罗克韦尔培训第二章

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1、第二章 ControlLogix 控制器本章内容：控制器的程序结构、数据结构、CPU、内存、容量的讨论。 本章目的: 详细了解控制器程序文件的结构和调用关系；详细了解控制器数据 文件的类型和定义结构方式；了解CPU的工作过程，了解内存的 运用分配，了解容量的内容和含义。在 ControlLogix 系统中，主管逻辑程序运行及数据交换工作的模块被称为控 制器，而在传统的可编程序控制器 PLC5/SLC500 则被称为处理器，两者的差别 在于通讯接口部分PLC5/SLC500的处理器包括了它们的各种各样的通讯口，几 乎所有的通讯都是通过处理器对外，当选定了控制器的型号，也就决定了通讯的 形式，一旦

2、要改变通讯网络，就必须更换处理器，用户在为某些通讯口买下特定 型号的处理器的同时，有可能也买下了自己不需要的通讯口，另外，要扩展网络 或增加不同的网络是非常困难或不可能的。ControlLogix控制器只保留了作为基 本编程口的串口，分离了所有的网络通讯口，使之成为独立的通讯模块，通过背 板实现它们的信息连接，从而，改变网络类型，扩展新的网络，建立同种类型的 多个网络，都是非常容易实现的，系统配置的价格也变得合理。ControlLogix 控制器是控制系统的核心模块，负责控制系统的控制工作，它 收集与之相关的数据，主要是来自于I/O模块、通讯模块、其它控制器模块的数 据，运行事先编制好的控制器

3、功能程序，实现控制的全过程；控制器还为各种人 机界面提供操作和监视数据，开放的、方便而自由的网络通道，使外部机器简捷 而快速地访问控制器的内存，获取所需数据。从应用上来说， ControlLogix 控制器的主要硬件包括了 CPU 和内存两大部 件，它们分别的作用是： CPU 共有两个，一个称为逻辑CPU，主管逻辑控制和数据处理；一 个称为背板CPU，主管背板通讯。 内存 分为基本内存和扩展内存，基本内存用来存放控制器与外部交 换的通讯数据，扩展内存存放用户的逻辑程序和内部数据。要正确地使用控制器和精确地编写程序，就要了解CPU和内存的运用情况， ControlLogix 控制器的内存分配和

4、CPU 运用是比较复杂的， 这些将在第九章 ControlLogix 系统设计规划中有详尽的讨论。ControlLogix 控制器没有任何诸如跳线或组合开关的硬件设置，外部看来十 分简洁，虽然组态和状态信息比传统的控制器要复杂丰富得多，但都是软件来完 成的，修改组态和监视状态非常方便。一.控制器面板介绍 控制器面板较之传统的可编程序控制器的处理器，已经是简单多了，它没有 了众多的通讯口及通讯状态灯，只有与控制有关的钥匙开关和状态指示灯。状态指示灯钥匙开关锂电池串口1. 状态指示灯 控制器面板上的状态指示灯直观地显示了控制器的一些重要的状态信息，用 户在不使用编程终端地情况下，也能了解控制器的工

5、作情况。状态指示灯的含义 如下： RUN 程序运行状态 熄灭 控制器在程序模式。 绿灯常亮 控制器在运行模式，正常运行。 I/O 控制器所属 I/O 模块的状态 熄灭 控制器的项目中没有组态 I/O 模块或控制器中没有程序。 绿灯常亮 所有的 I/O 模块工作正常。 绿灯闪烁 至少有一个 I/O 模块没响应控制器。 红灯闪烁 没有任何一个 I/O 模块响应控制器，可能框 架有问题。 FORCE 强制状态 熄灭 无强制状态 黄色闪烁 强制被设置，但未使能，强制不起作用。 黄色常亮 强制使能，强制开始起作用。 RS232 串口通讯状态 熄灭 串口没有通讯，或没有建立起通讯。 绿色快速闪烁 串口通讯

