Modicon Quantum控制系统
施耐德透明工厂解决方案的特点介绍
施耐德电气公司水行业透明工厂工业以态网控制系统解决方案网络、现场控制器的特点透明工厂系统采用法国施耐德电气公司的自动化控制产品，包括现场控制器、远程I/O 控制单元和网络设备，组成适合隧道现场要求的自愈式光纤环网。
一．网络：•透明工厂监控系统的现场控制骨干网 - 自愈式光纤环1.采用法国施耐德电气公司的光纤交换机499NOS17100构建自愈式光纤环网，能确保在出现一个网络断点的情况下自动恢复网络的连接，保证骨干网与上位监控系统的数据传输的可靠性。
2.介质采用62.5/125μm 多模光纤。
3.网络协议为国标GB/Z 19582.3 Ethernet Modbus TCP/IP，全开放的工业以太网，监控中心的计算机无需插专用以太网卡或专用接口软件即可接入，大大提高了网络透明性和开放性，也确保了网络兼容性和易于扩展。
4.通讯速率为100Mbps，全双工可达200Mbps。
5.各区域控制器采用法国施耐德电气公司的Quantum PLC和I/O模块，通过以太网模块，挂接在 Ethernet TCP/IP Modbus 骨干以太网的交换机上。
6.光纤交换机499NOS17100为工业级以太网交换机，10/100 Mbps自适应，支持全双工运行模式，电源采用冗余24VDC供电，确保供电可靠性，符合工业级认证标准。
7.光纤交换机499NOS17100支持采用多模光纤构建自愈式环网，技术要求为，环网上交换机数量小于50个，同时相邻交换机之间采用多模光纤连接的最大距离3100米。
8.光纤交换机499NOS17100支持冗余功能，可实现跨网冗余连接，切换时间小于500ms。
9.交换机支持SNMP技术，具有简单网管功能。
10.交换机具有Web-server内置功能，支持通过浏览器的网管和监视诊断功能，具有可视化的带宽监视功能。
二. 以太网通讯模块140 NOE77111•Quantum的以太网通讯模块140 77111具有强大的功能。
四个主流品牌PLC冗余方案介绍.
四种常见品牌冗余PLC方案介绍下面介绍四种经常使用的PLC冗余方案：西门子S7-300(400)软冗余与S7-400H硬冗余、施耐德Quantum硬冗余、罗克韦尔的ControlLogix硬冗余和SLC500软冗余（目前快要停产）、ABB 的AC800M硬冗余方案。
1 西门子冗余方案1.1 西门子S7-300/400软冗余方案：软冗余方案是实现冗余功能的一种低成本解决方案，可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中。
其软件、硬件包括：1套STEP7编程软件（V5.4）加软冗余软件包(V1.2)；2套PLC控制器及I/O模块，可以是S7-300或S7-400系统；3条通讯链路，主系统与从站通讯链路（PROFIBUS 1）、备用系统与从站通讯链路（PROFIBUS 2）、主系统与备用系统的数据同步通讯链路（MPI 或PROFIBUS 或Ethernet）；若干个ET200M从站，每个从站包括2个IM153-2接口模块和若干个I/O模块；除此之外，还需要一些相关的附件，用于编程和上位机监控的PC-Adapter（连接在计算机串口）或CP5611（插在主板上的PCI槽上）或CP5511（插在笔记本的PCMIA槽里）、PROFIBUS电缆、PROFIBUS总线链接器等就可以组成一套完整的软冗余系统。
在软冗余系统进行工作时，A、B控制系统（处理器，通讯、I/O）独立运行，由主系统的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。
A、B 系统中的PLC程序由非冗余用户程序段和冗余用户程序段组成，主系统PLC执行全部的用户程序，备用系统PLC只执行非冗余用户程序段，而跳过冗余用户程序段。
A路与B路CPU的程序需在OB1或OB35里调用FB 101 ‘SWR_ZYK’功能块，FB101块中封装了冗余功能的程序段，实现冗余功能。
调用FB101时，你可以在线地读出RETURN_V AL参数的数值,如果为0，说明冗余链接正常。
四种PLC双机热备的比较
四种PLC双机热备的比较更正：下图中所有的“ENTERNET”应改为“Ethernet”。
一．施耐德PLC双机热备，网络冗余1.基于 Concept 编程的 Modicon Quantum PLC 双机热备其中：CPU：140 CPU x13 0x140 CPU 424 02140 CPU 424 12140 CPU 534 14热备模块：140 CHS 110 00140 CHS 210 00主RIO：140 CRP 931 00或140 CRP 932 00（网络冗余）从RIO：140 CRA 931 00或140 CRA 932 00（网络冗余）以太网模块：140 NOE 771 x1MODBUS模块：140 NOM 2xx 00电源：8－14A背板：没有特殊要求需要光纤两根需要的软件：ConceptCHS所需要的软件优点：通过同步CPU实现无冲击切换，光纤通讯实现了系统间的数据快速传送，手动开关允许手动切换控制系统，实现了CPU，网络和I/O冗余。
