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施耐德Quantum PLC讲义_图文

施耐德电气公司
自动化产品交流会 2010年10月

自我介绍
姓名: 姓名:王斌 部门: 部门:高端自动化控制产品部门 职责: 职责:业务支持工程师 地址:西安市高新区科技路48号创业广场 号创业广场B座 层 地址:西安市高新区科技路 号创业广场 座17层 电话: 电话:029-88332711转222 转 传真: 传真:029-88324697 - 手机: 手机:13572528639 客户支持热线: 800 810 1315和(010)67888904 客户支持热线: 和 网址: 网址:www.schneider-electric.com.cn www.schneiderautomation.com www.modicon.com www.modbus.org

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自动化产品发展史
始终引领潮流
1969 1978 1980 1989 第一台PLC:Modicon084控制器 第一台PLC:Modicon084控制器 PLC 第一个与主机的通讯协议: 第一个与主机的通讯协议:Modbus 第一台热备PLC 584控制器 PLC: 第一台热备PLC:584控制器 第一个高性能、低价格、对等工业通讯网络: 第一个高性能、低价格、对等工业通讯网络: Dick Morley Modbus Plus 第一台通用控制平台: 1994 - 第一台通用控制平台:Quantum 第一个开放式工业以太网: 第一个开放式工业以太网: Modbus TCP/IP 第一个100M 100M快速以太网模板 第一个100M快速以太网模板 第一个提出“透明就绪” 第一个提出“透明就绪”概念 第一个通讯协议全开放并且成为中国国家标准的厂家 第一个解决统一背板总线技术的厂家 -

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PLC与DCS区别 与 区别
区别
PLC主要应用于逻辑控制,可以完成过程控制功能;DCS主要应用于过 主要应用于逻辑控制,可以完成过程控制功能; 主要应用于逻辑控制 主要应用于过 程控制,实现逻辑控制功能较复杂。 程控制,实现逻辑控制功能较复杂。 PLC更新换代快、系统兼容性好;DCS更新换代慢,系统兼容性差; 更新换代快、 更新换代慢, 更新换代快 系统兼容性好; 更新换代慢 系统兼容性差; PLC处理速度快,事故反应速度快;DCS较慢 处理速度快, 处理速度快 事故反应速度快; 较慢 PLC通讯能力较强,可以第三方厂家的设备任意交换数据 通讯能力较强, 通讯能力较强 PLC采用 采用RIO方式,通讯距离较长,控制点数较多,成本较低 方式, 采用 方式 通讯距离较长,控制点数较多,

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全系列自动化产品
性能 Premium Quantum

Atrium Advantys Momentum Micro Twido

价格

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Modicon TSX Quantum 高性能体系结构

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Quantum产品设计原则 产品设计原则

高性能 高可靠性 兼容性 开放性 易于升级

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Quantum控制平台组成 控制平台组成
系统组成
背板总线 CPU 电源 IO、特殊、智能模板 、特殊、 远程、分布式IO 远程、分布式 通讯 热备

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灵活的背板总线
背板总线通讯速率可达80Mbps 背板总线通讯速率可达 六种背板: 、 、 、 、 、 六种背板:2、3、4、6、10、16 所有背板采用统一的背板总线 所有背板采用统一的背板总线 背板总线支持Quantum全部模板 背板总线支持 全部模板 LIO、RIO、DIO采用统一的背板 、 、 采用统一的背板
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 56 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

优势: 优势:
采用统一的背板总线技术 通讯速率与背板的槽位无关 增加扩展背板时, 增加扩展背板时,背板通讯速率不变 所有模板可在背板上任意布置

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模板特点
模板安装 可安装在背板的任意位置, 可安装在背板的任意位置,与背 板无关 所有模板支持带电插拔 模块配置
通过软件进行配置

模块电子ID 模块电子
保证软件配置与实际模块配置一致

模板尺寸
所有模板尺寸相同

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模块带电插拔
所有模板支持带电插拔( 所有模板支持带电插拔(包括 CPU、电源) 、电源) 带电插拔不影响背板和模板的性 能以及系统的运行 通过模板电子ID, 通过模板电子 ,保证系统的可 靠性和安全性

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模块配置
所有模块配置采用软件实现 模板无任何跳线和DIP开关 模板无任何跳线和 开关 模板的网络地址采用软件或旋转开关进行 设定
以太网IP地址采用软件设定 RIO、DIO子站地址采用旋转开关进行设定,提 高了系统的可靠性和安全性

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模板故障状态预置
故障状态
系统崩溃 通讯超时(通讯适配器、通讯电缆、电源) 通讯超时(通讯适配器、通讯电缆、电源) 保持上次值

