Neuer CompactLogix 1769-L33ERM Ser A 1769L33ERM

Allen-Bradley 1769-L33ERM | CompactLogix 5370 L3 EtherNet/IP-Controller — 2MB, Dual Ethernet mit DLR, 8-Achsen CIP-Bewegung, 32 Tasks, DIN/Panelmontage

Übersicht

Der Allen-Bradley 1769-L33ERM ist ein programmierbarer Automatisierungscontroller der CompactLogix 5370 L3-Serie mit integrierter Bewegungssteuerung über EtherNet/IP — die Endung "M" unterscheidet ihn vom Basismodell 1769-L33ER durch seine integrierte CIP (Common Industrial Protocol)-Bewegungsfähigkeit, die eine koordinierte Achsensteuerung ohne separates Bewegungssteuerungsmodul ermöglicht.

Er positioniert sich in der Mitte der CompactLogix 5370 L3-Familie, oberhalb des -L30ERM (der keine Bewegungssteuerung integriert) und unterhalb des -L36ERM (der einen Speicher-Upgrade auf 4MB bietet), was ihn zur Standardwahl für Maschinensteuerungsanwendungen macht, die Logik, E/A und mehrachsige Servo-Bewegungssteuerung in einem einzigen kompakten Controller kombinieren.

Der 2MB-Benutzerspeicher des Controllers ermöglicht umfangreiche Anwendungsprogramme: komplexe Leiterplattenschaltungen, strukturierter Text für Prozessberechnungen, Funktionsbausteindiagramme für Regelkreise und die Bewegungsaufgabenprogramme, die Achsenpositions- und Geschwindigkeitsprofile verwalten.

Zur Referenz: Ein 2MB-Programmspeicher in einem CompactLogix unterstützt typischerweise mehrere hundert Leiterplattenschaltungen, mehrere E/A-Baumkonfigurationen, Dutzende benutzerdefinierter Datentypen und mehrere Bewegungsprofile gleichzeitig — mehr als ausreichend für mittelgroße Maschinen und Produktionslinien, die den natürlichen Anwendungsbereich des Controllers darstellen.

Wo sich der 1769-L33ERM gegenüber einfacheren L3-Controllern auszeichnet, sind seine dualen EtherNet/IP-Ports mit Device Level Ring (DLR)-Unterstützung.

Die beiden physischen Ethernet-Anschlüsse am Controller ermöglichen die Teilnahme an Ringnetzwerktopologien: Das DLR-Protokoll ermöglicht es dem Netzwerk, sich automatisch von einem einzelnen Kabel- oder Anschlussfehler zu erholen, indem der Datenverkehr auf der anderen Seite des Rings umgeleitet wird.

In einer Maschinenumgebung, in der Vibrationen, Kabelverschleiß oder Anschlusskorrosion eine Netzwerkverbindung ohne Vorwarnung unterbrechen können, bietet DLR die schnelle automatische Wiederherstellung, die die Produktion bei einzelnen Ausfällen aufrechterhält, ohne dass ein Eingriff des Bedieners erforderlich ist.

Schlüsselspezifikationen

Dual EtherNet/IP und Device Level Ring Topologie

Das Dual-Port-Ethernet des 1769-L33ERM unterstützt drei verschiedene physische Topologien, die jeweils für unterschiedliche Installationsszenarien geeignet sind:

Lineare Topologie: Die beiden Ports bilden eine Durchgangskette — ein Port verbindet sich mit dem vorgelagerten Gerät, der andere mit dem nächsten nachgelagerten Gerät.

Einfach zu verkabeln, geringe Komponentenanzahl, aber ein einzelner Kabelfehler unterbricht das gesamte nachgelagerte Segment.

Stern-Topologie: Beide Ports verbinden sich mit demselben verwalteten Ethernet-Switch, der die Ring-Weiterleitung bereitstellt. Erfordert einen Switch, ermöglicht aber, dass jedes Gerät unabhängig getrennt werden kann, ohne andere zu beeinträchtigen.

Device Level Ring (DLR): Die beiden Ports sind in einem Ring verdrahtet — Port 1 des Controllers verbindet sich mit einem Ende des Rings und Port 2 mit dem anderen.

Der DLR-Supervisor (der Controller selbst kann als Ring-Supervisor fungieren) überwacht die Ringintegrität und leitet den Datenverkehr bei Erkennung eines Ringbruchs in etwa 300 Mikrosekunden automatisch um.