缺点：两边都需要2个冗余通讯模块，需要使用两根跟踪电缆建立数据传送，无双工特点，每个CPU 必须分别编程，麻烦的CHS模块的设置，需要使用独立的软件，没有冗余的电源，系统间数据传送的复杂的状态RAM概念。
2.基于 Unity 编程的 Modicon Quantum PLC 双机热备其中：CPU：140 CPU 671 60主RIO：140 CRP 931 00或140 CRP 932 00（网络冗余）从RIO：140 CRA 931 00或140 CRA 932 00（网络冗余）以太网模块：140 NOE 771 x1MODBUS模块：140 NOM 2xx 00电源：8－14A背板：没有特殊要求需要光纤一根：490NOR0003/490NOR0005/490NOR0015需要的软件：Unity说明：在这套系统中，对Ethernet的设置是只设置主站中的以太网模块的的IP地址，从站的IP地址会在主站IP的基础上自动加一，当主站出现故障的时候，从站自动切换成为主站，它的IP会自动减一。
西门子PCS7系统和其它DCS系统比较
10 与变频器的通讯 11 与电机保护装置通讯 12 与称重仪的通讯 13 远程IO总线 14 远程IO总线速率 15 远程IO接口数量 16 控制器的处理能力 17 18 19 20 21 22 23 控制器冗余 控制器冗余同步方式 控制器安装数量 控制器网络总线 控制器网络速率 控制器网络部件 控制器网络线缆
24 上位机平台 25 上位机网络 26 上位机网络设备 27 工程师站 28 工程师站软件 29 设备管理软件 30 操作员站平台
31 操作员站结构 32 操作员站数量 33 34 35 36 37 38 39 40 人机界面软件安装数 历史数据软件 与工厂网络接口 与工厂网络接口协议 与工厂网络接口软件 与工厂网络接口软件 与工厂MES接口 与工厂ERP接口
全部进口 全冗余 多 Profibus DP 12M 西门子工业级光纤部件 光纤和电缆 所有 可以和几乎所有的PLC进行高速 数字通讯 Profibus DP,12M Profibus DP,12M Profibus DP,12M Profibus DP,12M 最高12M 可在Profibus总线上任意添 加，只需增加电缆接头 多种处理能力的控制器，西门 子自己的CPU 具有 其于事件的同步-西门子公司专 多 工业以太网 100M 西门子工业级网络交换机 光纤环网、双绞线 Windows2000稳定而且易用，客 户机/服务器 工业以太网/以太网 西门子工业级网络交换机/商用 交换机 工程师站可以在线修改，也可 离线修改 符合国际标准的编程语言、高 级语言 有 Windows2000稳定而且易用
单站、客户机/服务器、单站和 客户机/服务器混合使用 单域最多12*32=384台 多 Ms SQL 以太网 DDE OPC @PCS7/OPC Server MIS Light 内嵌，西门子有自己的MES产品 SAP,Oslsoft等
施耐德 Quantum 工业以太网构架
新特性 > X80子站支持Modbus串口通讯模块 > X80子站支持带毫秒级时标的顺序事件记录模块
高级服务 > 基于Unity Pro > 结构化数据 (设备DDT)，易于诊断 > 位强制简化仿真及调试
机械性能 冲击 [27 Ea] 振动 [6 Fc]
抗电气干扰 辐射场 静电放电
环境温度 温度
敷防护涂层模块
企业级
ERP系统
工厂级
历史 数据库系统
制造执行系统
批量控制系统
兼容于高端 Modicon Quantum 控制器
控制器
控制级
冗余系统 服务器
以太网
以太网是 PlantStruxure 架构的基石； 是标准工业 以太网络的选择
DIO
RIO
Ring
Ring
操作员监控站
热备控制器
工程师开发站
DIO Cloud
冗余 ERIO 子环
添加分布式设备
> 在线修改系统配置 通过UnityPro在线修改系统配置(CCOTF)功 能，可以实现不停机添加新I/O模块或以太网子 站。在线修改过程中，OPC Factory Server保 证了和SCADA通讯的持续性。
4
高性能
我们通过服务质量(QoS)机制，以保证QEIO运 行的确定性。 对于大型的I/O配置，QEIO的性能优于许多专 有的RIO总线。 由于OPC Factory server，SCADA和Modicon PAC Quantum之间的通讯得以改进。
海拔高度
Modicon X80
30g 3g
15V/m 8kV
0...60˚C -25 ... 70˚C
4000m
MODICONQUANTUMPLC控制系统维修指南
M O D I C O N Q U A N T U M PL C控制系统维修指南Prepared on 21 November 2021焦化二厂输煤输焦及大车MODICON QUANTUM PLC控制系统维修指南胡志胜目录第一章、系统简介第二章、Quantum 自动化平台各部件的概要第三章、Quantum 自动化平台远程I/O(RIO)网络的结构第四章、硬件安装第五章、常见系统卡件介绍第六章、系统维护及常见故障处理第七章、职业健康安全与环境保护注意事项第八章、常见系统故障分析与处理实例第一章、系统简介1994 年，施耐德电气公司推出了世界上第一个通用自动化平台Quantum，成为满足大部分离散和过程控制的经济和灵活的硬件控制平台。
