第3章-OMRON公司PC简介-可编程序控制器原理及应用-教学课件

第3章OMRON公司PC简介3.1小型可编程序控制器3.2中型可编程序控制器 3.3大型可编程控制器3.4系统的配置及通道分配3.5可编程控制器的特殊功能单元3.6PC的基本安装与接线3.1小型可编程序控制器表3.1.1CPM2ACPU单元的种类1．指令系统有新的增加定时器/计数器指令2种：高精度定时器(单位：1ms)，长定时器(单位：1s/10s)。

比较指令2种：区域比较，双字区域比较。转换指令6种：双字BCD→双字BIN转换，双字BIN→双字BCD转换，ASCII→十六进制转换，二进制补码，小时→秒转换，秒→小时转换。表格数据操作指令5种：帧校验，求和，数据搜索，取最大值，取最小值。数据控制指令5种：比例转换，比例转换2，比例转换3，PID控制，平均值。脉冲输出控制指令3种：占空比可变脉冲输出，加速控制，同步脉冲控制。通信指令3种：接收，发送，改变RS-232C口设置。

2．中断功能完善，高速计数的计数频率增高很多

CPM2A具有CPM1A的各种中断功能，如输入中断、间隔定时器中断、高速计数器中断等。高速计数器的工作模式增加到4种：相位差(两相)输入模式，脉冲+方向输入模式，增/减脉冲模式和递增模式。CPM2A高速计数器的计数频率除两相差模式5kHz外，其余模式都是20kHz，CPM2A输入中断下的计数频率为2kHz，是CPM1A的2倍。3．高速脉冲输出功能更加完善晶体管输出型CPM2A具有此功能，使用01000、01001两个输出点。CPM1A仅有单点无加速/减速单相脉冲输出功能，而CPM2A的脉冲输出功能比CPM1A强得多，有下列三种情况：(1)两点无加速/减速的单相脉冲输出：输出频率为10Hz～10kHz，占空比50%。(2)两点不同占空比的脉冲输出：频率范围为0.1Hz～999kHz，占空比0～100%。(3)带梯形加速/减速的单相脉冲输出：分为脉冲+方向输出和增/减(CW/CCW)脉冲输出两种情况，占空比50%。4．同步脉冲控制图3.1.1同步脉冲控制5．时钟功能

CPM2A的内置时钟(精确度：±1分钟/月)允许用梯形图程序读取日期和时间。通过编程器和其他编程工具改写时间。CPM2A还有一个30秒的补偿位，当该位置为ON时，时间将自动调整到最接近的分钟。因此，在电台报时时，打开该位就能十分精确地设定时间。6．完善的通信功能同CPM1A一样，CPM2A外设口也可以用RS-232C或RS-422适配器进行转换，但CPM2A所有CPU单元都带有RS-232C口，这就为通信联网提供了更加便利的条件。CPM2A支持的通信功能有上位链接、无协议链接、1∶1PC链接及NT链接。无协议链接是CPM2A通过外设端口或RS-232C口连接如条形码阅读器等标准设备，并利用TXD和RXD指令进行无协议通信。另外，CPM2A还有快速响应输入(脉宽最小50ms)、两点的模拟量设定、输入时间常数设定、通过I/O链接单元加入CompBus/S网等功能，这些与CPM1A相同。3.1.2CQM1H系列可编程序控制器

CQM1H是CQM1的取代型，CQM1H也采用无底板模块式结构，模块之间通过侧面的总线连接器相连。

CQM1H有CPU单元、电源单元、存储器盒(可选)、输入单元、输出单元、内装板、特殊功能单元和通信单元。

CQM1H取代CQM1，主要是替代CQM1的CPU单元，而CQM1的其他单元都可继续使用。CQM1原有的七种CPU单元(CQM1-CPU11/CPU21及CQM1-CPU41～CPU45)将被淘汰，取而代之的是CQM1H-CPU11/CPU21/CPU51/CPU61。这四种型号的CPU单元大致分为两类：一类(CQM1H-CPU51/CPU61)支持内装板和ControllerLink单元，另一类(CQM1H-CPU11/CPU21)则不支持。表3.1.2CQM1HPC的性能指标表3.1.2CQM1HPC的性能指标表3.1.2CQM1HPC的性能指标1．I/O字分配图3.121/O字分配

