OMRON PLC培训课程12011.ppt

OMRONPLC培训课程主讲 王龙南2011年10月福州 主要内容 1 PLC概述2 PLC执行机理3 PLC扫描周期4 OMRONPLC分类5 OMRONPLC内存6 OMRONPLCI O地址7 OMRONPLC编程8 OMRONPLC接线 继电器控制系统 继电器控制系统 习题1 画出3 7KW电机直接启动的电气控制原理图 主回路接线图 并对其中使用到的各种元器件进行选型 用施耐德 ABB 默勒 习题2 画出3 7KW电机正反转的电气控制原理图 主回路接线图 并对其中使用到的各种元器件进行选型 用施耐德 ABB 默勒 PLC的由来 第一台PLC出现在美国 1968年 当时美国最大的汽车制造商通用汽车公司 GM 为了适应汽车型号不断更新的需要 想寻求一种方法尽可能减少重新设计继电器控制系统和接线的工作量 降低成本 缩短开发周期 于是设想把计算机功能强大 而且灵活 通用的优点和继电器控制系统简单易懂 操作方便 价格便宜的优点结合起来 制成一种新型的工业控制装置 PLC的概念 ProgrammableLogicController 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统 专为在工业环境下应用而设计 它采用可编程序的存贮器 用来在其内部存贮执行逻辑运算 顺序控制 定时 计数和算术运算等操作的指令 并通过数字的 模拟的输入和输出 控制各种类型的机械或生产过程 PLC 继电器控制系统VSPLC PLC的发展过程 一 1969年 美国数据设备公司 DEC 研制出世界第一台可编程序控制器 PDP 14 并成功地应用于通用公司的汽车自动装配线上 1971年 日本从美国引进了这项新技术 并于当年研制出了第一台PLC DSC 8 1973 1974年 西德和法国也相继研制了第一台PLC 最初的PLC只有与 或 非等9条逻辑运算指令 只能处理开关量 所以起名为可编程逻辑控制器 ProgrammableLogicalController 简称PLC PLC的发展过程 一 1975 1976年 可编程逻辑控制器开始采用了微处理器 此时正式更名为可编程控制器 ProgrammableController 简称PC 习惯上仍简称为PLC 70年代末趋于成熟现在的PLC指令系统已经多达几百条 不仅能进行开关量 模拟量的控制 而且有网络通讯 智能控制等功能 能够通过Internet进行远程编程 监控 目前PLC的应用已经遍及了工业控制的任何一个领域 和计算机辅助设计 机器人一起被喻为未来工业的三大支柱 PLC的种类 PLC是一种重要的控制设备 目前 世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品 OMRONABSIEMENSMODICON ABB三菱松下 PLC的特点 PLC具有通用性强 使用方便 适应面广 可靠性高 抗干扰能力强 编程简单等特点 PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位 在可预见的将来 是无法取代的 PLC的构成 1 PLC的构成 2 电源模块 为PLC各模块的集成电路提供工作电源 同时 有的还为输入电路提供24V的工作电源 电源输入类型有 交流电源 220VAC或110VAC 直流电源 常用的为24VAC CPU 主要由运算器 控制器 寄存器及实现它们之间联系的数据 控制及状态总线构成 CPU单元还包括外围芯片 总线接口及有关电路 内存主要用于存储程序及数据 是PLC不可缺少的组成单元 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数 它们决定着PLC的工作速度 IO数量及软件容量等 因此限制着控制规模 PLC的构成 3 通信模块 PLC与PLC之间 PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息 形成一个统一的整体 实现分散集中控制 多数PLC具有RS 232接口 还有一些内置有支持各自通信协议的接口 底板 大多数模块式PLC使用底板或机架 其作用是 电气上 实现各模块间的联系 使CPU能访问底板上的所有模块 机械上 实现各模块间的连接 使各模块构成一个整体 I O模块 PLC与电气回路的接口 分为DI DO AI AO 开关量 按电压水平分 有220VAC 110VAC 24VDC 按隔离方式分 有继电器隔离和晶体管隔离 模拟量 按信号类型分 有电流型 4 20mA 0 20mA 电压型 0 10V 0 5V 10 10V 等 按精度分 有12bit 14bit 16bit等 特殊IO模块 如热电阻 热电偶 脉冲等模块 按I O点数确定模块规格及数量 I O模块可多可少 