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AB ControlLogix5555可编程序控制器在黄骅港煤码头中的应用

供稿:3ctitan 2005/6/7 17:02:00

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摘要:ControlLogix5555可编程序控制器是黄骅港装卸设备自动化控制系统中的关键设备,它主要负责现场数据的采集、生产设备的监测和中央控制系统数据传输,并将中央控制室的控制指令转化成可以执行的指令,从而实现装卸设备自动/半自动操作。本文介绍ControlLogix5555可编程序控制器系统组成、功能及在装卸设备上的应用
关键字: ControlLogix5555可编程序控制器 装卸设备 组态

1 概述

黄骅港煤码头二期工程堆场装卸系统设备由3台堆料机、5台取料机组成,采用美国AB公司ControlLogix5555可编程序控制器作为控制系统核心,进行手动操作、半自动操作,特别是通过控制网与中央控制室进行实时数据传输,实现全自动化控制,为我国港口装卸系统自动化发展迈出重要一步。

2 ContolLogix5555控制器介绍

ControlLogix系统是基于罗克韦尔三层网络体系建立起来的一种最先进控制平台,它将系统中所有单元模块化,并且可以根据应用程序的需要选择适当的内存,控制器的数量和网络类型,在实际应用中很是方便。黄骅港装卸设备控制系统采用ControlLogix5555控制器,系统中包括高速计数模块1756-HSC, 以太网模块1756-ENET,控制网模块1756-CNET,远程模块1756-DHRIO,模拟量输入/输出模块,数字量输入/输出模块。ControlLogix5555控制器是整个控制系统核心,负责整个设备工艺流程控制和数据处理。

ControlLogix5555控制器具有以下新的特性:

1) 易于操作编程软件RSlogix5000

RSLogix5000是ControlLogix控制器的组态和编程软件,在编程软件RSlogix5000中,它引入了全新的数据组织形式----Tag(数据标签),Tag的使用不仅可以很方便对模块进行组态,而且建立在对槽直接命名基础上标签命名很容易上手,基本上避免因为难记机架命名给程序编程带来不便,由于罗克韦尔产品的延续性,对于熟悉RSlogix5 或 RSlogix500的技术人员,经过简单培训就可以掌握ControlLogix 系统的编程,并且还支持将PLC 5和SLC 5的梯形图转化为ControlLogix的梯形图,使系统改造周期大大缩短。

2) 先进通讯模式(生产者/消费者)在系统中应用,使得ControlLogix 系统工作效率远远大于其他控制器。

3 主要I/O模块功能介绍

3.1 DH+和远程I/O网络通讯模块1756-DHRIO

DH+是一种工业局域网,它通过网络媒介(实际上的网线)连接计算机和外部设备并使它们能建立通讯的一个协议,用于支持工厂应用工程的远程编程。而远程I/O则是将控制器和远程I/O机架和一批智能设备,如人机界面等以串行链路连接。本系统通过远程I/O与触摸屏Panelview 1000 进行连接,进行实时控制。

组态该模块时,可选择通道A和通道B网络的通道模式,当两通道模式都为DH+时,Logix5555不生成模块定义数据类型,当有一个通道模式为RIO时,Logix5555生成模块定义数据类型:AB:1756-DHRIO:I:O

3.2 高速计数模块1756-HSC

本系统采用ControlLogix系统的1756-HSC高速计数模块作为行走编码器计数器,循环计数值设为166777214,采用X1模式,在编码器X1模式中,通过通道A和通道B相位来决定计数的方向,当通道B比通道A超前 900时,1756-HSC高速计数模块计数增加且在通道A上升沿开始计数,当通道B比通道A滞后 900时,1756-HSC高速计数模块计数减少且在通道A下降沿开始计数,此外,1756-HSC高速计数模块组态和I/O模块一样的简单,模块的特性设定可以在编程软件RSLogix5000中对标签编辑器的标签值直接进行修改,接着在程序中使用CIP通用的MSG指令对该模块二次组态。

3.3 以太网模块1756-ENET

以太网造价低(以太网卡和通讯电缆的价格相当的低廉)、速度快(10Mb-100Mbs)、通用性强(TCP/IP一种通用协议),操作简单易学。它具有以下优点:

支持AUI和10Base T介质(RJ45水晶头)
使用标准TCP/IP网络传输协议
支持与同一机架上其他通讯模块网关级通讯
支持带电插拔

3.4 控制网模块1756-CNET

控制网是一种高速确定性网络,用于对时间要求比较苛刻的应用场合的信息传输,他为对等通讯提供实时控制和报文服务。本系统采用1756-CNET模块专门用来连接控制网的通讯模块,它的地址范围为01~99,他支持64个双向连结,这些连接可以是预定型的,也可以是非预定型的,或者两者都有。这样装卸设备就可以和中央控制系统之间进行信息传输,由于控制网采用了当前最为流行生产者/消费者模式,保证数据实时性,准确性。为装卸设备全自动操作提高有力的保障。

4 单机系统硬件配置图




4.1 ControlLogix5555控制器(1756-L1) :该系统控制核心,按照事先装载好的程序,对输入模块提供的各种信号进行逻辑判断和算术计算,并根据中控室或操作人员的控制命令,控制输出模块 。1756-L1主要具有以下功能:

4.1.1 RS232(通道A)和DH+(通道B)接口:由于RS232串口通讯速度较慢,本系统采用以太网模块通过网络媒介(网线)与编程器连接,实现在线编程. 远程I/O通道B接口通过1747-ASB适配器和通讯电缆分别与司机室操作台、触摸屏连接,实现手动操作和半自动操作。

4.1.2 LED灯指示:显示控制器的各种状态,主要包括RUN(运行)、FLT(故障)、BATT(电池)、FORCE(强制输入/输出指示)、DH+和RS232通道指示。

4.1.3 钥匙开关:通过拨动钥匙开关可以选择RUN、PROG、REM三种模式的一种

4.2 输入模块:用来接收和采集现场设备的输入信号,包括由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的开关量输入信号和电位器、测速发电机和各种变送器等送来的连续变化的模拟量输入信号。

高速计数模块:1756-HSCE对行走编码器脉冲输入信号进行精确的计数,计算大机行走距离,然后通光缆传输到中央控制系统,实现全自动操作。

4.3 输出模块:用来向各执行机构输出控制信号,包括向接触器、电磁阀、指示灯、开关等输出的数字量输出信号和向调节阀、调速装置输出的模拟量输出信号,进而驱动现场执行器,达到自动控制现场设备的目的。

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