MB40智能可编程控制器选型手册-2.doc

1、MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册南京南瑞集团公司MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 1 -目 录第 1 章 系统概述 .31.1 概述 .41.2 硬件结构 .71.3 通讯网络 .81.4 双机系统 .101.5 MB40 软件支持 10第 2 章 MB40 系统配置 122.1 MB40 系统配置概述 132.2 机箱类型 .132.3 单 CPU 配置 .142.4 双 CPU 热备冗余配置 .16第 3 章 模件底板 .203.1 模件底板类型及特点 .213.2 总线扩展 .23第 4 章 电源模件 .254.1 模件简介 .264.2 直流电源 MB40PSM14927

2、4.3 直流电源 MB40PSM12928第 5 章 CPU 模件 305.1 模件介绍及性能指标 .315.2 单 CPU 单以太网模件 MB40CPU511 .345.3 双 CPU 双以太网冗余模件 MB40CPU512 .365.4 单 CPU 双以太网模件 MB40CPU521 .395.5 单 CPU 模件 MB40CPU301 .41MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 2 -第 6 章 I/O 模件 .446.1 开关量输入模件 MB40DIM214、MB40IIM214 456.2 开关量输出模件 MB40DOM214 506.3 模拟量输入模件 MB40AIM212、M

3、B40AIM222 546.4 模拟量输出模件 MB40AOM211 586.5 温度量输入模件 MB40TIM212 62第 7 章 其他功能模件 .677.1 串口通讯模件 MB40CPM418 .687.2 自动准同期模件 MB40SYN211717.3 交采与测速模件 MB40ACM211.77第 8 章 端配板及继电器插箱 .818.1 开关量输入模件端配板 .828.2 开出继电器插箱 .838.3 模拟量输入模件端配板 .858.4 模拟量输出模件端配板 .868.5 温度量输入模件端配板 .878.6 自动准同期模件端配板 .888.7 交采与测速模件端配板 .89附录：MB

4、全系列 PLC 型谱 一览 91MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 3 - 第 1 章 系统概述 概述 硬件结构 通讯网络 双机系统 MB40 软件支持MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 4 - 1.1 概述南京南瑞集团公司（简称 ）在 30 多年软硬件开发经验的基础上，同时利用当前自动控制及计算机领域的先进技术和思想，研制出具有先进性的 MB40 智能可编程逻辑控制器 ( iPLC ) 。MB40 智能可编程逻辑控制器作为 MB 系列智能可编程控制器家族中的重要成员，在开发研制过程中采用了工业控制领域的一系列最新成果和最新思想，生产过程采用先进的生产加工工艺和精制的外观设计，相信

5、会给您带来耳目一新的感觉。它的主要特点如下： 高性能的监控(CPU)模件 CPU 模件采用符合国际标准 IEEE P996.1 的嵌入式技术，Pentium 级，主频 300MHz 以上；大容量的电子硬盘及内存；软件采用实时多任务的嵌入式操作系统。高档的软硬件配置使得 CPU 模件具有强大的数据处理能力、运算能力以及通讯处理能力，智能性由此可以得到明显地提高。 全智能化的 I/O 模件 I/O 模件全部智能化，除完成数据采集任务外，能够对采集的数据进行处理，同时具有自诊断功能，保证在工业现场的恶劣环境下更稳定运行，同时能更好地避免一些干扰信号对数据采集的影响。 开放、标准的通讯网络 提供 10

6、M/100M 以太网接口，支持 Modbus/TCP 规约。多套 PLC 与监控软件、上位机系统可组成厂级局域网。 强大的串口通讯功能 串口通讯模件提供 8 个标准的 RS-232 或 RS-485 通讯接口，每个串口均支持可编程方式。 先进的现场总线网络 内部通讯采用 CANbus 现场总线，通讯速率快、抗干扰能力强且易于扩展。 灵活、可靠的双机热备冗余方案 支持双 CPU 模件、双以太网、双机热备冗余方案，实时备份数据，控制更加可靠。无需编制任何程序，免维护。 方便实用的现地人机接口 提供了与触摸屏的串行通讯接口，支持 Modbus 通讯协议。可与多种触摸屏直接连接，无需增加辅助设备，也无