Quantum 提供满足不同需求的背板尺寸，背板总线速率高达80 兆，采用高性能的586CPU，单机支持超过300 个回路和65000 点I/O 的大型控制系统。
久经考验的冗余热备技术，提供包括CPU、电源、远程I/O、工业控制网络（ModbusPlus）的冗余热备解决方案。
Modicon Quantum 系列PLC系统采用模块插拔式结构，因此更换和系统扩展都十分方便，软件方面据有丰富的指令系统。
所有I/O 模块均可带电热插拔，提供防爆的本质安全型模块和符合美国军标的表面涂敷涂层模板，能有效抵抗酸碱环境腐蚀；输出模块的故障状态预设置功能提供系统更高的安全性和可靠性；在网络和通讯技术上，Quantum 提供10/100M 自适应TCP/IP 以太网接口模块，并支持冗余双环光纤以太网技术，确保数据交换的高速、可靠，提供完整的工业级网络接口设备。
施耐德电气公司的Quantum 产品提供多种I/O 技术，包括：远程I/O、分布式I/O、现场总线Momentum 产品，并支持冗余的现场I/O 网络。
先进的技术、无以伦比的可靠性、开放的体系结构使Quantum 成为过程控制的优秀产品。
施耐德Quantum系列PLC软件与硬件知识点
施耐德Quantum系列PLC软件与硬件知识点施耐德Quantum系列PLC软件与硬件知识点1.施耐德Quantum系列PLC机架的插槽数为2~16个。
2.Quantum系列PLC的I/O模块可以实现带电的热插拔而不影响其他的控制单元。
3.为了使PLC控制系统更加可靠稳定的运行，可以选择使用热备系统。
4.Quantum的I/O种类分三种：本地I/O，远程I/O，分布式I/O。
5. 140 CPU 434 12 面板上Mem Prt LED灯显示绿色表示内存写保护，即内存保护开关激活。
6. 140 CPU 434 12 有三个通信端口：2 Modbus和1 Modbus Plus。
7.140 CPU 434 12 的本地I/O最多两个机架，插槽数不超过27个。
8.140 NOE是以太网网络模块。
9.140 CRP 931/932是远程I/O的主站适配器。
10.140 CRA 931/932是远程I/O的从站适配器。
11.140 CPU 434 12 有2M的内存。
12.Quantum系列PLC的模块可以插入到机架底板的任一插槽中，不过建议把电源模块插入到底板最外面的插槽处，以便获得更好的散热效果。
13.Quantum系列PLC的远程I/O站之间的连接介质是同轴电缆。
14.Quantum系列PLC的分布式I/O站之间是用双绞线连接的。
15.主站PLC与从站PLC之间可以使用双电缆配置以提供保护，防止电缆出现故障时造成停机。
16. 三种I/O形式之中只有远程I/O支持热备。
17. 远程I/O中最多有一块CRP，一块CRP模块最多带31块CRA。
18. 远程I/O中一块CRA通过底板扩展的方式最多带27块I/O模块。
19. 分布式I/O的分站适配器自带电源，不需要另配电源模块。
20. 140 DDI *** ** 模块表示直流电源数字量输入模块。
21. 140 DAI *** ** 模块表示交流电源数字量输入模块。
施耐德昆腾PLC应用
Quantum1．Quantum远程I/O如果分布于主站的两个方向，是否可行？可行。
常见有两种方案：（1）RIO处理器上有双电缆端口，在每个RIO分站适配器上有一单电缆端口，这样从RIO处理器的两个电缆端口有两个线性的电缆沿着分开的路线至不同的远程分站装置。
干缆的长度和在每一根干缆上的分站数目在这种双电缆系统中不要求保持平衡。
在大多数情况下，该两条线路的安装可看作是两个独立的电缆系统。
但必须注意在两条线路上的分站总数不得超过由PLC支持的最大分站数目，在两条干缆上的每一个分站要有唯一的RIO网络地址。
（2）采用光纤中继器的光缆拓扑结构也可实现RIO分站分布在主站的两个方向。
详细拓扑结构可见《Modicon远程I/O设计和安装手册》。
2．QuantumMB+通讯卡SA85如何连到MB+光纤网络中？通过光纤中继器490NRP25400连到MB+光纤网络中，在这里光纤中继器起到了介质转换的作用。
3. Quantum热备系统带一个RIO，除配分离器MA-0186-100外，因只有一个RIO，还必须配分支器MA-0185-100吗？必须配，且在MA-0185-100的干线出口端用干线终端器52-0422-000来终止。
4．4个MODBUS口至1个MODBUS PLUS口的桥多路器NW-BM85-C002，其背面的MODBUS口，物理层是RS-232口，还是RS-485口？其背面的MODBUS口为RS-232口。
5．在配置Quantum顺序事件记录模板140ERT85410时，常遇到的问题：（1）多个ERT模板，要配多个GPS接收器（470GPS00100）吗？不需要，一个GPS接收器可同时连接多个ERT模板。
（2）GPS接收器与ERT模板之间的最大距离为多远？最大距离为1000英尺。
（3）GPS接收器的配置软件需要单独定购吗？不需要，如定购了GPS接收器，即附带了配置软件，GPS接收器与PC机之间的电缆470XCA32300需要单定。
Modicon Quantum