6、正在进行。OK 熄灭 控制器未上电。 绿灯常亮 控制器工作正常。 绿灯闪烁 控制器正在将项目存入闪存或从闪存读出程序。 红灯闪烁 内存没有程序，新控制器应当是此状态，或正在更新 Firmware 版本。 红灯常亮 控制器故障状态，需要排除故障。 BAT锂电池报警状态 熄灭 电池正常。 红灯亮，没有电池或电池电压偏低。 状态指示灯会因控制器类型不同而异，但指示灯状态的含义是相同的。2. 钥匙开关 钥匙开关是用硬件来决定控制器的工作状态，又称为本地工作状态，它一共 有三个选择档位： RUN 选择此档，令控制器工作在本地运行，编程终端不能改变控制 器的工作状态。此时程序不能被修改，实用中，为保证控制

7、器程序不 被意外地修改，会选择此档并拔离钥匙。 PRO 选择此档，令控制器工作在本地编程，编程终端可以对控制器 程序进行修改，但不能改变控制器的工作状态 REM 选择此档，令控制器处在远程状态，编程终端可远程地改变 控制器的工作状态（编程、测试或运行），并可在远程运行状态下修 改程序，修改过程比编程状态下更谨慎而烦杂，一定要经历测试的步 骤，这种情形适合不能停机的程序修改。3. 锂电池用于保护内存的锂电池在面板处安装，意味着要在控制器所在框架不断 电的情况下更换电池，否则有可能造成内存丢失，不可将控制器拔离框架更换电 池，习惯使用SLC500的人，有可能犯这样的错误。关于电池的寿命，请参照选

8、型手册。4. 串口控制器的串口，主要是用来编程的，也可通过背板到达任何网络，当整 个控制系统正常工作，各个网络的数据传送都在忙碌中，建议使用串口来下载或 上载程序， ControlNet 和 EtherNet 在网络数据传送忙碌时，会把编程软件的访问 压在最后，往往导致下载或上载的操作失败。串口的用法有 4 种组态，它的出厂设置是 DF1 即编程口，当串口连接有问 题时，可让控制器全部失电数分钟（拔离框架或令框架断电并移去电池），以此 来恢复缺省值，但切记控制器内存的程序亦会丢失，要确认已备有磁盘程序方可 有此举。二. 控制器内存的运用控制器内存存放的信息是多种的，就应用的角度来看，只需讨论基

9、本内存和 扩展内存，这两个内存存放的内容是不一样的，它们和 CPU 的关系也不一样， 基本内存背板CPU和逻辑CPU都会访问，扩展内存只有逻辑CPU访问。 1基本内存基本内存是固定的160K字节(1756-L1)或750字节(1756-L55)的内存， 存放的是来自背板的，控制器跟外部设备通讯的交换数据，它们包括了： I/O模块交换数据建立I/O模块时产生的模块结构数据。 I/O强制数据表建立I/O模块时产生的列表。 Produced/Consumed 标签交换数据 建立 Produced/Consumed 标签产生。 信息数据缓冲区各种信息交流活动的极为活跃的动态区域。凡是来自背板的信息，

10、都是外部的信息， 像 I/O 模块和 Produced/Consumed 标签这些预定性的数据就直接存放在基本内存中，只有在逻 辑程序涉及到时才到基本内存区取用；I/O强制是在I/O模块交换数据时加入的， 所以强制数据表也放在一起；信息数据缓冲区的情况则比较复杂，它分为非连接 缓冲区(Unconnected Buffers)和 储藏缓冲区(Cache Buffers)，是各种各样外 来信息的临时栖息地带，一旦控制器的连接管理接受或发出了信息，缓冲区便释 放，等待下一拨的信息到来。2扩展内存扩展内存是用户根据需求选择512K、1M、或2M(1756-L1),1.5M、3.5M 或 7.5M(17

11、56-L55)不同容量的内存，存放的是用户程序和内部数据，以及人机界 面或RSLinx直接访问的数据，它们包括了： 用户程序原代码 用户编写的梯形图等程序，下载到控制器后编译成原代 码存放。 标签数据表 用户在全局数据区和程序数据区创建的标签，并被引用到 程序中。 RSLinx数据组RSLinx访问控制器的数据组，多是人机界面捆绑而来的 数据三.控制器CPU的运用控制器有两个CPU同时工作，分别称为背板CPU和逻辑CPU,它们担负着 不同的工作，运行是相互独立的，却又紧密关联的。1. 背板 CPU背板 CPU 负责外部数据交换的操作，外部数据指的是控制器通过背板发送 给外部设备的数据，或者是控

