GE 90–70系列Genius总线控制器
产品概述
Series 90–70 Genius Bus Controller(型号 IC697BEM731)是用于将 Genius I/O 串行总线与 Series 90–70 PLC 连接的接口模块,支持与 Genius I/O 块、远程 I/O 站点、手持监控器等设备通信,可实现数据传输、诊断、分布式控制和冗余等功能,遵循多项国际标准,适用于多种自动化控制场景。
警告、注意事项说明
警告(Warning):用于强调设备中存在可能导致人身伤害的危险电压、电流、温度或其他条件,在疏忽可能导致人身伤害或设备损坏的情况下使用。
注意(Caution):用于提示如果不注意可能会损坏设备的情况。
注释(Note):仅用于提醒用户特别重要的、有助于理解和操作设备的信息。

系统概述
Series 90–70 PLC 总线控制器(产品编号 IC697BEM731)用于将 Genius I/O 串行总线与 Series 90–70 PLC 连接。
Genius 总线可服务的设备包括:
Genius 模块:提供与多种离散、模拟和特殊用途现场设备的接口,具有先进的诊断能力和许多可通过软件配置的功能。
远程节点:通过远程 I/O 扫描器模块连接到总线的 Series 90–70 I/O 机架,每个远程节点可包含离散和模拟 I/O 模块的任意组合,最多提供 128 字节的输入数据和 128 字节的输出数据。
手持监视器:可作为便携式设备或永久安装,提供方便的操作员界面,用于模块设置、数据监控和诊断。
多个主机:用于通过数据报和全局数据进行通信。
总线可实现多种功能,如通过程序中的通信命令增强 I/O 控制、仅用于 I/O 控制、专门用于 CPU 通信,还可开发更复杂的系统。
总线控制器数量
3.0 及更高版本 CPU 的 Series 90–70 PLC 系统最多可包含 31 个总线控制器。
早期 CPU 版本最多可容纳 16 个总线控制器。
在某些冗余系统配置中,可使用的总线控制器数量更少,详情见第 6 章。

总线上的 I/O 设备
总线上的 I/O 设备可以是 Genius I/O 模块,或一个或多个远程节点中的标准 Series 90–70 I/O 模块。
一个 Genius 总线可服务的 I/O 电路总数取决于所使用的 I/O 设备类型和 CPU 中的可用内存。
Genius 模块的内存要求:
对于 % I 和 % Q 内存,所示大小以位为单位;对于 % AI 和 % AQ 内存,所示大小以字为单位。
不同类型的模块(如 115 VAC 分组 I/O 模块、115 VAC 隔离 I/O 模块等)有不同的最大内存要求。
许多 Genius I/O 模块在同一模块上既有输入又有输出,在 Logicmaster 90 软件中配置为既有输入又有输出的模块将在 % I 和 % Q 内存中占用相同的参考,未使用的参考不能分配给其他输入或输出,不应在应用程序中使用。
远程节点的内存要求:一个 90–70 远程 I/O 扫描器(IC697BEM733)及其所服务的模块组成 Genius 总线上的一个远程节点,远程节点可包含 Series 90–70 离散和模拟输入输出模块的任意组合,最多总计 128 字节的输入和 128 字节的输出(8 个离散点代表一个字节,1 个模拟通道使用 2 个字节)。
总线控制器描述
总线控制器是标准的机架安装式 Series 90–70 PLC 模块。
状态 LED:正面的 LED 指示其运行状态,顶部两个 LED 在正常运行时应亮起,底部 LED 未使用。
Module OK:显示总线控制器的状态,在加电诊断期间闪烁。
Channel OK:显示总线的状态,总线正常运行时稳定亮起,间歇性总线错误时闪烁,总线故障时熄灭,未从 PLC CPU 收到配置时也熄灭。
手持监视器连接器:总线控制器面板上的手持监视器连接器用于连接手持监视器,对于 IC697BEM931 总线控制器,若存在下部 HHM 连接器则不使用。除 I/O 模块设备编号分配外,所有手持监视器功能都可通过连接到总线控制器的 HHM 执行,建议使用 IC660HHM501C(或更高版本)的手持监视器以确保与 Series 90–70 PLC 的正常运行。
端子组件:串行总线和屏蔽线连接到总线控制器正面的可移除端子排,对于 IC697BEM931 总线控制器,仅使用上部三个端子。为在不干扰总线连续性的情况下移除端子组件,需使用跳线,

