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可编程控制器概述PLC的产生与发展PLC的基本组成PLC的主要特点PLC的编程语言PLC的工作方式PLC的性能指标1可编程控制器概述PLC的产生与发展PLC的基本组成PLC的主PLC以CPU为核心计算机技术自动控制技术网络通信技术为一体2PLC以CPU为核心计算机技术自动控制技术网络通信技术为一体4.1PLC的产生与发展PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计的工业控制装置。34.1PLC的产生与发展PLC是一种数字PLC的产生与发展第一代:从第一台PLC诞生到上个世纪70年代初。第二代:70年代初至70年代末。●CPU使用中小规模集成电路,采用磁芯存储器。●CPU使用微处理器,采用半导体存储器EPROM。●可靠性较差,略强于继电器控制。●机种单一,没形成系列。●有了计算机接口和模拟量控制功能。●可靠性提高。●整机功能向系列化、标准化发展,并由专用向通用方向过渡。●功能简单(只有计数/定时功能)。●功能增强(增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能)。4PLC的产生与发展第一代:从第一台PLC诞生到上个世纪7第三代:70年代末到80年代中期。●CPU使用8或16位微处理器甚至多微处理器,采用半导体存储器EPROM、CMOSRAM等。●增加浮点数运算,平方、三角函数等运算。●增加查表、列表功能。●自诊断及容错技术提高。●梯形图语言及语句表成熟。●小型PLC体积减小、可靠性提高、成本下降。●大型PLC向模块化、多功能方向发展。5第三代:70年代末到80年代中期。●CPU使用8或16位微第四代:80年代中期到90年代中期。第五代:90年代中期之后。●增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID等功能。●处理速度进一步提高(1s/步)。●连网功能增强。●编程语言进一步完善,开发了编程软件。●CPU使用16位或32位微处理器。●PLC的I/O点增加,最多可达32K个I/O点。●处理速度进一步提高(1ns/步)。●PLC都可以与计算机通信。●具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。●开发了大量的特殊功能模块。●编程软件功能更强大。●不断开发出功能强大可编程终端。6第四代:80年代中期到90年代中期。第五代:90年代中PLC及其控制系统的发展趋势PLC的性能对小型PLC对大中型PLC向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于连络通信的方向发展。使之更利于对大规模、复杂系统的控制。向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方向发展。使之更利于取代继电器控制。7PLC及其控制系统的发展趋势PLC的性能对小型PL
★I/O模块将直接安装在现场,CPU与现场I/O通过数据通信实现控制,使系统控制更有效、可靠性更高;
★进一步应用计算机的信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术,使系统的产生控制功能与信息管理功能一体化。PLC控制系统的性能
★随着硬件冗余技术的应用,各种单元、甚至整个系统都可应用冗余技术,使系统具有更高的可靠性;8★I/O模块将直接安装在现场,CPU与现场I/O通过数据4.2PLC的主要特点94.2PLC的主要特点9通用性和灵活性强;2.抗干扰能力强,可靠性高;3.编程语言简单易学;4.与外部设备的连线简单、使用方便;5.功能强、功能的扩展能力强;6.控制系统设计、调试周期短;7.体积小、重量轻、易于机电一体化;8.PLC控制系统的故障少、维修方便。10通用性和灵活性强;2.抗干扰能力强,可靠性高;3.编程4.3PLC的基本组成第一部分114.3PLC的基本组成第一部分11整体式组合式PLC的基本分类小型机常采用整体式中、大型机常采用组合式12整体式组合式PLC的基本分类小型机常采用整体OMRON
公司的整体式PLCC28P13OMRON公司的整体式PLCC28PCPM2A14CPM2A14CPM1A15CPM1A15CQM1OMRON
公司的组合式PLC16CQM1OMRON公司的组合式PLCC200HEOMRON
公司的组合式PLC17C200HEOMRON公司的组合式PCVM1底版OMRON
公司的组合式PLC18CVM1底版OMRON公司的组合式P输出设备输入设备
I/O扩展单元
特殊功能单元主机输出单元输入单元
电源外设接口I/O扩展口存储器
系统程序存储器CPU
用户程序存储器盒式磁带机打印机EPROM写入器
上位计算机PLC编程器可编程终端PT…
整体式PLC的基本组成框图19输出设备输入设备I/O扩展特殊功能单元主机输出单
组合式PLC的基本组成框图系统总线通信单元控制系统现场过程CPU单元输出单元编程器PLC或上位计算机……智能I/O单元输入单元20组合式PLC的基本组成框图系统总线通信单元★输入并存储用户程序、显示输入内容和地址;CPU指挥PLC完成各种预定的功能★检查、校验用户程序,发现错误即报警;★执行用户程序、驱动外部输出设备动作;★诊断故障、记忆故障信息并报警。
1.CPU单元21★输入并存储用户程序、显示输入内容和地址;CPU系统程序存储器——存储系统系统程序用户程序存储器——存储系统用户程序工作数据存储器——存储工作数据
2.存储器22系统程序存储器——存储系统系统程序用户程序存储器——存储PLC与外部设备联系的桥梁开关量输入单元开关量输出单元直流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元