12、制器通过背板接受的外部设备的数据，它既包括预 定性数据I/O模块的交换数据，I/O强制数据表，控制器的Produced/Cosumed数 据交换；也包括非预定性数据缓冲区。这些外部数据都由背板CPU来进行管理， 被放在作为数据缓冲区的基本内存单元。背板CPU有比逻辑CPU更高的优先级 别，当背板 CPU 有新的外来数据要刷新数据缓冲区（基本内存）时，它可以中 断逻辑 CPU 正在进行的数据通讯，抢先刷新数据缓冲区，这可能使得一些多于 32位的标签发生新旧数据混和的情况，如果逻辑CPU被中断的正是较大数据块 的通讯的话。2. 逻辑 CPU逻辑CPU专门负责用户程序的逻辑扫描和系统管理。这两部分工

13、作，在CPU 的时间运用上，是交替进行的，并占用不同的CPU运用的百分比值，可由用户 根据运用情况自行定义。缺省值是10%，即连续任务扫描时间占CPU运用时间 的90%，系统管理占用CPU运用时间的10%。逻辑 CPU 进行逻辑扫描时，每当一个任务的所有的程序扫描结束，便进行 一次输出数据的刷新，如果中断任务次数太多，影响到任务的执行时间，也可以 令某个任务的输出数据的刷新被关闭（选项设置）。其实，输出数据的刷新，即 控制器向输出模块传送数据，这也是系统管理工作的一部分。在逻辑CPU进行 系统管理时，用的是片段时间，它与连续任务的逻辑扫描交替进行着，并不长时 间占用。逻辑CPU的系统管理的内容

14、包括：操作系统的操作 MSG的信息处理 串口的通讯 连接的管理 编程终端的支持对于信息通讯的管理，有以下原则可遵循： 信息通讯，即除了预定性数据的通讯之外的通讯。 系统管理时间在定时中断和事件中断任务不运行时才能进行，中断任务的 调用要留有足够的时间去做信息通讯。 系统管理时间只能中断连续任务。信息通讯时间每次不超过1ms,便转去执行连续任务。3. 确保通讯数据的完整对于 I/O 数据和控制器之间的 Produced/Consumed 标签,这两个 CPU 将使 用共同的内存区,即基本内存区, 背板 CPU 将交换的 I/O 数据和 Produced/ Consumed 标签放在该内存区,逻辑

15、 CPU 访问同一内存区。外部数据背板CPU基本內存+160K扩展內存512K 1M 或 2M程序文件/内部数据控制器的数据操作以 32位为基本单位,当大于 32 位的标签被操作时,则不 止一次来完成, Produced/Consumed 标签通常都是较大的数据标签,需要多次的 操作。如果逻辑 CPU 正在取用一个大于 32 位的标签值,比如说正使用 COP 指 令,标签的新的数据到达,背板 CPU 将中断正在执行 COP 操作的逻辑 CPU, 刷新标签的数据，待背板CPU操作完毕，标签的内存单元又还给逻辑CPU继续 使用,逻辑 CPU 接下去完成刚才未完成的 COP 操作,假定后面指令使用

16、COP 的结果，就有可能使用一个新旧信息混杂的标签值，如果系统不能容忍这种状况 出现，就必须获得完整的数据。解决的办法是使用同步拷贝指令CPS，CPS具有 中断管理功能，背板CPU不能中断CPS指令的执行,CPS可以不理睬背板CPU， 将数据完整地拷贝到内部数据区域； 四. 控制器程序文件的结构ControlLogix 控制器（一个项目）的用户程序文件由三层结构组成。第一层 由任务（Task）组成，每一个项目最多可以定义32个任务（CompactLogix控制 器、FlexLogix控制器和DriveLogix控制器为8个任务），它们将决定逻辑程 序的执行顺序和执行时间；第二层由程序（Prog

