ControlLogix

Guía de selección de ControlLogix

No es ningún secreto que Allen-Bradley ha sido un elemento básico para los PLC en lo que respecta a la fabricación estadounidense. Uno de sus sistemas más comunes es la arquitectura ControlLogix, específicamente los sistemas 1756 y 5580. Lanzada en 1997, la plataforma ControlLogix se introdujo y fue un gran paso adelante con respecto al PLC5 y el SLC anteriores, al mismo tiempo que introdujo el direccionamiento basado en etiquetas por primera vez. El modelo más antiguo de la familia ControlLogix es el Logix 5550 con el procesador L1, aunque quedaron obsoletos rápidamente con los L60 y L70, más rápidos, que ofrecían velocidades más altas y más memoria que la generación anterior. Avance rápido hasta 2015, se presentó el nuevo ControlLogix 5580 y dominó a la generación anterior al proporcionar hasta un 45 por ciento de capacidad de aplicación y un puerto Ethernet de 1 Gb para admitir E/S y aplicaciones con hasta 256 ejes de movimiento. Con un salto tan grande en la innovación y las velocidades de procesamiento, Allen-Bradley estaba planeando estos controladores esencialmente para preparar a futuro los sistemas que adoptarían estos últimos procesadores. A continuación, en 2018, se anunció la adición de los controladores Compact GuardLogix 5580 y 5380 a una línea de controladores ya abundante. Hasta el día de hoy, los controladores 5580 siguen siendo una opción popular para los consumidores.

Si bien el 5580 reina sobre la familia ControlLogix, hay muchas otras iteraciones de controladores a considerar al elegir actualizar o iniciar un sistema completamente nuevo.

Logix5550

La primera iteración de la familia ControlLogix también es generalmente la más económica de la línea, pero eso es por una buena razón. El controlador base viene estándar con solo 64 KB de almacenamiento; sin embargo, ese almacenamiento se puede actualizar con el uso de módulos de memoria opcionales como el 1756-M1 (512 KB), el 1756-M2 (1 MB) y el 1756-M3 (2 MEGABYTE). El controlador descontinuado opera con un solo puerto RS232 para comunicarse a través de las redes ControlNet, DH+, DeviceNet y EtherNet/IP. El controlador funciona con una batería cuyo número de pieza de repuesto es 1756-BA1 para su memoria de acceso aleatorio integrada no volátil.

En la cara principal del controlador hay indicadores LED de diagnóstico que se iluminan cuando un estado determinado está presente, como comunicación RS232 o estado de falla. Con él hay una tecla que se puede usar para cambiar manualmente el modo del controlador. El 1756-L1 se puede instalar en cualquier chasis ControlLogix, como 1756-A4, 1756-A7, 1756-A10, 1756-A13 y 1756-A17, y se puede insertar en cualquier ranura. Debido a esto, se pueden usar varios controladores para comunicarse entre sí en el mismo chasis. Todo lo cual es alimentado por el backplane desde la fuente de alimentación principal ControlLogix.

Este controlador puede controlar procesos de mediana escala, así como admitir estándares de lenguaje de programación definidos por IEC-61131-2, como lenguajes de programación Ladder, Function Block, Sequential Function Chart y Statement List. Utilizando su puerto RS232 integrado, el controlador proporciona una interfaz para dispositivos de programación, interfaz hombre-máquina (HMI), control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) y otros sistemas de visualización y control. También es compatible con la asignación de E/S independientes y distribuidas con el uso de módulos ControlLogix I/O, Flex I/O y POINT I/O.

Logix5560

El sistema Logix5560 es el primer sistema modernizado después del Logix5550. Demuestra ser bastante más rápido que su modelo anterior sin dejar de ser una buena opción para los consumidores conscientes del presupuesto. Estos controladores vienen con un puerto RS-232 incorporado para comunicación y pueden manejar hasta 250 conexiones de controlador. Todos los controladores L60 vienen con 478 KB de memoria de E/S y la memoria del usuario depende del modelo elegido.