3.输入/输出单元23PLC与外部设备联系的桥梁开关量输直流输入电路COM+5VLEDSR3R1AR2C→→T
内部电路滤波→→→→光电耦合
外部开关输入点的状态显示
输入点公共端24直流输入电路COM+5VLEDSR3R1AR2C→T交流输入电路LED+5VA→→R2T~COMSCR1内部电路R3滤波→→→→光电耦合
输入点的状态显示
外部开关输入点25交流输入电路LED+5VA→R2T~COMSCR1内晶体管输出电路COMT2LED→→DFU+5V内部电路T1R1R2R3负载→→光电耦合
输出点的状态显示
公共端输出点26晶体管输出电路COMT2LED→DFU+5V内部电路晶闸管输出电路COMLEDR2C→→TFU~内部电路R1负载→→光电耦合
输出点的状态显示
公共端输出点27晶闸管输出电路COMLEDR2C→TFU~内部电继电器输出电路COMLEDJ~R内部电路→→负载输出点的状态显示
继电器
机械触点
公共端输出点28继电器输出电路COMLEDJ~R内部电路→负载PLC由开关式稳压电源为内部电路供电抗干扰性能好有的PLC能向外部提供24V的直流电源可作为输入单元连接的外部设备的电源开关电源输入电压范围宽体积小重量轻效率高
4.电源单元29PLC由开关式稳压电源为内部电路供电抗干扰性能好有的PLI/O扩展端口
5.I/O扩展端口C28P30I/O扩展端口5.I/O扩展端口C28P30I/O扩展端口
CPM1A的外设端口和I/O扩展端口31I/O扩展端口CPM1A的外设端口和I/O扩展端口I/O扩展单元A/D转换单元
I/O扩展端口可以连接的设备举例32I/O扩展单元A/D转换单元I/O扩展端口可以连接的设CPM1A主机与I/O扩展器的连接主机I/O扩展器连接电缆33CPM1A主机与I/O扩展器的连接主机I/O扩展I/O扩展端口连接扩展器的示意图34I/O扩展端口连接扩展器的示意图34
6.外设端口外设端口盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机
PLC可编程终端PT编程器…356.外设端口外设端口盒式磁带机编程器…35编程器是对PLC进行操作的工具专用编程器在装有专用编程软件的计算机上编程简易编程器直插式、便携式计算机辅助编程图形编程器
7.编程工具36编程器是对PLC进行操作的工具专用编程器显示屏工作方式选择开关编程位主机监控位运行位编程器直插式编程器37显示屏工作方式选择开关编程位主机监控位运行位编程器直插式编程键盘指令键数字键编辑键清除键直插式编程器38键盘指令键数字键编辑键清除键直插式编程器38便携式编程器键盘显示屏工作方式选择开关39便携式编程器键盘显示屏工作方式选择开关39CPM1A主机与编程器的连接40CPM1A主机与编程器的连接4
CPM1A主机与编程器的连接41CPM1A主机与编程器的连接41计算机辅助编程计算机编程软件PLC专用电缆计算机编程软件PLC通信适配器RS-232电缆42计算机辅助编程计算机编程软件PLC专用电缆计算机编程软件智能单元本身是一个独立的系统CPU、系统程序、存储器、与外界相连的接口它们有自己的:对组合式PLC:智能单元是PLC系统的一个模块与CPU单元通过系统总线相连接在CPU单元的协调管理下独立地进行工作对整体式PLC:主机通过I/O扩展接口与智能单元连接
8.智能单元43智能单元本身是一个独立的系统CPU、系统程序、存4.4PLC的编程语言444.4PLC的编程语言44PLC的编程语言
逻辑功能图
梯形图
逻辑方程式
语句表45PLC的编程语言逻辑功能图一、梯形图编程语言1.梯形图编程语言两种梯形图的继电器符号图对照物理继电器PLC继电器常开常闭触点线圈梯形图编程语言是一种图形语言46一、梯形图编程语言1.梯形图编程语言两种梯形图000000100001000PLC控制00001SB2KMKM继电器控制SB1
2.两种控制的梯形图比较线圈线圈常开触点常开触点常闭触点常闭触点47000000100001000PLC控制00001SB2KM物理继电器继电器需硬接线连接触点个数有限PLC继电器继电器用程序软连接触点个数无限继电器的接线改变——控制功能改变PLC的用户程序改变——控制功能改变
3.两种控制中继电器的区别48物理继电器继电器需硬接线连接触点个数有限PLC继电器继电器用用PLC控制——外部接线不变,改变用户程序。用继电器控制——要改变控制电路的实际接线。KMQFUKH
M3~SB1SB2KMKHKM继电器控制接线PLC控制外部接线输入设备PLC~SB1SB2KHKM输出设备
欲改变控制功能:主电路相同例如49用PLC控制——外部接线不变,改变用户程序。用继电器控制——二、语句表编程语言用助记符表示指令的功能多条指令语句的组合构成了语句表程序指令语句是PLC用户程序的基础元素LD00000OR01000ANDNOT00001OUT0100000000010000100000001梯形图程序语句表程序50二、语句表编程语言用助记符表示指令的功能多条指4.5PLC的扫描工作方式514.5PLC的扫描工作方式51一、PLC采用循环扫描工作方式扫描工作分为5个阶段公共处理阶段程序执行阶段扫描周期计算阶段I/O刷新阶段外设端口处理阶段52一、PLC采用循环扫描工作方式扫描设置各异常继电器异常:(ERR/ALM)LED灯亮警告:(ERR/ALM)LED闪烁异常或警告?无有异常检查结果正常?扫描周期监视时间预置执行用户程序程序结束?(END命令?)NoYes扫描周期固定值设定检查有固定值设置?等待设定扫描周期到计算扫描周期
I/O刷新正常异常警告接通电源初始化I/O外设端口服务初始化I/O、内部辅助、特殊辅助、辅助记忆继电器区域清零定时器预置识别扩展单元公共处理执行用户程序扫描周期计算处理刷新硬件、用户程序内存检查外设端口服务循环扫描工作流程PLC接通电源