17、ram ）组成，在每个任务下最多 可定义 32 个程序，每个程序拥有自己独立的数据区域和众多的子程序；第三层 由子程序（Routine）组成，是真正的执行程序，一般为梯形图程序，可定义的 个数由控制器的内存决定。intstruc图 2-11. 任务 任务分为连续型、周期型和事件触发型三种执行类型，每个项目的 32 个任 务（或 8 个任务）中可以定义一个且只能定义一个连续型的任务，其余均为周期 型或事件触发型任务。连续型任务指的是周而复始执行的任务。周期型任务指的是定时中断执行的逻辑程序，周期性的执行任务，须 定义周期时间。 事件触发型任务指的是事件触发引起的任务调用，事件触发可以是外 部输入

18、点变化引起（如同PLC5/SLC）,也可以由Consuned Tag引起或 直接指令调用引起，还可以由运动控制状态引起。周期型任务要指定执行的周期时间和中断优先级别，中断级别低的任务将被 中断级别高的任务中断，中断级别共有15 个（序号1-15），序号越低中断级别 越高。连续型任务是连续不断执行的逻辑程序，也可以认为是中断级别最低的任 务。事件触发型任务要定义触发事件，同样也要定义中断优先级别，其中断规则 和周期型任务一样。事件触发型任务与周期型任务一起判别中断，可互相中断。每个任务可自行设置看门狗时间，以监视本程序的执行，当程序运行时间超 过看门狗时间（例如出现程序死循环），即报告故障。例如

19、，在一个项目中有1个事件触发型任务1个周期型任务和1个连续型任 务。表 2-1任务任务类型中断级别执行时间1事件触发型52ms210ms周期型104ms3连续型无（最低）24ms执行情况：nn任务执行任务中断任务1任务2任务35 10 15 20 25 30 35 40 45 50时间单位 ms图2-2所有的周期型任务和事件触发型任务都可以中断连续型任务。高优先权任务中断所有的低优先权任务。 高优先权任务可多次中断低优先权任务。同等级优先权的任务同时触发时各轮流执行Ims,交互进行。 当连续型任务完成全部扫描时，立即重新开始新的一轮扫描。2. 程序程序是任务下的组织结构,由一个数据库和多个子程

20、序组成。每个程序都拥 有一个独立的数据库,在这个数据库建立的数据标签只能被本程序内的子程序引 用,且都是内部数据,换言之,每个子程序只能引用本程序的数据库和控制器数 据库,不能引用其它程序的数据库。每个程序中必须指定一个子程序为主控程序, 作为本程序运行的启动程序,每个程序中还可以指定一个故障处理子程序,以解 决本程序内任何子程序运行时而引起的故障,其余的子程序均由主控程序中的调 子程序指令(JSR)调用。未预定程序(Unscheduled Programs)中存放备用或暂不运行的程序，这 些程序在项目下载时,会下载到控制器中,但不会执行。 故障处理子程序一般用来编写清除故障的恢复程序,在本程

21、序内由于 指令执行产生的错误,或本程序引用的 I/O 连接故障,都有可能引起 停机,定义的故障处理子程序是停机之前要调用的子程序,如能在这 个子程序中清除可恢复故障的错误代码,就可避免停机。 主控程序和故障子程序均可重新被指定。在一个程序里定义的子程序可以再分配到另外一个程序中去。采用JSR指令调用子程序，可以带入和带出参数，也可以不带任何参 数。3子程序 子程序是真正的执行程序, 所有的控制都被编写在子程序中，子程序的编写有梯形图，顺序功能流程图，文本和功能块 4种编程模式。不同类型的控制器可 使用的编程模式也不同，如表 2-2所示：表 2-2控制器类型编程模式梯形图顺序功能流程图语句结构功