7、需编写通讯驱动程序，实现非常简单。 灵活的模件配置 I/O 模件、 CPU 模件和电源模件可以安装在底板任何位置，双机MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 5 - 配置的情况下 CPU 模件可以安装在不同的底板上，应用更加灵活、方便、可靠。 美观、大方的外观设计 与新加坡公司合作设计、加工的模件外壳使外观有了质的飞跃。 经济、灵活的系统配置 MB40 智能可编程控制器提供了经济实用的系统配置方案，主要体现在： 扩展 I/O 模件无需配置专用扩展模件，只需扩展电缆连接在扩展底板上即可，降低了系统成本； 功能强大的 CPU 模件提供了以太网接口，为用户节省了以太网模件的开支 串口通讯模件提供

8、8 路标准的 RS232/RS485 接口，且可以方便地扩展，功能更强大，大大降低了与现场智能设备通讯的成本； 双 CPU 热备冗余系统中，无需支付象热备模件这样的软、硬件开销，使系统更可靠、配置更经济。 输出密码锁技术 开关量输出模件采用输出密码锁技术，确保控制输出不会误动及拒动。 SOE 事件顺序记录 提供 SOE 事件顺序记录功能，分辨率达 1 毫秒。 GPS 标准时钟接口 具有 GPS 标准时钟接口，无需设置，无需编程，可直接对装置对时。 模件互换性 同种模件可任意互换，无需设置，便于系统维护。 快接端配板 使用快接端配板，省去机柜内配线工作。 界面友好、功能强劲的编程软件 MBPro

9、 MB40 PLC 和 MB60 PLC、MB80 PLC 使用同一编程软件 MBPro，该软件除支持梯形图等传统编程方式外，还支持可视化的编程语言流程图编程，并且不同语言编写的程序之间可互相调用。尤其是采用流程图编程，即使没有任何编程经验或从未学过其他编程语言的初学者也可轻松掌握。右图为安装在 10 槽位安装底板上的一套 MB40 PLC 的实物照片。模件采用前端出线方式。MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 6 - 1.2 硬件结构一个典型的 MB40 PLC 系统的配置包括： CPU 模件： MB40 PLC 系统必须包括 CPU 模件。对于单机系统，只需一个 CPU 模件；对于双机

10、系统，需配置两个冗余 CPU 模件及热备冗余电缆。 安装底板：MB40 PLC 提供了多种不同类型的安装底板以适应用户的选择。 MB40 PLC 的模件都必须安装在底板内，CPU 模件和电源模件可以安装在底板的任何槽位，从而大大提高了系统配置的灵活性。根据 I/O 模件及其它模件的数量决定安装底板的数量，每块 CPU 模件最多可以管理 125 个 I/O 模件。 各种类型的 I/O 模件：PLC 要完成其控制功能，必须配置各种 I/O 模件。各种输入模件负责现场信号的采集，输出模件进行设备的控制。 供电电源模件：必须提供电压匹配、功率足够的供电电源。对有特殊功能要求的系统，还需要配置一些特殊功

11、能模件。 串口通讯模件：用于需要串口通讯的系统。为了组成功能更强大、控制更方便的计算机监控系统，MB40 PLC 可以和其他系统进行连接。 监控软件、上位机系统：MB40 PLC 能够完成现场的控制功能，而各种监控软件及上位机系统则作为人机交换的接口。通过以太网的连接，共同组成工厂级集中管理局域网。 需串口通讯的智能设备：现场的很多智能设备可以独立地完成一些控制功能，只需将其接入 PLC 系统即可。通过串口通讯可以避免重新敷设电缆、重新接线所造成的人力物力的浪费。 GPS 时钟：对于有较高要求的控制系统，要求系统中所有设备的时间保持一致。MB40 PLC 可以直接接受 GPS 时钟的对时信号。