Los controladores 1756-L6S Guard Logix también son una nueva actualización de la plataforma más moderna. Estos controladores ocupan dos ranuras, ya que necesitan un socio de seguridad 1756-LSP correspondiente al lado, pero funcionan igual que el modelo estándar con la adición de tareas relacionadas con la seguridad y control de E/S de seguridad. El Safety Partner se configura automáticamente en su controlador principal cuando se instala. Estos módulos de seguridad también vienen con revestimiento de conformación para protegerlos mejor contra entornos hostiles.

Otra opción para el Logix5560 es el controlador ControlLogix para entornos extremos 1756-L63XT para aquellos que necesitan un controlador para entornos de trabajo con temperaturas más altas. Este controlador funciona igual que el modelo estándar pero con la adición de ampliar la escala de temperatura de funcionamiento de +32 a 140 grados Fahrenheit (0 a +60 grados Celsius), a -13 a +158 grados Fahrenheit (-25 a +70 grados Celsius ). Los chasis ControlLogix compatibles con este controlador son 1756-A4LXT, 1756-A5XT, 1756-A7LXT y 1756-A7XT.

Opciones de conexión

• DeviceNet
• Red de control
• E/S remotas
• Ethernet/IP
• Autopista de datos Plus
• sincronizar enlace
• SERCOS
• Dispositivos de proceso y red de terceros

Comunicación de puerto serie

• ASCII
• DF1 dúplex completo/semidúplex
• radiomódem DF1
• DH-485
• Modbus vía lógica

Lenguajes de programación

• Diagrama de bloques de funciones
• escalera de relevos
• Gráfico de función secuencial (SFC)
• Texto estructurado

Movimiento Integrado

• Opciones analógicas como entrada de codificador, entrada LDT y entrada SSI
• Interfaz SERCOS
• Movimiento integrado a través de la red EtherNet/IP

Memoria del controlador

• 1756-L61 - 2 MB
• 1756-L62 - 4 MB
• 1756-L63 - 8 MB
• 1756-L64 - 16 MB
• 1756-L65 - 32 MB

Memoria del controlador para GuardLogix

• 1756-L61S: 2 MB de usuario/1 MB de seguridad
• 1756-L62S: 4 MB de usuario/1 MB de seguridad
• 1756-L63S: 8 MB de usuario/3,75 MB de seguridad

Logix5570

La serie ControlLogix 5570 es el siguiente paso adelante para la familia Logix y es un cambio bastante bienvenido. La serie L70 ahora es compatible con la redundancia y la inserción de eliminación bajo alimentación (RIUP). El rendimiento también ha aumentado hasta 2 veces con respecto al procesador de última generación. Con un nuevo diseño ecológico, la batería de iones de litio ha sido reemplazada por módulos de almacenamiento de energía basados en capacitores que se pueden quitar y reemplazar. Cada controlador solo ocupa un lugar en el chasis y se pueden instalar varios al mismo tiempo para una redundancia total. La adición de un revestimiento de conformación también se introdujo cuando se lanzó el 5570, generalmente indicado con un sufijo 'K' al final del número de pieza, así como un controlador de temperatura extendido (indicado con un XT en su lugar). El ControlLogix-XT funciona igual que el controlador estándar, pero puede soportar temperaturas de -13 a +158 grados Fahrenheit (-25 a +70 grados Celsius), a diferencia de +32 a 140 grados Fahrenheit (0 a +60 grados Celsius) para los controladores estándar. También vienen con un revestimiento de conformación para prolongar la vida útil del controlador y protegerlo de entornos hostiles y corrosivos.

Cada controlador se enviará con una tarjeta SD de 1 GB (1784-SD1) para almacenamiento de memoria no volátil opcional. Esto también se puede actualizar a 2 GB si es necesario con el 1784-SD2. Cada controlador puede admitir de 32 a 1000 programas/tareas según el software utilizado para configurarlos, así como 128 000 E/S digitales como máximo, 4000 E/S analógicas como máximo y un total de 128 000 E/S como máximo. Para la memoria del usuario, depende del controlador elegido, pero la memoria de E/S es de 0,98 MB en general.