24-230 VAC 16点 隔离 16点 成组：115-230 VAC / 24-48 VAC 24-230 VAC 32点 成组
继电器输出
8点NO/NC ；16点NO
Schneider Electric -ISBU HEC Zhou Liming – Apr-21
12
Modicon Quantum的模拟量及专用模板
10
Modicon Quantum的I/O模板
IO面板指示
● Active灯指示模块的健康状态 ● 现场端输入指示,控制端输出指示 ● 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 ● 只有一种接线端子
140
140
CPS 114 00
CPU 113 00
(GX severe mixed flow gases) ● IEC Salt fog test IEC 68-2-11 @ 5.7%
Schneider Electric -ISBU HEC Zhou Liming – Apr-21
14
Modicon Quantum的通讯模块－易于组合
通讯模块 ➢广泛支持多种通讯协议
模拟量I/O
● 8和16通道模拟量输入：电流，双端，RTD，T/C ● 4和8通道模拟量输出：电流，电压 ● 组合型4双端入/2电流出
智能模板
● 24 VDC 中断/锁存 和 SOE模板 ● 高速计数：2通道500K，5通道100K ● ASCII通讯
运动控制模板
● SERCOS多轴 ● 单轴：编码器/解算器，双编码器
智能IO - 预定义模板错误状态
● 适用于系统崩溃，通讯超时的故障场合 ● 能预先性的设置故障处理方式，降低故障
Vijeo Citect与Quantum PLC的以太网连接和通信设置
Vijeo Citect 与Quantum PLC的以太网连接和通信重要信息注意：在尝试安装、操作或调试设备之前，请仔细阅读下述说明并通过查看来熟悉设备。
下述特别信息可能会在文本其他地方或设备上出现，提示用户潜在的危险和注意事项，或提供阐明或简化某一过程的信息。
遵守使用说明，可能导致调试失败、人身伤害甚至设备损坏。
此符号的注意事项，以避免不必要的调试错误。
目录1. 实验简介 (4)2. 实验环境 (4)3．硬件连接 (5)4．Vijeo Citect介绍和配置 (6)4.1 Vijeo Citect简介 (6)4.1.1 产品简介 (6)4.1.2 行业应用 (7)4.1.3 产品特点 (7)4.1.4 Vijeo Citect典型配置案例 (11)4.2 Vijeo Citect配置 (14)4.2.1 新建工程 (14)4.2.2 配置驱动 (16)4.2.3 建立变量和画面 (20)4.2.4 计算机设置 (22)4.2.5 Untiy和Vijeo Citect计算机模拟通信 (24)5．PLC编程 (25)5.1 Quantum PLC以太网简介 (25)5.2 Unity Pro软件的配置 (25)6．实验调试 (29)6.1 计算机和PLC连接 (29)6.2 动态变量表 (31)7．附件 (32)7.1 相关技术文档 (32)7.1.1 Unity Pro软件参考手册 (32)7.1.2 Quantum PLC硬件参考手册 (32)7.1.3 Vijeo Citect技术概要(Vijeo Citect getting start) (32)7.2 参考程序 (32)1. 实验简介上位机监控系统SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition),一个采集与分析实时数据的计算机系统,广泛用于工业现场中的某些模块和设备的监控，如通讯、污水处理、能源、石化和交通等等。
施耐德PLC说明书
Transparent Ready 是以太网和工业通信技术的成功组合。在这些技术的帮 助下，Premium 可以在任何任务中向您提供最佳的以太网功能：Web 服务 器、发送电子邮件、直接数据库访问、设备同步、I/O 分配等。
3
全方面满足不同控制要求的产品系列
强大的通信功能
每个处理器的前面板均带有： ■ 1个用于编程终端的USB口或串行端口 ■ 1个用于连接到Magelis显示设备的串行端口 ■ 1个用于串行链路、CANopen总线或网络的 PCMCIA插槽。
TSXPAY••
TSXCCY1128
TSXISPY••
TSXWMY100
通信 以太网 TCP/IP AS-Interface CANopen Fipio
Interbus Profibus DP
TSXETY
Uni-Telway
TSXSAY••
TSXCPP110 TSXP57 PCMCIA 卡
Modbus Modbus PLUS Fipway
IPC
控制数据显示器
Data Base
Web 服务器
数据存储 数据处理 数据库访问
网络和通讯卫星
人机对话
软件工具
运动控制
接口和I/O 检测产品
自动化
电机控制
机柜系统
电源
9
控制
通过 Unity 采用一种新的工作方式
更高的标准化和重用水平
■ 与内存无关的非定位符号变量 ■ 结构化数据 ■ 用户块 ■ PLC功能模块，包括程序代码、数据监视表和操作画面 ■ 具有自动版本管理和程序更新功能的库 ■ 导入/导出时的自动重新分配