适用模板
所有开关量输出、 所有开关量输出、模拟量输出模板 每点/通道定义 每点 通道定义

PSI

自定义值

故障状态预置方式
保持为故障前瞬间值 自定义值 初始化值 全部关断

PSI

PSI

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CPU特点 特点
强大的处理器
采用Intel186、486、586、Pentuim芯片 主频范围:20M~266MHz

集成多种通讯端口
Modbus RS232 Modbus Plus Ethernet TCP/IP USB

模式选择开关
内存保护 Modbus参数设置

LED显示 显示
模块工作状态 通讯状态

采用Flash存储器,易于升级 存储器, 采用 存储器 Concept Quantum Unity Quantum 所有模板都可以升级 从www.modicon.com下载最新升级程序

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Concept Quantum CPU性能 性能
Processor / Clock Speed Memory Flash / SRAM Registers Discretes Max IEC Memory IEC Runtime Max 984 Ladder Logic 984 Ladder Logic solve Modbus Ports Modbus Plus Port Option Module Interfaces Keyswitch 140CPU11302 140CPU11303 140CPU43412A 140CPU53414 A 186 / 20 MHz 186 / 20 MHz 486 DX / 66 MHz 5x86 / 133 MHz 256K / 256K 256K / 512K 1M / 2M 1M / 4M 9,999 9,999 57K 57K 8,192 8,192 65,535 65,535 109K 368K 896K 2.5M 16 bit 16 bit 32 bit 32 bit 8K 16K 64K 64K 0.3-1.4mS/K 0.3-1.4mS/K 0.1-0.5mS/K 0.09-0.45mS/K 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 6 6 No No Yes Yes

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Unity Quantum CPU性能 性能

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Unity Quantum CPU性能 性能

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CPU安全特点 安全特点
钥匙锁保护
程序保护 数据保护

CPU工作状态保护 多级口令保护
可达7级口令保护 保护系统的在线显示、程序的上载/下载功能

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电源模板
独立电源
适用于电流消耗较少,可靠性要求较低的场合

可累加电源
适用于电流消耗较大的场合

冗余电源
适用于电流消耗较大,可靠性要求较高的场合

常见电源模块
独立电源: 独立电源:140CPS11100 115/230VAC 3A 可累加电源: 可累加电源:140CPS11420 115/230VAC 11A 冗余电源: 冗余电源:140CPS12420 115/230VAC 11A

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开关量模板
各种电压等级
5VDC、24VDC、10~60VDC、125VDC 、 、 ~ 、 24VAC、48VAC、115VAC、230VAC 、 、 、

各种点数要求
8、16、32、96点 、 、 、 点 继电器输出模板

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模拟量及智能模板
模拟量模板
应用:电压、电流、 应用:电压、电流、RTD、T/C 、 点数: 、 点 点数:8、16点 分辨率: ~ 位 分辨率:12~16位

智能模板
计数器 ASCII接口 接口 运动控制:单轴、多轴(机器人控制) 运动控制:单轴、多轴(机器人控制) 事件顺序记录

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本征安全型模板
IO采用隔离栅,降低设计安装成本 采用隔离栅, 采用隔离栅 内部公共点相互连接 模板使用背板电源为现场仪表供电 常用模板
8点VDC开关量输入:140 DII 330 00 点 开关量输入: 开关量输入 8点 VDC 开关量输出:140 DIO 330 00 开关量输出: 点 8通道 通道RTD/TC输入:140 AII 330 00 输入: 通道 输入 8通道电流模拟量输入:140 AII 330 10 通道电流模拟量输入: 通道电流模拟量输入 8通道电流模拟量输出:140 AIO 330 00 通道电流模拟量输出: 通道电流模拟量输出

采用蓝色IP20接线端子 接线端子 采用蓝色 适用于高爆、 适用于高爆、安全性要求较高场合

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热备模板
特点
硬件配置:两套完全相同的独立系统、 硬件配置:两套完全相同的独立系统、利用热备模块 组成热备系统 通讯速率: 通讯速率:100Mbps (Unity) ) 通讯距离: 通讯距离:2km 程序下载:只需下载一次,快速、 程序下载:只需下载一次,快速、有效地完成程序传 输 配置:无需任何编程工作, 配置:无需任何编程工作,即可实现全部硬件冗余技 术 切换时间: ~ 切换时间:3~48ms 超过24年的热备经验 超过 年的热备经验

注意
热备系统中的模块发生故障时, 热备系统中的模块发生故障时,系统自动发生切换 IO模块安装在 模块安装在RIO或DIO子站中 模块安装在 或 子站中

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热备系统组成

CPS CPU CRP NOE CHS

CPS CPU CRP NOE CHS CPS CRA IO IO IO

主站

备站

RIO子站 RIO子站

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热备模板示例

以太网单网或 冗余网

光纤

双缆冗余R 双缆冗余RI/O

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通讯模板
广泛支持多种通讯协议
Ethernet、Modbus Plus、Profibus DP、Interbus、 、 、 、 、 Lonworks、ASCII码、Modbus等 、 码 等

