Micro830控制器及其功能性插件模块详解

1.Micro830控制器整体简介

为了满足机器制造商对于微型可编程逻辑控制器（PLC）灵活性的需求，并帮助他们优化独立机器的性能和成本，2011年12月罗克韦尔自动化发布了新款Allen-Bradley增强型Micro830PLC。这款微型PLC以内置运动控制功能为特色，最多支持三个运动轴，因此可为各种应用提供支持。

图3-16 Micro83010/16点控制器和状态指示灯

如图3-16所示中各个指示灯的说明见表3-5：

表3-5 控制器与状态指示灯说明

2.Micro830控制器的I/O配置

Micro830控制器有12种型号，不同型号的控制器的I/O配置是不一样的，根据基座嵌入的I/O点数，可以将控制器分为10、16、24或48点控制器。具体参数见表3-6。

表3-6 Micro830不同型号输入输出参数

本书中我们主要讲解Micro83016点控制器的相关内容，下面具体介绍一下2080-LC30-16QWB I/O的配置以及接线情况，如图3-17所示。

图3-17 输入输出端子示意图

通过表3-6可以发现Micro830的输出分为灌入型和拉出型，但仅是对于数字信号，对于模拟信号则没有区别，灌入型/拉出型、输入/输出接线的实例如图3-18、图3-19、图3-20、图3-21所示。

示例：

Micro830 PLC有多达5个功能性插件槽，适用于需要运动控制功能、灵活的通信功能和具有I/O扩展功能的单机应用项目；不同类型的控制器有相同的外形尺寸和附件；外形尺寸

图3-18 灌入型输出接线示意图

图3-19 灌入型输入接线示意图

图3-20 拉出型输出接线示意图

取决于基座上嵌入的I/O点数：10、16、24或48；控制器可支持以下功能：多达3个脉冲串输出（PTO）；多达6个高速计数器输入（HSC）；DC 24V模块有频率为100kHz的PTO和HSC；通过PLC open运动控制指令支持单轴运动；Home、Stop、MoveRelative、MoveAbsolute、MoveVelocity；嵌入式通信；USB编程；非隔离串行端口（RS232/485）。在接下来的部分我们将对Micro830的功能性插件模块进行详细的介绍。

图3-21 拉出型输入接线示意图

Micro830 PLC控制器模块及其组成部分如图3-22所示。

3.Micro830功能性插件模块

Micro830系列拥有大量的功能性插件模块，并且采用插入式功能模块，方便用户进行扩展和拆卸，极大地实现了人性化控制，如图3-23所示。

插入式功能块能够有效地扩展I/O，增加数字/模拟I/O，RTD，TC，并且无需额外的安装空间；可以有效地提高性能，增加了HSC、PTO、运动控制等模块，加强了运动控制能力；增加了备份存储器模块RTC，增强了功能。

主要的功能性插件模块如下：

·模拟量输入/输出（2080-IF2、2080-IF4、2080-OF2—2通道/4通道，非隔离）

图3-22 Micro830 PLC控制器模块及其组成部分

图3-23 Micro830功能性插件模块

采用创新的小型PLC嵌入模拟量I/O来定制小型PLC。多达20个模拟量输入。

·热电阻/热电偶（2080-TC2—2通道，非隔离）

可使用带自动调节功能的PID，实现温度控制。将低成本的Micro830控制器变成一台单回路温度控制器。

·可调电位计（2080-TRIMPOT6—6通道，模拟量输入）

增添6个模拟预设量的低成本方法，用于控制速度、位置和温度。嵌入到控制器中，避免操作员的误操作。

·串行端口RS232/485（2080-SERIALISOL—隔离）

利用Modbus RTU和ASCⅡ协议支持，可完成高密度串行通信任务。多达5个附加串行端口。

·备份内存具有高精度实时时钟（2080-MEMBAK-RTC）

一步操作就可以完成备份数据日志。

支持带电插拔，可在线检索数据，无需停止控制器就可用于复制/更新Micro800应用项目代码。

增加高精度实时时钟功能，无需校准或更新。

（1）模拟量输入模块2080-IF2/IF4(www.xing528.com)

