ControlLogix实验设备机型

由Allen-Bradley生产的GuardLogix集成安全系统如图8-19所示，其断开状态是安全状态，即能够保证系统安全停止。完全完整性等级SIL3（IEC 61508），Cat2、3、4（EN 954）安全控制，有49条经过TÜV认证的安全指令。

图8-19 GuardLogix集成架构

1.GuardLogix控制器

GuardLogix控制器是由首要控制器1756-L6xS和安全伴侣1756-LSP组成的，这两个模块在集成架构中共同作用。注意，安全伴侣必须安装在首要控制器的右侧，而且两个模块的固件版本号必须精确匹配，才能建立安全应用中所需要的控制上的伙伴关系。下面分别介绍首要控制器和安全伴侣的作用。

1）首要控制器1756-L6xS执行标准和安全功能，同时还要与安全伴侣通信，其中，标准功能如下：I/O控制；逻辑；定时；计数；生成报表；通信；算术运算；数据文件处理。首要控制器包含有一个中央处理器、I/O接口和存储器，其中，1756-L61S有2MB的标准任务和元件存储容量，1MB的安全任务和元件存储容量；1756-L62S有4MB的标准任务和元件存储容量，1MB的安全任务和元件存储容量。

2）安全伴侣是为相关安全系统提供冗余的协处理器，它没有钥匙开关来控制操作模式，也没有RS 232通信口，其组态和操作是由首要控制器负责的。

2.GuardLogix系统的优势

1）GuardLogix是一款符合SIL3安全标准的ControlLogix处理器，它基于一个主安全处理器和一个配对安全处理器（配对安全处理器是系统的一部分，自动设置，无需组态）构成的双处理器（loo2）架构，保证了系统仍然是一个单一项目。

2）GuardLogix使用RSLogix 5000标准开发环境，用户可以在一个项目中同时执行安全控制和标准控制，不需要手动分离标准内存和安全内存。RSLogix5000 V16版为GuardLogix开启了新功能之门，它可以实现ControlLogix的全部未受限标准功能，包括顺序、运动、驱动和过程控制。需要注意的是，RSLogix 5000第14或16及以上的版本支持SIL3安全集成等级，第15版本不支持SIL3安全集成等级，而且安全任务仅支持梯形图语言。

3）通过方便的开发调试环境，在安全应用开发期间，可以有多个用户编辑该项目；由于允许在线编辑和强制，因此其开发过程类似于标准应用的开发过程。一旦项目通过测试并准备最后确认，用户要将该安全任务设置为SIL3安全级别，然后由GuardLogix控制器强制执行，安全内存被锁定并被保护，安全逻辑不能修改。一旦安全被锁定到SIL3标准，GuardLogix的标准侧操作起来就像一个普通的Logix控制器。

4）由于安全被集成，安全内存能被标准逻辑和外部设备读取，不需要花费时间从一个指定的安全设备读取安全数据，从而使系统范围内的集成变得更加容易，而且能在显示器上方便地显示安全状态，这是GuardLogix系统的时间优势。

5）SIL2和SIL3是机械和加工安全应用最普遍的安全级别，GuardLogix可用在遵从SIL2和SIL3安全级别产品的应用场合。

3.DEMO实验箱介绍

本章通过DEMO箱上的实验操作来讲解GuardLogix系统是如何实现安全控制的，完成实验所需的硬件和软件如下：

（1）硬件

CLX-电源1756-PA75；

CLX-框架1756-A4；

GuardLogix控制器1756-L61S；(www.xing528.com)

GuardLogix SafetyPartner 1756-LSP；

DeviceNet Scanner 1756-DNB；

1791DS-IB8XOB8 DeviceNet Safety（实现安全协议的标准设备网）I/O；

Ethernet网桥1756-ENBT；

Point I/O DeviceNet适配器1734-ADN；

Point I/O 8 pt输入模块1734-IB8；

Point I/O 8 pt输出模块1734-OB8。

本实验的实验箱硬件接线简图如图8-20所示。

图8-20中，IN0为紧急停止按钮（EMERGENCY STOP）的输入通道0；IN1为紧急停止按钮（EMERGENCY STOP）的输入通道1；IN2为K1/K2接触器的辅助反馈通道；Out0为安全输入/输出模块的Out0（该点硬接线到接触器K1的线圈）；Out1为安全输入/输出模块的Out1（该点硬接线到接触器K2的线圈）；T0为紧急停止按钮（EMERGENCY STOP）输入通道0的信号测试源；T1为紧急停止按钮（EMERGENCY STOP）输入通道1的信号测试源；T2为来自K1/K2的反馈信号测试源；T3为功能屏蔽灯信号测试源。

紧急停止按钮被硬线接至Safety I/O模块，Safety I/O模块则通过以1756-DNB为网桥的DeviceNet Safety连接到GuardLogix控制器上。图8-20左下方的两个按钮分别用于故障复位和电路复位，和所有的指示灯一样，采用DEMO箱中的标准Point I/O连接到DeviceNet上。安全输入/输出模块的两个输出端Out0和Out1连接到100S接触器的线圈上，100S接触器的反馈端串联接到Safety I/O模块的IN2输入端。功能屏蔽输出从安全模块的功能屏蔽电源T3接线至紧急停止按钮的指示灯上。其中，DEMO箱上LAMP WIRE OFF、E-STOP WIRE OFF（如果轻按E-STOP WIRE OFF按钮，该按钮不会锁住，相当于给非保持型按钮输入一个脉冲信号）、SHORT CH-TO-CH三个按钮是带锁的。

图8-20 硬件接线简图

将安全输入/输出模块和标准输入/输出模块集成于同一个DeviceNet网络上，这是由于“安全”是内置于设备中的而不会影响到本地物理网络，这样就可以实现安全元件和标准元件在同一个DeviceNet网络中互相通信。在DeviceNet上使用CIP Safety（通用工业安全协议），用于安全I/O连接；在Ethernet上使用CIP Safety（通用工业安全协议），用于Guard-Logix处理器之间的安全互锁，这使多个GuardLogix处理器能够共享不同区域之间安全互锁的安全数据。

（2）软件

RSLogix 5000（14或16以上的版本，15版本不支持SIL3安全集成等级）；

RSLinx；

RSNetWorx for DeviceNet。