利用网关设备, 利用网关设备,可支持其它通讯协议
DeviceNet、AS-i、Fipio、Fipway等 、 、 、 等

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以太网模板
特点
唯一全开放的工业以太网(免费公开通讯代码) 唯一全开放的工业以太网(免费公开通讯代码) 应用层采用中国国家标准的Modbus协议 应用层采用中国国家标准的 协议 CPU最多可支持 个以太网模板 最多可支持6个以太网模板 最多可支持 采用独立处理器, 采用独立处理器,减少扫描时间 热备系统中支持IP地址自动切换 热备系统中支持 地址自动切换 可与第三方厂家的以太网设备进行连接, 可与第三方厂家的以太网设备进行连接,无需增加任何硬 件或软件 支持TCP/IP远方编程、上载 下载、监视、参数修改 远方编程、 下载、 支持 远方编程 上载/下载 监视、 内置Web Server支持浏览器访问 内置 支持浏览器访问 用户自定义网页开发 支持OFS(OPC Factory Server) 支持 ( ) 支持“透明就绪” 支持“透明就绪”

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IP地址自动切换 地址自动切换

CPS CPU CRP NOE CHS

CPS CPU CRP NOE CHS CPS CRA IO IO IO

主站

备站

RIO子站 RIO子站

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支持的以太网设备
网关设备
Modbus->TCP/IP, Modbus Plus->TCP/IP等

其它设备
以太网共享式集线器 以太网交换机 以太网网关 以太网路由器 计算机 (Wintel, Unix, …) 5 类双绞线 同轴电缆 Modem (电话, ISDN…) 通过 FDDI等的连接

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透明就绪
优点
实现PLC的系统诊断、监视 的系统诊断、 实现 的系统诊断 实现系统的在线故障诊断 浏览报警记录 自定义流程页面 减少了系统集成难度, 减少了系统集成难度,降低总体成本 编程 支持跨平台的数据访问 减少了多重数据库 www.transparentfactory.com

客户机/服务器模式 的实时数据库

直接实时数据采集

ERP MES

基于浏览器的 HMI The Enterprise ? 财务系统 ? SPC 系统 ? 生产控制 ?工厂级 HMI

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透明就绪示例

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透明就绪示例

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涂层保护模板
特点
采用表面敷设涂层的方式防止化学雾气、 有机溶剂、 粉尘、 潮湿、 采用表面敷设涂层的方式防止化学雾气、 有机溶剂、 粉尘、 潮湿、 霉 变等对模板的侵蚀

应用场合
金属还原( 金属还原(镁、铝)、污水处理、石料破碎、沿海场合控制系统 )、污水处理、石料破碎、 污水处理

标准及认证
涂层: 聚氨脂, 涂层 聚氨脂 Humiseal 1A33 美国军标: 美国军标 MIL-I-46058C Fungus Resistance ASTM G-21 Dust, gases and pollutants EIA-364-TP91, EIA 364-65 and ISA-S71.04 (GX severe mixed flow gases) IEC Salt fog test IEC 68-2-11 @ 5.7%

订货号:普通模板型号后加 订货号:普通模板型号后加C

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多种IO服务方式 多种IO服务方式 IO

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IO连接方式 连接方式
三种连接方式: 三种连接方式:LIO、RIO、DIO 、 、
本体 I/O 直接扩展 I/O
本地IO(LIO) 本地IO(LIO) 远程IO(RIO) 远程IO(RIO)

分布式IO(DIO) 分布式IO(DIO)

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本地IO(LIO) 本地
特点
CPU与IO模板处于同一背板 与 模板处于同一背板 最多27个模块 个模块( 最多 个模块(Unity) )

应用场合
距离较近、IO点数较少 距离较近、IO点数较少 成本较低 利用背板扩展模块可以扩展一个背板。 利用背板扩展模块可以扩展一个背板。最 大可安装27 IO模板 27个 大可安装27个IO模板

PRIMARY

SECONDARY

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远程IO(RIO) 远程
特点
采用RIO通讯适配器模块进行连接 通讯适配器模块进行连接 采用 通讯协议: 通讯协议:S908 通讯速率: 通讯速率:1.544Mbps 通讯介质:同轴电缆、 通讯介质:同轴电缆、光纤 通讯距离:最远4572米(同轴电缆), 公里(光纤) ),14公里 通讯距离:最远 米 同轴电缆), 公里(光纤) 最大子站数:31个 最大子站数: 个 每个子站:最大64字入 字入/64字出 每个子站:最大 字入 字出 子站连接方式:单缆、 子站连接方式:单缆、双缆 支持热备系统 每个子站利用背板扩展模块可以扩展一个背板,最大可安装27 IO模板 27个 每个子站利用背板扩展模块可以扩展一个背板,最大可安装27个IO模板

