即可实现程序重复使用LogixStation

控制站单一处理器：寻址能力:DI/DO:128,000AI/AO:4000数据扫描能力：DI/DO:16000/10msAI/AO:2000/50msDCS应用兼容设计的多任务实时控制系统，支持多达32个不同任务,15个优先级保证重要任务优先，可选的周期性任务保证复杂的过程控制运算的稳定性（2ms~60s)。处理器采用多CPU并行处理，分别处理实时控制和数据通讯。带浮点协处理的高性能控制CPU，在高速离散处理、PID及浮点运算等方面表现同样出色(<0.06ms/K混合指令）。Logix现场控制站-全功能至强处理器ControlLogix控制器剖析两个32位的CPU交互执行控制逻辑CPU执行应用程序代码并执行信息的处理背板CPU与I/O进行通讯，并向/从背板发送/接收数据因为这个CPU的运行与逻辑CPU的运行相互独立,所有I/O信息的发送/接收与程序的执行异步逻辑

CPU背板

CPU共享的I/O内存逻辑/数据内存I/O数据信息

缓冲区I/O强制表生产者/

消费者标签程序源代码标签数据RSLinx

标签组列表ControlLogix控制器Logix控制器：可灵活组态的周期任务（TimeBasedTask）

强大的PID处理能力Logix控制器v.s

传统PLC/DCS控制器单机或冗余LogixStationTCP/IPEtherNet（冗余/环网均可选）TCP/IPEtherNet(Redundant/RingOptional)RedundancyControlNet冗余ControlNet冗余系统构成：2对高性能1756L55处理器和1756SRM冗余模板分别配置在2个独立的框架中（每个框架可选择单电源或冗余电源供电），冗余模块间通过高速光纤进行同步。冗余系统保证实现完全无扰动的切换（BumplessSwitchover）。冗余系统的使用非常方便：自动完成冗余切换，不需要用户做任何编程；应用程序只需下载一次：系统将自动完成从控制器的程序装载；用户对主控制器的组态/命令/编辑等,也将自动地送入从控制器。ControlLogix

冗余解决方案Copyright©版权所有-罗克韦尔自动化2002

ControlNETCHACHBOKA#01Allen-BradleyA-BQualityRedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/OControlNETCHACHBOKA#01RUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/ORUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/OControlNETCHACHBOKA#01Allen-BradleyA-BQualityRedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/OControlNETCHACHBOKA#01RUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/ORUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O配置冗余解决方案：硬件配置8步曲Allen-BradleyA-BQualityRedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O2. 插入一块Logix5555处理器3. 插入一块/多块ControlNet通讯模块(D版本以上).4. 插入一块系统冗余模块（占双槽位）.6. 依次拷贝，准备另外一个框架.7. 连接两个SRM系统冗余模块.8. 加入操作员终端，ControlNet网络扩展I/O等1. 一个ControlLogix框架ControlNETCHACHBOKA#01ControlNETCHACHBOKA#01RUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/ORUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/OControlNETCHACHBOKA#01Allen-BradleyA-BQualityRedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/OControlNETCHACHBOKA#01RUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/ORUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O5.插入一块/对EtherNet/IP通讯模块无需特别编程的冗余解决方案主控系统中的Logix5555处理器在扫描过程中，能够自动监测数据的变化，并且自动将这些数据发送到备用系统中对应的Logix5555处理器。开发人员无需编写信息包传送指令，也不需要指定特定的数据块进行数据传输。整个冗余系统的工作均是透明的、自动的。无需特别的考虑。开发人员所要做的仅仅是在控制器属性组态过程中，将“冗余使能”的单选框选中而已。程序的自动下载（Cross-Loading）您只需将程序下装到主控系统的处理器，系统将自动把主控系统处理器中的程序下载到对应的备用系统的处理器中。Allen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/OAllen-BradleyA-BQualityControlNETCHACHBOKA#01RedundancyModulePRICOMOKPRIMRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O1756-PA75R/-PB75R冗余电源模块85-265V交流以及