但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力 即受最大的底板或机架槽数限制 PLC与其他各种控制系统的比较 1 PLC 来源于继电器控制系统2 DCS 来源于分立仪表控制系统3 工控机 主要内容 1 PLC概述2 PLC执行机理3 PLC扫描周期4 OMRONPLC分类5 OMRONPLC内存6 OMRONPLCI O地址7 OMRONPLC编程8 OMRONPLC接线 循环扫描顺序执行从左到右自上而下 PLC工作原理 PLC扫描周期 重要概念 程序执行 输出刷新 公共处理2 将输出继电器的值送到输出端子上 外设端口服务 上电初始化 公共处理1 硬件 内存检查 WDT预置 按从左到右 从上到下执行指令 扫描周期计算处理 固定 DM6619 或循环值 输入刷新 将输入端子的信号取到输入继电器 例 特殊寄存器的设置后须重上电 图1 12 信号传递过程 从输入到输出 a I O刷新阶段 CPU从输入电路的输出端读出各路状态 并将其写入输入映像寄存器 b 程序执行阶段 CPU从输入映像寄存器和元件映像寄存器中读出各继电器的状态 并根据此状态执行用户程序 执行结果再写入元件映像寄存器中 c 紧接着的下一个I O刷新阶段 将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路 再经输出电路传递到输出端子 从而控制外接器件动作 主要内容 1 PLC概述2 PLC执行机理3 PLC扫描周期4 OMRONPLC分类5 OMRONPLC内存6 OMRONPLCI O地址7 OMRONPLC编程8 OMRONPLC接线 PLC的性能指标 I O点数 输入 输出端子的个数 PLC的一个重要指标 用户程序存贮容量 16位为1个字 1024字为1K CPM1A 2K CPM2A 4K 程序备份均为闪存 不会因电池电压低而丢失 扫描速度 ms k 指令种类及条数 内部器件的种类和数量 掌握术语 位 bit 数字 digit 字节 byte 字 word 或通道 channel 智能单元 模拟 位置 速度 温度 通信网络等 OMRONPLC的分类 分类标准 容量 内存 程序 I O 小型PLC中型PLC大型PLC OMRONPLC产品线 程序容量 I O点数 功能 CQM1 CPM1A C200HE HG HX 实现了从小型设备到大型系统的控制需求 机架式CS1系列 模块式CJ系列 小型一体机CP系列 冗余型CS1D系列 I O点数 程序容量 OMRONPLC产品线 小型PLC CPM1A10 20 303EXT12DI 8DO3 2CP1MA MAD41CPM2A高速计数脉冲输出晶体管输出CPM2CSRM2CCPM2AHCPM2AH SCP1H高速计数脉冲输出晶体管输出CP1E 中型PLC C200H C200HE C200HG C200H NCCQM1CQM1HCJ1MCJ1CJ1HCJ2 大型PLC CV系列CVM1CVM1DCS1CS1D CPU冗余 主要内容 1 PLC概述2 PLC执行机理3 PLC扫描周期4 OMRONPLC分类5 OMRONPLC内存6 OMRONPLCI O地址7 OMRONPLC编程8 OMRONPLC接线 内存 CS1 CS1D 内存 CS1 CS1D OMRONPLC的数据存储格式 OMRONPLC采用通道的概念存储数据 如下图所示 将存储数据的单元称为通道 CH 每个存储单元都有一个地址 叫通道地址 简称通道号 每个通道有16位 00位 01位 15位 通道按位使用时 每个位就相当于一个继电器 因此一个通道就有16个虚拟继电器 通道也可以整体使用 用以存储数值 一个通道可以分为4个数字位 一个数值位存储一个BCD码表示的十进制数值 也就说一个通道可以存储一个4位十进制数值 通道号 通道地址 通道 数字位3 数字位0 数字位1 数字位2 如 0 00 100 02 W0 05表示的是一个位 小数点前的就是通道号 小数点后的就是该通道的位 0 100 W0表示的是一个通道 字 I O地址 小型PLC 普通I O模块 根据模块位置分配地址特殊I O模块 根据模块位置分配地址中大型PLC 普通I O模块 根据模块位置分配地址特殊I O模块 根据模块单元号分配地址 I O地址 CS1DCPU机架 I O扩展机架 扩展I O机架 CPU机架 最多7个 最大扩展距离12M CS1D BI092 IAP 扩展电缆CS1W CN 9个槽位 常用的I O模块 I O地址 CS1D CPU67H 一 普通I O模块 CS1W ID211 OD211 I O地址 CS1D CPU67S 一 普通I O模块 CS1W ID211 OD211 I O地址 CS1D CPU67S 一 普通I O模块 CS1W ID231 OD231 I O地址 CS1 CS1D 二 特殊I O模块 