12、 触摸屏：很多控制系统要求现场提供人机接口。MB40 PLC 可以直接接入触摸屏，很好地解决了这个问题。MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 7 - 1.3 通讯网络MB40 PLC 具有多种类型的通讯接口及网络连接，既利于节约成本、减少维护，又便于实现生产的分布式控制和集中式管理。1. 以太网10M/100M 以太网接口，支持 Modbus/TCP 规约，可选择的双以太网冗余配置，便于多套 PLC 与上位机共同组成安全、可靠、高效的工厂级集中管理局域网系统。特点： 拓扑结构：总线 / 星型； 网络速率：100Mbps 或 10Mbps； 通讯协议：Modbus / TCP； 配置：单网

13、/ 双网，双网的两路以太网互为冗余备用，任何一段网络故障都不影响系统的正常通讯。MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 8 - 2. CAN 网CAN 网是 MB40 PLC 的现场总线网络，作为 CPU 模件和 I/O 模件及其他功能模件之间的通讯连接，以其快速、强抗干扰及便于扩展性为 MB40 PLC 的可靠控制提供了保证。特点： 各 I/O 模件的 CAN 网在电气上是隔离的，因此某个模件故障不会影响到其他模件的通讯； CAN 网通讯实时性强，速率可达 1Mbps，并且有很强的错误识别和处理能力； 采用双路 CAN 网，CPU 模件和 I/O 模件的数据交换使用 CAN1 网，CPU

14、模件和串口通讯模件等其他功能模件的数据交换使用 CAN2 网。两路 CAN 网互相独立，互不影响。 CAN 网是串行总线，扩展性强，提高了系统配置的灵活性。3. RS-232/RS-485 串行通讯接口通过串行通讯接口，可将其他智能型设备接入 MB40 PLC 系统，既可节约电缆、节省模件配置，也利于检修及维护。特点： 支持 RS-232 / RS485 通讯，RS-485 通讯方式单个串口可支持最多 32 个节点； 每个串口均为可编程方式； 波特率支持 300bps38400bps ，校验方式、数据位、停止位均可配置； 一个串口通讯模件最多可支持 8 个不同串口，如需更多串口，只需增加串口通

15、讯模件即可。1.4 双机系统在一些需要高可靠性的场合，可以选择双机系统。双机系统中配置了两个 CPU 模件，互为热备冗余，以一主一从方式工作。当任一 CPU 模件出现故障或退出运行时，另一个 CPU模件可以单独工作，不影响系统的正常运行。特点： 两个 CPU 模件，真正冗余配置，可靠性高；MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 9 - 主 CPU 出现故障时可自动切换，无需人工干预； 当一个 CPU 模件出现故障时，可以单机模式运行； 双路以太网接口，互为冗余备用； 软件只需简单设置，没有特殊编程，同使用单机系统没有分别。1.5 MB40 软件支持MB40 智能可编程控制器采用本公司开发的

16、MBPro 编程软件进行软件编程和系统调试。独具特色的 MBPro 编程软件具有以下特点： 符合 IEC61131-3 国际标准 Windows 风格 树型管理结构 独创梯形图与流程图相结合的编程方式 丰富的运算控制功能 直观的在线监视功能 完备的梯形在线修改功能 强大的流程在线调试功能 便捷的数据库在线查询功能 独特的执行序号功能 标准的文件传输方式 所见即所得的打印方式有关 MBPro 编程软件的详细信息，请查看MB 系列智能可编程控制器 MBPro 编程软件使用手册 。有关以太网接口编程方法，请查看MB 系列智能可编程控制器 MODBUS/TCP 编程手册 。MB40 智能可编程逻辑控制