Al igual que la generación anterior, Logix5570 también lanzó su propio Guardlogix para los controladores actualizados. Estos módulos de seguridad funcionan de manera similar al controlador estándar, pero usan un socio de seguridad rojo (1756-LSP) para realizar sus funciones de seguridad y lograr hasta SIL CL 3/PLe/Cat. 4. Estas dos tarjetas emparejadas ocupan dos ranuras en el bastidor disponible, pero un beneficio importante es tener funciones de seguridad y estándar juntas. El Safety Partner no requiere configuración adicional por parte del usuario y se configura automáticamente en el sistema.

Conexiones

El puerto USB 2.0 (12 MBps) incorporado permite la comunicación a través de lo siguiente:

• DeviceNet
• Red de control
• E/S remotas
• Ethernet/IP
• Autopista de datos Plus
• sincronizar enlace
• SERCOS
• Dispositivos de proceso y red de terceros

Lenguajes de programación

• Diagrama de bloques de funciones
• escalera de relevos
• Gráfico de función secuencial (SFC)
• Texto estructurado

Movimiento Integrado

• Opciones analógicas como entrada de codificador, entrada LDT y entrada SSI
• Interfaz SERCOS
• Movimiento integrado a través de la red EtherNet/IP

Módulos de almacenamiento de energía de condensadores

• 756-ESMCAP, 1756-ESMCA (extraíble, se envía instalado con cada controlador)
• 756-ESMNSE, 1756-ESMNS (extraíble, sin respaldo de energía residual WallClockTime)
• 756-ESMNRM, 1756-ESMNRM (no extraíble, ayuda a evitar la conexión USB y el uso de la tarjeta SD para proteger el controlador)

Memoria del controlador

• 1756-L71/L71K - 2 MB
• 1756-L72/L72K - 4 MB
• 1756-L73/L73K - 8 MB
• 1756-L74/L74K - 16 MB
• 1756-L75/L75K - 32 MB

Memoria del controlador para GuardLogix

• 1756-L71S/L71SK: 2 MB de usuario/1 MB de seguridad
• 1756-L72S/L72SK: 4 MB de usuario/2 MB de seguridad
• 1756-L73S/L73SK: 8 MB de usuario/4 MB de seguridad

Certificaciones de revestimiento conformado

• ANSI/ISA 71.04.2013 G3 Medio ambiente
• CEI 61086-3-1 Clase 2
• IPC-CC-830
• MIL-I-46058C
• EN60068-2-52 prueba de niebla salina, nivel de severidad 3

Sistema de redundancia

Un sistema de redundancia consta de dos chasis 1756 idénticos para actuar como controlador principal y respaldo. Para ello, se deben cumplir ciertos criterios, tales como:

• Un número idéntico de ranuras
• Módulos idénticos dentro de esas mismas ranuras
• Ya sea un módulo 1756-RM2 o 1756-RM2XT por chasis, una vez más, siendo idéntico
• Hasta dos controladores ControlLogix 5570 o XT
• Hasta dos cables 1756-RMCx
• Un controlador ControlLogix 5570 redundante conecta el sistema de E/S redundantes 1715 a través de una red EtherNet/IP, todo controlado por el módulo de comunicación 1756-EN2TR

Funciones del sistema de redundancia no admitidas

• Todas las funciones de movimiento
• Cualquier función SIL 3

Control de armaduraLogix

Con la familia Logix5570 se introdujo el controlador Armor ControlLogix. El 1756-L72EROM y el 1756-L73EROM se construyeron para combinar un controlador L72 o L73 con dos módulos de comunicación 1756-EN3TR compatibles con EtherNet/IP DLR, todos contenidos en una carcasa con certificación IP67 para montar en las máquinas correspondientes. Si bien este controlador funciona de manera idéntica al L72/L73, sus módulos de almacenamiento de energía no se pueden quitar ni reemplazar. De acuerdo con la tendencia de las piezas no reemplazables, el 1756-L72EROM también está protegido por un fusible soldado que debería protegerlo si el rango de entrada supera su máx. de 32 V CC, así como también de los peligros de incendio por cortocircuitos. Una cosa que también se debe tener en cuenta es que estos controladores no admiten la redundancia del controlador, lo que significa que un segundo controlador no puede hacerse cargo de las tareas si el primero cae en un estado defectuoso. El 1756-L72EROM/L73EROM viene con un gabinete UL tipo 4/4x, mide 9,4 x 11,5 x 6,5 pulgadas y pesa 15,50 libras o 7,04 kg.