22、能块Con trolLogixSoftLogixCompactLogixFlexLogixDriveLogix 梯形图是最常采用的编程模式，是由梯级组成的程序结构，每个梯级 则由输入指令和输出指令组成。丰富的指令系统满足面对生产过程的 顺序控制要求、数据处理和对外信息交换。 顺序功能流程图实际上是编辑步的执行顺序结构，步和转换条件是执 行的基本单元，可选分支（选择执行）、并行分支（同时执行）或跳 转等搭成执行结构，即执行流程图，所以，顺序功能流程图实际上只 是一个结构，而并非真正的编程内容，它的步和转换条件往往是梯形 图程序。文本编程是ASCII输入方式编写的程序，用语句来描述逻辑关系，是 软

23、件开发人员容易接受的一种编程方式。 功能块编程只对应过程控制，是引入的 DCS 系统的仪表控制组态方 式，由功能块之间的连接建立程序结构，并进行参数设置，每个功能 块都可以完成特定的功能，并有自己专用的结构数据。4. 控制器的故障程序和上电程序 独立于任务之外的两个特殊的控制器程序故障程序和上电程序，它们担负着 特殊的工作。故障程序当控制器发生主要故障而引起停机之前调用的程序，一般 情况下，用于编写有序的停车和可恢复故障的消除，用以减少停机次 数，提高系统的可靠性。 上电程序 只有在控制器处在 RUN 状态下，上电时才执行一次，可 用于上电时初始化的一些操作。但有许多控制器进入运行后数据初始

24、化的一次性操作，更多的是用特殊的关键字符 S:FS 作为级条件来完 成，如同PLC5/SLC中的S:l/15地址的运用。和其他程序一样，故障程序和上电程序也拥有独立的数据库和多个子程 序，也有主控程序和故障子程序的定义。五 控制器数据文件的结构1控制器的数据区域ControlLogix系统的控制器中建立的数据库分为全局数据区域和程序数据区 域。这两个数据区域的数据引用范围是不一样的，由于区域的划分，可以使得按 生产过程和程序功能分类的数据在查询和运用上更为清楚和方便。 全局数据区域 又称控制器数据区域, 它含有全部的对外数据和公 用的内部数据，其数据可被控制器内所有的子程序引用。 程序数据区域

25、 全部为内部数据，其数据只能被本程序内的子程序引 用。各程序之间的数据区域是隔离的，以防止标签命名的冲突。数据的表达称为数据标签（TAG），书写方式遵循IEC 1131-3标准，即由 大小写字母、0 至 9 的数字和下划线组合而成，用来描述控制对象，它由下面要 谈到的各种数据类型构成。数据标签的简洁表达亦是节约内存空间的做法之一。2 控制器的数据类型ControlLogix系统的数据类型是基本数据类型和由基本数据类型构成的结构 化数据类型，结构化数据类型和通常的关系数据库的记录是一样的结构方式，这 使得工业系统获得的数据与管理系统处理的数据在交换时可以做到无缝连接。2-1 基本数据类型 基本数

26、据类型是构成结构型数据的基本元素，也是梯形图程序中或人机界面 监控时引用地址的最小单位。 BOOL布 尔 数0 -11位 SINT8位短整数-128+127 INT整数-32768 - +3276716位 DINT长整数-2147483648 - +214748364732 位 REAL实数-3.4*10-38-1.17*10+38( 负数）32 位1.17*10-38-3.4*10+38（ 正数 ）它们和标准的数据库的基本类型是一样的，但由于 ControlLogix 系统的数据 处理和传送的基本单元是 32 位，所以，尽可能地使用 DINT 和 REAL 的数据类 型，将节约控制器的内存空

27、间和系统资源，这也是系统优化要考虑的问题之一。2-2 系统预定义结构数据类型 系统预定义结构数据类型是系统预先设定的结构数据，它有系统事先设定好 的固定形式，引用时自然产生。有如下几种形式：1 I/O模块组态时产生的I/O数据，如： Local:0:C - 本地位于 0 槽输入模块的组态数据Local:0:I - 本地位于 0 槽输入模块的输入数据 Local:1:C - 本地位于 1 槽输出模块的组态数据Local:1:I - 本地位于 1 槽输出模块的状态数据 Local:1:O - CNBR_2:0:I本地位于 1 槽输出模块的输出数据- 远程位于 0槽输入模块的输入数据CNBR_2:0

