可编程控制器技术及应用 欧姆龙机型.ppt

书名：可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ISBN：978-7-111-28914-2作者：戴一平出版社：机械工业出版社本书配有电子课件,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,第二章可编程序控制器的硬件系统,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,内容提要,本章以OMRON公司的CPM1A、CPM2A、CP1H为例讲解PLC的硬件结构、基本功能和型号规格，剖析基本I/O单元，介绍模拟量I/O单元和特殊扩展设备。通过对典型机型的学习，熟悉PLC的硬件配置，为进一步学习指令系统和设计PLC控制系统打好基础。,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,第一节CP系列PLC简介第二节输入/输出单元第三节特殊扩展单设备,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,第一节CP系列PLC简介,CP系列：CPM1A、CPM2A、CPM2AH、CPM2AH-S、CPM2C、CP1H、CP1L和CP1E等。除CPM2C外，都是整体式小型PLC。由电源、CPU、输入/输出口和程序存储器组成，称为CPU单元（或称基本单元）。能方便的加装扩展单元。,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,1CPU单元结构,一、CPM1A简介,1功能接地端子2电源输入端子3保护接地端子4状态显示LED5输入LED6输入端子7扩展连接器8输出端子9输出LED10直流输出电源端子11外设端口12模拟设定电位器,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,I/O配置,40点I/O型有24个输入点，16个输出点，I/O点按32配置。24个输入点共用一个COM端子。16个输出点分为六组，共有六个COM端，其中10.00、10.01各占有一个，10.02、10.03合用一个，10.04、10.05、10.06、10.07和11.00、11.01、11.02、11.03和11.04、11.05、11.06、11.07分别各四点合用一个COM端。,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,状态显示,PWR（绿）电源指示，接通时亮，断开时灭。RUN（绿）工作状态指示，处在运行或监控状态时亮，处在编程状态或运行异常时灭。ERR/ALM（红）错误/警告指示，正常时灭，出现致命性错误时，指示灯亮；出现警告性错误时，指示灯闪烁时。COMM（橙）通信指示，PLC通过外设端口与外部设备通信时闪烁，不通信时灭。,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,2功能简介,高速计数器脉冲输出通信指令系统存储器后备,模拟设定电位器输入时间常数设定外部中断快速响应输入间隔定时中断,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,3编程工具,使用编程器使用计算机,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,4型号规格,例：CPM1A-40CDR-ACPM1A系列40输入/输出总点数CCPU单元DDC输入R继电器输出；T晶体管输出A交流电源供电；D直流电源供电,可编程控制器技术及应用第2版欧姆龙机型ppt课件,1CPU单元结构,二、CPM2*简介,2新增加的功能,增加新的指令完善中断功能、增加计数频率高速脉冲输出功能更加完善，频率达10Hz10kH增加同步脉冲控制功能增加时钟功能完善通信功能增加RS-232C串口,3编程工具,4型号规格,表示方法和CPM1A一致,1CPU单元结构,三、CP1H简介,1）电池盖2）工作指示LED3）外围设备USB端口4）7段LED显示5）模拟电位器6）外部模拟设定输入8）内置模拟输入输出9）内置模拟输入切换开关10）存储盒槽位11）供给电源/输出端子台12）输出指示LED13）扩展I/O单元连接器14）选件板槽位15）电源、接地、输入端16）输入指示LED,状态显示,PWR（绿）电源指示，接通时亮，断开时灭。RUN（绿）工作状态指示，处在运行或监控状态时亮，处在编程状态或运行异常时灭。ERR/ALM（红）错误/警告指示，正常时灭，出现致命性错误时，指示灯亮；出现警告性错误时，指示灯闪烁时。INH（黄）负载切断（A500.15）为ON时亮；BKUP（黄）程序、参数、数据内存向内置闪存（备份存储器）写入、访问和复位时亮；PRPHL（黄）在USB端口通信时闪烁，平时灭。,串行通信功能模拟电位器7段LED显示无电池运行存储盒程序保护故障诊断时钟,2.