初始化硬件检查正常?异常报警异常处理扫描周期监视执行用户程序程序结束?扫描周期检查有固定设置?等待扫描周期计算I/O刷新外设端口服务异常
公共处理
执行用户程序扫描周期计算刷新端口服务53设置各异常继电器异常:(ERR/ALM)LED灯亮警告:(E00002010000000100002010001.PLC扫描工作各环节的功能①PLC上电后,首先检查硬件是否正常。②按自上而下的顺序,逐条读用户程序并执行。对输入的数据进行处理,将结果存入元件映象寄存器。③计算扫描周期。若正常,则进行下一步;若不正常,则报警并作处理。母线④I/O刷新阶段。⑤外设端口服务。读输入点的状态并写入输入映像寄存器。将元件映像寄存器的状态经输出锁存器、输出电路送到输出点。访问外设端口连接的外部设备。5400002010000000100002010001读读读写写执行用户程序I/O刷新I/O刷新I/O刷新I/O刷新2.PLC执行用户程序的过程0100101000000000000101000输入端子输入电路用户输入设备输入映像寄存器输出电路输出端子元件映像寄存器输出锁存器
用户输出设备55读读读写写执行用户程序I/O刷新I/O刷新I/O刷新3.PLC控制的原理等效电路图SB1SB2ST公共端公共端输入部分输出端子输入端子用户程序输出部分主电路KMFUKH
M3~Q~KM01000PLCCOM00000000000000100002≈0000001000000010000201000COM0000100002PLC~SB1SB2KMST00000000010000201000COMCOM563.PLC控制的原理等效电路图SB1SB2ST公共端公共~KM线圈通电SB1闭合00000闭合接点闭合KMFUKH
M3~QKM通电KM通电触点闭合电动机转触点闭合PLCCOM00000000000000100002≈0000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLC~SB1SB2KMST00000000010000201000COMCOM57~KM线圈通电SB1闭合00000闭合接点闭合KMFUKH~KM线圈断电00001断开接点断开KMFUKH
M3~QKM通电KM断电触点断开电动停转触点断开PLCCOM00000000000000100002≈0000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLC~SB1SB2KMST00000000010000201000COMCOMSB2闭合58~KM线圈断电00001断开接点断开KMFUKHMQK4.PLC执行用户程序的特点①按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序②执行程序时所需数据取自于:输入映像寄存器元件映像寄存器③输入映像寄存器和元件映像寄存器中的数据元件映像寄存器:在一个扫描周期中可读可写输入映像寄存器:在一个扫描周期中保持不变④每个扫描周期I/O刷新阶段集中读入/读出数据594.PLC执行用户程序的特点①按梯形图自左1.产生I/O滞后现象的原因二、PLC的I/O滞后现象(1)由于PLC采用循环扫描的工作方式。PLC只在每个扫描周期的I/O刷新阶段集中输入/输出,导致输出信号相对输入信号滞后。(2)输入滤波器对信号的延迟作用。滤波器时间常数越大,对输入信号的延迟作用越强。有的PLC其输入电路滤波器的时间常数可以调整。601.产生I/O滞后现象的原因二、——输出ON延时。(3)输出继电器的动作延迟(继电器输出型PLC)。从输出锁存器ON、到输出触点ON经历一定时间(4)用户程序的长短及语句编排。要求有较快响应的场合最好不要使用继电器输出型PLC。I/O滞后现象,对慢速控制系统影响不大。要求快速响应的场合,需要解决I/O速度问题。61——输出ON延时。(3)输出继电器的动作延迟(继电器输出2.I/O响应时间的估算以20点的继电器输出型CPM1A为例。设输入ON延时为8毫秒公共处理和I/O刷新时间为2毫秒执行用户程序时间为14毫秒输出ON延时为15毫秒输入状态经过一个扫描周期后在输出得到响应——最小I/O响应时间输入状态经过两个扫描周期后在输出得到响应——最大I/O响应时间622.I/O响应时间的估算以20
最小I/O响应时间的计算最小I/O响应时间=输入ON延时+(公共处理+I/O刷新时间)+执行程序时间+输出ON延时=8+2+14+15=39ms输入触点输入滤波输出锁存输出触点刷新执行程序其他刷新执行程序其他扫描周期(Ts)扫描周期(Ts)输入ON延时输出ON延时I/O响应时间63最小I/O响应时间的计算最小输入ON延时最大I/O响应时间
=输入ON延时+(公共处理+I/O刷新+执行程序)×2+输出ON延时=8+(2+14)×2+15=55ms。
最大I/O响应时间的计算输入触点输入滤波输出锁存输出ON延时输出触点I/O响应时间刷新执行程序其他刷新执行程序其他扫描周期(Ts)扫描周期(Ts)刷新执行程序其他扫描周期(Ts)64输入ON延时最大I/O响应时间