自动化平台
Modicon Premium
施耐德昆腾PLC应用
Quantum1．Quantum远程I/O如果分布于主站的两个方向，是否可行？可行。
常见有两种方案：（1）RIO处理器上有双电缆端口，在每个RIO分站适配器上有一单电缆端口，这样从RIO处理器的两个电缆端口有两个线性的电缆沿着分开的路线至不同的远程分站装置。
干缆的长度和在每一根干缆上的分站数目在这种双电缆系统中不要求保持平衡。
在大多数情况下，该两条线路的安装可看作是两个独立的电缆系统。
但必须注意在两条线路上的分站总数不得超过由PLC支持的最大分站数目，在两条干缆上的每一个分站要有唯一的RIO网络地址。
（2）采用光纤中继器的光缆拓扑结构也可实现RIO分站分布在主站的两个方向。
详细拓扑结构可见《Modicon远程I/O设计和安装手册》。
2．QuantumMB+通讯卡SA85如何连到MB+光纤网络中？通过光纤中继器490NRP25400连到MB+光纤网络中，在这里光纤中继器起到了介质转换的作用。
3. Quantum热备系统带一个RIO，除配分离器MA-0186-100外，因只有一个RIO，还必须配分支器MA-0185-100吗？必须配，且在MA-0185-100的干线出口端用干线终端器52-0422-000来终止。
4．4个MODBUS口至1个MODBUS PLUS口的桥多路器NW-BM85-C002，其背面的MODBUS口，物理层是RS-232口，还是RS-485口？其背面的MODBUS口为RS-232口。
5．在配置Quantum顺序事件记录模板140ERT85410时，常遇到的问题：（1）多个ERT模板，要配多个GPS接收器（470GPS00100）吗？不需要，一个GPS接收器可同时连接多个ERT模板。
（2）GPS接收器与ERT模板之间的最大距离为多远？最大距离为1000英尺。
（3）GPS接收器的配置软件需要单独定购吗？不需要，如定购了GPS接收器，即附带了配置软件，GPS接收器与PC机之间的电缆470XCA32300需要单定。
Modicon Quantum PLC热备系统的典型故障及其解决方法
2013年3月T H E R M A L P O W ER G E N E R A T I O N M ar．2013 M odi con Q uant um PL C截刍系锯的典型故障厦舆铒决方袁亚辉，刘俊峰，郝鹏辉，戴卿西安热工研究院有限公司，陕西西安710032 M odi con Q uant um PL C热备系统包括M odi—con Q uant um140C PU67160控制器、M odi conQ uant um电源模块、M odi con Q uant um远程I／O主站、可选用M odi con通讯模块(N O E或N O M)。
其配置U ni t y Pr o2．0或更高版本、C R A固件1．25或更高版本、C R P固件1．14或更高版本软件。
M odi con Q uant um PLC热备系统见图1。
主控制器仞I备控制器侧图1M odi e on Q uant umPL C热备系统Fi g．1St ruc t ur e of t he M odi c onQ uant um P LChol-s t and by s ys t em图1中，SC A D A为控制系统的监控中心，通常包括1台工程师和1台操作员站，通过组态软件实现与M odi con Q uant um PL C的数据交换。
控制器同时上电时，系统将M A C地址最低的控制器作为主控制器，另一个控制器作为备用控制器；控制器分别上电时，系统将最先上电的控制器作为主控制器，而后上电的控制器作为备用控制器。
M odi con 法Q uant um PL C通过读取N O E模块的状态字并利用U ni t y Pr o软件中的特定功能块实现热备切换。
对于电源模块故障或失电、控制器模块C PU停止工作、远程I／0主站模块C R P的A端口(A网)和B端口(B网)均出现故障等，系统均可自动切至备用控制器。
但是，对于M odi con Q uant um PL C控制器采用1块N O E模块(即单网)，在主控制器N O E模块故障(包括网线连接松动)时，热备系统则不能自动切至备用控制器，使得SC A D A出现通讯错误(不可自动恢复)，从而无法监控被控设备的状态，需通过手动方式将备用控制器切为主控制器，才能重新恢复S cA D A与控制器的数据通信功能。
施耐德PLC全系列样本
TSX Neza PLC简介：Neza PLC是性能可靠、容易使用的小型PLC、其I/0点数从14点可扩展至80点，具备高速计数、脉冲输出、实时时钟、网络通讯、及客户定制等先进功能。
技术说明：CPU单元：8点输入/ 6点输出，12点输入/ 8点输出, 两种基本结构。
普通I/O扩展单元：12点输入，8点输出的扩展结构，最多可连接3个扩展单元，可将本地I/O点数扩展至80点。
模拟量扩展单元：4路AD , 2路DA。
远程通讯扩展单元：4点输入/4点或8点输出，一个RS485 通讯端口连接远程I/O，支持Modbus 通讯。
编程：中文化界面，Windows平台。
梯形图，指令表编程语言。