2080-IF2/IF4为Micro830非隔离式单极模拟量输入的扩展模块，该插件会增加额外的嵌入式模拟I/O（最多10个模拟量输出），并提供12位分辨率。该插件可插入Micro830控制器的任意插槽，但是不支持带电插拔。如图3-24所示为模块引脚图。

图3-24 2080-IF4模块引脚图

模拟量输入模块的硬件属性见表3-7。

表3-7 2080-IF2/IF4模块硬件属性

其中2080-IF4模拟量输入模块的接线图如图3-25所示。

（2）模拟量输出模块2080-OF2

2080-OF2为Micro830非隔离式单极模拟量输出的扩展模块，该插件会增加额外的嵌入式模拟I/O（最多20个模拟量输入），并提供12位分辨率。该插件可插入Micro830控制器的任意插槽，但不支持带电插拔。如图3-26所示为模块引脚图。

图3-25 2080-IF4模拟量输入模块接线图

图3-26 2080-OF2模块引脚图

两通道模拟量输出模块的硬件属性见表2-8。

表3-8 2080-OF2模块硬件属性

2080-OF2模块的接线如图3-27所示。

（3）RS-232/485隔离串口模块2080-SERIALISOL

该插件支持Modbus RTU和ASCII协议。不同于嵌入式Micro830串行端口，该端口是电气隔离的，非常适合连接到噪声设备（如变频器和伺服驱动器），以及长距离电缆通信，使用RS-485时最长距离为100M（109.36yd）。本书中采用此模块通过RS-485同变频器进行通信，具体内容在变频器设置中会讲到。该模块的引脚图如图3-28所示。

在使用RS-232电缆将Micro830连接到调制解调器时，可延长的最大的电缆长度为15.24m（50ft），对应接线如图3-29所示。

图3-27 2080-OF2模块接线图

注：A1…A4会短接至主接地母线。现场与主单元电源之间没有隔离。

图3-28 S232/485隔离串口模块引脚图

图3-29 串口端口到调制解调器电缆的引脚接线图

（4）两通道RTD模块2080-SERIALISOL

RTD是Resistance Temperature Detector的缩写，意思是电阻温度探测器，简称热电阻。

电阻温度探测器（RTD）实际上是一根特殊的导线，它的电阻随温度变化而变化，通常RTD材料包括铜、铂、镍及镍/铁合金。RTD元件可以是一根导线，也可以是一层薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷在陶瓷类材料基底上。

2080-RTD2模块支持电阻式温度检测器（RTD）测量，是数字量和模拟量的数据转换模块，并把转换数据传送到它的数据映像表中。此模块支持11种RTD，每个通道都在CCW编程软件中有单独的组态，组态RTD输入后，模块可以把RTD读数转换成温度数据。

2080-RTD2模块的接线端子如图3-30所示。

图3-30 两通道RTD模块2080-SERIALISOL引脚图

该模块可支持2、3、4线传感器接口。由于三线和四线RTD在嘈杂的工业环境中准确性较好，所以较为常用。当使用这些传感器的时候，长度导致额外的电阻由第三个线（三线制）或额外两个线（四线制）进行补偿。

两线制传感器3m长的电缆读取温度时的最大误差为0.9℃。对于长度不足3m的传感器电缆，该误差<0.5℃。

三线、四线线制传感器20m长的电缆读取温度时的最大误差为0.2℃。对于长度不足3m的传感器电缆，该误差<0.2℃，不同线制的接线图如图3-31所示。

图3-31 （两线、三线单、三线双、四线）传感器的连接

（5）六通道微调电位计模拟量输入模块2080-TRIMPOT6

2080-TRIMPOT6模块提供了一种经济的方式，用于添加6个模拟量预设以实现对速度、位置和温度的控制。该模块可以放到Micro830控制器的任意槽中，但是不支持带电插拔，其模块的外观和端子如图3-32所示。

该模块的相关属性见表3-9。

图3-32 2080-TRIMPOT6外观及端子

表3-9 2080-TRIMPOT6硬件属性