程序语句安排对I/O响应时间的影响举例200000000001000200002000001001PLC~SBKM1000000100101000COMCOMKM2当SB闭合,经过输入滤波,设第一个扫描周期I/O刷新时00000的映像寄存器ON。第一个扫描周期结束时,01000为OFF。01000只能在第二个扫描周期结束后才能ON。65程序语句安排对I/O响应时间的影响举例200000000002000020000010002000001001PLC~SBKM1000000100101000COMCOMKM2当SB闭合,经过输入滤波,设第一个扫描周期00000的映像寄存器ON。01000在第一个扫描周期结束后就能ON。续如果将梯形图的第一与第二梯级交换,如下图:显然,程序语句的安排对I/O响应的影响很大。660000020000200000100020000010014.6PLC的主要性能指标674.6PLC的主要性能指标671.用户程序存储的容量大小;2.输入/输出点数的多少;3.循环扫描速度的快慢;4.编程指令的种类和条数的多少;5.内部器件的种类和数量的多少;6.功能及功能扩展的能力;7.智能单元数量的多少;8.连网通信能力等。681.用户程序存储的容量大小;2.输入/输出点数CPM1A系列PLC第五章69CPM1A系列PLC第五章69CPM1A系列PLC的基本组成CPM1A系列的继电器及数据区CPM1A系列PLC的功能简介CPM1A系列PLC通信功能简介70CPM1A系列PLC的基本组成CPM1A系列的继电器及数据区CPM1A系列PLC的基本组成5.171CPM1A系列PLC的基本组成5.171CPM1A系列PLC的主机CPM1A系列I/O扩展单元CPM1A系列编程工具CPM1A系列特殊功能单元72CPM1A系列PLC的主机CPM1A系列I/O扩展单元CPM一、CPM1A系列PLC的主机1.主机的规格按I/O点数分10、20、30、40点按电源类型分分直流和交流型按输出方式分继电器输出型晶体管输出型73一、CPM1A系列PLC的主机1.主机的规格按I/O
CPM1A40点的主机的外观74CPM1A40点的主机的外观742.CPM1A40点的主机的面板结构输入点LED输出点LEDI/O扩展器外设端口运行状态LED752.CPM1A40点的主机的面板结构输入点LED输
CPM1A主机的输入/输出接线端子输入端子输出端子76CPM1A主机的输入/输出接线端子输入端子输二、CPM1A系列PLC的I/O扩展单元
8点型(输入8点)
8点型(输出8点)CPM1A-8ER继电器CPM1A-8ET晶体管(NPN)CPM1A-8ET1晶体管(PNP)20点型(输入12点)(输出8点)CPM1A-20EDR继电器CPM1A-20EDT晶体管(NPN)CPM1A-20EDT1晶体管(PNP)类型输出形式CPM1A-8ED-型号1.I/O扩展单元的规格和类型77二、CPM1A系列PLC的I/O扩展单元
8点型(输入8CPM1A-20EDR
I/O扩展单元的外观连接电缆I/O扩展器输入点LED输出点LED78CPM1A-20EDRI/O扩展单元的外观CPM1A-20EDRI/O扩展单元的面板I/O扩展器连接电缆79CPM1A-20EDRI/O扩展单元的面板ICPM1A-20EDR
I/O扩展单元输入/输出接线端子输入端子输出端子80CPM1A-20EDRI/O扩展单元输入/输出接线端子2.PLC的I/O扩展方法输入18点30点主机输出12点输入12点输出8点扩展器输入12点输出8点扩展器输入12点输出8点扩展器30点的主机连接三个20点的扩展器扩展到90个I/O点812.PLC的I/O扩展方法输入18点30点主机输出三、CPM1A系列PLC的编程工具专用编程器专用编程器编程软件CPM1A适配器82三、CPM1A系列PLC的编程工具专用编程器专用编四、CPM1A系列的特殊功能单元模拟量I/O单元温度传感器单元模拟量输出单元温度传感器单元RS232C通信适配器RS422通信适配器CompoBus/SI/O链接单元与主机连接的特殊功能单元——总数不能超过3台温度传感器单元TS002和TS102只能连接其中的一个,而且同时使用的扩展单元总数不能超过2台通信单元I/O单元83四、CPM1A系列的特殊功能单元模拟量I/O单CPM1A系列的继电器区及数据区5.284CPM1A系列的继电器区及数据区5.284内部继电器区(IR)特殊辅助继电器区(SR)暂存继电器区(TR)保持继电器区(HR)辅助记忆继电器区(AR)链接继电器区(LR)定时器/计数器区(TC)数据存储区(DM)85内部继电器区(IR)特殊辅助继电器区(SR)暂存继电器区(T★CPM1A内部器件的编号内部器件以通道形式的编号通道编号为2、3、4位数不等每个通道内有16个继电器(00~15)例:某继电器的编号为01006。则:该继电器的通道编号为010、位编号为06。86★CPM1A内部器件的编号内部器件以1.内部继电器区(IR)IR区(000~231)分为两部分输入/输出继电器区:000~019(可以直接对外输出)内部辅助继电器区:200~231(不能直接对外输出)000、001:用于主机的输入通道的编号002~009:I/O扩展单元的输入通道编号010~011:用于主机的输出通道的编号012~019:I/O扩展单元的输出通道编号没被使用的IR通道,可作为内部辅助继电器使用。871.内部继电器区(IR)IR区(000~231输入18点30点主机输出12点输入12点输出8点扩展器输入12点输出8点扩展器输入12点输出8点扩展器例:30点的主机,连接三个20点的扩展器。其I/O点编号分配:00000~0001101000~0100700100~0010501100~0110300200~0021101200~0120700300~0031101300~0130700400~0041101400~0140788输入18点30点主机输出12点输入12点输出8点扩展器输2.特殊辅助继电器区(SR)SR区(231~255)分为前、后两部分232~251:常以通道为单位使用252~255用于存储工作状态、产生脉冲信号等。232~249没作表中指定功能时,可作内辅助继电器用250、251只能按表中的功能使用,不能另作他用。除25200外,252~255的状态只可利用、不可改变。前后892.特殊辅助继电器区(SR)SR区(231~255)分3.暂存继电器区(TR)4.保持继电器区(HR)该区继电器(HR00~HR19)编号要冠以HR。该区继电器(TR0~TR7)编号要冠以TR。用于存储梯形图中分之点之前的ON/OFF状态。同一程序中,某一编号的TR继电器不可重复使用。保持继电器具有掉电保持功能。