19-32V直流两种选择盘面安装(1756-A4尺寸-6.9"Hx5.7"Wx5.4"D)Px75等同的电源容量1756-CPR电缆最长3英尺1756-PSCA框架适配器模块无源设备向框架背板供电适用于B系列框架电源故障提示每个电源上均提供固态常开式继电器可连接到任意数字量输入模块ControlLogix冗余电源提供高可靠性的ControlLogix框架冗余电源解决方案LogixStation

控制站-智能I/O模块完全智能化的I/O模块实现信号转换的同时，还实现自诊断、分布式运算以及数据自动组织：AI/AO模块可直接提供浮点数。常规控制系统中AI/AO只能发出或接受16位整型数，需要在控制器内编程实现浮点数/整型数的转换。所有I/O模块均可软件刷新升级。I/O模块可提供实际时间标签信息。所有I/O模块内数据，包括诊断和控制数据均按标签生成。模块均可软件升级，保证更长的产品使用周期。模块实现信号转换的同时，还提供丰富的自诊断功能，能识别其与现场仪表或设备连接短路和断路故障，并产生报警信息。模块还能完成数据的自动组织：所有数据，包括诊断和组态数据均按标签生成，并可直接被处理器使用和控制。模块具有抗电浪涌保护功能。通道对地隔离电压1700/2546VDC。AI模块的共模抑制比达到120dB，超过普通80dB的要求。内置电子熔断器的DO模块：提供短路保护。故障发生后，用户无需更换熔丝，在排除外部故障后，通过软件复位模块即可恢复使用。输出模块可以在系统故障时锁定在最后值或预先设置的安全输出值。模块提供电子键控功能：能防止模块误插，还允许用户很方便地修改。模块提供I/O实际时间标签。LogixStation

控制站-高性能智能I/O模块高性能AO模块，还提供以下功能：

-输出变化率限定－在切换到编程方式或通讯故障时,可组态输出点为:锁定最后状态设定在用户指定数值－输出可以被钳制在指定的高-低限值内－输出值锁定,匹配PID应用中的初始化特性(手动-自动切换)t输出输出命令实际输出曲线LogixStation

控制站-智能I/O模块Logix控制平台

现场总线设备对象举例-Fieldbus变送器ExchangeblocksareconfiguredinRSFieldbusConfigurationSWDataexchangeblocksconnectFieldbusblockparameterstoLogixtagsviaRS5000ProfileContainedFieldbusparameters(datainsideFFBfunctions)canbeaccessedviaCIPmessagesformonitoringandsupervisoryfunctionsIncreasedperformanceoverthe1757-CN2FFFFLDupdateratesasfastas10msAllFieldbusdataaccessibleCanpasshealthinformationLogix控制平台

现场总线设备对象举例-Fieldbus变送器Eachconnectedparameterincludes:ValueinFloatingPointQuality/FaultSubStatusWindupLWindupHPrimaryInitializingInitiateFaultStateLogix控制平台

现场总线设备对象举例-Fieldbus变送器Logix控制平台

现场总线设备对象举例-ControlNet变频器Elevation

ViewMonitor

ViewLogix控制平台

现场总线设备对象举例-智能MCC3RJ45串行通讯口1编程口如果需要亦可设为通讯口无隔离2用户通讯口电隔离波特率可达标115.2Kbps支持RS232/422/485跳线设定提供RJ45至D9转换电缆模式设定跳线x86PCRunningDOS“C”orBasic编程语言内置FlashROM

存放操作系统和用户程序MVI56-ADMOKBATCOM1COM2COM2USR1USR1Application(CProgram)O/SControlLogixBackplaneCommPortsLogix5550ProcessorSerialDevice(s)UserSpecific

ApplicationC/C++CodeDOSBasedLogixStation

控制站

－和用户自定义通讯，还有

MVI56-ADMLogix典型控制系统方案DeviceNet

或ControlNet或RIODriveSensor/SwitchFieldbusFoundationFLEXExI/OEthernetRSVIEWSERemoteClientsControlLogixRedundantServerRedundantControlNet或EtherNet/IPLogixPCSWorkStationsOnecontrolarchitecture,onecompanywiththerightsolutionforyourapplication

FLEXI/OStarterPanelViewIndustryPCbasedon

Win2000/CELogix控制平台超凡脱俗,多领域控制…这就是Logix! …在多种控制平台上……在一个共同的编程环境下…Agenda集成架构传统工业自动化到e-Manufacturing