2．更大的容量、更快的速度和更强大的指令系统

CQM1H的I/O容量、程序容量和DM容量都比CQM1增加了一倍。CQM1的I/O点数为128或256点，而CQM1H的增加到256或512点。CQM1的最大程序容量是7.2K字，而CQM1H的最大程序容量增至15.2K。CQM1的DM区最大6K字，而CQM1H不仅有6K字的DM区，而且还有6K字的EM区(仅限于CQM1H-CPU61)。CQM1H指令的执行时间更快。例如，基本指令LD的执行时间从0.5μs缩短到0.375μs，应用指令MOV的扫行时间从23.5μs缩短到17.7μs。3．使用各种先进的内装板可灵活地配置控制功能表3.1.3内装板的技术规格高速计数器板有4路脉冲输入，输入信号分三种类型：相位差输入，计数频率25kHz(默认值)或250kHz；脉冲+方向输入，计数频率50kHz(默认值)或500kHz；增/减输入，计数频率50kHz(默认值)或500kHz。高速计数器的计数模式有两种：环行模式和线性模式。4路输出为晶体管型或可选择NPN型、PNP型。脉冲I/O板有2路脉冲输入和2路脉冲输出。脉冲输入信号有三种类型：相位差输入，计数频率25kHz；脉冲/方向输入，计数频率50kHz；增/减输入，计数频率50kHz。计数模式有两种：环行模式和线性模式。脉冲输出信号有两种类型：标准脉冲(占空比=50%)和可变占空比脉冲(占空比=1%～99%)。标准脉冲的输出频率为10Hz～50kHz，可以进行加速/减速控制，可以是顺时针(CW)或逆时针(CCW)。可变占空比脉冲的输出频率为91.6Hz、5kHz或5.9kHz，且只能一个方向输出。图3.1.3利用脉冲I/O板实现2轴控制绝对值编码器接口板有2个端口，能接收4kHz频率的绝对值(ABS)旋转编码器的位置数据，编码器上的数据是二进制格雷码，有8位(0～255)、10位(0～1023)、12位(0～4095)的分辨率可供选择，操作模式有BCD模式和360°模式。如图3.1.4所示，绝对值编码器接口板接ABS编码器，CPU从编码器读到的格雷码反映了转台的绝对位置，在掉电重新上电时，不需要初始化清零，CPU可以马上读入数据，确定出转台当前的绝对位置，任何位置都可视为初始位置。图3.1.4绝对值编码器接口板接ABS编码器模拟量I/O板带4路模拟输入和2路模拟输出。模拟量设置板带4路模拟设定装置(可调电阻)，同时对应改变内部输入字IR220～IR223的值，其值为4倍BCD码，范围为0～200，从而可以不改变程序而直接改变设定值，这为现场调试带来了方便。串行通信板有2个通信端口：RS-232C口和RS-422/RS485口，支持的通信模式有上位机链接、无协议链接、1∶1PC链接、1∶1NT链接、1∶NNT链接和协议宏。通信协议宏功能可根据外设串行通信端口的(半双工、起动-停止同步)通信规格创建通信协议。该协议宏由CX-Protocol支持软件创建，然后存到串行通信板上。在CPU单元的梯形图中用PMCR指令调用这些协议宏。CX-Protocol软件也提供标准系统协议，用这些协议，串行通信口可方便地与OMRON单元进行通信。根据实际使用的需要，也可利用CX-Protocol软件修改标准系统协议。图3.1.5通信协议宏功能的示意图图3.1.6传感器单元的配置4．特殊功能单元5．通信单元1)远程I/O接口单元

CQM1H/CQM1具有远程控制的功能，有两种远程I/O接口单元：B7A和G730。

在CQM1H/CQM1上配置B7A接口单元，B7A通过双绞线电缆连接远程的I/O链接终端，两者之间的距离可达500m。B7A链接终端有输入、输出两种形式，点数都是16点。图3.1.7CQM1H/CQM1通过B7A接口单元构的远程I/O系统图3.1.8CQM1H/CQM1通过G730接口单元构成的远程I/O系统2)远程I/O链接单元图3.1.9CQM1H/CQM1通过I/O链接单元接入远程系统3)ControllerLink单元由于CQM1H配置了CQM1H-CLK21单元，因此CQM1H就能够连入ControllerLink网。在CQM1H推出之前，ControllerLink网只能用于C200Hα、CS1、CV/CVM1/CVM1D等中大型PC。现在多了CQM1H这种小型PC，无疑使OMRON小型PC的应用范围得到扩大，而且让CQM1H这种小型机发挥了更大的功能。例如，以前用户在选型时，对需几台甚至几十台PC联网(PC之间交换数据)，要求组成ControllerLink网，且每台PC控制的I/O点数在150点左右的情况，按照I/O点数来看，选用CQM1是最合适的，但是由于CQM1不能连接ControllerLink网而不得不选用C200Hα，这样得出的性价比并不是最优的。如今有了CQM1H，只要加一个CQM1H-CLK21单元，就可使CQM1H构成ControllerLink网，解决类似问题。这样，配置出来的系统既符合控制点数的要求又满足连接ControllerLink网的要求，性价比当然是最合适的了。但需要注意的是CQM1H-CLK21不能用在CQM1上，它只支持CQM1H机型。而且仅有CQM1H-CPU51/CPU61才能安装这种单元，并且只能装一块。安装位置也有要求，必须安装在电源单元和CPU单元之间。3.2中型可编程序控制器3.2.1C200Hα系列可编程序控制器