CS1W AD081 V1 CS1W DA08C I O地址 CS1D CPU67S 习题 填写以下的I O地址分配 主要内容 1 PLC概述2 PLC执行机理3 PLC扫描周期4 OMRONPLC分类5 OMRONPLC内存6 OMRONPLCI O地址7 OMRONPLC编程8 OMRONPLC接线 编程工具 手持编程器CX Programmer 编程语言 梯形图指令助记符功能块结构文本 CX P使用 新建工程 设备名称 设备类型 PLC的CPU型号网络类型 通讯类型 1 串口 SYSMACWAY 2 以太网 Ethernet CX P程序结构 工程Project 程序Program 任务Task1 段Section1 段Section2 任务Task2 段Section1 段Section2 CX P仿真 仿真器 CX Simulator 模拟PLC的行为 CX P数据监控 数据监控 逻辑中直接监控 数据区整体监控和设定 重点数据监控和设定 OMRONPLC工作方式 编程模式 程序停止运行监视模式 程序运行中 能在线修改数据和程序运行模式 程序运行中 不能修改数据和程序 OMRONPLC指令集 基本指令 1 LD 取 2 OUT 输出 OUTNOT 取反输出 3 AND 与 串联4 OR 或 并联5 AND NOT 与非 6 OR NOT 或非 7 LD NOT 取非 8 AND LD 与块 9 OR LD 或块 基本指令1 LD和LDNOT指令 功能 LD指令表示常开触点与左侧母线连接 LDNOT指令表示常闭触点与左侧母线连接 2 OUT和OUTNOT指令 功能 OUT指令输出运算结果 OUTNOT指令将运算结果取反后再输出 应用 下页 OUT和OUTNOT指令应用 3 AND和ANDNOT指令 功能 AND指令表示常开触点与前面的触点电路相串联 ANDNOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相串联 应用 下页 AND和ANDNOT指令的应用 连续输出及其编程 下页 连续输出次序颠倒 AND和ANDNOT 连续输出 功能 OR指令表示常开触点与前面的触点电路相并联 ORNOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相并联 应用 下页 4 OR和ORNOT指令 OR和ORNOT指令应用 ANDLD指令的使用 功能 ANDLD指令用于逻辑块的串联连接 即对逻辑块进行逻辑 与 的操作 5 ANDLD指令 ANDLD指令 方法 方法2LD00000LD00000AND00001AND00001ORNOT00002ORNOT00002LD00003LD00003OR00004OR00004ANDLDLD00005LD00005ORNOT00006ORNOT00006ANDLDANDLDANDLDOUT20000OUT20000在方法2中 ANDLD指令之前的逻辑块数应小于等于8 而方法1对此没有限制 功能 ORLD指令用于逻辑块的并联连接 即对逻辑块进行逻辑 或 的操作 复杂梯形图 下页 6 ORLD指令 ORLD指令复杂梯形图 暂存继电器TR的应用 你能够写出下图的语句表么 功能 当SET指令的执行条件为ON时 使指定继电器置位为ON 当执行条件为OFF时 SET指令不改变指定继电器的状态 当RESET指令的执行条件为ON时 使指定继电器复位为OFF 当执行条件为OFF时 RESET指令不改变指定继电器的状态 指令的应用 7 置位和复位指令SET和RESET SET和RESET指令的应用 功能 根据两个执行条件 KEEP用来保持指定继电器 的ON状态或OFF状态 具有断电保持功能 KEEP指令的用法 8 保持指令 KEEP 11 KEEP指令的用法启保停电路 与普通继电器电路比较 两图中的程序功能完全相同 但用KEEP指令编程可以少用一条指令 具有断电保持功能 KEEP指令启保停电路与普通继电器电路 功能 当执行条件由OFF变为ON时 上升沿微分DIFU使指定继电器在一个扫描周期内为ON 当执行条件由ON变为OFF时 下降沿微分指令DIFD使指定继电器在一个扫描周期内为ON 指令的应用 9 上升沿微分和下降沿微分指令DIFU 13 和DIFD 14 DIFU和DIFD指令的应用 NOP指令的应用 注 修改程序时 使用NOP指令 可使步序号变更较少 便于调试程序 功能 空操作指令用来取消某一步操作 10 空操作指令NOP 00 功能 END指令表示程序结束 11 结束指令一END 01 编程注意事项 OMRON编程每条梯形图前都必须有一个取 除了程序控制指令和子程序等外 编写程序前要先定义输入输出地址 编制梯形图应注意的问题 1 梯形图的每个梯级都是从左母线开始 以继电器线圈或功能指令结束 0 01 0 02 100 03 0 04