17、器选型手册- 10 - 第 2 章 MB40 系统配置 系统配置概述 机箱类型 单 CPU 配置 双 CPU 热备冗余配置MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 11 - 2.1 MB40 系统配置概述MB40 智能可编程控制器提供灵活的系统配置，I/O 模件包括本地 I/O 和远程 I/O。由于MB40 PLC 各种不同类型的模件可以安装在底板的任何位置，使系统配置的灵活性大大提高。MB40 PLC 的配置由以下几部分组成： 主机箱 扩展机箱 远程 I/O这些配置由 MB40 电源模件、CPU 模件、I/O 模件、专用模件和模件安装底板组成。本章主要介绍 MB40 PLC 不同应用情况下的

18、配置，主要包括单 CPU 配置和双 CPU 热备冗余配置。2.2 机箱类型 主机箱在 MB40 PLC 中，把安装 CPU 模件的机箱称为主机箱。MB40 PLC 的安装底板分为三种不同的类型：6 槽、10 槽和 14 槽，因此主机箱可以选用上述安装底板的任何一种，典型的配置实例如下图所示：MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 12 - 扩展机箱在 MB40 PLC 中，把不安装 CPU 模件的机箱称为扩展机箱。同样也可以选用 6 槽、10槽和 14 槽等不同类型的安装底板。典型的应用如下图所示： 远程 I/O远程 I/O 是为了适应远方设备的控制而设计的，与扩展机箱类似，没有 CPU 模

19、件，可以选用 6 槽和 10 槽等不同类型的安装底板。为了提高对现场环境的适应能力，主机箱与远程I/O 的连接采用光缆。2.3 单 CPU 配置如下图所示：MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 13 - 单 CPU 配置连接说明： 上位机系统与 MB40 PLC 的连接： 通过光缆(或双绞线) 将上位机计算机和主机箱CPU 模件的以太网接口相连，从而构成上位机系统与 MB40 PLC 通过以太网的连接方式连接，如图中灰色线所示。 机箱之间的连接： 通过总线扩展电缆将机箱与机箱之间连接起来，总线扩展电缆一端接在上级机箱的向下连接的总线接口，另一端接在下级机箱的向上连接的总线接口，如图中蓝色线

20、所示。最后一级的扩展机箱只向上级连接，主机箱向上的接口和最后一级扩展机箱向下的接口都需要安装总线终端适配器。 机箱与远程 I/O 及智能设备的连接： 通过光缆将机箱与远程 I/O 及智能MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 14 - 设备进行连接，两端的接口处均需光纤转换器，如图中红色线所示。2.4 双 CPU 热备冗余配置MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 15 - 双 CPU 热备冗余方式 1 连接说明： 上位机系统与 MB40 PLC 的连接： 通过光缆(或双绞线) 将上位机计算机和主机箱CPU 模件的以太网接口相连，从而构成上位机系统与 MB40 PLC 通过以太网的连接方式

21、连接，如图中灰色线所示。 双 CPU 模件的连接： 将两个双机双网 CPU 模件分别配置在主机箱 A 及主机箱 B中，用冗余电缆将两个 CPU 的冗余接口连接起来，从而构成双 CPU 冗余配置，如图中黑色线所示。 机箱之间的连接： 通过总线扩展电缆将机箱与机箱之间连接起来，总线扩展电缆一端接在上级机箱的向下连接的总线接口，另一端接在下级机箱的向上连接的总线接口，如图中蓝色线所示。最后一级的扩展机箱只向上级连接，主机箱向上的接口和最后一级扩展机箱向下的接口都需要安装总线终端适配器。 机箱与远程 I/O 及智能设备的连接： 通过光缆将机箱与远程 I/O 及智能设备进行连接，两端的接口处均需光纤转换