该区继电器可以通道或位为单位使用。903.暂存继电器区(TR)4.保持继电器区(5.辅助记忆继电器区(AR)该区继电器(AR00~AR15)编号要冠以AR。AR区继电器具有掉电保持功能AR区继电器用于保存PLC的各种工作状态。根据该区某些继电器的状态,可了解PLC的工作状况。915.辅助记忆继电器区(AR)该区继电器(AR06.链接继电器区(LR)该区通道(LR00~LR15)编号要冠以LRCPM1A与本系列或本公司其他PLC进行1:1链接通信时,要用使用LR区进行数据链接。不作1:1链接通信时,LR区可作内部辅助继电器用。926.链接继电器区(LR)该区通道(LR00~LR17.定时器/计数器区(TR)000~127定时器分类普通定时器高速定时器计数器分类普通计数器可逆计数器★计数器有掉电保持功能,定时器没有此功能。★同一程序中,计数器和定时器不能使用同一编号。937.定时器/计数器区(TR)000~127定时器分8.数据存储区(DM)DM0000~DM1023DM6144~DM6655★该区继电器只能以通道为单位使用!★该区继电器具有掉电保持功能。该区继电器分为三部分①可读写区:DM0000~DM0999、DM1022~DM1023故障履历存储区:DM1000~DM1021不作该用途时,可作普通数据存储器用。②只读存储区:DM6144~DM6599948.数据存储区(DM)DM0000~DM1023③系统设定区:DM6600~DM6655系统设定区的设定内容见表2.5。若系统设定区的设定出错,则辅助记忆继电器的对应位为ON。系统设定区的设定内容,可在指定时间读取。系统设定区的设定错误,只能用初始化来处理。系统设定区的设定内容可用编程工具写入。95③系统设定区:DM6600~DM6655系统设定区的设定内CPM1A系列PLC功能简介5.396CPM1A系列PLC功能简介5.3961.丰富的指令系统逻辑控制指令、定时器/计数器、移位寄存器指令;算术运算指令、逻辑运算指令;数据传送指令、数据比较指令、数据转换指令;高速计数器控制指令、脉冲输出控制指令;子程序控制指令、中断控制指令;步进控制指令、特殊功能指令、故障诊断指令等。971.丰富的指令系统逻辑控制指令、定时器/计数器、移2.模拟设定电位器功能定时器/计数器的设定值若采用250或251通道设置时,通过模拟设定电位器,其设定值可以随时进行修改。
CPM1A主机面板上有2个模拟设定电位器。用模拟设定电位器可将BCD数0~200自动送到特殊辅助继电器区域。●模拟设定电位器0的数值送入250通道●模拟设定电位器1的数值送入251通道982.模拟设定电位器功能定时器/计数器的设定值若采用3.输入时间常数设定ττCPM1A输入电路设置了一个滤波器。滤波时间常数的大小可根据需要设置。滤波时间常数可在系统设置区中设置。干扰脉冲输入信号输入时间常数滤波后的信号经过输入滤波后干扰脉冲将被滤掉993.输入时间常数设定ττCPM1A输入电路设置4.高数计数器功能CPM1A设置了一个高速计数器。高速计数器可以对外部输入的高速脉冲进行计数。使用高速计数器时,必须在系统设置区中进行设定。高速计数器具有中断功能。PLC利用高速计数器,可以实现中断控制。1004.高数计数器功能CPM1A设置了一个高速计数5.外部输入中断功能外部输入中断功能是解决快速响应问题的措施之一。不同的型号,外部输入中断的输入点是不同的。响应中断时,停止执行主程序而转到中断处理子程序。执行完中断处理子程序,再返回断点继续执行主程序。使用输入中断功能时,必须在系统设定区中进行设定。1015.外部输入中断功能外部输入中断功能是解决快速响应问题6.间隔定时器中断功能CPM1A设置了一个间隔定时器。间隔定时器具有高精度的定时功能和中断功能。7.快速响应输入功能该功能可使输入/输出响应不受扫描周期的影响。能随时接收脉冲宽度小于0.2ms的瞬间脉冲信号。使用快速响应功能时,要在系统设定区中设定。快速响应输入点与外部输入中断点相同。1026.间隔定时器中断功能CPM1A设置了一个间隔定时器。8.脉冲输出功能输出点为01000或01001(两个点不能同时输出)
CPM1A晶体管输出型PLC有脉冲输出功能。能输出频率为20Hz~2kHz、占空比为1:1的单相脉冲输出脉冲的数目和频率可由指令控制。1038.脉冲输出功能输出点为01000或01001(两9.通信功能10.具有快闪内存储器使用快闪内存储器,可以免去更换锂电池的麻烦。通过I/O链接单元可加入CompoBus/S网等。可与计算机进行上位链接通信;与本公司的可编程终端链接通信;与本系列的PLC之间进行通信;1049.通信功能10.具有快闪内存储器使用快闪内存储通信功能简介5.4CPM1A系列PLC105通信功能简介5.4CPM1A系列PLC1051.HOSTLink通信(1)1:1HOSTLinkRS-232C适配器CPM1A主机CPM1A没有RS-232C口可通过外设端口,用适配器与上位机连接实现通信。计算机1061.HOSTLink通信(1)1:1HOST(2)1:NHOSTLinkRS-422适配器RS-422适配器RS-422适配器CPM1A主机上位计算机CPM1A主机B500-AL004LINK适配器上位机的功能:工作状态跟踪监测、故障报警、采集系统中的某些数据等。上位机可以在线修改PLC的某些设定值和当前值、改写PLC的用户程序等。CPM1A主机107(2)1:NHOSTLinkRS-422RS2.NTLink通信CPM1A主机PT可以实时显示PLC的各种数据及工作状态信息,可对PLC控制系统进行监控。专用软件计算机PTPLCPT在装有软件的计算机上完成做画面、参数设定等操作.下载到PT中PLC与PT通信RS-232C适配器RS-232C电缆用PT的触摸按键,可改变PLC某些设定值、当前值等。1082.NTLink通信CPM1A主机P3.1:1PLCLink通信2台PLC1:1链接通信时的连接主动单元从动单元RS232C电缆CPM1A主机CPM1A主机RS-232C适配器RS-232C适配器1093.1:1PLCLink通信2台P写入区读出区链接区LR00LR07LR08LR15写入区读出区链接区LR00LR07LR08LR15★PLC1:1链接通信时的数据交换PLCLink在LR区建立数据链接,实现信息共享。LR区自动分配给每个PLC一个‘写入区’,每个PLC把数据写入自己的‘写入区’。每个PLC的‘写入区’是其他PLC的‘读出区’,每个PLC利用共同的LR区实现数据交换。110写入区读出区链接区LR00LR07LR08LR15写入区读出当主单元是CQM1-SRM21时,最多可连8个从单元。OMRONSYSMACCPM1ACPM1A主机
