ControlLogix 控制系统特点

2. ControlLogix 控制系统特点ControlLogix控制系统的整体特点包括：➢可靠、安全（Safety）：ControlLogix控制站模块MTBF百万小时级，并且是TUV认证的SIL2安全控制系统；全冗余结构，冗余控制器，冗余电源，冗余IO网络，冗余以太网CIP网络。

➢功能强大：强大的32位多处理器结构的Logix PAC控制引擎，运行实时多任务内核系统，结合智能化的I/O卡件和和恒定5Mbps通讯速率的ControlNet总线，实现现场一个完美的自动化控制系统。

➢易维护、易扩展：带电插拔、在线编程、在线扩展系统、远程在线组态、诊断及维护、集成的资产管理系统等等。

➢开放系统：与各种厂商的PLC及自动化系统的实时通讯、与各种专家模型系统和信息管理系统的双向、稳定高速数据连接（无需编程）。

2.1可靠、安全（Safety）2.1.1 ControlLogix控制站模块平均无故障间隔时间(MTBF)百万小时级。

2.1.2 单机ControlLogix控制站即已是获得TUV认证的SIL2安全控制系统。

这意味着高达99.9999%的故障安全率，即每小时连续运行系统安全失效率（PFH）小于千万分之一。

当然，每一DO和AO通道均可图形化组态为当故障及在线编程时为关断、保持上次值及预定义值三种状态之一，以确保工艺系统及设备有安全的控制输出。

2.1.3 ControlLogix热备冗余：在2个独立框架中电源、控制器、通讯及热备冗余模块完全按1：1配置，热备模块通过高速光纤同步数据。

在主控制器意外故障时系统自动切换，由“从控制器”使用最新数据内容执行程序并更新I/O。

热备冗余系统实现主从之间平稳无扰动切换。

并且，以太网模板IP地址在切换时亦能自动切换，保证系统可靠地连续运行。

2.1.4 IEC 61158国际标准现场总线的冗余ControlNet用于IO网络：二条通道同时传送数据，没有任何切换延迟。

通讯数率5Mbps恒定数率，且不随网络节点和通讯距离的变化而变换；2.1.4 使用CIP标准的EtherNet/IP工业以太网网络实现与站控HMI监控平台和各个调控系统间的实时数据通讯；2.2功能强大的Logix PAC结合最佳实时性和确定性的IEC 61158 ControlNet冗余工业现场总线，ControlLogix控制站功能强大、部署灵活，轻松实现关键系统对于稳定过程控制和复杂联锁控制等方面严格要求的分布式控制。

2.2.1 ControlLogix控制站ControlLogix控制器采用多CPU并行处理的方式。

ControlLogix控制器内本身为多CPU结构，分别用于程序逻辑扫描、复杂运算及通讯等；并且，任何I/O模块均内置CPU以完成I/O信号处理、运算以及比较等分布式运算；任何背板和通讯模块也内置CPU实现网络通讯管理。

这种设计，大大减少了ControlLogix控制器程序及负荷，特别适合同时要求实现高性能的快速顺控、复杂过程运算及大容量数据通讯的大型自动化系统。

➢针对稳定的高精度过程控制：用户可在控制器内选择适合典型周期处理要求的周期性任务（2 ~ 2000ms周期可组态，每200ms周期任务可处理600个复杂过程回路），并将I/O组态为周期性采样方式。

注：无论是本地I/O还是通过ControlNet扩展的远程I/O模块，用户均可根据控制任务对I/O模块实时响应要求的不同，为I/O模块分别设置最合适的数据刷新周期；并且，该I/O模块在运行过程中将始终严格按照所设定的数据刷新周期进行通讯。

➢针对快速、连续处理要求：用户可在控制器内选择事件任务及连续任务，并且，15个优先级保证重要任务优先。

并且，I/O模块可组态为逢变则报（COS），以实现最苛刻的即时安全联锁。

ControlLogix控制器快速处理能力：0.08ms/K典型程序（由整型数运算、定时器及计数器等等指令组成）。

➢每个任务最多包含32 套组态，每套组态可包含任意多个程序。

并且，每个组态拥有独立数据区，只需简单的Copy/ Paste 即可实现程序重复使用。

除了鼠标选取“Redundancy Enabled”这一操作，用户使用热备冗余ControlLogix和使用单机ControlLogix没有任何不同。

和使用单机系统一样，应用程序的下载/在线修改只需操作一次，热备冗余ControlLogix将自动装载/在线修改“从控制器”。

此外，和传统热备PLC相比，无需用户编程，热备冗余ControlLogix会自动标记需同步的数据并在运行中自动同步这些数据；➢ControlLogix控制站背板采用先进的生产者/消费者（Producer/ Consumer）通讯技术，其本身就是智能化网络路由平台。

数据从一种网络到另一种网络只需通过背板和相关通讯模块，完全无需控制器参与。

不仅为用户提供最佳的开放性（简单插入通讯模块即可连接相应网络）；而且，保证了控制器专注于控制，即使通讯连接更多也不会降低控制器对于控制任务的处理性能。

➢ControlLogix控制站模块，包括控制器、通讯模块和I/O模块等均可软件升级，保证更长的产品使用周期。

2.2.2 智能I/O模块：➢完全图形组态（无需编程，运行时也不占用控制器内存及处理时间）：量程转换、补偿、滤波及实时采样周期等。

➢完全图形组态（无需编程，运行时也不占用控制器内存及处理时间）：对于AI模块的每个通道，可独立组态高报警、高高报警、低报警、低低报警；➢完全图形组态（无需编程，运行时也不占用控制器内存及处理时间）：AO模块输出变化率限制设定。