Diese Wiederherstellungsgeschwindigkeit ist schnell genug, dass die Echtzeit-Bewegungs- und E/A-Steuerung ohne Synchronisationsverlust bei den meisten einzelnen Ausfällen fortgesetzt wird.

Bei Werkzeugmaschinen und Verpackungslinien, bei denen die gesamte E/A, Antriebe und HMI im EtherNet/IP-Netzwerk vorhanden sind, ist die DLR-Topologie zum Standard für jede Installation geworden, bei der ungeplante Ausfallzeiten erhebliche Kosten verursachen.

CIP-Bewegungssteuerung — 8 Achsen mit Kinematik

Die Bezeichnung "M" in der Teilenummer des 1769-L33ERM steht für integrierte CIP-Bewegungssteuerung. CIP Motion erweitert das EtherNet/IP-Protokoll, um die Antriebssynchronisation über Standard-Ethernet-Infrastruktur zu ermöglichen, wobei die SYNCHRONOUS UPDATE-Zeit in der periodischen Aufgabe des Controllers verwendet wird, um Positions- und Geschwindigkeitsbefehle an Allen-Bradley Kinetix Servoantriebe in präzise getakteten Intervallen zu koordinieren.

Der 1769-L33ERM unterstützt bis zu 8 koordinierte Bewegungsachsen mit Kinematik. Die Kinematikfunktion ermöglicht mehrachsige koordinierte Bewegungen in kartesischen und Delta-Roboter-Konfigurationen — der Controller übernimmt die mathematische Transformation zwischen Gelenkraum (einzelne Achsenpositionen) und Arbeitsraum (Endeffektorposition in X, Y, Z), wodurch Werkzeugpfade direkt in Arbeitsraumkoordinaten programmiert werden können, anstatt manuell auf jeden Achsenwinkel oder jede Position umzurechnen.

Für Verpackungsmaschinen mit 3-Achsen-Delta-Pick-and-Place-Robotern eliminiert die Kinematikfähigkeit des 1769-L33ERM die externe Kinematiksteuerung, die ältere Delta-Roboterinstallationen benötigten.

Der Controller übernimmt die Koordinatentransformation intern neben den anderen E/A-, Kommunikations- und Sequenzierungsaufgaben der Maschine.

Interne Energiespeicherung — Batterieloser Betrieb

Der 1769-L33ERM verzichtet auf die Backup-Batterie, die ältere CompactLogix-Generationen benötigten, indem er interne Energiespeicher — Kondensatoren — verwendet, um SRAM-Daten während einer Stromunterbrechung lange genug zu erhalten, damit der Controller seinen Speicherzustand auf die SD-Karte schreiben kann.

Nach Wiederherstellung der Stromversorgung liest der Controller seinen Zustand von der SD-Karte zurück und setzt den Betrieb vom gespeicherten Zustand fort.

Diese batterielose Architektur eliminiert einen wiederkehrenden Wartungsaufwand (Batteriewechsel in Intervallen von 3-5 Jahren) und beseitigt das Risiko von verlorenen Programmen und Konfigurationsdaten durch eine unbemerkte erschöpfte Batterie.

Die SD-Karte selbst kann Firmware-Dateien, EDS-Dateien (Electronic Data Sheet) für angeschlossene Geräte und vollständige Programmsicherungen enthalten — eine austauschbare Sicherungskopie der vollständigen Controller-Konfiguration, die einen Ersatzcontroller ohne Programmierterminal wieder in Betrieb nehmen kann.

FAQ

F1: Der 1769-L33ERM unterstützt 8 CIP-Bewegungsachsen. Ist dies das absolute Maximum oder kann es erweitert werden?

8 Achsen ist die integrierte CIP-Bewegungsgrenze für den 1769-L33ERM.

Diese Anzahl kann nicht durch Konfiguration oder Firmware-Updates erweitert werden — sie wird durch die Verarbeitungsarchitektur des Controllers bestimmt. Für Anwendungen, die mehr als 8 koordinierte Bewegungsachsen erfordern, sollte der 1769-L37ERM (4MB Speicher) oder die größere ControlLogix-Plattform spezifiziert werden.