CPM1A最多能连接3个扩展单元,但其中只能有一个是CompoBus/S的I/O链接单元4.CompoBus/SI/O链接通信在连接CompoBus/SI/O链接单元后,CPM1A可作为一个从单元接入CompoBus/S网。CompoBus/SI/O链接单元CompoBus/S主单元111当主单元是CQM1-SRM21时,最多可连8个从单元。OMRCPM1A系列PLC的指令系统第六章112CPM1A系列PLC的指令系统第六章112概述基本指令数据传送和数据比较常用的应用指令数据移位和数据转换数据运算子程序控制指令高速计数器控制指令中断控制指令脉冲输出指令步进控制指令特殊指令第六章内容113概述基本指令数据传送和数据比较6.1概述指令的分类指令的格式执行指令对标志位的影响指令的微分、非微分形式1146.1概述指令的分1.指令的分类基本指令应用指令2.指令的格式助记符(指令码)操作数1操作数2操作数3助记符:表示指令的功能指令码:是指令的代码操作数:提供指令执行的对象或数据1151.指令的分类基本指令应用指令2.操作数可以是通道号、继电器号或常数。操作数的个数,取决于各种指令的需要。★关于操作数的讨论操作数设为常数时,在数据前面要加#号。操作数采用哪种进制,取决于指令的需要。间接寻址的操作数用*DM××××来表示。间接寻址的操作数,是以DM××××中的数据为地址的另一个DM通道中的数据。DM××××中的内容必须是BCD码,且不得超出DM区的范围。116操作数可以是通道号、继电器号或常数。操作数的个数,取例如,计数器指令的格式为CNT000 SV000是计数器的编号SV是操作数若SV=200表明000号计数器的设定值是200通道中的内容。若SV=#0200表明000号计数器的设定值是常数200。117例如,计数器指令的格式为CNT000000是计数器例如,计数器的指令格式为CNT000
*DM1000设DM1000的内容为0010则000号计数器的设定值是2500设DM0010的内容为2500如果设DM1000的内容为9990如果设DM1000的内容08FA118例如,计数器的指令格式为CNT000设DM10003.执行指令对标志位的影响SR区的25503~25507是指令执行结果的标志位。某些指令的执行结果影响标志位25503~25507的状态。标志位25503~25507的状态表示的意义要牢记。25503ON时,表示当前执行的程序出错且停止执行。25503是出错标志位1193.执行指令对标志位的影响SR区的25503~2554.指令的微分、非微分形式微分型:要在指令的助记符前加标记@。两种指令的区别非微分型指令:只要其执行条件为ON,每个扫描周期都执行该指令。微分型指令:仅在指令的执行条件由OFF变为ON时才执行一次。1204.指令的微分、非微分形式微分型:要在指令的助记符6.2基本指令
基本指令是最常用的指令要牢记:
指令的功能、格式、符号和代码;指令操作数的范围;执行各指令对标志位的影响。1216.2基本指令基本指令是最常用的常用的基本指令块与指令ANDLD和块或指令ORLD置位、复位指令SET和RESET锁存继电器指令KEEP基本编程规则和编程方法前/后沿微分指令DIFU和DIFD122常用的基本指令块与指令ANDLD和块或指令O1.LDLDNOTANDANDNOTORORNOTOUTOUTNOT这是些基本逻辑操作指令,必须牢记其用法。LD——常开触点与母线相连的指令AND——常开触点相与(串联)的指令OUT——将执行结果输出到某位的指令OR——常开触点相或(并联)的指令一、常用的基本指令1231.LDLDNOTANLD00000OR01000ANDNOT00001OUT01000LDNOT00002ORNOT00003AND01000OUTNOT010010000000001010000000201000010000100100003梯形图程序语句表程序使用指令举例与或与或与与输出124LD00000指出图示程序对KM1和KM2的控制作用没按下按钮SB1→线圈01000断电→触点01000闭合→线圈01001断电→断开闭合KM1断电KM2断电断电断电SB1SB2KM1PLC~000000000101000KOMKM201001线圈00000断电→触点00000断开→010000100001000010010000000001使用指令举例触点00001闭合→125指出图示程序对KM1和KM2的控制作用没按下按钮SB1→线按一下SB1→触点00000闭合→线圈01000通电→触点01000断开→闭合KM1通电KM2通电闭合线圈01001通电→通电通电线圈00000通电→断开010000100001000010010000000001触点00001闭合→SB1SB2KM1PLC~000000000101000KOMKM201001126按一下SB1→触点00000闭合→线圈01000通电→触点按一下SB2→触点00001断开→线圈01000断电→触点01000闭合→KM1断电KM2断电线圈01001断电→断开闭合断电断电线圈00001通电→010000100001000010010000000001SB1SB2KM1PLC~000000000101000KOMKM201001127按一下SB2→触点00001断开→线圈01000断电→触点2.END指令程序的结尾一定要安排END指令,否则程序不执行。