的跃迁NetLinx通讯体系架构Logix控制平台

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可视化解决方案集成架构特点技术讨论FactoryTalk

信息制造平台NetLinx-电子化制造的精髓集成架构-NetLinx常规方法现场总线技术过程控制系统现场总线接口模块过程控制系统输入/输出模板现场设备现场设备现场设备现场设备现场设备端子排端子排工业现场总线的优点节省

60%

的项目设计及文件归档时间节省

80%

的接线更多的优势：缩短接线时间远程访问、维护和诊断系统快速恢复/停机时间更短维护成本更低、使用更方便节省

50%

的柜体空间工业现场总线的优点工业现场总线现状：多种标准并存的格局Type5-FFBHSEType6-SwiftNetType7-WorldFIPType8-Interbus-S其他Type1-FFH1Type2-ControlNetEtherNet/IPType3-ProfibusType4-P-NetType5-FFBHSEType6-SwiftNetType7-WorldFIPType8-Interbus-S其他世界范围内市场占有率。信息来源:Foster&SullivanIEC61158工业现场总线标准：FactoryAutomation

ProcessAutomation传统自动化供应商不同应用中的控制要求用户行程开关、按钮、马达启动器、电气保护装置、变频器、称重元件等等

压力/温度/流量/液位/物位变送器、气动/电动执行机构以及分析仪表等典型现场设备（检测及执行装置）顺控&联锁/定位/同步/故障安全/远程采集/过程控制消费品、汽车制造、水处理、电力、冶金以及石化等各行各业设备应用描述AppProfiles行程开关阀传动装置变送器其他Lay7应用层Lay2数据链路层Lay1物理层Lay3网络层Lay4传输层现场总线技术：理解网络通讯ISO/OSIModelEtherNetRJ45/光纤EtherNetCSMA/CDIPTCPUDPHTTP、FTP等等封装TCP/IPEtherNet总线1总线2总线3系统的集成化工厂自动化的发展趋势信息从底层的设备网到

Internet网无隙地传送设备层网络控制层网络信息管理层网络InterNet数据采集系统组态信息控制InformationDiscreteDeviceAutomationandControlProcessDeviceInformation信息网络的要求将车间级的设备连接到企业的制造执行系统(MES)资源计划系统(ERP)对不同品牌产品的互连能力具备传送大量数据能力的大型网络系统标准的网络管理和维护工具Networks用于何处有效意味着用于快速和精确控制的数据交换在启始和运行状态支持非关键系统和设备的组态以固定间隔或根据HMI的需要进行数据采集、趋势分析然而,没有一种网络系统看起来能满足以上所有要求NetLinx-您的从设备到国际互连网的

RA解决方案

解决方案:

Rockwell自动化的网络解决方案是无缝集成的开放网络体系结构的一个部分:NetLinx

开放网络体系结构

结果:

无缝集成您的自动化系统的所有组件，从最简单的设备到国际互连网…增强的灵活性(开放网络系统[ODVA,CI,EtherNet/IP],网桥)降低的安装,编程和硬件成本提高的生产力(诊断,更少的故障时间)在将来保护您的投资什么是NetLinx?一个由开放网络系统和开放接口组成的体系结构，它让您能有效地:控制，组态和采集信息和数据

