Modicon Quantum自动化平台的介绍

Unity自动化平台ModiconQuantum高可靠性1.

概述

2.系统概览3.新CPU目录4.性能聚焦5.系统选型6.

聚焦通讯7.

结论

为什么是Unity

？

协同Unity为实现施耐德电气的协同自动化架构而打造

协同自动化是施耐德电气为未来发展定义的战略框架

施耐德电气的协同自动化方案完全遵循ARC的CMM模型CollaborativeAutomationTransparentReady™Unity平台为什么是Unity

？

统一Premium&AtriumQuantumHardwarePL7ConceptSoftwareLegacyOfferSoftwareUnityProHardwareQuantumPremiumAtriumUNITYOfferForSchneiderElectric:Auniform,systemicproductlineimageComplementaryPLCplatformmeetstheneedsofdifferentcustomers&marketingsegmentsForCustomers:Beabletochoose“best-fit”productrange,whileensurecompatibilitytootherhardwareplatformReducesoftwareinvestmentandtrainingcost,time…ModiconQuantum

Unity中Modicon的新成员

>开发自动化应用的编程、调试和操作软件>协同VBA、VB、C++编程接口>生成过程设计和应用程序生成>协调“协同控制”应用程序的项目管理>操作Unity处理器：ModiconPremium、Atrium和Quantum编程软件专业化软件ModiconQuantum

优化过程控制ModiconQuantum

无处不在的控制能源电力基础设施半导体汽车烟草石化药品纸浆与造纸食品与饮料3%27%32%美国

:77%加拿大 :20%墨西哥:3%委内瑞拉:30%阿根廷:21%智利:19%巴西:13%...德国:25%俄国:11%法国:10%西班牙:8%英国 :6%...中国:70%新加坡 :7%澳大利亚:6%印度:4%...38%在

2003年销售的QuantumCPU:10,700ModiconQuantum

关键数据ModiconQuantum

一些国际性客户1.概述

2.

系统概览3.新CPU目录4.性能聚焦5.系统选型6.

聚焦通讯7.

结论

可选择的6种背板ModiconQuantum

设计

根据需要选择背板2,3,4,6,10or16slotsModbusPlusS908RemoteI/O本地I/O

远程I/O分布式I/OCPU模板网络与通讯模板InterruptsI/O

映射模板无IO字数限制本地I/OI/O映射模板每机架128I/O字数限制S9081.544M冗余电缆支持支持31个分站远程I/OI/O映射模板32节点(不带中继器)MB＋通讯冗余电缆支持分布式I/OModiconQuantum

设计

灵活的QuantumI/O结构:三种I/O服务方式S908远程I/OModbusPlus分布式I/OModbusEthernet分布式I/OHuborswitch800I/OSyMaxQuantumI/OModiconQuantum

解决方案

灵活的构架3A独立电源8A和11A可累加电源2块11A可累加电源可提供高达20A的电源8A和11A冗余电源ModiconQuantum

设计

电源任何模块可在任何位置

与槽位无关

软件编址电子模块ID

保证用户配置与实际模块一致模板端子标识销所有I/O模板的配置及编址通过软件实现，无跳线或DIP开关ModiconQuantum

设计

模板特点可带电更换任何模板I/O模板

电源CPU

智能选件不会损坏:

模板

背板

系统ModiconQuantum

设计

热更换双击ModiconQuantum

设计

软件配置Active

灯指示模板的健康状态出错、保险断、I/O点指示模块种类用颜色区分－减少错误机会模块上有完整部件号和模块描述ModiconQuantumdesign

IO面板指示通过敷形涂覆延长控制系统的使用时间防止化学雾气、有机溶剂、粉尘、潮湿、霉变等对机器的侵蚀典型应用：金属还原(钢,铝),污水处理,沿海的场所,石料粉碎标准及认证涂层:聚氨脂,Humiseal1A33美国军标：MIL-I-46058C抗真菌：ASTMG-21抗粉尘，化学雾气，抗污染：EIA-364-TP91,EIA364-65and

ISA-S71.04(GXseveremixedflowgases)IEC盐雾测试：IEC68-2-11@5.7%ModiconQuantum

设计

可选的涂层保护模板ModiconQuantum的控制系统连接现场设备的一个通用、省时的解决方案10种定制的端子条

支持数字量和模拟量I/O

可选的单独的保险丝50针D型连接头

每线提供终端点

现场电源分配的预配置2种系统电缆类型

标准电源线，小于1/2A

高电能线，2A每点长度：0.9米到3.7米XTS连接器的颜色区分接线

支持数字量和模拟量TerminalBlockSystemCableModiconQuantum

设计

简易的接线：CableFast和Telefast1.概述

2.系统概览3.

新CPU目录4.性能聚焦5.

系统选型6.聚焦通讯7.