应用场合
距离较远、点数较多、 距离较远、点数较多、干扰较强

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RIO连接示例 连接示例
单机单缆连接RIO 单机单缆连接RIO 单机双缆连接RIO 单机双缆连接RIO

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RIO连接示例 连接示例
热备单缆连接RIO 热备单缆连接RIO 热备双缆连接RIO 热备双缆连接RIO

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RIO连接示例 连接示例
点对点光纤连接RIO 点对点光纤连接RIO
总线型光纤连接RIO 总线型光纤连接RIO

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RIO连接示例 连接示例
树型光纤连接RIO 树型光纤连接RIO
星型光纤连接RIO 星型光纤连接RIO

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RIO连接示例 连接示例
自愈环光纤连接RIO 最远距离10公里) 自愈环光纤连接RIO(最远距离10公里) RIO( 10公里

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分布式IO(DIO) 分布式
特点
采用DIO通讯适配器或 通讯适配器或CPU模块进行连接 采用 通讯适配器或 模块进行连接 通讯协议: 通讯协议:Modbus Plus 通讯速率: 通讯速率:1Mbps 通讯介质:双绞线、 通讯介质:双绞线、光纤 通讯距离: ),1800(双绞线加中继器), 通讯距离:450米(双绞线不加中继器), 米 双绞线不加中继器), (双绞线加中继器), 12公里(光纤) 公里( 公里 光纤) 最大子站数: 最大子站数:189个(三个网络,每个网络 个) 个 三个网络,每个网络63个 每个子站:最大30字入 字入/32字出 每个子站:最大 字入 字出 子站连接方式:单缆、 子站连接方式:单缆、双缆 支持热备系统

应用场合
距离较近、点数较少、 距离较近、点数较少、干扰较少

混用, 与RIO混用,子站个数可达 混用 子站个数可达220个 个

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DIO示例 示例

单缆连接DIO 单缆连接DIO

双缆连接DIO 双缆连接DIO

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DIO示例 示例

单缆连接DIO 单缆连接DIO 加中继器) (加中继器)

双缆连接DIO 双缆连接DIO
(加中继器) 加中继器)

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DIO示例 示例
点对点光纤连接DIO 点对点光纤连接DIO
总线型光纤连接DIO 总线型光纤连接DIO

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DIO示例 示例
星型光纤连接DIO 星型光纤连接DIO
自愈环型光纤连接DIO 自愈环型光纤连接DIO

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Concept编程软件 编程软件
美国控制杂志“最佳编辑奖” 美国控制杂志“最佳编辑奖” 支持IEC全部编程语言 支持 全部编程语言
顺序流程图: 顺序流程图:结构化程序设计 功能块图: 适合于过程控制 功能块图 梯形图: 梯形图 离散量控制的传统语言 结构化文本: 结构化文本 复杂的算法及数学处理 指令列表: 指令列表 低级语言,优化的性能

非IEC编程语言 编程语言
LL984语言 C语言开发工具包

函数库
基本函数库 回路调节函数库 自定义函数功能块

支持本地、远程的程序上载 下载 下载、 支持本地、远程的程序上载/下载、监视 支持程序离线仿真

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Concept编程语言示例 编程语言示例

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Unity编程软件 编程软件
Quantum、Premium、Atrium统一的编程软件 、 、 统一的编程软件 IEC全部 中编程语言 全部5中编程语言 全部 采用XML标准存储文件 采用 标准存储文件 提供VBA、VB和VC界面,实现系统与 界面, 提供 、 和 界面 实现系统与PLC的各种连接 的各种连接 与原有的编程软件实现自动转换 强大的离线仿真功能 提供实时监控画面, 提供实时监控画面,便于设备监视

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Unity编程软件示例 编程软件示例

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完善的机构认证
Quantum所有模板都通过CE认证 其它机构认证:
UL, CSA 和 FM American Bureau of Shipping Bureau Veritas Det Norske Veritas Germanischer Lloyds Lloyds Register Registoro Italiano Navale

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第三方厂家支持

?

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服务承诺
产品保质期限
产品上标明的生产日期起24个月 或客户收到产品起18个月

产品更换
保质期内,非使用不当或人为因素造成的损坏,免费更换相应产品

技术支持
800免费电话:800 810 1315 区域的产品技术支持 24小时技术支持网站

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常见程控系统方案
双机单通讯电缆的系统配置方案

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常见控制系统方案
双机双通讯电缆的系统配置方案

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常见控制系统方案
双机双通讯电缆的系统配置方案

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创建一个崭新的电气世界

谢谢大家

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