允许简单编程，语言自然，符合思维习Modicon TSX Premium简介：ModiconTSX Premium是施耐德电气公司推出的下一代PLC，是将其在工业通讯方面的经验和最新的TCP/IP技术相结合的结果。
具有革命化的分布式结构。
技术说明：CPU单元：面向中大型应用的高性能控制系统，单机可控制的I/O点数达2048点。
I/O方式：具有革命化的分布式结构----Bus X总线，支持多个控制器。
通讯方式：简便且强大，TCP/IP以太网，Unitelway，Modbus，Modbus Plus，FIPWAY，FIPIO，AS-I，Interbus-s。
PCX：直接插入计算机的控制器，将计惯。
应用：Neza PLC 广泛应用于机床，纺织机械，印刷机械，塑料机械，包装机械，空调，食品机械等行业。
算机和PLC紧密结合。
可靠性：有热备系统。
用途：广泛适用于水处，电力，化工，冶金，交通等行业。
Modicon TSX Micro简介：Micro PLC是专为OEM而设计的高性能PLC，具有坚固性、紧凑性及可扩展性等特点，其开关量I/O最大可至256点，同时具备模拟量I/O、高速计数、以及网络通讯等扩展模板，最大限度地满足OEM对机器控制的各种需求。
施奈德Quantum(昆腾)PLC应用实践
Dick Morley
Industry BU/EU sales Division
4
施耐德电气自动化系列产品
Unity Premium Unity Quantum
Twido
Micro
M340
Advantys STB Momentum
Motion
Magelis XBT GT
Magelis iPC
Vijeo citect
31110
43412U 53414U
Industry BU/EU sales Division
19
Unity Quantum控制系统
先进的技术性能(二)
先进的背板技术
●采取统一的背板总线技术，总 线速率达到80M ● 背板总线支持所有模块组合： CPU、电源、智能模块、I/O模块 ●所有模块可安装在任何位置
Industry BU/EU sales Division
8
水电站计算机监控系统 －机组控制
● 水轮机组现地控制单元解决方案（2） 单机容量20MW~100MW左右
Industry BU/EU sales Division
9
水电站计算机监控系统 －机组控制
● 水轮机组现地控制单元解决方案（3） 单机容量50MW左右
COPPER CABLE LINK COPPER CABLE LINK
FIBER OPTIC LINK
FIBER OPTIC LINK
J212
1980
Industry BU/EU sales Division
1986
1989
1996
2005
11
Unity Quantum热备系统的性能原理
输入 HSBY Scan Time
施耐德PLC全系列样本
广泛应用于冶金，电力，石油、化工，水处理，交通等行业。
Modicon TSX Compact
简介：
Modicon TSX Compact是一种结构小巧，功能强大的PLC，改进后其存储器，处理速度，I/O，环境指标，编程软件等方面性能进一步提高。从而使其成为众多控制和RTU应用的更完善，更灵活的解决方案。
模拟量扩展单元：4路AD , 2路DA。
远程通讯扩展单元：4点输入/ 4点或8点输出，一个RS485通讯端口连接远程I/O，支持Modbus通讯。
编程：中文化界面，Windows平台。梯形图，指令表编程语言。允许简单编程，语言自然，符合思维习惯。
应用：
Neza PLC广泛应用于机床，纺织机械，印刷机械，塑料机械，包装机械，空调，食品机械等行业。
Modicon TSX Premium
简介：
Modicon TSX Premium是施耐德电气公司推出的下一代PLC，是将其在工业通讯方面的经验和最新的TCP/IP技术相结合的结果。具有革命化的分布式结构。
技术说明：
CPU单元：面向中大型应用的高性能控制系统，单机可控制的I/O点数达2048点。
I/O方式：具有革命化的分布式结构----Bus X总线，支持多个控制器。
简介：
Micro PLC是专为OEM而设计的高性能PLC，具有坚固性、紧凑性及可扩展性等特点，其开关量I/O最大可至256点，同时具备模拟量I/O、高速计数、以及网络通讯等扩展模板，最大限度地满足OEM对机器控制的各种需求。
技术说明：
CPU单元，根据不同应用需求分为5种型号：
TSX37-05：集成28I/O点，最大可扩展至92点
通讯方式：简便且强大，TCP/IP以太网，Unitelway，Modbus，Modbus Plus，FIPWAY，FIPIO，AS-I，Interbus-s。
施耐德的几种系列PLC介绍