22、器，如图中红色线所示。MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 16 - 双 CPU 热备冗余方式 2 连接说明： 上位机系统与 MB40 PLC 的连接： 通过光缆(或双绞线) 将上位机计算机和主机箱CPU 模件的以太网接口相连，从而构成上位机系统与 MB40 PLC 通过以太网的连接方式连接，如图中灰色线所示。 双 CPU 模件的连接： 将两个双机双网 CPU 模件配置在同一个主机箱内，用冗余电缆将两个 CPU 的冗余接口连接起来，从而构成双 CPU 冗余配置，如图中黑色MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 17 - 线所示。 机箱之间的连接： 通过总线扩展电缆将机箱与机箱之间连接起来

23、，总线扩展电缆一端接在上级机箱的向下连接的总线接口，另一端接在下级机箱的向上连接的总线接口，如图中蓝色线所示。最后一级的扩展机箱只向上级连接，主机箱向上的接口和最后一级扩展机箱向下的接口都需要安装总线终端适配器。 机箱与远程 I/O 及智能设备的连接： 通过光缆将机箱与远程 I/O 及智能设备进行连接，两端的接口处均需光纤转换器，如图中红色线所示。MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 18 - 第 3 章 模件底板 模件底板类型及特点 总线扩展MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 19 - 3.1 模件底板类型及特点1模件底板类型MB40 的模件底板包括三种类型：6 槽、10 槽和 1

24、4 槽。6 槽模件底板10 槽模件底板MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 20 - 14 槽模件底板2. 模件底板的主要特点： 配置：系统设计时必须有一个主模件底板，安装了 CPU 模件的底板称之为主模件底板。当模件数量较多时，需要使用扩展模件底板（最多 12 个） ，各模件底板之间通过总线扩展电缆相连。 槽位：模件底 板 提 供 6 14 个 槽 位 的 标 准 宽 度 ， 所 有 模 件 各 占 用 一 个 槽 位 。 模件底板地址：模件底板上有一个地址设置的拨码盘，地址依次设置为 012。 模件地址：模件地址由模件底板地址和槽位决定，每个模件底板的槽位从左到右为114，模件地址的计

25、算公式为：模件地址模件底板地址10槽位号当 系 统 配 置 的 模 件 数 量 较 多 时 ， 就 要 用 到 多 个 模 件 底 板 ， 模 件 底 板 的 数 量 最 多 可 以有 13 个 （ 主 模 件 底 板 +12 个 扩展模 件 底 板） ， 各 模 件 底 板 之 间 通 过 总 线 扩 展 电 缆 连 接 。3.2 总线扩展在多机箱（模件底板）系统中，机箱与机箱之间需要通过总线扩展电缆连接。总线扩展电缆一端接在上级机箱的向下连接的总线接口，另一端接在下级机箱的向上连接的总线接口。最后一级的扩展机箱只向上级连接，主机箱和最后一级扩展机箱向下的接口都需要安装总线终端适配器。 MB

26、40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 21 - 相关附件：型号 说明MB40CNL000 总线终端适配器MB40CNL041 总线扩展电缆，1 米MB40CNL042 总线扩展电缆，2 米MB40CNL043 总线扩展电缆，3 米MB40CNL045 总线扩展电缆，5 米注：电缆长度如有特殊要求，亦可单独定制。MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 22 - 第 4 章 电源模件 模件简介 直流电源 MB40PSM149 直流电源 MB40PSM129MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 23 - 4.1 模件简介MB40 PLC 针对不同的应用情况提供多种类型的电源模件，电源模件和 C

27、PU 模件、I/O模件具有相同的外壳。分为 LED 显示窗、接线端子等。所有类型的电源为底板总线提供两路隔离的 5V 电源，以及12V 电源，为其它模件提供电源。电源 LED 指示灯及描述电源 LED 显示窗指示灯描述：“Pwr ” 和“OK” 亮时，表示主 5V 电源已送到背板总线。LED 灯的状态 表示含义Pwr OK 亮 主 5V 电源已送到背板总线Pwr OK电源模件MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 24 - 4.2 直流电源 MB40PSM149技术规格直流 24V 输入、双路直流 5V 和12V 输出电源，技术规格如下表：直流电源 MB40PSM149 输入端子接线图输入要

