最新基于ethernetip交通燈控制系統設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ther/IP 1756ENB 控制器 1756L61 Ether/IP 1756ENB FLEX I/O 模塊 1794AENT 1794IB16 1794OB16本科生課程設計（論文）6第 3 章 硬件設計 羅克韋爾控制系統本設計使用的是美國Rockwell AllenBradley（AB）公司的 ControlLogix系統。ControlLogix系統包括：ControlLogix控制器、適用于不同組合的用戶存儲器、RSLogix 5000編程軟件、 FLEX I/O模塊、用于網絡通信的獨立通信模塊。 ControlLogix 面板基本設計的特點是：控制器在控制系統中只作為控制的核心，而不再作為通信和連接的樞紐；無需控制器的介入，基板上任一個設備可以發出廣播信息，進而和任何一個設備進行通訊；提高了系統的帶寬和性能，為構造一個控制系統提供了極大的方便，讓控制器更好的專注于控制。本系統適合順序、過程、傳動和運動控制的模塊化、高性能控制平臺，每個ControlLogix 處理器可以執行多個控制任務，減少所需要的控制器個數，這樣，排錯更快，可以分別觸發多個周期任務以便達到更高的性能水平。ControlLogix平臺的高性能，源于作為快速 NetLinx 網絡操作的 ControlLogix 背板，ControlLogix 處理器，I/O 和通訊模塊就像網絡上的智能節點。通用的編程環境和Logix 控制引擎，無論選用怎樣的平臺和網絡，通過使用通用的控制模型，都可以降低系統成本，簡化集成。組態和編程是一致的，這樣，不論開始的程序開發還是長遠的系統維護，都可以少花力氣。連接到 NetLinx 開放式網絡結構，在全廠范圍內，從車間到管理層，從互連網到電子化制造應用，信息全部無縫通訊。I/O 模塊種類繁多，模擬量、數字量和專用 I/O 模塊滿足應用要求。簡單的 ControlLogix 系統由單個機架中的一個獨立控制器和多個 I/O 模塊組成。如果要實現更全面的系統,則需要在單個機架中使用多個控制器，使用多個跨網絡連接的控制器,使用分布在多個位置并通過多個 I/O 鏈路連接的多個平臺中的 I/O。 控制器ControlLogix 是羅克韋爾自動化公司推出的 AB 系列模塊化 PLC，它將順序控制、過程控制、傳動控制及運動控制、通訊、I/O 技術集成在一個平臺上，可以為各種工業應用提供強有力的支持。該控制器具有小型、使用簡單、通用性強、經濟而又快速、高效的特點。它采用固定式控制器、硬件的緊湊設計，使其更適應有限的安裝空間。另外，它還可以與多種網絡建立接口，使各個控制站之間能本科生課程設計（論文）7夠按照客戶要求進行信息交換。ControlLogix 控制器提供了一種可升級的解決方案，能對大數量的輸入輸出點進行尋址。ControlLogix 控制器可以插入 ControlLogix 輸入輸出機架的任一槽位中，多個控制器能插在同一個機架中，相互之間通過機架背板進行通訊但互相獨立工作。ControlLogix 控制器通過 ControlLogix 背板對輸入輸出進行監控，與同在輸入輸出鏈路上一樣。ControlLogix 控制器能通過 RS232C（DF1/DH485協議）、DeviceNet、DH+、ControlNet、EtherNet/IP 與計算機或其他處理器進行通訊。如果需要 ControlLogix 控制器支持某種通訊，只需在機架中插入相應的通訊接口模塊即可，控制器 Logix5561 如圖 所示。 圖 控制器 Logix5561ControlLogix 控制器多任務操作系統支持 32 個可配置的任務，這些任務可被設置成不同優先級，只有一個任務作為連續任務運行，其他任務或者由 1756L61周期性運行或由事件來觸發。每一個任務最多可有 100 個程序，包括定時器、和計數器指令，同時還包括用于序列發生器、高速計數器和轉換寄存器的指令。一個典型的 500 條指令的程序運行時間只有 ，支持多達 6 種編程語言。每一個程序有它自己的局部數據和處理邏輯，允許在同一個控制器中運行多個虛擬機（Virtual Machine）。1756L61 ControlLogix 控制器內有 1 個內置 RS232 端口，用戶存儲器大小為 2MB。本科生課程設計（論文）8 通信模塊不同的通信模塊適用于不同的網絡，在 ControlLogix 背板中安裝多個通信模塊可在不同的網絡間對控制和信息數據進行橋接或路由，最多可在四個機架（八個通信跳轉）之間路由消息。EtherNet/IP 網絡，該網路應用于工廠管理（物料輸送）、單個高速網絡上的組態、數據采集及控制、時間要求苛刻的應用、包含商業技術的應用(例如 IP 視頻)、Inter/Intra 連接、集成 CIP Motion 和 CIP Safety 等方面。以太網工業網絡協議（EtherNet/IP ）是一種開放式工業網絡標準，既支持實時 I/O 消息傳遞，也支持消息交換。EtherNet/IP 網絡使用現成的以太網通信芯片和物理介質。在 EtherNet/IP 網絡中，ControlLogix 通過 ENB 模塊與計算機進行通訊，實現程序的下載、在線調試及修改、數據實時監測。1794AENT 為EtherNet/IP 網絡 FLEX I/O 模塊適配器模塊，如圖 所示，1756ENBT 為EtherNet/IP 網橋，介質為銅纜，通信速率 10/100 Mbps，TCP/IP 連接數為64，Logix 連接數為 128。 圖 1794AENT 模塊 I/O 模塊ControlLogix 架構可提供各種輸入與輸出模塊，適用于從高速數字到過程控制等多種應用。ControlLogix 架構使用生產者/消費者模式，因此輸入信息和輸出本科生課程設計（論文）9狀態可在多個控制器之間共享。每個 ControlLogix I/O 模塊都安裝在 ControlLogix 機架中，需要可拆卸端子塊(RTB )或者 1492 接口模塊(IFM)才能連接所有現場接線。利用可拆卸端子塊 (RTB)可將工廠接線與 1756 I/O 模塊靈活地交互， RTB 插在 I/O 模塊的前面，模塊的類型決定了所需的 RTB。羅克韋爾自動化提供了多種可用于 ControlLogix 系統的 I/O 模塊。選擇 I/O模塊時，需注意羅克韋爾自動化提供各種數字量、模擬量和專用 I/O 模塊。這些I/O 模塊的功能包括：現場診斷、電子熔斷、單獨隔離的輸入/輸出。需要可拆卸端子塊(RTB)或 1492 接線系統與 I/O 模塊配合使用。可使用 1492 PanelConnect模塊和電纜將輸入模塊連接到傳感器。本設計所使用的 I/O 模塊為 1794IB16 模塊和 1794OW8 模塊，如圖 所示。本科生課程設計（論文）10 圖 輸入模塊和輸出模塊根據設計要求及實驗室條件，選用 Rockwell Automation 公司 ControlLogix 系列 PLC 及相關軟件，主要設備有電源模塊（1794P513 ），適配器（1756ENBT/A，1756AENT/A