远程I/O

DeviceNet带有诊断功能的智能设备和I/O64节点/网络125,250,500Kbps可调8字节大小的分组ControlNet实时确定性控制冗余系统99个节点/网络5Mbps数据率510字节的数据包（分组）EtherNet/IP非时间关键的数据交换过程监视无限的节点10/100Mbps1500字节大小的数据包（分组）传感器变频器阀开关执行器马达启动器操作员接口HMITCP/IP交换机路由器开放现场总线技术：NetLinx网桥FlexI/OHMI变频器PLCsLgxI/O网桥操作员接口操作员站FlexI/OEthernetDeviceNetStationMMI24vdc509-BODModularI/OBlockI/OMicroDriveControlNetGatewayorLinkingDeviceNetLinx结构ProgrammableDeviceSupportPCMotorStarterMicroPLCOperatorInterfaceDriveServoGatewayorLinkingDeviceMaintenancePCDesktopPCEthernetEthernetisusedbymostcompaniesfortheirWideAreaNetworks制造分部IBMMainframeSNANetworkSNAGatewayTCP/IPEthernetPyramidIntegratorCiscoGatewayDH/DH+24PLC-2/30sDECWorkstationHPWorkstationPyramidIntegratorDH+PLCsControlViewRIOI/OSupportHostTCP/IPEthernet制造分部,分支机构企业总部XWindowTerminalA-BSMART™DiagnosticsEthernetGatewayINTERCHANGEINTERCHANGEINTERCHANGE™CiscoGatewayT1LinkCiscoGatewayEthernetTCP/IP:企业普遍选择的局域网核心的信息网网络:EthernetTCP/IP工业标准的10/100MB/1GEthernet网络用于数据传送使用Internet(Web),e-mail服务局域网LAN最普遍的选择与所有品牌的计算机和软件相连接可支持的介质类型:双绞线,同轴电缆,光纤,无线,卫星等.Ethernet的目标应用常规的工厂自动化基于PC(软件)的控制HVACOEMs过程控制SCADA/RTU市场仪表系统的数据采集用于控制的Ethernet网面临的挑战Switch技术交互元件引发故障点星型拓扑结构:不如总线结构的确定性一般情况,介质满足工业规范需要物理上的保护安全性问题必须加隔离和放火墙“此Ethernet不是彼Ethernet”应用层协议是不同的–难以实现多供应商设备之间的互操作性可能的信息冲突Ethernet无法实现无冲突ARPIPRARPICMPOSPFTCPFTPHTTPBOOTPDHCPSMTPSNMPIGMPIGRP许多协议所支持的大量不同的功能都集中在办公室和普通商业应用级别的通讯服务上NetLinx:以太网与工业自动化IEEE802.3以太网UDP应用层数据链路层物理层网络层传输层ARPIPRARPICMPOSPFTCPFTPHTTPBOOTPDHCPSMTPSNMPIGMPIGRPNetLinx:以太网与工业自动化IEEE802.3以太网UDPIPTCPVendorSpecific自动化厂商将厂商规定（vendor-specific）(即厂商专有的)的通讯协议封装在TCP/IP分组中应用层数据链路层物理层网络层传输层工业控制中，真正所需要的是一种“标准的”应用层协议，满足实时控制等的要求，控制与信息协议（CommonIndustryProtocol，CIP）在这种背景下应运而生UDPARPIPRARPICMPOSPFTCPFTPHTTPBOOTPDHCPSMTPSNMPIGMPIGRPNetLinx:EtherNet/IP(以太网与工业自动化)IEEE802.3以太网应用层数据链路层物理层网络层传输层UDPIPTCPCIPCIP是经实践证实的、具有实时性的应用层协议。具备CIP应用层的以太网才是真正的开放工业以太网产品。

显式报文传送实时I/O控制EN50170标准IEC61158标准典型的Ethernet/IP网络InformationDiscreteDeviceAutomationandControlProcessDeviceAutomationandControl控制网的要求实时性能确定性和可重复性控制器间的连锁对等信息通讯编程和设备组态支持连接现场控制设备,如:PLCs,PCs,MMI,Drives,Motion,CNC,I/O,...ControlNet网特性高速(5Mbits/秒)的控制和I/O网络改善了I/O受控性能改善了对等通讯先进的网络功能确定性–可以确定数据被传送的时间重复性–按固定的时间周期性地传送数据Producer/Consumer模式:多播,多主,对等灵活的安装选择设备可沿主干线安装在任一地方介质冗余在相同的物理链路上可接99个节点ControlNet网特性灵活的控制系统结构单个网络用于编程和I/O控制可以从网络的各节点访问网络简单的用户组态用户可以组态控制和I/O更新的速率节点可随时加入与撤出开放网络由独立的学会组织管理IEC61158国际现场总线标准距离500meterstypical30kmwithrepeaters最大连接设备数99NodesperNetwork物理介质RG-6CoaxFiberOptic数据通讯速率5Mbits/second信息服务ControlI/OPeer-to-PeerProgrammingConfiguration设备连接Tap&One-meterdropControlNet网特性ControlNet网络拓扑结构

