可编程逻辑控制器（PLC）系列：Rockwell Automation ControlLogix_（4）.ControlLogix硬件架构.docx

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ControlLogix硬件架构

1.系统概述

ControlLogix是RockwellAutomation（罗克韦尔自动化）推出的一种高性能的可编程逻辑控制器（PLC）系统。它采用模块化设计，支持多种控制任务，包括逻辑控制、运动控制、过程控制等。ControlLogix系统由多个组件构成，包括控制器、输入/输出（I/O）模块、通信模块和电源模块等。这些组件通过ControlNet、EtherNet/IP、DeviceNet等网络协议连接，形成一个高度集成的控制系统。

2.控制器

2.1控制器类型

ControlLogix控制器有多种类型，包括1756-L6x系列、1756-L7x系列、1756-L8x系列等。每种控制器都有不同的处理能力、内存容量和通信接口。选择合适的控制器取决于具体的应用需求和系统规模。

1756-L6x系列：适用于中等规模的控制系统，具有较强的处理能力和较大的内存容量。

1756-L7x系列：适用于大型控制系统，支持复杂的控制算法和高级功能。

1756-L8x系列：适用于高性能的控制系统，支持高速数据处理和实时控制。

2.2控制器功能

ControlLogix控制器的主要功能包括：

逻辑控制：处理布尔逻辑、定时器、计数器等基本逻辑功能。

运动控制：支持位置控制、速度控制和扭矩控制等高级运动控制功能。

过程控制：处理模拟量输入/输出，实现PID控制等高级过程控制功能。

通信功能：支持多种通信协议，包括EtherNet/IP、ControlNet、DeviceNet等。

数据管理：支持数据存储、数据记录和数据处理功能。

2.3控制器选型

选择合适的ControlLogix控制器时，需要考虑以下因素：

控制任务的复杂性：简单的逻辑控制任务可以选择1756-L6x系列，复杂的运动控制和过程控制任务则需要选择1756-L7x或1756-L8x系列。

I/O点数：根据系统的I/O点数需求选择合适的控制器。

通信需求：如果系统需要支持多种通信协议，应选择具有相应通信接口的控制器。

环境条件：考虑控制器的工作环境，如温度、湿度和振动等。

3.输入/输出（I/O）模块

3.1I/O模块类型

ControlLogix系统支持多种类型的I/O模块，包括数字I/O模块、模拟I/O模块、特殊功能I/O模块等。这些模块可以安装在控制器的I/O机架上，通过背板总线与控制器通信。

数字I/O模块：用于处理开关量信号，如按钮、限位开关、继电器等。

模拟I/O模块：用于处理模拟量信号，如温度传感器、压力传感器、变频器等。

特殊功能I/O模块：用于处理特定的应用需求，如高速计数器、热电偶输入、脉冲输出等。

3.2I/O模块功能

I/O模块的主要功能包括：

信号采集：从现场设备采集输入信号。

信号输出：将控制信号输出到现场设备。

信号转换：将不同类型的信号进行转换，如模拟量到数字量的转换。

故障诊断：提供模块状态和故障信息，帮助系统维护和故障排除。

3.3I/O模块配置

配置I/O模块时，需要进行以下步骤：

选择合适的I/O模块：根据系统的具体需求选择合适的I/O模块。

安装模块：将I/O模块安装在I/O机架上，并确保模块与控制器的连接正确。

配置模块参数：使用编程软件（如RSLogix5000）配置模块的参数，如输入/输出类型、通信协议等。

4.通信模块

4.1通信协议

ControlLogix系统支持多种通信协议，包括：

EtherNet/IP：基于以太网的工业通信协议，支持高速数据传输和远程访问。

ControlNet：高速、确定性的现场总线协议，适用于实时控制应用。

DeviceNet：低成本、高可靠性的现场总线协议，适用于连接简单的现场设备。

Modbus：通用的串行通信协议，适用于多种工业设备。

4.2通信模块功能

通信模块的主要功能包括：

数据传输：在控制器和远程设备之间传输数据。

协议转换：将不同协议的数据进行转换，实现不同设备之间的通信。

网络管理：管理网络设备，确保网络的稳定性和可靠性。

4.3通信模块配置

配置通信模块时，需要进行以下步骤：

选择合适的通信协议：根据系统的通信需求选择合适的通信协议。

安装通信模块：将通信模块安装在控制器的通信机架上，并确保模块与控制器的连接正确。

配置通信参数：使用编程软件配置通信模块的参数，如IP地址、子网掩码、端口号等。

5.电源模块

5.1电源模块类型

ControlLogix系统支持多种类型的电源模块，包括1756-PA1、1756-PA2、1756-PA3等。这些电源模块提供稳定的电源供应，确保系统的正常运行。

1756-PA1：适用于小型控制系统，提供120VAC或230VAC电源。

1756-PA2：