施耐德的几种系列PLC介绍NEZA PLC（TSX08系列）?NEZA系列是一个丰富功能的小型PLC,性能价格比高,体积小,通用性强.新一代的手持式编程器----中文掌上电脑PL707WinCE,支持中文界面,无论是编程,监控,调试还是现场操作,都十分方便.客户化功能块----把您的算法直接放入功能块,以便把它作为一个标准指令来使用.I/O点可从20点扩展到80点.?■ Premium PLC（TSX 57系列）?中型机架,CPU功能强,速度快,内存大.丰富的联网通讯功能.紧凑灵活的开关量和多种模拟量模块.特种模块:高速计数模块,轴控制模块,步进控制模块,通信模块及称重模块.编程环境与Micro PLC 相同.?■ Quantum PLC（140系列）?组态方便,维护简单.结构和模块的灵活选择.通过在世界范围内的上万的装机量,已被无数种应用证明满足各种应用需求.性能出色的处理器,先进的IEC方式编程,支持各种网络.?■ Micro PLC（TSX37系列）?紧凑型机架,体积小,功能强,配置灵活,价格低.适合中国市场特点强大的CPU功能.速度快,内存大,集成LED显示窗,并可多任务运行.紧凑的I/O模块结构,开关量I/O容量大(可达248点).模拟量I/O点数多(可达41点),功能强(有40KHz的高速计数模块和集成的10KHz硬件计数和500Hz软件计数等).多种人机界面和丰富的联网功能,如: Modbus,Modbusplus(MB+),TCP/IP,Ethernet,Unitelway,Fipway等提供梯级图,指令流,顺控功能图三种组态语言. ?提供8种CPU卡件，可灵活实现本地控制与远程监视的完美结合。
?提供开放的通讯连接，通讯适配器支持：Modbus Plus、Interbus、Profibus-DP、FIPIO、 ControlNet、DeviceNet、AS-I、TCP/IP以太网等。
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灵活性:
> 系统构架的设计 选择拓扑： • RIO: 菊花链环 • DIO: 环型，星型，总线
> 仪表设备的连接 FDT/DTM技术使得添加使用仪表设备变得简单。
CN RO PE
DRS
主环RIO
DIO上易于整合第三方设备
DRS
PRM
子环RIO
子环RIO
DIO云
> RIO子站和DIO的规模 QEIO可以多达31个子站.每个子站可以有1或2个机 架，每个机架是4-16个槽。QEIO未来的应用将采 用Modicon M340作为I/O子站以实现更进一步的 灵活性。
> 采用双机热备CPU Modicon Quantum HSBY CPU 兼容QEIO的解决方案。
> 使用RIO菊花链环 所有的RIO通讯模块都包含双以太端口。 这两个RJ45的端口提供了RIO通讯和线缆冗余。
DRS
新路径
RSTP协议保证电缆断开时快速 找到一个新的通讯路径
如果线缆连接失败，RSTP协议保证环自恢复时间<50ms。
分布式I/O
分散的I/O子站和远程I/O
2
标准化
高可靠性 可扩展性 简单
以太网是工业系统解决方 案 的 标 准 。 EtherNet/IP (ODVA推广)被选为QEIO作 为长期的广泛的标准。标 准化的网络架构设备、工 具和网络诊断器简化了设 备的维护和培训。
现在许多系统要求运行高 可靠性，QEIO解决方案即 使单一设备连接失败也能 持续运行，保持过程运行 在最低故障率。
批量控制系统
操作员监控站
工程师 开发站
工业资产管理系统
热备控制器 远程输入/输出
RIO Ring
Profibus PA
现场人机界面设备
功能性安全 过程控制器
RIO Ring
分布式输入/输出 变频器
马达控制器
远程输入/输出 电机保护单元
电能监视器
远程站
远程I/O
远程I/O环和分布式I/O 使用同一的电缆
看您的自动化构架能够做些什么
不论您的构架发展到哪一阶段，您的过程应用都能通过PlantStruxure Quantum 以太网解决方案保证安全和多产。 正是由于有这些崭新和万能的特点，您可以永久地享用可靠、高效的自动化解决方案。
> 以太网技术：菊花链，环形，星形，总线形 > 双绞线或光纤：EMC和长距离 > Connexium双环网交换机(DRS)，多达2层RSTP环，
• 通过浏览器易于监测 QERIO的通讯状态
• CRA和CRP可靠性统计 • 通过IE可对Quantum以
太网模块140NOE77111 的状态进行浏览 • 得益于移动技术可连接 到任何设备。
6
8
高性能
无限制
• 我们通过服务质量(QoS)机制，以保证QEIO运 行的确定性。
• 对于大型的I/O配置，QEIO的性能优于许多专 有的RIO总线。
• 由于OPC Factory server，SCADA和Modicon PAC Quantum之间的通讯得以改进。
3 信息处理 2 信息传输
1 输入执行
和16个独立的RSTP环 > UnityPro (DFB,5种IEC语言，仿真器)
设计
升级
ห้องสมุดไป่ตู้
您的过程
> 和SCADA通讯的持续性(OFS) > CCOTF(在线修改系统照常运行) > 透明访问：在NOE网页中浏览RIO > 服务端口：可以从任何地方接入，或在CRA/CAP
接入本地HMI, Unity, ConneXium(通过NOE模块) > 高可靠性的解决方案
Rack CPU
4 输出传输
RIO子站
5 输出执行
输入 输出
应用程序响应时间 (ART)
> 通过CRA/CRP内嵌的服务端口可以连接到 任何地方 • Unity Pro: 维护或修改应用程序（通过NOE模块
建立连接） • HMI: 连接到HMI，无需额外的成本（通过NOE模
块建立连接） • DIO云：连接分布式IO设备，无需额外的硬件 > 设计更简单