光纤环形

总线

树型

星型逻辑控制器(e.g.PLC,SLC,softcontroletc.)I/O机架和其他I/O设备人机界面操作员接口运动控制Drives机器人软件过程控制设备网桥/路由设备.ControlNetControlNet可连接的设备自动化系统中的网络–效率当今网络系统的运行速度远高于从前主要问题已经不是纯粹的速度–而是效率更有效地处理数据的网络,更大的吞吐量,更高的生产率TootherControlNetproductsControlNetPhysicalLayerExamplePLCorControlLogixRPARPFSRPARPFSRPARPFMFiberSegment(Point-to-point)FiberSegment(Point-to-point)TootherControlNetproductsRepeaterproducts1784-RPA-FiberHubStarterBlock(Coax)1784-RPCD-CopperCoaxHub1784-RPFS-FiberHubShortDistanceModule(upto300m)1784-RPFM-FiberHubMediumDistanceModule(upto3km)1784-RPFRL-FiberHubLongDistance/RingModule(upto10km)1784-RPFRXL-FiberHubExtraLong/RingModule(upto20km)RepeaterGuidelinesStarterBlockrequiredateachRepeaterlocationUptofour(4)modulesconnectedtoeachStarterBlockCoaxsegmentsarestandardsegments(distance,drops,etc.)Totalnodesinthesystemremainat99(thisisnotabridge)RPFMFiberSegment(Point-to-point)TootherControlNetproductsRPFSRPFMRPA1336TDrive1336TDriveRPCDI/OI/OCoaxSegmentCoaxSegmentCoaxSegment1336TDrivePLCorControlLogixPLCorControlLogixCTLR1PanelView温度:设备1设备2流量OperateStationCyclicRate100msCyclicRate200msCyclicRate50msCyclicRate25msNetLinx:选择ControlNet

最佳实时性和确定性的IEC61158现场总线本地框架内I/O以及通过ControlNet扩展的就地框架内I/O均可根据相应控制任务对于实时响应的不同要求，设置相应的网络响应时间；并且该I/O在运行过程中将始终严格按照所设定的网络响应时间进行通讯。

I/O周期性发送:周期采样、实现稳定高精度的PID控制；

I/O逢变则报（COS）：实现最苛刻的快速响应（如即时安全连锁等）。NetLinx:选择ControlNet

最佳实时性和确定性的IEC61158现场总线传输速度为5Mbps，并且不会因网络中节点和长度的变化而变化。冗余ControlNet：同时进行二条通道上的数据传送，并选择品质好的信号，切换没有任何延迟。

1#I/O框架

N#I/O框架三菱、Honeywell均选择ControlNetInformationDiscreteDeviceAutomationandControlProcessDeviceDiscreteDeviceProcessDevice设备网要求连线替换较小的物理设备尺寸较低的节点成本快速的响应时间用于设备组态和诊断多生产厂商设备支持DeviceNet网特性降低安装成本劳动力和硬件设备成本减少起动时间最小的错误布线分阶段实施子系统的安装减少停机时间提供故障的预报警能力提供辅助排障的诊断Producer/Consumer技术I/O控制和信息数据采集DeviceNet网特性开放技术网络规范由ODVA管理在单一网络上完成信号和供电网络带电情况下,可以完成设备的撤消,加入和更换在起动和运行时,组态网络上的设备自动完成对替换设备的重新组态干线距离和速率500m@125Kbaud(thick)250m@250Kbaud(thick)100m@500Kbaud(thick)(4KmwithRepeaters)最大可接设备数每网络64节点物理介质(一对屏蔽双绞线)CommunicationsandPowerThick-TrunkordropThin-TrunkorDropFlat-Trunkonly拓扑结构总线信息服务Producer/Consumer高速I/O编程组态诊断DeviceNet网络特性DeviceNet可连接到DeviceNet网上的设备传感器,开关设备简单的人机界面操作员接口按钮变频器机器人软件网桥/路由器NetLinx:选择DeviceNet国际标准同时还是中国国家标准GB/T1858.3。一种网络覆盖广泛的制造自动化现场设备，特别适合电厂应用要求：从称重设备、电机启动/保护装置、行程开关、按钮盒、高低压变频器到各种状态检测设备。配合Logix控制系统，当具有该功能的DeviceNet设备损坏后，简单地更换新设备就可自动恢复生产。#501747-SDNExampleScenario1)Device#50fails2)Scannerdisplaysandsendsfaultdiagnostics3)Userreplaceswithidenticaldevice4)Scannerdetectsnewdeviceat#635)Scannerperformscompare:-samedevicetype-samemanufacturer-samef/wrevision6)Ifnewdevicepasses,Scannersetsnewaddress(63->50)7)Scannerdownloadsallconfigurationdataithasstored8)Userdetermineswhendeviceisstarted9)SeenotesformoredetailsDeviceNet#63#50选择DeviceNet：快速恢复生产设备自动配置功能（ADR）EtherNet物理层EtherNetCSMA/CDIPTCP封装UDPControlNet物理层DeviceNet物理层ControlNetCTDMACANCSMA/NBAControlNet传输应用层设备描述数据链路层物理层网络层传输层DeviceNet传输新的通讯技术：ATM,USB,FireWire,...CIP报文路由，连接管理（ConnectionManagement）CIP数据管理服务显式报文（ExplicitMessages）、