➢AI/AO模块直接与控制器按量程转换后的浮点数格式交换数据，用户无需任何浮点数/整型数转换的编程。

➢可软件组态的模块槽位限定：能防止模块误插，同时方便用户修改。

2.2.3 功能强大、灵活方便的组态软件•“对象”技术的自动数据管理，用户编程无需分配/记忆内存地址。

•支持用户自定义三维数组和数据结构；用户还可按“结构体名.元素名”或“数组单元.元素名”直接选取结构体和数组元素。

•IEC61131-3国际标准编程方式：梯形图、顺控表、功能块图和结构文本等；用户可按需要的不同自由选择最合适的编程方式。

•完整的控制指令集，覆盖顺控、传动、伺服及过程控制等各方面。

•功能强大的梯形图编程：自动数据转换、丰富的指令集。

例如：一条CPT指令即可轻松实现任意复杂运算：•轻松组态复杂应用：应用专用指令（AOI）根据需要，用户可将完成特定功能的一段程序（功能块图、梯形图或结构化文本均可）作为一应用专用指令（AOI），并可在功能块图、梯形图或结构化文本方式下自由使用它；同时，用户可为其编写指令帮助文件，也可为其设置多种权限的保密口令。

当然，用户也可直接使用罗克韦尔及其工程合作伙伴为高炉等应用开发的AOI。

2.3易维护、易扩展带电插拔、在线编程、在线扩展系统、远程在线组态、诊断及维护、集成的资产管理系统等等2.3.1所有ControLogix模块均可带电插拔。

2.3.2在线编程、实时调试、在线添加I/O、网络及现场设备。

2.3.3无需任何编程，用户从任意一点以任意方式接入，即可直接获取系统中任意网络内任意设备的诊断信息（见下图）；当然，用户还可对系统中任意网络内任意设备进行在线组态和维护。

这一特性赋予用户极大的灵活性，在中控室或者其他任意地点；结合完整的系统安全（Security）措施，出差途中的用户技术专家或者经授权的工程公司专家均可实现安全认证接入，快捷、方便地进行远程维护。

变被动维修、定期维修为预测性（主动）维修、减少系统停机、加快故障恢复并减少停机损失。

2.3.4在调控中心可安装Rockwell Automation 提供的FTAssetCenter软件,不仅可以提供全线ControlLogix控制系统的软硬件变更管理，资产管理和灾难备份；如果系统中使用了Hart仪表的解决方案，利用FDT标准规范针还可以对现场仪表进行远程维护和管理。

2.4 开放性 - 方便实现与其他系统及第三方设备通讯：ControlLogix 背板通讯及网络通讯均采用先进的Producer/Consumer(生产者/消费者)通讯机制。

并且，每个在ControlLogix背板上的模块，无论是在本地机架还是远程机架都可实现自己特定的功能；这就意味通讯模块自身就可完成与其它系统或第三方设备的通讯与路由；举例来说，站控系统与ESD系统和消防系统之间的通讯可用EtherNet/IP或ControlNet 网络通讯卡方便实现。

由于站控系统，ESD系统和消防系统都使用CIP通讯协议，因此仅仅通过简单的网络组态就可以实现他们之间的数据通讯与路由，而无需用户编写额外的通讯程序；另外，在机架上插入多协议通讯卡，就可实现此通讯卡基于在RS232,RS485,RS422和以太网网络上的Modbus RTU和Modbus TCP的通讯。

或者，工程师可在此通讯卡上自己开发通讯协议，与其它一些非标准协议的设备进行通讯，然后通过生产者/消费者通讯机制，交换给CPU卡件做进一步的数据处理。

对于其他一些基于行业应用的通讯协议，如DNP协议。

或者一些国际标准的通讯协议，如Profibus, Foundation FieldBus 等，ControlLogix都可广泛的支持，仅仅是需要在框架内插入相对应的通讯卡，就可以方便实现。

Logix自动化系统核心技术越来越多的用户意识到，如果能为工业自动化系统提供集成架构的解决方案，将带来以下好处：1 更少的培训、开发、安装及调试时间/ 费用：一致的底层技术2 更长的连续生产时间、更短的故障恢复时间/ 更少的停机损失3 更少的系统升级费用：正向更新及逆向兼容4 更少的系统整体成本：模块化、系列化的软件和硬件在过去十几年的时间里，结合最新的电子技术、网络技术以及软件技术的发展，罗克韦尔自动化为工业自动化系统推出了集成架构的解决方案。

集成架构的工业自动化系统解决方案的核心在于以下三个方面：1、统一的Logix控制站，覆盖从PLC、DCS、批处理、伺服、传动到安全系统（SIL2/SIL3）。

2、统一的Factorytalk软件，覆盖从组态、实时监控、诊断和维护的各个方面。

3、统一的CIP（通用工业协议）, 覆盖从工厂底层到信息层所有工业网络应用的要求。

ControlLogix控制站ControlLogix是罗克韦尔自动化Logix系列控制站中最具代表性的产品，覆盖从PLC、DCS、批处理、伺服、传动到安全系统，远远超越了传统意义的PLC。

ControlLogix是完全的模块化设计。

从框架电源、模块类型，到内存、控制器数量、网络类型等，一切都根据应用需求来进行选择。

ControlLogix高度的灵活性允许在一个机架中混合使用多个处理器、不同的网络和I/O模块，提供高性能、高度确定性、高度分布的解决方案。