LD00000ANDNOT00001ORNOT00003AND00002OR00004OUT01002END(01)010020000300004END(01)000000000100002与或与或使用指令举例1282.END指令程序的结尾一定要安排END指令,否则程序LD00000AND00001ANDNOT00002OUT20000LD00000NOP(00)ANDNOT00002OUT20000000000000100002200000000000002200003.NOP指令NOP是空操作指令用NOP代替ANDN,可把AND语句中的触点N短接用NOP代替ORN,可把OR语句中的触点N断掉将梯形图中的触点00001删掉。使用指令举例129LD00000LDNOP(00)LD00001ANDNOT00002OUT2000000000000010000220000000010000220000将梯形图中的触点00000删掉。将梯形图中的触点00001删掉。00000000022000000001LD00000NOP(00)ANDNOT00002OUT20000000000000220000使用指令举例使用指令举例130NOP(00)00000000010000220二、块与指令ANDLD和块或指令ORLD1.ANDLD是将并联触点组相串联的指令方法1LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004ANDLDLD00005ORNOT00006ANDLDOUT20000方法2LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004LD00005ORNOT00006ANDLDANDLDOUT200002000000005000060000000001000020000300004在方法2中,ANDLD之前的触点组个数应小于等于8
使用指令举例131二、块与指令ANDLD和块或指令ORLD1.2.ORLD是串联触点组相并联连接的指令
方法1LD00000ANDNOT00001LDNOT00002AND20005ORLDLD01004AND00003ORLDOUT01100方法2LD00000ANDNOT00001LDNOT00002AND20005LD01004AND00003ORLDORLDOUT0110000000000010000200003010042000501100在方法2中,ORLD之前的触点组个数应小于等于8使用指令举例1322.ORLD是串联触点组相并联连接的指令三、置位指令SET和复位指令RESETSET——将某继电器置为ONLD00000SET20000LD00003RESET2000000000
00003
200000000000003SET20000RESET20000RESET——将某继电器置为OFFSET、RESET指令的执行条件常为短信号(脉冲信号)SET和RESET指令可以单独使用(不一定成对使用)133三、置位指令SET和复位指令RESETSET当S端ON时,N为ON且保持。★当N为保持继电器HR时,有保持功能。四、锁存继电器KEEP指令KEEPNSR符号格式:KEEP(11)N当R端ON时,N复位。当S与R端同时为ON时,N复位优先。继电器位134当S端ON时,N为ON且保持。★当N为保持继电器HR时LD00002LD00003KEEP(11)200000000200003KEEP2000000002
00003
20000KEEP指令的工作时序置位条件置位条件置位条件复位条件置位和复位条件都可以是短信号(脉冲信号)注意!注意!135LD000020000200语句表KEEP010000000000001KEEPHR00000000201000画出图示程序的工作时序,写出语句表。000000000100002HR000001000LD00000LD00001KEEP(11)01000LD00002LD01000KEEP(11)HR0000使用KEEP指令举例136语句表KEEP010000000000001KEEPHR00★比较几个相同具有功能程序之区别00002
00003
01000相同都可以实现启、保、停的控制不同KEEP编程需3条语句(最少)KEEP编程用HR作输出时,具有保持功能。SET和RESET编程时,指令间可插别的指令。SET和RESET编程HR作输出时,有保持功能。0000200003KEEP01000010000100000002000030000200003SET01000RESET01000(a)(b)(c)137★比较几个相同具有功能程序之区别00002相同都可以五、微分指令DIFU和DIFDDIFU和DIFD——上升沿微分和下降沿微分指令DIFU和DIFD指令的操作位只ON一个扫描周期。开机时就OFF的执行条件,DIFD指令不执行。DIFU(13)20000DIFD(14)HR000000005TSTS0000520000HR0000
LD00005DIFU(13)20000DIFD(14)HR0000扫描周期执行条件开机时就ON的执行条件,DIFU指令不执行。138五、微分指令DIFU和DIFDDIFU和DIFD——上升KEEP01000200000000100000DIFU(13)20000画出图示程序的工作时序,写出语句表。2000000000Ts0100000001LD00000DIFU(13)20000LD20000LD00001KEEP(11)01000使用DIFU指令举例扫描周期139KEEP01000200000000100000DIFU(六、基本编程规则和基本编程方法指令253131.基本编程规则(1)每梯级都起始于左母线,线圈或指令应画在最右边(2)必须与左母线相连的线圈或指令,可通过25313连接(3)用OUT指令输出时,要避免双线圈输出的现象。(a)000000000501000