I/O报文CIP应用层应用对象库半导体阀传动装置机器人其他CIPNetLinx:

在EtherNet/IP,ControlNet,DeviceNet等网络中

使用公共的服务和设备对象定义（ObjectModeling）--CIP

ControlLogix通讯背板，只需简单的插入相应的通讯模块，就可扩展网络，可以实现任意多种、任意多个网络的互联，作为多种不同工业网络互联互通的路由平台；也为系统的进一步扩展提供了最大的灵活性。ControlLogix通讯背板，不再需要控制器进行通讯管理，信号从一种网络到另一种网络只需通过背板和相关通讯网卡即可。控制器专注于控制，即使再多的通讯连接也不会降低控制器对于控制任务的处理性能。DeviceNet或其他总线方式用于连接变频器等设备Hart背板上所有模块，无论是控制器、通讯模块，还是各种I/O模块都可以带电插拔。CPUFfH1FF冗余ControlNetCNBR冗余EtherNetENETNetLinx技术还包括：

网络化智能通讯背板Control/DeviceNetworkControl/DeviceNetworkDevInformationNetworkLogix网络化智能通讯背板

v.s

传统控制平台Peer-to-PeerNetworkControllerProxyControl/DeviceNetworkControllerComputerDevDevController传统控制平台NetLinx技术的集成网络通讯：BBDeviceNetControlNetEtherNet/IPBCIPCIPBCIPCIPNetLinx网络无缝集成$节约编程时间$节约传送不同网络间数据的网关设备的费用然后…多层通讯网络间的无缝集成首先…通过方便的

MSG指令向导$ 节约编程时间CIPCIPCIPPROCESSPACKAGINGWAREHOUSEEtherNet/IPControlNetSERCOSDeviceNetFieldbusH1ControlNetCIPCIP最后…任意一点接入即可访问整个网络$节约开发时间优势:NetLinx通讯允许实时数据在整个系统的无缝传输…….节约时间和金钱基本网络连接示意图任意一点接入，即可对所有设备进行网络化组态和维护：举例:Logix控制器编程智能化网络通讯工具在线搜索控制节点仅需点击鼠标无须记忆网络配置和路径减少开发Logix控制器所需培训允许在项目中存储通讯路径单击“GoOnline”即可联结所需Logix控制器系统顶层浏览任意一点接入，即可对所有设备进行网络化组态和维护：

“下拉”到工厂某区域内控制系统任意一点接入，即可对所有设备进行网络化组态和维护：

“下拉”到现场控制单元任意一点接入，即可对所有设备进行网络化组态和维护：

。“下拉”到现场设备任意一点接入，即可对所有设备进行网络化组态和维护：

EthernetDeviceNetAdaptascanBarCodePV1000C24vdc509-BODFlexI/OControlLogixGatewayArmorBlockI/O1305/1336+Drive1394ServoControlNetPV600CControlLogixControllers(Logic&Motion)“从Internet到DeviceNet”ProgrammableDeviceSupportPCRSNetWorxforxxxNetMDOperationNavigatetoafault,explainittome,ANDshowmethetroubleshootingstepstoFIXitAllinoneplace!