结论

OS升级继续使用…

标准CPU43412U53414U31110

43412A53414A

ModbusPlus口

RS232

Modbus/ASCII口新入门级

UnityQuantumIEC43414A和53414A的固件可以升至Unity处理器向上兼容Concept应用程序转换成Unity应用性能更强编程容量增加数据容量增加从“低端”推进应用相同的硬件性能增加

RS232/485

Modbus/ASCII口…

并扩展新品种

高性能

CPU(热备)

671606516065150

ModbusPlus口

USB口

EthernetTCP/IP口RS232/485

Modbus/ASCII口

USB口的传送速度可达

12Mbps超强的处理能力内置

EthernetTCP/IP口和web服务器灵活的存储卡增加程序和数据容量多任务操作系统热备

CPU带光纤以太网连接

比

53414A

快

4

到

5

倍

热备口外貌双槽模块通过滑门,使用钥匙和电池LCD显示/键板绿色背景光LCD，使用Magelis类型键板可提供状态,诊断和设置显示更改通讯参数控制和监视热备状态扩展新品种

高性能CPU通讯10/100M以太网用于热备系统的140CPU6716012MB/sUSB编程口程序的高速下载和上载ModbusPlusRS-232/485串口不再用232/485转换器扩展新品种

高性能CPU处理器双处理器Pentium166或266PhoenixPCMCIA扩展2PCMCIA插槽1个II型卡1个III型卡可选存储介质SRAMFlash扩展新品种

高性能CPU目录一瞥通讯模块内置USB口666内存包括状态内存至128KB128KB128KB896KB2,7MB768KB本地I/O位/模块本地机架远程IO站3153414651506716066800KB896KB128KB128KB43412651602400KB20KB无限制

IO字31110可使用内存扩展卡

1024/1024内置以太网口

使用扩展卡后最大存储量7MB7MB7MB使用扩展卡后最大数据量640KB896KB896KB使用扩展卡后最大文件量8MB8MB8MB新功能

Quantum存储器适合应用需求按需求购买存储器程序容易升级和扩展3111043412A53414A6515065160

在高端

CPU可以使用

PCMCIA扩展

“执行”存储器

67160存储限制程序：7.1Mb数据

768Kb，文件8Mb。(配方和生产数据)一个项目的所有内容都存于PLC内(包括变量名)使用压缩的XML文件格式存储器的使用,在许多项目中需要优化。因为许多空间被使用不当而浪费，而其他地方却不够用。配置定位型数据DFB实例非定位型数据用户文档984高端

UNITYConcept定位型数据配置用户逻辑IEC用户逻辑非定位数据LL984用户文档PCMCIAIEC执行码&源码,变量名文件存储初始化数据(常数)使用PCMCIA存储卡可确保应用程序的安全可以使用PCMCIA存储卡存储整个定位型数据和非定位型数据内置

RAM新功能

Quantum存储器适合应用需求定位型数据配置高性能10K指令仅1ms多任务主任务

快速任务和事件任务辅助任务

布尔指令

数字指令浮点指令0.0525/0.075µs0.045/0.06µs0.40/0.50µs比如65%布尔运算加35%数字运算新功能

满足不同的应用需求1.概述

2.系统概览3.新CPU目录4.

性能聚焦5.

系统选型6.聚焦通讯7.

结论

2,01602,214,32,1ConceptCPUUnityCPU43412A31110

53414A

65150

65160

10,42,0x

4,7510,4QuantumCPU“典型性能”

多少K指令/ms–布尔指令53414A

65150

65160

2,61,51,310,02,5QuantumCPU“典型性能”

多少K指令/ms–布尔/数字9,9+

70%+

60%x

6,7ConceptCPUUnityCPU43412A31110

53414A

65150

65160

1,00,40,33,50,8x

8,75x

2,2x

2,53,4ConceptCPUUnityCPUQuantumCPUs“典型性能”

多少K指令/ms–布尔/数字/数组43412A31110

ConceptCPUUnityCPU53414A

65150

65160

1,81,21,06,81,6x

5,7+

50%+

60%6,443412A31110

QuantumCPUs“典型性能”

多少K指令/ms–布尔/数字/数组/控制回路QuantumCPU的相对性能数字布尔复杂数字+数组浮点数字操作系统+通讯回路控制140CPU65160140CPU65150140CPU53414A140CPU43412AModiconQuantum

热备结构

高性能的解决方案以太网光纤链路6716067160两个控制器之间基于100M的以太网光纤链路两个PLC之间数据传送更加快速

Ethernet100M链路比“ConceptIEC”快8～10倍所有数据都交换，无需用户配置一个扫描周期就足以完成所有数据交换两个PLC之间可以相隔2公里远ModiconQuantum

热备

原理S908远程I/OIEC61131-3UNITYPRO热备控制器140CPU67160内置光纤口基于以太网100Mbits/sec无需热备模块无需热备软件使用现在的远程

I/O站光纤在运行和热备

CPU之间交换的内容

运行CPU的内部RAM状态RAM非定位型变量128KB多至512KB热备CPU的内部RAM自动化数据从运行

CPU

转送到热备CPU每次扫描周期的开始进行数据传送数据交换状态Ram区(128KB)非定位型变量(多至512KB)强迫置位数据传送和CPU的逻辑执行同步传送的时间大大减少(协处理器到