Con la adición del 1756-L72EROM/L73EROM en la familia ControlLogix, Allen-Bradley también introdujo una variante de seguridad, el 1756-L72EROM S /L73EROM S. Este controlador funciona de manera similar al modelo que no es de seguridad, pero con la adición de 2 MB de memoria de seguridad y soporte para opciones de comunicación estándar y de seguridad a través de redes EtherNet/IP.

Logix5580

Estos procesadores son los controladores más modernos y actualizados de la línea. Con un diseño completamente nuevo, la adición de módulos de seguridad, controladores de temperatura extrema, potentes procesadores con velocidades operativas de 5 a 20 veces más rápidas que las 5570 y 5560 y seguridad mejorada (certificación ISO 27001), es bastante comprensible por qué Allen-Bradley sugiere que los propietarios de plantas primerizos o aquellos que buscan una actualización comiencen primero con la serie 5580.

Los controladores de la serie Logix5580 ahora vienen con un puerto ethernet incorporado de 1 Gb para comunicaciones de alta velocidad, E/S y control de movimiento con el puerto USB 2.0 previamente incorporado. A diferencia de los modelos anteriores, estas tarjetas ahora se envían con una tarjeta SD de 2 GB preinstalada, que se consideró una actualización de la anterior.

Con la nueva generación de controladores se lanzó el GuardLogix 5580, capaz de lograr hasta SIL 2/PLd (categoría 3) con un solo controlador y el uso de la tarea de seguridad y E/S de seguridad. Si un socio de seguridad se empareja con el controlador original, permite que la integridad de seguridad alcance SIL 3. Este nivel de integración permite que su memoria de seguridad sea leída por dispositivos lógicos y externos, como HMI y otros controladores, para minimizar la necesidad de condicionar la memoria de seguridad para su uso en otro lugar. Esto permite la integración de todo el sistema y la capacidad de mostrar el estado de seguridad en pantallas o marquesinas. Estos controladores de seguridad también están disponibles con un revestimiento de conformación, con el sufijo "SK" al final del número de producto y el sufijo "S" sin revestimiento de conformación.

Los controladores de proceso ControlLogix 5580 también se lanzaron con la última generación de controladores. Estos están hechos específicamente para lugares de trabajo e industrias peligrosas como minería, metales, alimentos, petróleo, cervecería y más. Estos controladores se enfocan en el control de procesos en toda la planta mientras que también están configurados con el modelo de asignación de tareas de procesos predeterminado e instrucciones de proceso PlantPAx dedicadas para un flujo de trabajo mucho más eficiente. Estos controladores están designados con el sufijo "P" al final del número de producto.

Al igual que la generación anterior, el 5580 también viene con su controlador de temperatura extrema (sufijo "EXT" en el número de pieza) para ampliar la escala de temperatura de funcionamiento de +32 a 140 oF (0 a +60 oC), a -13 a +158 oF (-25 a +70oC). Estos controladores vienen con un diseño enfriado por convección, mantienen todas las certificaciones de producto del controlador estándar y se prueban según ANSI/ISA-S71.04-1985; normas clase G3. También se recomienda a los clientes que hayan usado previamente el chasis LXT que los reemplacen con la versión K del chasis.