功能简介,中断高速计数器50kHz，100kHz脉冲输出1100kHz，11MHz快速响应输入30s模拟输入输出1/6000，1/12000串行通信功能,3编程工具,也可通过RS-232C选件板CP1W-CIF01编程,4型号规格,例：CP1HXA40DR-ACP1HCP1H系列X基本型，XA内置模拟量，Y带脉冲输入/输出专用端子型40内置输入/输出点数DDC输入R继电器输出，T晶体管输出A交流电源，D直流电源。,第二节输入/输出单元,一、开关量基本I/O单元,I/O单元分类:按信号的流向输入单元和输出单元按信号的形式开关量I/O单元和模拟量I/O单元按电源形式直流型和交流型、电压型和电流型按功能基本I/O单元和特殊I/O单元,（一）开关量输入单元,输入模块组成框图,按信号电源的不同分：直流输入交流输入交直流输入,直流输入模块电原理图,R1、R2、C作用：分压、限流、滤波。双向光耦合器作用:整流、隔离和电平转换。隔离抗干扰，将电信号转换为光信号进行传输；电平转换将DC24V输入信号转换成TTL（5V）标准信号。,（二）开关量输出单元,输出模块组成框图,输出形式：继电器输出晶闸管输出晶体管输出,1.继电器输出（交直流）模块,继电器既是输出开关器件，又是隔离器件R1和LED组成输出状态显示器R2和C组成RC灭弧电路继电器触点动作的响应时间约为10ms继电器输出模块的负载回路，可选用直流电源，也可选用交流电源在电阻性负载时，输出的最大负载电流为2A/点,2.晶闸管输出（交流）模块,双向晶闸管为输出开关器件，由它组成的固态继电器（ACSSR）具有光电隔离作用R2与C组成高频滤波电路压敏电阻作为消除尖峰电压的浪涌吸收器双向晶闸管开通响应时间1ms，关断响应时间10ms在输出负载回路中的电源只能选用交流电源,3.晶体管输出（直流）模块,V1为输出开关器件，光耦合器为隔离器件VS和FU分别用于输出端的过压保护和过流保护二极管VD可禁止负载电源反向接入晶体管输出模块所带负载只能使用直流电源在电阻性负载时，最大负载电流为0.5A/点，通断响应时间均0.2ms,（三）I/O单元规格,1输入单元规格,（1）继电器输出规格,（2）晶体管输出规格,2输出单元规格,有40点I/O、20点I/O、8点I、8点O等几种，型号在CPM1A后分别后缀40EDR、40EDT、20EDR、20EDT、8ED、8ER、8ED，其中E表示为扩展单元。,（一）扩展I/O单元简介,二、开关量扩展I/O单元,CPM1A型,（二）扩展I/O单元的使用,CP1H型,连接限制1）最大可连接7个单元。2）占用通道数，输入、输出都必须在15CH以下。3）合计消耗功率在30W以下。4）高功能单元合计不超过2台。5）环境温度的限制。,（一）扩展I/O单元的使用,三、模拟量I/O单元,1.模拟量输入单元作用：连续变化的电压、电流信号转换成CPU能处理的若干位数字信号。组成：,2.模拟量输出单元,作用：把CPU处理后的若干位数字信号，转换成相应的模拟量信号输出。组成：A/D、D/A模块的主要参数：分辨率精度转换速度输入阻抗输出阻抗最大允许输入范围模拟通道数内部电流消耗,3.外置模拟量I/O单元,模拟量输出单元DA003,模拟量输入单元AD003,CPM1A-MAD01,4.内置模拟量I/O单元,XA型CP1HCPU单元内置具有4路输入、2路输出的拟量I/O单元。模拟量范围可设置成DC-10V10V、010V、15V、05V、020mA和420mA6种，分辨率有1/6000和1/12000两种。,第三节特殊扩展设备,特殊I/O功能单元作为智能单元，有自己的CPU、存储器和控制逻辑，与I/O接口电路及总线接口电路组成一个完整的微型计算机系统。作用：1）在自己的CPU和控制程序的控制下，通过I/O接口完成相应的输出、输入和控制功能；2）通过总线接口与PLC单元的主CPU进行数据交换，接受主CPU发来的命令和参数，并将执行结果和运行状态返回主CPU。效果：既实现了特殊I/O单元的独立运行，减轻了主CPU的负担，又实现了主CPU单元对整个系统的控制与协调，从而大幅度地增强了系统的处理能力和运行速度。,一、高速计数单元,用途：用于脉冲或方波计数器、实时时钟、脉冲发生器、数字码盘等输出信号的检测和处理，及快速变化过程中的测量或精确定位控制。主要技术参数：计数脉冲频率、计数范围、计数方式、输入信号规格、独立计数器个数,二、位置控制单元,作用：用于位置控制的智能I/O单元，能改变被控点的位移速度和位置，适用于步进电动机或脉冲输入的伺服电动机驱动器。主要参数：占用I/O点数、控制轴数、输出控制脉冲数、脉冲速率、脉冲速率变化、间隙补偿、定位点数、位置控制范围、最大速度、加/减速时间,三、PID控制单元,作用：多用于执行闭环控制的系统中。技术指标：PID算法和参数、操作方式、PID回路数、控制速度,四、温度传感器单元,温度传感器单元TS102,作用：通过单元内的变送器和A/D转换器，将温度值转换为BCD码传送给PLC。传感器配置：热电偶或热电阻。主要技术参数：输入点数、温度检测元件、测温范围、数据转换范围及误差、数据转换时间、温度控制模式、显示精度、控制周期,五、通信单元,以太网单元ETN22,CONTROLLERLINK单元CLK23,DEVICENET主单元DRM21,上位链接（以太网）单元PLC与计算机的互联和通信远程I/O（CONTROLLERLINK）单元主站PLC与从站PLC远程互联和通信PLC链接（DEVICENET）单元PLC和