28、:C - 远程位于 0槽输入模块的组态数据不同的I/O模块有不同的数据结构，这取决于I/O模块与控制器交换的数据内容，模块的数据结构在开发模块时就已经决定了。2 出自于PLC5/SLC500的多字元素文件，因为ControlLogix系统的指 令系统仍然沿用了传统的 PLC5 的指令系统，所以 PLC5 的多字元素文件在指令中还是需要引用。如： TIMER - 用于计时器指令 COUTER -用于计数器指令 CONTROL - 用于数组类型指令 PID - 用于 PID 指令 MESSAGE - 用于 MSG 指令 SFC_STEP 用于顺序功能流程图操作 SFC_STOP 用于顺序功能流程图

29、操作请注意，在PLC中的16位的整型数在这里统统转变成了 32位的双整数, 两者均是各自控制器中信息处理的基本单元。3 运动控制的数据结构，由运动控制指令引用，如： AXIS_CONSUMED AXIS_VIRTUAL MOTION_GROUP MOTION_INSTRUCTION4 功能块（过程控制）的数据结构，由功能块编程时引用，如： TOTALIZER - 累加器数据结构 MULTIPLEXER - 8 选 1 功能块数据结构 FBD_TIMER - 功能块的计时器 FBD_COUTER - 功能块的计数器 FBD_LOGICAL - 功能块的逻辑运算5系统组态信息和状态信息，不显示在数

30、据结构选项中，SSV和GSV指 令操作时引用，必须创建相同数据结构的自定义结构数据，来建立对应的TAG， 如： AXIS - 运控模块的状态信息 CONTROLLER - 控制器模块执行时的状态信息 CONTROLLERDEVICE - 控制器物理硬件的识别 CST - 为一个框架中的设备提供协调系统时间的信息 DF1 - 对可组态的 DF1 通讯设备进行组态和获得信息 FAULTLOG - 获取或清除控制器的故障信息 MESSAGE - 获取或设置信息指令的组态信息 MODULE - 获取或设置模块（在 I/O Configuration 中的）的组态信 息 MOTIONGROUP - 运控

31、模块轴组的状态信息 PROGRAM - 获取或设置程序的组态信息 ROUTINE -获取子程序的组态信息 SERIALPORT -获取或设置串口的组态信息 TASK -获取或设置任务的组态信息 WALLCLOCKTIME -获取或设置控制器中的系统时间2-3 用户自定义结构数据类型 用户自定义结构数据类型由用户根据自己的需要自行定义数据的结构，分为 以下两种情况。1 字符串预定义用户可自行定义不同长度（ 1-64K 字符）的字符串数据结构，用于 ASCII 码的数据表达（即英文文字表达），用户自定义结构中有一个缺省的长度为 82 的字符串数据结构，即 PLC-5/SLC 中字符串数据的定义长度

32、，以保证与 PLC-5/SLC 的兼容。2 用户自定义数据结构 用户自定义数据结构通常用于围绕某一控制事件的相关数据建立起来的数 据结构，这种结构可使得数据的查找、监视、传送非常方便。在建立用户自定义 的数据结构过程中，其子元素定义的顺序跟存储器空间的占用有关，每当建立一 个子元素，都会在上次剩余的 32 位的存储器空间安排，如果不够，将开出一个 新的32 位的存储器空间，一个完整的用户自定义数据结构，一定是 32 位存储器 的整倍数。所以，正确的建立子元素的顺序，可以得到存储器空间的合理安排， 从而节约内存空间。下面是一个变频器的相关数据建立起来的用户自定义数据结 构：Data Type S

33、ize: 40 byte(sNameData TypeStyleDescriptionStartBOOLDecimalStopBOOLDecimalJogBOOLDecimalFaultBOOLDecimalC lear FaultBOOLDecimalDirectionBOOLDecimalSpeed ControlSINTDecimalMotor ModeSINTDecimalPower ModeSINTDecimalSpeed KIINTDecimalSpeed KpINTDecimalProcess 1 ParREALFloatProcess 2 ParREALFloat田 Proce

