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第一课CompactLogix硬件系统

视频到博客上看吧！共5讲
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罗克韦尔自动化集成架构是一种工业自动化体系架构，它可为制造商、OEM设备厂商以及系统集成商提供了全方位、可扩展的解决方案，有别于其它任何系统，集成架构使用一个通用的包括多种控制策略的引擎，一个开发环境，一个网络协议和一个面向服务架构（SOA）。集成架构能够胜任多种自动化控制任务，包括顺序控制、运动控制、过程控制、批次控制、传动控制和安全控制等。

集成架构的控制引擎即Logix控制引擎，包括ControlLogix、CompactLogix、SoftLogix和DriveLogix等各种控制器，这些控制器有各种不同型号适合不同规模的控制。其中CompactLogix是一种中型的控制器，尤其适合中高端OEM机器的控制。

CompactLogix包括L2系列、L3系列和L4系列3个系列的控制器。

(展示这几种控制器实物)其中L2和L3系列是1769总线，在本地机架或本地扩展只能使用1769的模块。L4系列是1768总线，它可以使用1768和1769总线的模块。CompactLogix控制器不是采用框架安装，CompactLogix各模块之间是采用总线插销来连接相邻模块，CompactLogix的模块安装灵活，不受机架限制，可直接从前部插入/拔出，减少安装和更换的时间，本地扩展方便：仅仅通过一根带左右盖板的电缆就完成扩展，不需要增加通讯模块就可以完成本地扩展，节省扩展成本等等。安装方式采用标准D型导轨卡装，同时也可以对每一个模块进行螺丝固定。另外，模块尺寸更小，节省安装空间等。所有的CompactLogix控制器上都集成了一个串口，有的控制器上还集成有ControlNet或EtherNet/IP接口，可以通过型号来看是否集成了其它网络接口，如1769-L32E这是个L3系列的控制器，它还集成了一个以太网接口，1769-L35CR，这是个L3系列的控制器，它集成了双通道的ControlNet接口。不同型号的控制器模块，它们的内存是不一样的，它们所带的I/O模块的能力也是不一样，具体信息可以参考CompactLogix的安装手册和用户手册。

CompactLogixL2系列控制器上集成了I/O，包括3个型号的控制器：1769-L23E-QB1B、1769-L23-QBFC1B和1769-L23E-QBFC1B

(展示这几种控制器实物)其中，1769-L23E-QB1B集成了16点的数字量输入和16点的数字量输出，其它两种控制器除了集成数字量输入输出外，还集成了4个模拟量输入、2个模拟量输出和4个高速计数模块。L23E集成了EtherNet/IP以太网接口，通过这个接口即可以连接分布式I/O、带EtherNet/IP接口的变频器、软启等设备，也可以连接现人机界面。在中小型的控制器上集成以太网口实现控制和监控，这不但方便了用户的使用，也降低了使用CompactLogix时的成本。

CompactLogix L3系列控制器包括L31、L32E、L32C、L35E和L35CR 五种控制器

(展示这几种控制器实物) 其中L31有两个串口，其它控制器有1个串口和1个网络接口。

CompactLogix L4系列控制器包括1768-L43、1768-L45两个型号

(展示这几种控制器实物) L4系列控制器上只集成串口，要实现网络连接要添加相应的网络模块。

（展示CompactLogix L35并指示）

下面以CompactLogix L35E 为例来介绍控制器模块的硬件以及CompactLogix模块的安装。

我手上拿的就是CompactLogix控制器模块1769-L35E。我们看到在模块的上面是六个LED指示灯：RUN指示灯：控制器运行状态、I/O指示灯：输入/输出通讯状态、FORCE指示灯：输入/输出强制、OK指示灯：控制器正常与否、BATT指示灯：电池状态 和DCH0指示灯：用于指示串口状态。