当您的应用升级，QEIO解 决方案可以解决您的需 求，它无需大量的修改满 足项目的整个生命周期。 由于Modicon Quantum 以 太网IO的多功能性，附加 的传感器/调节器和其它设 备被简化。
所有的IO通过唯一的组态 软件－Unity Pro来管理。
Modicon Quantum 以太网 RIO(QEIO)
每个子站模拟量处理能力极大增强(每个子站 400WI/400WO)。
每个RIO子站 400字入/400 字出
An a An a An a XBE XBE
可预见的应用程序响应时间
模拟量模块
RIO子站
SCADA和 PAC之间 带宽的增加
基于OPC的 解决方案
每个远程IO子站 有更多的IO处理 能力
4
5
高可靠性
PlantStruxureTM是一个协同的架构，它允许工业和基础设施公司满 足他们自动化的需求，同时也阐述日益增长的能效管理需求。在同 一的环境中，通过对测量后的能源和过程数据的分析，来保证整个 工厂的前所未有的优化运营。PlantStruxure不仅易于设计而且易 于维护，它能够传递出一幅关于您系统过程的清晰画面。它很简易 地和第三方设备整合，并且以历史和制造执行系统功能的形式提供 附加值。总之，PlantStruxure能够帮您提高资产的投资回报率， 并能满足您的应用需求。
运行
> 优化的子站模块处理能力 > 模拟量模块数量提高：每个子
站400字入/400字出 > 数据交换：HSBY CPU 之间1.5MB > 可预见的ART(应用程序响应时间) > 和SCADA通讯12倍的带宽提升
维护
优化
> QEIO使用同Quantum S908一样的I/O模块，所以仅 改变CRA/CRP模块和CRA/CRP的接线就可以实现升级改造
您未来真的无需扩展DIO子站? 不需要添加任何接线。只需将新的DIO子站 通过服务端口或交换机连接到现有的 QEIO网络上。将DIO和RIO混合到 同一介质上是可以实现的。
DRS
机架槽位可灵活变化 子站可扩展额外机架
RIO
通过CRA模块上的服务端口， 易于添加其他DIO设备，无 需额外成本
DIO
> 在线修改系统配置 通过UnityPro在线修改系统照常运行(CCOTF)功能， 可以实现不停机添加I/O模块。在线修改过程中，OPC Factory Server保证了和SCADA通讯的持续性。
Unity Pro
UnityTM Pro是您Modicon PAC 架构的唯一的组态软件
企业级
ERP系统
工厂级
历史数据库 系统
兼容于高端 Modicon Quantum 控制器
控制级
冗余系统服务器
控制器
以太网
设备级
以太网是
PlantStruxure
架构的基石；
DIO
Ring
是标准工业网络
的选择
制造执行系统
> 灵活的架构
> 标准的以太网维护工具：ConneXiumTM, HiVision, Wireshark
> 通过NOE模块的机架浏览器功能可浏览RIO > 程序浏览器 > 可访问所有的标准Unity维护功能(Debug……)
挖掘您自动化构架的 全部潜能
PlantStruxure™ 自动化控制系统解决方案 基于Modicon Quantum以太网I/O
SCADA冗余
高可靠性的完整 解决方案
CPU冗余
CRP NO E NO E CRP NO E NO E
I/O环自愈
RIO子环
RIO主环
RIO环
RSTP RIO子站
RSTP
RSTP Modicon STB
多达
每次程序扫描, HSBY Modicon Quantum CPUs 之间的数据
MB 交换量
挖掘您自动化控制 系统解决方案的潜能
通过Modicon Quantum 以太网 I/O筑建您的系统
符合长期投资
• 以PlantStruxure为基石 • 符合Modicon整体解决方案 • 基于以太网架构 • 兼容最新的M340技术(如DIO)
易于使用
• 可浏览RIO网络页面 • 通过FactoryCast进行程序浏览
Quantum ERIO的可统计性
兼容于您的升级改造系统
QEIO和现有的Quantum S908系统，使用 同样的的标准化I/O模块，能以较低的成本 实现解决方案的移植。
以太网IO处理器接口模块140CRP31200 符合ODVA标准的前面板显示，用于系统诊断 InterLink端口：连接到以太网模块的端口，用于 在同一电缆上混合DIO和RIO Service端口：用于连接PC, 本地HMI或DIO设备 设备网络口：2个RJ45端口，提供菊花链环的连接
DRS 8口 (TCSESM063F2CU1) 6电口 2 光口，多模 长距离可达2 Km
DRS 8口 (TCSESM063F2CS1) 6电口 2 光口，单模 长距离可达15 Km
预定义的，通过测试的和验证过的组态文件， 可节省时间。
3
享受灵活性和高性能的构架
QEIO解决方案是基于现有的Modicon Quantum产品。所有的I/O模块都是一样的。系统的灵活性使得I/O架构的设 计能够符合更广泛的控制应用需求。选择基于以太网的I/O总线架构消除了关于传统和专有网络拓扑的局限性，同 时提供了更好的灵活性和更高的性能。
以太网IO站适配器模块140CRA31200 旋转开关：用于组态子站地址 Service端口：用于连接PC, 本地HMI或DIO设备 设备网络口：2个RJ45端口，提供菊花链环的连接