34、ss 1 TxtSTRINGS田 Process 2 T xtSTRINGSJL图 2-3其存储器空间占用如下所示:F ault St art Clear_Fault Stop / Direction Jog/ /Power ModeMotor ModeSpeed ControlHXXXXXXXIXXXXXXXXX；xxx(XXSpeed K1Speed K1x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|xx|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|xProcess_1 ParXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXProcess_2Par

35、 |X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|Process,仃泊 |X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X| |x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|Process_2Txt |x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x| |x|x|x|x|x|x|

36、x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x| 图2-4可以看出，除了 BOOL量外，其它数据类型的子元素的建立都是以字节 为单位开出和计算的 。2-4 数组数组是同一数据类型的连续分布的集合，可由基本数据类型和结构数据类型 构成，数组有1维、2维和3维，各维数中的元素个数取决于内存。基本数据类 型的 1维数组相当于 PLC-5/SLC500 中的文件，因此， PLC-5/SLC500 中的文件 操作在 ControlLogix 中统统变成了 1 维数组的操作。有的结构类型数据不可以 定义成数组。六. 控制器的容量每当提到控制器的容量，

37、通常有两种说法，一是指它的物理容量，讲的是内 存的大小；二是指它的逻辑容量，讲的是信息的连接数量。1控制器的内存容量控制器的内存由基本内存和扩展内存构成，不同的控制器类型的内存组合也 不一样。 1756-L1 Logix 5550基本内存 160K 扩展内存512K , 1M ,2M 1756-L53Logix5553L1 + 3.5M, 1756-L55Logix5555基本内存750K 扩展内存 1.5M , 3.5M ,7.5MControlLogix 控制器的内存存放信息的内容和方法与 PLC-5 不同，在存放等 同运行信息时，它们有如下的等量关系： 1756-L1 = 160K 字节

38、 相当于1785-L11 1756-M1 = 1756-L1 + 512K 字节相当于 PLC5/40 1756-M2 = 1756-L1 + 1M 字节相当于 PLC5/80 1756-M3 = 1756-L1 + 2M 字节相当于 PLC5/250控制器的内存要存放的内容有静态的空间占用，也有动态的空间占用，它们 基本上包括以下几种：初始化操作系统（43K字节，此项不占用选型手册中提供给用户的内存空 间），各次版本新增加功能所带来的附加内存空间， I/O模块定义和组态 ASCII代码存放形式数据库标签的ASCII代码存放形式（含标签名字和别名） 应用程序的源代码（尽管是相似的指令，由于提高

39、执行速度，比较PLC5/SLC而言需要附加的内存） 运行时信息交换处理所需要的缓冲区 RSLinx 数据操作所需要的标签组的存储 在线编辑所需要的悬挂编辑梯级的临时存储 通常，建议预留2030%的控制器内存空间，以满足由于新版本的移植引起的操作系统所需增加的空间、应用程序增加所需要的空间及动态占用的空间。2. 控制器的连接容量相似于传统的可编程序控制器中讨论的带I/O的能力，控制器对外的数据交 换统称为信息的连接，它们有静态连接和动态连接两种，静态连接通常是预定性 数据，如I/O数据、控制器Produce/Consume数据、通讯数据、等；动态连接通 常是非预定性数据，如 MSG 传送的数据、

40、人机界面传送的数据、等等。一个 ControlLogix控制器的可连接容量最大为250个，其占用列举如下： 本地框架中的 I/O 模块,每块占用 1 个连接 远程框架中非离散量模块各占用 1 个连接 远程框架非优化离散量模块各占 1 个连接 远程框架所有的优化离散量模块（同一框架）共占 1 个连接 每块 DH/RIO 模块占用 1 个连接 每块 DNB 模块占用 2 个连接 每个 RIO 的适配器占用 1 个连接 每个 Produce 占用 1 个连接, 对应 Produce Tag 外部每一个 Consume Tag 占用1个连接控制器中的每一个Consume Tag占用1个连接每条MSG指