RUN：当控制系统程序运行时，RUN指示灯绿色常亮。如果程序处于编程或测试模式，则此指示灯灭。

I/O：如果控制器与其I/O组态的所有设备的通讯都正常，此指示灯绿色常亮。如果控制器不能与其I/O组态的一个或多个设备通讯，此指示灯将绿色闪烁。如果控制器没有与其I/O组态的任何设备通讯，则此指示灯红色闪烁。

FORCE：如果启用了I/O强制，则FORCE指示灯黄色常亮。如果一个或多个输入输出地址被强制为On或Off状态，但是没有启用I/O强制功能，则FORCE指示灯黄色闪烁。

OK：

绿色常亮：控制器正常。

绿色闪烁：控制器正从非易失存储器中装载程序或将程序存储到非易失存储器中。

红色闪烁：控制器出现主错误，将控制器的钥匙开关从PROG拨到RUN再拨到PROG将清除这类错误。

红色常亮：控制器检测到一个无法恢复的故障，试着重新上电控制器，看看是否能清除故障。

BATT：红色常亮表示电池低电压，指示灯灭表示电池工作正常。

DCH0：常亮表示通道0，也就是串口采用默认的设置

灭表示串口的设置与默认设置不同，也就是说已更了串口设置

在六个指示灯下是一个钥匙开关，钥匙开关有三个位置：

RUN：拨到此位置时，将使程序运行。

PROG：拨到此位置时，是控制器处于编程状态，程序没有被执行。

REM：播到此位置时，由编程软件来决定控制器状态，有以下三种状态：

REMOTE RUN：控制器执行程序任务，输出也已启用。

REMOTE PROG：控制器没有扫描程序，程序没有被执行。

REMOTE Test：控制器扫描程序，任务被执行，但是所有的输出被禁止。

钥匙开关下面有以太网接口和串口，两个接口的右边是CF卡的插槽。

对于CompactLogixL2和L3系列的控制器模块，也即1769控制器模块，它只能安装在最左边。CompactLogix电源模块安装在控制器的右边(这里要进行实物展示)，当然控制器模块和电源模块之间也可以安装输入/输出模块或1769的通讯模块，但是需要注意的是，控制器模块和电源模块之间的模块数不能超过3块。CompactLogix每种模块都有一个距离电源的最大模块数，称为电源距离额定值，安装CompactLogix模块时，要确定所安装模块距离电源模块要小于等于这种模块的电源距离额定值。比如控制器模块的电源距离额定值为4，也即控制器模块距离电源模块应小于等于4，也即控制器模块和电源模块之间最多只能有3个模块。

在电源模块的右边最多可以插8个模块，每个模块也应满足电源距离额定值的要求。下面以CompactLogixL3系列控制为例说明CompactLogix的安装。

（下面这一段都要进行安装演示）CompactLogix不是采用机架式的安装，每个CompactLogix模块的左右两侧都有凹槽，通过左右凹槽，模块就可以与左右模块相连。模块背板总线的连接是通过模块顶部的白色总线插销来实现的。如果要在一个模块的左侧安装一个模块，则需先将已安装模块的总线插销拨到开锁位置（即右边），然后将被安装模块的顶部和底部黑色安装插销拉开，也即底部插销往下拉，顶部插销往上拉。对准两模块的凹槽，轻按要被安装的模块，当两个模块安装在同一平面后，再将右边模块的白色总线插销往左拨，当插销位于垂直方向时，说明两个模块的总线端子已经连接好，最后再将黑色安装插销回拨到锁位置即可，即将顶部安装插销往下拨，底部安装插销往上拨。

当每个模块都安装好以后，请别忘了在CompactLogix的最左边的模块（即控制器模块）和最右边的模块侧面都要安装一个端盖，左边的端盖是1769-ECL，有边的端盖是1769-ECR。

CompactLogixL2系列的安装与L3系列相似，不同的是L2系列已集成了电源模块，无需安装单独的电源模块。L2系列控制器安装在最左边，右边安装各种I/O模块和DeviceNetSDN 扫描器模块。