Conexiones

El puerto USB 2.0 integrado (12 MBps) y el puerto Ethernet dedicado (1 Gbps) permiten la comunicación a través de lo siguiente:

• DeviceNet
• Red de control
• E/S remotas
• Ethernet/IP
• Autopista de datos Plus
• sincronizar enlace
• SERCOS
• Dispositivos de proceso y red de terceros

Conexiones de red por módulo de red en el chasis local

• 128 Ethernet/IP; 64 TCP (1756-ENBT)
• 256 Ethernet/IP; 128 TCP (1756-EN2x)
• 528 Ethernet/IP; 512 TCP (1756-EN4TR)
• 40 ControlNet (1756-CNB/D, 1756-CNB/E)
• 100 ControlNet (1756-CN2/A)
• 128 ControlNet (1756-CN2/B)

Lenguajes de programación

• Diagrama de bloques de funciones
• Lógica de escalera de relés
• Gráfico de función secuencial (SFC)
• Texto estructurado

Movimiento Integrado

• Opciones analógicas como entrada de codificador, entrada LDT y entrada SSI
• Interfaz SERCOS
• Movimiento integrado a través de la red EtherNet/IP

Memoria del controlador

• 1756-L81/L81K/L81EXT - 3 MB
• 1756-L82/L82K/L82EXT - 5 MB
• 1756-L83/L83K/L83EXT - 10 MB
• 1756-L84/L84K/L84EXT - 20 MB
• 1756-L85/L85K/L85EXT - 40 MB

Memoria del controlador para GuardLogix

• 1756-L81ES/L81ESK: 3 MB de usuario/1,5 MB de seguridad
• 1756-L82ES/L82ESK: 5 MB de usuario/2,5 MB de seguridad
• 1756-L83ES/L83ESK: 10 MB de usuario/5 MB de seguridad
• 1756-L84ES/L84ESK: 20 MB de usuario/6 MB de seguridad

Memoria de controlador para controladores de proceso

• 1756-L81EP - 3 MB
• 1756-L83EP - 10 MB
• 1756-L85EP - 40 MB

Certificaciones de revestimiento conformado

• ANSI/ISA 71.04.2013 G3 Medio ambiente
• CEI 61086-3-1 Clase 2
• IPC-CC-830
• MIL-I-46058C
• EN60068-2-52 prueba de niebla salina, nivel de severidad 3

Requisitos de redundancia

El sistema de alta disponibilidad 5580 permite cambiar rápidamente entre sistemas redundantes en caso de pérdida de energía, falla mayor, extracción/inserción de cualquier módulo, falla de un módulo, pérdida de una conexión EtherNet/IP y cambio solicitado por el programa. Para habilitar esta función, dos sistemas 5580 idénticos deben contener estos componentes ControlLogix:

• Una fuente de alimentación ControlLogix
• Un módulo de redundancia ControlLogix 1756-RM2
• Los módulos de redundancia vinculan el par de chasis redundantes para monitorear eventos en cada chasis e iniciar respuestas del sistema según sea necesario.
• Al menos un módulo de comunicación ControlLogix EtherNet/IP

Funciones de redundancia no admitidas

• Cualquier función de movimiento
• E/S compacta 5000
• Redes DeviceNet, ControlNet, RIO y Data Highway+
• Tareas de eventos
• Supervisor de firmware
• Certificación de seguridad IEC 62443-4-2
• Conexiones de unidifusión de entrada o consumidas
• Protección de origen y ejecución basada en licencias
• Envío de mensajes a PLC-2, PLC-3, PLC-5, SLC y otros controladores heredados
• El puerto Gigabit Ethernet incorporado del controlador

Conclusión

ControlLogix es una plataforma extensa con muchos controladores diferentes para elegir. Es importante realizar investigaciones y consultar guías como estas para ayudar a elegir la configuración perfecta para sus necesidades. Si bien hay muchos para elegir, Allen-Bradley recomienda que el sistema 5580 esté en el centro de su flujo de trabajo. Si bien esa es una excelente opción, el presupuesto juega un papel importante en la selección de estos controladores. Depende del comprador comprometer las velocidades del controlador para el presupuesto, ya que estos controladores en su mayoría siguen las mismas especificaciones y potencia de proceso. No se perdería mucho de un sistema 5570 en comparación con un sistema 5580 a menos que desee la flexibilidad de tener la opción de un solo controlador de seguridad o controladores de proceso.