Modicon Quantum系统I/O架构

    Modicon Quantum系统具有灵活的I/O架构，可以定制出满足各种需求的解决方案。Quantum主要有以下3种I/O架构。    (1)本地I/O架构    Quantum PLC为控制系统提供本地I/O支持，能以最有效的接线方式从现场到达主控机柜。本地机架可以通过扩展底板，经底板扩展电缆扩展到第二个底板，本地I/O架构中最多可以有2×16=32个槽位以供使用。    但是，用Quantum扩展模块扩展本地I/O后，不能增加本地I/O的输入字和输出字，2个机架的本地I/O的输入／输出字仍为64字输入，64字输出。虽然如此，对于离散量较多的系统，使用扩展模块，能大大增加离散量的点数，从而省去了远程I/O (RIO)分站。例如，不接扩展模块时，一个16槽的机架，如果都配32点的离散量模块，最多可以带14×32=448个离散量I/O点，加扩展模块后，两个16槽机架的系统最多能带14×32+13×32=864个离散量I/O点。所以，对于离散量较多的系统，如果本地I/O点数不够用，可以考虑用扩展模块，以增加I/O点数。    本地I/O的构架适合于控制设备比较集中，控制点数相对较少，控制要求高的场合。本地I/O架构如图2-3所示。
    图2-3    本地I/O架构示意图    (2)远程I/O架构    对于需要I/O远程分站，同时要求具有最高I/O性能，或者需要连接Modicon传统I/O设备的应用中，Modicon Quantum系统提供了一种远程I/O体系结构解决方案。    远程I/O架构，采用基于S908 RIO通信协议的远程网络技术，由安装于本地机架上的S908 RIO通信适配器模块，通过同轴电缆或者光纤连接RIO分站上的S908 RIO网络接口模块，能够支持冗余的I/O通信。S908 RIO是专有的确定性通信协议，能确保通信的高度实时性和安全性，远程站上的I/O与本地I/O的每个扫描周期同步更新。S908 RIO同轴电缆的通信速率恒定为1.544Mb/s，不随站点数和通信距离的增加而衰减。一个S908RIO网络模块最多能够连接理个远程分站，每个分站可支持多达128个I/O字。远程I/O架构如图2-4所示。
    图2-4    远程I/O架构示意图    (3)分布式I/O架构    对于控制点数比较分散，实时性和经济性都有比较严格要求的应用，Modicon Quantum系统提供了一种分布式I／O体系结构解决方案。    分布式I/O架构通常采用的通信协议是Modbus Plus，由CPU模块上集成的Modbus Plus端口或者专用的MB+通信适配器模块，通过双绞线连接分布式I／O站上的MB+通信接口模块。每个CPU模块可以通过集成的MB+端口和MB+通信适配器最多连接3个Modbus Plus网络，每个网络最多可带63个Modbus Plus节点。所有支持MB+的设备，均可并存于分布式I/O网络中。    分布式I/O架构如图2-5所示。    分布式I/O构架中，除了采用Modbus Plus协议以外，还可以采用Modbus TCP/IP工业以太网协议或Profibus DP总线等多种协议。
    图2-5    分布式I/O架构示意图    本地I/O、远程I/O、分布式I／O的主要性能区别如表2-2所示。    表2-2    本地I/O、远程I/O、分布式I/O的主要性能区别
    Modicon Quantum PLC系统的三种I/O构架，常常混合搭配使用，系统灵活可靠，是Modicon Quantum最重要的特点之一。