Die 8-Achsen-Grenze gilt für CIP-Bewegung über EtherNet/IP — der Controller kann gleichzeitig E/A auf zusätzlichen EtherNet/IP-Knoten (bis zu 32 Verbindungen insgesamt) über die 8 Bewegungsachsen hinaus verarbeiten.

F2: Was ist der Unterschied zwischen dem 1769-L33ER und dem 1769-L33ERM und wann sollte jeder spezifiziert werden?

Der 1769-L33ER ist die Basisversion mit Dual EtherNet/IP und DLR, ohne integrierte CIP-Bewegungssteuerung.

Der 1769-L33ERM fügt die integrierte CIP-Bewegungssteuerung für bis zu 8 Achsen mit Kinematik hinzu. Wenn die Anwendung keine Servo-Bewegungsachsen hat — reine E/A-, Kommunikations- und Logiksteuerung — ist der -L33ER die geeignete und in der Regel kostengünstigere Wahl.

Wenn die Anwendung Allen-Bradley Kinetix Servoantriebe mit koordinierter Bewegungssteuerung benötigt, spezifizieren Sie den -L33ERM. Beide Varianten unterstützen identische E/A-Konfigurationen, Task-Anzahlen und Speichergrößen.

F3: Die Leistungsaufnahme ist mit 4,5W angegeben. Wie wirkt sich dies auf die Strombudgetberechnung des 1769 aus?

Der 1769-L33ERM bezieht seine 4,5W vom 1769-Systembus, der vom Netzteil 1769-PA4 (120/240V AC) oder 1769-PB4 (24V DC) geliefert wird.

Das gesamte Strombudget eines 1769-Systems muss die 4,5W des Controllers plus den Beitrag jedes E/A-Moduls im Rack berücksichtigen. 

Das Netzteil bietet eine definierte Busstromkapazität; jedes Modul gibt seinen Busstromverbrauch in den 1769-Auswahldaten an.

Die maximale Summe aller Modulstromverbräuche darf die Nennleistung des Netzteils nicht überschreiten.

Das Power Supply Sizing Tool von Rockwell Automation (verfügbar über das RA-Produktportal) automatisiert diese Berechnung für eine definierte Modulliste.

F4: Kann der 1769-L33ERM mit älteren DeviceNet- oder ControlNet-Geräten sowie mit EtherNet/IP kommunizieren?

Direkt verfügt der 1769-L33ERM nur über EtherNet/IP- und USB-Ports. Die Kommunikation mit DeviceNet- oder ControlNet-Geräten erfordert Brückenmodule im 1769 E/A-Rack: Das 1769-SDN-Scanner-Modul bietet DeviceNet-Master-Funktionalität, und geeignete ControlNet-Brückenmodule bieten ControlNet-Konnektivität.

Diese Module belegen E/A-Modulsteckplätze im lokalen Rack (zählen zur 16-Modul-Grenze für lokale E/A) und werden in Studio 5000 zusammen mit dem E/A-Baum konfiguriert.

EtherNet/IP bleibt das empfohlene Netzwerk für Neuinstallationen — DeviceNet und ControlNet sind Legacy-Protokolle, die Rockwell Automation unterstützt, aber nicht mehr aktiv für neue Produkte entwickelt.

F5: Wie wird die nichtflüchtige SD-Karte verwendet, um einen Ersatzcontroller 1769-L33ERM nach einem Ausfall wieder in Betrieb zu nehmen?

Die mit dem Controller gelieferte SD-Karte (oder eine aktualisierte Kopie) enthält die Projektdatei und die Firmware des Controllers.

Um einen Ersatzcontroller wiederherzustellen: Legen Sie die Original-SD-Karte (oder eine aktuelle Sicherungskopie) in den Kartenschlitz des Ersatzcontrollers ein; legen Sie Strom an; der Controller liest das Projekt von der SD-Karte und, wenn die Firmware auf der Karte mit der Firmware-Version des Controllers übereinstimmt, lädt das Projekt automatisch. 

Wenn die Firmware-Version abweicht, fordert der Controller möglicherweise zuerst ein Firmware-Update an. Nach dem Laden des Projekts wechselt der Controller in den Run-Modus, wenn er sich zum Zeitpunkt der SD-Kartensicherung im Run-Modus befand.

Dieser Vorgang dauert in der Regel weniger als zwei Minuten und erfordert kein Programmierterminal, was der Hauptvorteil der SD-Karten-Architektur gegenüber der PC-basierten Wiederherstellung ist.