Genius 总线
总线类型:Daisy - chained 总线电缆;单双绞线加屏蔽或 Twinax。也可使用光纤电缆和调制解调器。
总线终端:电气总线电缆两端接 75、100、120 或 150 欧姆电阻。
波特率:可配置,标准 153.6 Kbaud、扩展 153.6 Kbaud、76.8 Kbaud 或 38.4 Kbaud。
最大总线长度:38.4 Kbaud 时 7500 英尺,76.8 Kbaud 时 4500 英尺,扩展 153.6 Kbaud 时 3500 英尺,标准 153.6 Kbaud 时 2000 英尺。每个波特率下的最大长度还取决于电缆类型,第 2 章提供了完整的电缆类型列表,显示了相应的总线长度和波特率。使用带调制解调器的光纤电缆段可实现更长的总线长度。
最大设备数量:153.6 Kbaud 标准、153.6 Kbaud 扩展或 76.8 Kbaud 时 32 个设备;38.4 Kbaud 时 16 个设备,包括总线控制器,通常还有一个手持监视器。
数据编码:每个位编码为三个双脉冲,接收器进行多数表决以纠正任何单个双脉冲错误。双脉冲是由正电压然后负电压偏移组成的交流代码,对双脉冲进行单独采样以抑制低频和高频干扰。
调制技术:频移键控(FSK)0 至 460.8 KHz 最大值(153.6 Kilobaud)。
隔离:2000 伏高压,1500 伏瞬态共模抑制。
信噪比:60 db。


总线控制器操作
总线控制器处理 PLC 与总线上设备之间的所有数据传输,需要对接两个完全独立且异步的活动:Genius 总线扫描(总线上设备之间的通信周期,遵循总线地址 0 - 31 的顺序)和 CPU 扫描(包括 CPU 和总线控制器之间通信的操作周期)。
总线控制器通过维护两个独立的板载 RAM 存储器来管理总线和 CPU 之间的数据传输,一个与总线接口,另一个与 CPU 接口,总线控制器自动在这两个存储器之间传输数据,在需要时向总线或 CPU 提供数据。
Genius 总线扫描:总线扫描包括 “令牌” 在总线上的设备之间的一个完整循环,总线上的设备可能包括其他总线控制器或远程 I/O 扫描器以及 Genius 模块。在总线扫描期间,总线控制器自动执行接收总线上设备发送的所有输入数据、广播全局数据、更新输出(在允许的情况下)、接收总线上设备发出的任何故障消息并设置诊断状态参考供 CPU 使用、将从 CPU 收到的单个命令发送到相应设备等操作。通信令牌传递到所有设备所需的时间取决于波特率、总线上设备的数量和类型以及全局数据和数据报通信的使用情况。
来自总线上设备的输入数据:每次模块或远程 I/O 扫描器拥有通信令牌时,总线控制器都会接收它们发送的输入数据(由于此数据是广播的,可能会被总线上运行的任何其他总线接口模块接收)。总线控制器存储接收到的所有输入数据,CPU 每次扫描时都会从总线控制器读取所有离散和模拟输入(模拟数据不进行多路复用)。
来自 CPU 的输出数据:随着应用程序的执行,CPU 将输出和任何命令发送到总线控制器,总线控制器存储此数据,每次拥有通信令牌时在总线上传输。与广播的输入不同,输出被定向到应接收它们的特定设备。
诊断:Genius 模块和总线上的其他设备会自动向 PLC 报告故障、警报和某些其他预定义条件。任何总线扫描期间只能发送一个诊断消息,如果在该扫描期间已发送(由另一个设备)故障消息,则设备会将自己的诊断消息保存到下一个可用的总线扫描。总线控制器存储接收到的任何诊断消息,Series 90–70 CPU 会自动读取它们,然后可以使用 Logicmaster 90–70 软件在故障表中显示故障并从编程器清除,详情见第 4 章。Genius 手持监视器也可用于诊断和故障清除。除了 Genius 设备的内置诊断功能外,Logicmaster 90–70 应用程序还可以利用 Series 90–70 PLC 提供的其他诊断机制,如为 Genius 使用定义的系统状态参考、可用于检测故障和无故障条件的故障和无故障触点、可用于指示模拟值何时达到指定警报限制的警报触点。
数据报(Datagrams)
Series 90–70 总线控制器支持所有 Genius 数据报,包括 Read ID、Read ID Reply、Read Configuration、Read Configuration Reply、Write Configuration、Assign Monitor、Read Diagnostics、Read Diagnostics Reply、Write Point、Read Block I/O、Read Block I/O Reply、Report Fault、Pulse Test、Pulse Test Complete、Clear Circuit Fault、Clear All Circuit Faults、Switch BSM、Read Device、Read Device Reply、Write Device、Read Data、Read Data Reply、Write Data、Read Map、Read Map Reply、Write Map 等,每种数据报都有其特定的描述和功能。