对客户现有投资的保护：对第三方产品的支持GlobalSupply/LocalCap.IntegratedPlatformsWorldClassProductsSuperiorValue-AddedServices/ExpertiseCOMPLETE

AUTOMATION

ProfibusDP -ProfibusPA

Modbus -ModbusPlusHart/FF -DNP有关ControlNet/DeviceNet/Ethernet网络介质、网卡均可使用经过相关标准化组织认证的第三方产品，并且保证性能没有一家供应商可以无所不能COMDCOMActiveXVBAAgenda集成架构传统工业自动化到e-Manufacturing

的跃迁NetLinx通讯体系架构Logix控制平台

Viewanyware

可视化解决方案集成架构特点技术讨论FactoryTalk

信息制造平台集成架构-

人机界面

企业的万能视角集成架构-ViewAnyWare集成的控制、运动控制、人机界面和通讯集成的运动控制NetLinx开放网络体系EtherNet/IP/ControlNet/DeviceNetViewAnyWareFrom...SingleMachineEntireEnterpriseSmallLargeDedicatedTerminalsOpenComputerstototoPanelViewPlusVersaViewCEComputerVersaViewWin2K/XPComputerMulti-ClientMulti-ServerHandheld人机界面产品的发展趋势一个操作员,多台机器无线，移动整个企业只用一个人机界面软件包最大限度利用硬件投资…在同一平台上做更多…

多个应用客户机/服务器控制逻辑浏览和编辑远程浏览和编辑

(VNC)CAD浏览器PDF浏览器VersaViewCE(WindowsCE)MobileView(WindowsCE)人机界面产品的发展趋势开放和专用HMI方案增长的工厂通讯开放平台专用平台CommonLook&FeelScalabilityInteroperabilityPortabilityViewAnyware的价值通用的界面和操作单一的开发环境“RSViewStudio”–减少培训最好的图形编辑器–使用方便通用的对象、分步操作和操作行为适应性跨平台支持–机器和监控级的HMI跨OS支持–专用,CE,Win2000/XP可移植性数据和应用程序移植

–项目部件的重用遗留系统的移植互操作性通过FactoryTalk

实现的全局名域直接引用

(无标签HMI)ViewAnyWare

和硬件独立的通用软件统一的可扩展的HMI架构降低了总体拥有成本，提高了生产力最大限度利用所有RAHMI产品和专业知识通用的界面和操作多平台的扩展性应用程序移植VersaViewCEComputerPanelViewPlusMobileViewVersaViewWin2000/XPComputerMulti-ClientMulti-ServerInformationtransparencyfromControltoViewtoEnterpriseIntegratedControlandVisualizationtoolsanddatabasesInViewviaActiveXRSViewEnterprise系列RSViewStudio通用开发环境RSViewMachineEditionruntimes新一代机器级HMIRSViewSupervisoryEditionruntimes新一代分布级HMISoftwareFoundationforViewAnyWareViewAnyWare硬件平台RSViewMachineEditionPlatformsRSViewSupervisoryEditionPlatformsPanelViewPlusVersaView(Windows2000/XP)VersaView(Windows2000/XP)MobileView(WindowsCE)ClientsServersVersaViewCE(WindowsCE)VersaView(Windows2000/XP)开放平台专用平台VersaViewCE(WindowsCE)

DesignInstallOperateMaintainViewAnyWare的优势设计–

节约设计时间!SCADA和HMI使用相同的开发工具Logix应用程序开发的标签可以和HMI应用程序共享机器级程序可以在监控级重用安装–节省时间降低造价!模块化硬件设计灵活性强、库存少升级方便使用现有的裁剪尺寸(直接替换)优化操作!从任何一个ViewAnyWare

平台访问整个控制系统，从而达到一致的、高效的操作从控制到人机界面再到企业，信息是透明的减少停机时间!改变Logix标签，HMI自动更新SE冗余能力满足苛刻应用对不同硬件平台，在部件级立即交换程序Agenda集成架构传统工业自动化到e-Manufacturing

的跃迁NetLinx通讯体系架构Logix控制平台

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信息制造平台FactoryTalk™FactoryTalk™ISNOT:

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