协处理器)无需任何特殊配置=配置非传送区域(部分RAM)状态RAM非定位型变量128KB多至512KB不传送配置非传送区域(部分RAM)热备系统的性能

逻辑数据输入HSBY输出第一段输入HSBY输出数据ScanTime输入信号在热备

PLC

中变化仅有第一段程序在热备

PLC中执行数据传送(内容)状态RAM非定位变量DFB实例运行热备热备系统的性能

热备的影响–消耗逻辑数据(协处理器)输入HSBY输出第一段输入HSBY输出数据(协处理器)ScanTime运行热备5ms每100KB

30ms每100KB

热备系统的性能

一个典型例子逻辑执行数据传送输入HSBY输出ScanTime运行单机的扫描时间:80ms100KB数据交换

5ms30ms热备的扫描时间:85ms100KB数据交换

热备对系统的影响:5ms所有数据都在小于

80ms内传送:数据传送对系统无影响结果程序自动下载到热备PLC程序自动由运行PLC下载到热备PLC第一时间,当热备

CPU是空的当热备

CPU中没有配置无需另加工具(编程单元,Scada…)无需任何手动操作允许逻辑不一样

运行热备可以在

UnityPro配置中,设置逻辑不一样，或用命令寄存器设置在在线更改运行PLC或热备PLC程序时，会发生逻辑不一样的情况标准程序:在线更改运行PLC程序使用面板或命令寄存器，把程序从运行PLC传送到热备PLC，硬件必须相同在线更改热备事件跟踪

所有热备操作可通过诊断窗口跟踪使用运行的开关，拨至离线使用热备的开关，拨至离线使用热备的开关，拨至运行初始化操作:系统(i.e.运行模块失效)使用键板使用命令寄存器1.概述

2.系统概览3.新CPU目录4.性能聚焦5.

系统选型6.聚焦通讯7.

结论

适用于快速任务或高速吞吐的场合通道反应时间：40µs(逻辑解算、跳变)16通道隔离输入模板支持远程I/O和分布式I/O中断输入模板96点高密度模板HE10连接器数字量I/O

固态和继电器(2Aand5A)输出模板24,48,115和230VAC模板5V

ttl,24,10-60和125VDC模板12,16,24,32和96点模板ModiconQuantum

选型

数字量I/O12种可选的模拟量模板4或8通道电流4通道电压、混合12位精度输出模板输入模板

8or16通道模拟量输入模板电流或者混合8通道热电偶和RTD输入模板每通道类型可配置12-16位精度30V和200V隔离ModiconQuantum

选型

模拟量I/O五个模板8点

VDC离散量输入模板-140DII330008点

VDC离散量输出模板-140DIO330008通道

RTD/TC模拟量输入模板-140AII330008通道电流型模拟量输入模板-140AII330108通道电流型模拟量输出模板-140AIO33000模板自带电解隔离屏障，减少设计和安装成本背板电源供电，不需额外的现场电源认证FMClass1,Div.2GasGroupsA-DCENELECZone1,GasGroupIIC,IIB,IIA电解隔离Input/(Output)/PowerSupply: DINEN50020Input/(Output)/Bus DINEN50020Input/Input,Output/Output 无电解隔离蓝色IP20端子条ModiconQuantum

选型

本安型

I/O高速计数模板2通道500kHz模板，适合增量计数或者正交计数的应用5通道模板，适合增量计数的应用35kHz在24Vdc100kHz在5Vdc2通道ASCIIRS-232模板24Vdc16点中断/锁存模板运动控制模板单轴双编码器编码器/解算器多轴SERCOS模板ModiconQuantum

选型

智能模板1.概述

2.系统概览3.新CPU目录4.性能聚焦5.系统选型6.

聚焦通讯7.

结论EthernetTCP/IPEthernetTCP/IPEthernetTCP/IPTransparentReady透明就绪

以太网,开放的解决方案EthernetTCP/IP标准现场总线EthernetTCP/IPEthernetTCP/IP对其他现场总线的开放为自动化提供更多的服务

I/O扫描动态IP地址设置ModbusTCP无需编程的发布-订阅机制全局数据DHCP服务标准的信息传送协议Quantum中的透明就绪

以太网,开放的解决方案网络对时协议时间同步连接任何ModbusTCP设备失效设备替换替换设备参数的自动配置电子邮件/短信服务及时联络内置Web服务器实时诊断,报警管理和用户自定义人机界面数据库连接数据登录ModbusTCP信息透明就绪

信息:开放为先Modbus/TCP生产者/消费者机制64个站每站可发布1组全局数据并能订阅64组全局数据1组全局数据区=最多1KB变量发布全局数据A全局数据B全局数据C数据组

透明就绪

全局数据:数据同步订阅64或128站/每站120个字基于ModbusTCP/IP协议无需编程内置端口增进性能ReadWriteReadWriteReadWriteAdvantysSTBMomentumAltivarTeSys透明就绪

IO扫描:连接以太网上的设备以太网内置

可使用缺省的IP地址与NOE模块具有相同的功能，内置网页服务时间同步服务使用精确的外部时间服务器，同步PLC时钟.可以在自动化的关键应用中