28、求：输入电压 24VDC20输入电流 5.0A(MAX)浪涌电流 7.0A输入电流中断输出要求：输出电压 5.1VDC1, 12V1最大电流主 5V： 9.5A辅 5V： 1.0A ( 隔离 )+ 12V： 4.0A-12V： 1.0A最小电流 主 5V：100mA保护 过压保护、短路保护其它要求：输入接线端子 3 线凤凰端子(5.08)工作方式： MB40 PSM149 独立效率： 85%24 VDC24 VGNDMB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 25 - 4.3 直流电源 MB40PSM129技术规格直流 24V 输入、双路直流 5V 和12V 输出电源，技术规格如下表：直流电源

29、MB40PSM129 输入端子接线图输入要求：输入电压 24VDC20输入电流 5.0A(MAX)浪涌电流 7.0A输入电流中断输出要求：输出电压 5.1VDC1,最大电流 主 5V： 9.5A辅 5V： 1.0A ( 隔离 )最小电流 主 5V：100mA保护 过压保护、短路保护其它要求：输入接线端子 3 线凤凰端子(5.08)工作方式： MB40 PSM129 独立效率： 85%24 VDC24 VGNDMB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 26 - 第 5 章 CPU 模 件 模件介绍及性能指标 单 CPU 单以太网模件MB40CPU511 双 CPU 双以太网冗余模件MB40CPU

30、512 单 CPU 双以太网模件MB40CPU521MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 27 - 5.1 模件介绍及性能指标CPU 模件又叫监控模件，是 MB40 PLC 的控制核心部分。CPU 模件负责执行“读入输入数据 执行程序 处理通讯请求 自诊断 写输出 读输入数据”的工作循环处理，同时通过 CAN 网来完成对扩展模件的数据读取、数据输出。每套 MB40 的控制系统都必须配置 CPU 模件。CPU 模件包括三种类型：单机单网型CPU 模件 MB40CPU511，单机双网型 CPU 模件 MB40CPU521，和双机双网型 CPU 模件MB40CPU512。CPU 模件都自带两个串

31、口，一个作为 CPU 模件自身的调试串口，还有一个串口作为当地液晶触摸屏的接口。CPU 模件都支持浮点运算，自带实时时钟，并支持软件设时及 GPS 对时；具有Watchdog 功能，故障情况下能够自动复位并重新启动。CPU 模件自带以太网接口，可以直接接上位机系统。其中 MB40CPU511 带一个以太网接口，MB40CPU5 21 带两个以太网接口。双机双网型 CPU 模件 MB40CPU512 可以构成CPU 冗余系统。冗余系统需要两个双机双网型 CPU 模件，两个 CPU 模件一个为主机运行，一个为从机运行，两个 CPU 模件通过高速内部总线实时备份数据。主 CPU 完成梯形的执行，并且

32、向从 CPU 实时备份数据。当主 CPU 出现故障时，从 CPU 能够自动升为主机运行，保证系统运行不受影响。MB40 智能可编程逻辑控制器选型手册- 28 - CPU 模件主要类型：CPU 模件主要技术参数：型号 MB40CPU511 MB40CPU512 MB40CPU521应用 单机单网系统 双机双网系统 单机双网系统配置CPU 数量 1 2 1是否冗余系统 否 是 否以太网配置 单网 双网 双网型 号 MB40CPU5xxCPU类型 AMD Geode LX模件负载(mA) 1500mA/5V总线负载(mA) 24mA/5V以太网速率 100M电子硬盘 512M内存 128M掉电保持区 R2049R4096开入量点数(I) 2048开出量点数(Q) 2048模入量点数(AI) 1024模出量点数(AQ) 256位寄存器(M) 4096字寄存器(R) 8192系统寄存器(S) 2048变量寄存器(V) 1024定时器(T) 256计数器(C) 256