01000(b)000000100000001010000100101000当00000
ON00005OFF输出无效当00000ON00001OFFONOFF双线圈输出引起逻辑混乱140六、基本编程规则和基本编程方法指令253131.基本编程规则(4)梯形图必须遵循从左到右、从上到下的顺序,不允许两行之间垂直连接触点。(5)程序结束一定要安排END指令,否则程序不被执行(b)35211543N(a)12345N没END指令的程序,检查时显示信息“NOENDINST”141(4)梯形图必须遵循从左到右、从上到下的顺序,不允(5)2.基本编程方法(1)两个或两个以上的线圈或指令可以并联输出。0100001001SET0100200000LD00000OUT01000OUT01001SET01002(2)触点组与单个触点并联,单个触点应放在下面。00000000012000001100LD00000LD00001ANDNOT20000ORLDOUT0110001100000012000000000LD00001ANDNOT20000OR00000OUT01100不必用ORLD1422.基本编程方法(1)两个或两个以上的线圈或指令可以并(2)触点组与单个触点并联,单个触点应放在下面。LD00000LD00001ANDNOT20000ORLDOUT01100LD00001ANDNOT20000OR00000OUT01100不必用ORLD0000001100000012000001100000000000120000143(2)触点组与单个触点并联,单个触点应放在下面。LD(3)并联触点组与几个触点串联时,并联触点组应放在最左边。LD00002AND00000LD00006AND00001OR20000ANDLDOUT01001LD00006AND00001OR20000AND00002AND00000OUT01001000000000600001010012000000002000060000100002000002000001001不必用
ANDLD144(3)并联触点组与几个触点串联时,并联触点组应放LD此后,如果00001ON使01000复位,则在PLC本次上电期间,01000不会再被置位(即KEEP不再执行)。(4)如果一条指令只需在PLC上电之初执行一次,可以用25315作为其执行条件。PLC上电后的第一个扫描周期,01000被置为ON。2531500001KEEP01000145此后,如果00001ON使01000复位,则在PLC本次上12345678N123145614578N(5)结构复杂的梯形图程序,重新安排顺序后,可方便编写语句表。(6)当某梯级有两个分支时,若其中一条分支从分支点到输出线圈之间无触点,该分支应放在上方。N1N212N1N212(7)尽量使用那些操作数少、执行时间短的指令编程。14612345基本指令小结1.本节介绍的全部指令都要牢记其格式、梯形图、操作数范围及功能。2.学会将梯形图程序转换为语句表的方法。4.牢记基本编程规则和基本编程方法。3.学会用工作时序图描述程序执行过程的方法。147基本指令小结1.本节介绍的全部指令都要牢6.3常用的应用指令1486.3常用的应用指令148分支和分支结束指令暂存继电器跳转和跳转结束指令定时器/计数器指令149分支和分支结束指令暂存继电器跳转和跳转结束指令定时器/计数器一、分支和分支结束指令IL/ILCIL(02)/ILC(03)——用于控制程序流向的指令所有OUT指令的输出位为OFF;所有定时器都复位;IL/ILC的用法1.不论IL的输入条件是ON还是OFF,CPU都要对IL/ILC之间的程序段进行扫描。2.只有当IL的执行条件为ON时,IL和ILC之间的程序执行(否则不执行)。此时IL和ILC间各器件的状态为:KEEP指令的操作位、计数器、移位寄存器以及SET和RESET指令的操作位保持执行条件为OFF以前的状态。150一、分支和分支结束指令IL/ILCIL(02)/I嵌套使用:IL-IL-ILC-ILC3.IL和ILC指令可以成对使用,也可以多个IL指令配一个ILC指令,但不准嵌套使用。LD00000IL(02)LD00001OUT01000LD00002ANDNOT00003OUT01001ILC(03)LD00004OUT010020100001002A000000000400002000030100100001IL(02)ILC(03)0000000001010000000401002000020000301001IL(02)ILC(03)当00000为ON时,IL(02)与ILC之(03)间的程序执行:01000和01001的状态,取决于A右侧各触点的状态。151嵌套使用:IL-IL-ILC-ILC3.IL和ILC指令LD00000IL(02)LD00001OUT01000LD00002IL(02)LD00003OUT01001LD00004OUT01002ILC(03)LD00005OUT010030100001003000000000400002000030100100001IL(02)ILC(03)IL(02)0100200005IL(02)IL(02)ILC(03)00000000010000200003000040100001001010020000501003连续分支的例子功能相同152LD000000100001003000二、暂存继电器TR暂存继电器用于暂
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