(展示1768-L43)现在 我们来看看L4系列控制器模块。我手上拿的是1768-L43控制器模块，我们看到这个模块与L35E有点区别，首先在模块正面的上部除了有更多的LED指示灯，CF卡位于串口的左侧，控制器模块只集成了串口而没有网络接口。

就象我们前面提到的，L4系列的控制器模块具有1768背板总线和1769背板总线，它的左边是1768总线，可以安装1768总线的通讯模块，比如可以安装1768-ENBT以太网模块，1768-M04SE四轴SERCOS运动控制模块等，1768总线的最左边安装电源模块，也就是说，不同于L3系列，L4系列的CompactLogix的电源模块安装在最左边。1768-L43最多只能安装两个1768通讯模块，1768-L45最多可以安装四个1768通讯模块。L4系列控制器的右边是1769背板总线，可以安装各种1769模块，当然也包括1769-SDN CompactLogix DeviceNet扫描器模块(展示实物)。

（演示安装方法）1768模块的安装方法与1769模块不一样，在1768模块的两侧无凹槽，它们也没有露在外面的白色总线插销。1768通讯模块的右侧是1768背板总线凸起的插板，左侧是插槽。控制器模块只有左侧插槽，同理电源模块只有右侧插板。安装L4系列的CompactLogix的步骤如下：

1. 先将控制器模块的顶部和底部安装插销拉出
2. 将控制器模块安装在DIN导轨上
3. 将安装插销锁住
4. 将1768通讯模块的顶部和底部安装插销拉出
5. 将1768通讯模块安装在DIN导轨上并将模块往控制器模块方向移动，直到1768模块右侧的插板已经完全插入到控制器模块左侧的插槽内
6. 按照同样的方法安装其它的1768通讯模块
7. 最后按照同样的方法安装1768电源模块

L4系列控制器所带1769模块的安装方法与L3系列的1769模块的安装方法相同，与控制器同一排（bank）的1769模块并不需要另外的1769电源模块，这些1769模块都是通过1768电源模块来提供电源的。

CompactLogix控制器所带I/O模块的安装位置可以有以下几种选择：

1. 与控制器安装在同一排，这些I/O模块必须是1769的I/O模块，而且安装在控制器的右侧。
2. CompactLogix控制器也可以允许本地扩展，也就是说I/O模块和控制器安装在不同的排上，不同的排之间通过电缆连接，电缆最大长度只有1米。CompactLogixL3和L4系列控制器最多支持再扩展2排，也即最多是3排。
3. 可以通过网络扩展实现分布式I/O控制，有关这一部分我们以后再作介绍。

CompactLogix有多种网络模块和各种类型的I/O模块，满足全球标准/认证：UL/C-UL/CE等，工作温度范围：0~60°C，没有任何拨码开关；完全可通过软件设定，包括电子键控功能，电子键控功能可有效防止模块误插，而且便于修改）。网络模块有1768背板总线的ControlNet模块、EtherNet/IP模块和SERCOS模块，也有1769背板总线的DeviceNet模块，我们将在介绍各种网络的时候作进一步讲解。下面我们简要的介绍一下CompactLogix的各种I/O模块。CompactLogix的I/O模块有模拟量输入模块、数字输入模块、模拟量输出模块和数字量输出模块，也有集成了输入和输出的模块，比如有模拟量输入输出模块和数字量输入输出模块。数字量输入模块和输出模块有各种电压可选，模拟量输入模块除了基本的电压/电流模拟量模块外还有热电偶和热电阻输入模块。各种I/O模块除了可以通过型号区分外，也可以通过模块上标签的颜色区分模块类型。比如数字量输入模块是蓝色，数字量输出模块色绿色等。

除了这些基本的输入输出模块外，还有各种功能模块，如高速计数模块，串口ASCII通信模块等。

CompactLogix的输入输出模块自带防手指触电的可拆卸接线端子，无需另外购买，这些端子都是可以拆卸的，方便更换模块（展示模块上拔下的可拆卸端子）。

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