41、令占用1个连接，可以通过取消 MSG指令中的CacheConnection的功能来释放非执行中的MSG的连接从以上列举不难看出，ControlLogix控制系统的确是一个模块化的结构， I/O 模块与控制器的数据交换，混同其它种类的信息交换，都是信息的连接， 后面章节关于I/O模块的深入讨论，可以了解，其实I/O模块与控制器交换的数 据远远不止输入输出点的数据，还包括了模块组态和状态等，一大块信息的连接。关于控制器的连接占用，在后面各种模块应用的章节中，将重复提及，以加 深连接占用的理解。七. 控制器的信息保护控制器的内存是控制器所有信息存放的地方，这些信息的保护是系统 维护的重要工作，应该对

42、以下保护的方法进行了解。1 使用锂电池 采用锂电池，在框架失电的情况下，直接保护控制器的内存状态。型号为1756BA1 的锂电池可直接安装在控制器上，因体积有限，容量较小，只能维 持不到100天；另外一种型号为1756BATM的电池模块（内置电池可更换）， 独立安装在框架之外，容量较大，一般可维持300天左右。通常在选型手册中给 出的维持时间，作为参考量，电池维持的时间取决控制器内存的大小和停电时间 的长短，内存越大，停电时间越长，电池维持的时间越短。2选用带闪存的控制器传统的控制器信息永久保存的方法是采用EEPROM, ControlLogix控制器摒 弃了这种旧的技术，而采用了闪存技术，作

43、为永久存储内存信息的方法。可 在 编程软件中直接操作，将内存信息闪存到非易失性存储器，或从非易失性存储器 恢复到内存。因为非易失性存储器和内存在制造时集于一体，在定购控制器时，就要 考虑好选型，以免日后的更换引起不必要的费用。3存储磁盘文件将磁盘文件下载到控制器，也是恢复控制器内存的方法。要在编程终端（PC 机或笔记本电脑）妥善保存项目的磁盘文件。文件的存放形式有后缀为 *.ACD 和后缀为*.L5K的两种文件，作为保管或寄送，多用*.L5K文件形式，因为这种 文件形式占用的存储空间是比较小的。值得提醒的是，只有磁盘文件保存的信息才是完整的项目信息，控制器内存 或闪存的信息主要是组态信息和运行

44、信息，占用大量内存空间的注释信息即文字 信息，是不会下载在控制器中的，尽管ControlLogx控制器的内存已经增大了很 多。此外，在项目移交时，应该注意查收附有磁盘文件的硬媒介质，以保证有完 备的项目资料。习题1、控制器有几个CPU?它们各自的工作是什么？2、控制器的内存有哪几种？它们分别存放什么信息？3、控制器的信息保护有哪几种方式？4、多于 32 位的标签，在数据传送过程可能出现什么情况？怎么解决？5、一个控制器最多可以建立多少个任务？有哪几种类型的任务？每种类型的任 务有什么样的限制？6、周期型任务和事件中断任务的执行一共有几个优先权？优先权的高低由什么 决定？7、每个任务最多可以建立

45、多少个程序？8、每个程序中有多少个子程序？有哪些特殊的子程序？9、子程序的编写模式有哪几种？10、数据库的区域有哪几种类型？在引用时有什么限制？11、数据结构有哪几种类型？12、用户自定义结构怎么安排才会节省内存空间？13、当控制器的内存不够用的时候，怎样可以解决？14、一个控制器对外最多可以有多少个连接？15、控制器的连接有哪几种类型？16、 计算以下控制器所属模块和对外通讯一共占用控制器多少个连接。I/O 模块：本地框架数量远程框架一（优化）数量远程框架二（不优化）数量1756-IB16D41756-IB16（优化）41756-IB1621756-OB16D31756-OB16（优化）31756-OB1611756-IF6I31756-IF6I21756-IF6I31756-OF6VI21756-OF6VI11756-OF6VI41756-DNB11756-HSCE1控制器：信息类别数量Produce4Con sumed（本机接受）8Con sumed （外部接受）20MSG15