ControlLogix PLC控制系统的组成及应用

随着现代企业生产规模的不断扩大，企业对生产工艺的可靠性和生产效率不断提出新的要求，在这种情况下实行自动化控制生产成为企业的必然选择。可编程序控制器（PLC）是一种新型的通用自动控制装置。他将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体，成为现代工业自动化的支柱之一，是实现FA（工厂自动化）的核心设备。美国Allen-Bradley（艾伦-布拉德利，简称A-B）公司生产的可编程控制器大量应用于自动化领域。据统计，他在北美的市场占有率在67％以上.A-B的可编程控制器产品很多，主要有PLC-5，SLC500以及MicroLogix1000系列控制器，最近又推出了功能更加强劲的ControlLogix系统，作为A－B公司控制系统的下一代产品的ControlLogix系列PLC控制系统以其技术先进、结构简单、可靠性高、强大的浮点运算功能，广泛运用于国内许多冶金、化工企业的自动化控制系统中。  

1 ControlLogix控制系统的特点

ControlLogix控制系统看起来像一个可编程序控制器，但他不只限于此。ControlLogix结构体系是一个技术先进的控制平台，他集成了多个控制功能：顺序控制、运动控制、传动及过程控制等。与传统可编程控制 器不同的是，ControlLogix系统在任意尺寸上都是模块化的。可以根据具体应用来选择合适的内存量、控制器个数和网络类型，这种柔性结构允许在同一机架内使用多个控制器、网络及I／O模块。与此同时，ControlLogix系统具有优良的性能品质，主要特点如下：

（1）无缝连接易于和其他网络上的程序控制器透明地收发信息，兼容性好。

（2）快速ControlLogix结构在背板上提供了高速数据传输总线，Logix5550控制器提供了高速传输的控制平台。

（3）可组态可根据工业生产的需要增减控制器和通信模板的个数，可在一个机架内使用多个控制器。

（4）工业化ControlLogix提供了高强度平台，可耐受振动、高温及各种工业环境下的电气干扰。

除此之外，其结构紧凑，可有效减少配电盘的空间；可无需控制器而在网络间实现桥接；多个控制器、I／O模板及通信模扳可任意组合。此外，可带电拔插一个模块而无需断开系统的其他模块，并提供可拆卸接线端子排，使用方便，易于维护。ControlLogix系统采用RSLogix5000编程软件，他能运行于Windows NT32 b的操作系统下，其性能优越，并提供了可靠的通信功能及诊断特性，具有通用的用户界面和特性设置，配有灵活、易操作的编辑器，可点击进行I／O组态。该系统采用RSView32中文监控软件，中文显示，修改方便，易于操作。  

2 ControlLogix系统组成

ControlLogix控制系统以微处理器为核心，把先进的控制技术、通讯技术、计算机技术、CRT技术与现场仪表有机地结合起来，实现对生产过程的集中监视、集中操作和分散控制，为生产提供了强有力的保证。由于该系统的内存量、控制器个数和网络类型可以根据具体应用来选择，所以相对于其他可编程控制系统而言，其结构更加灵活，使用更为方便。  

Logix5550（控制器）ControlLogix系统的核心是Logix5550控制器，其处理速度为0．08 ms／K指令，标准内存配置为160 kB，可扩展至2 MB，一个Logix5550控制器支持12 800个离散的或4 000个模拟的I／O点，符合IEC1131-1的操作系统提供多任务环境，最多可支持32个任务，其中31个时间片可由用户设定，支持长文件、变量名。Logix5550以微处理器为核心，采用了先进的过程控制技术、通讯技术、计算机技术，负责对生产过程进行检测和控制，是数据采集、过程控制部分。通过组态和编程，具有丰富的运动控制功能、顺序控制功能、传动及过程控制功能、运算功能，可直接采集来自现场的各类工艺过程数据，经处理、运算后，将检测信号送至操作站进行监视，将控制信号送至现场。具有可靠性高，扫描处理速率高等特点，并具有自诊断功能。

RSView32是操作人员和ControlLogix系统的人机接口，能够对大范围的生产过程进行监视和操作，同时，还能够对收集到的信息加工处理和保存，对工艺参数进行实时显示和报警，实现对生产的集中监视、集中操作、集中显示、集中处理，具有数据处理、历史数据保存、报警显示及打印、报表生成、多种显示及对控制 回路实施操作等功能，方便对生产的控制和管理。

主机架是控制站的核心部分，主要由控制器（Logix5550）、电源模块、通讯模块（CNBR）、输入／输出模块等组成。

扩展机架由各种信号输入／输出模件组成，这些模件主要包括：模拟量（4～20 mA）输入／输出模块、PT100热电阻温度信号输入模块、220 VAC开关量输入／输出模块以及通信模块（CNBR）。

以太网（Ethernet）该以太网使用标准的“简单网络管理协议（SNMP）”，利用以太网处理器内置的通信能力，使用以太网和标准指令可获得高性能的对等通信。基于Windows 95／NT操作系统的主计算机，通过RSlinx软件，其应用程序可直接在以太网处理器之间建立通信；使用RSLogix5000编程软件对处理器控制程序进行远程编程、调试；用RSView32人机界面软件进行综合数据采集和信息管理。

控制网（Controlnet）主要实现控制器、输入／输出模块以及RSView32（上位机）间的通讯，是联系上位机和下位机的桥梁。ControlNet建立在开放性网络技术的革新方案Producer／Consumer方式上，该方式允许网上所有节点同时读取一个数据源同样的数据，因而具有较高的吞吐量，而多点传送通讯能力使许多控制器可以分享输入数据和对传互锁数据，以达到更好的性能并减少编程的需求。  
采用A，B两根通讯线为系统提供了冗余度，提高了系统的可靠性，在一根通讯线出现故障的情况下可自动切换到另一根，正常情况下，总是只有一根处于工作状态。

CNBR（通信模块）是联系机架与系统的纽带。可用于系统间数字量、模拟量的数据传递与交换。通信模块支持开放式网络，如Etherner，ControlNet和DeviceNet，也支持A－B公司的DH＋网和RIO网。所 有通信模块均为Gateway产品，无需处理器编程。编程软件提供的移植工具还可以将PLC-5和SLC500上的程序移到ControlLogix处理器上运行。  

3 结语

经改造后的系统在使用中工作可靠性高，支持在线参数修改和组态，给生产带来了极大的方便。同时该系统具有价格低、集成度高、兼容性强、开放性好等特点，在保证高可靠性的基础上，彻底解决了原来困扰管道化溶出控制系统的难题。