C200Hα是C200HX/HG/HE的简称，它是C200H/C200HS的后续机型。α机的模块有电源单元、CPU单元、基本I/O单元、特殊功能单元和通信单元，所有模块通过其底部的总线插头安装在CPU底板或I/O扩展底板上。

CPU单元上有内存卡(存储器盒)的插槽，可插接多种存储器盒。外设端口接外围设备如编程器等。有些α机的CPU单元有RS-232C口。在CPU上有一个通信板的插槽，插上通信板后，极大地增强了α机的通信联网功能。CPU上的DIP开关设定PC的工作方式。

α机有EPROM和EEPROM两种形式的内存卡(存储器盒)，CPU可以直接读写EEPROM内存卡，CPU改写EEPROM的次数几乎不受限制，但对于EPROM内存卡，CPU只能读出，不能写入，要将程序写入EPROM，应使用EPROM写入器。内存卡能长期保存数据，不需要任何后备电源。内存卡安装在CPU的专用插槽上。用户程序、PC设置、I/O注释、DM区域和其他数据区域的数据可以作为一个整体保存到内存卡中，以防误操作而修改。当CPU的DIP开关位为ON时，内存卡中的内容会在上电时自动地传送至CPU中。在改变控制功能时，可方便地用替换内存卡来改变设定的程序。表3.2.1C200Hα机的内存卡规格存储 型号容量EEPROMC200HW-ME04K4k字C200HW-ME08K 8k字C200HW-ME16K16k字C200HW-ME32K 32k字EPROMC200HS-MP16K16k字或32k字表3.2.2C200Hα与C200HS、C200H的基本性能比较表3.2.2C200Hα与C200HS、C200H的基本性能比较图3.2.1C200Hα扩展配置(带3个I/O扩展机架)

C200Hα基本I/O单元的I/O地址分配规则是：C200Hα的I/O点为5位数，第1位为机架号，其中CPU主机架为0；接着2位为单元的槽位号，从机架的最左边开始依次为00，01，…，09；最后2位是I/O点在单元上的编号。例如，10槽的CPU机架上，最靠近CPU单元是16点输入单元，则输入点的编号范围为IR00900～IR00915。

若在机架上装有特殊功能单元或通信单元，在分配地址时，和空槽一样处理，占用槽位号，但不占用通道号，即该槽位号所对应的通道并不被特殊功能单元或通信单元占用，该通道可作为内部通道使用。特殊功能单元的通道与它所占据的槽位号无关，而要根据设定的单元号N来确定。其单元号范围是0～9、A～F，各单元的单元号N不能重复，最多可用16个特殊单元。根据单元号，每一个特殊功能单元分配有10个IR通道，通道号为100+N×10～109+N×10(N=0～9)或400+N×10～409+N×10(N=A～F)，每一个单元还在内存工作区中分配100个DM字，字号为DM1000+N×100～DM1099+N×100。C200Hα的特殊功能单元和通信联网有以下特点：1．特殊功能单元丰富2．通信板与通信协议宏功能3．通信联网3.2.2CS1系列可编程序控制器图3.22CS1的I/O通道分配顺序特殊I/O单元占用通道CIO2000～CIO2959，每个单元根据单元号分配10个字，即#0、#1、#3、…单元分别占用字CIO2000～CIO2009、CIO2010～CIO2019、CIO2020～CIO2029、…，一共可以设置96个特殊单元。

CS1CPU总线单元占用通道CIO1500～CIO1899，每个单元根据单元号分配25个字，即#0、#1、#3、…单元分别占用字CIO1500～CIO1524、CIO1525～CIO1549、CIO1550～CIO1574、…，一共可以设置16个CPU总线单元。1．大容量的CPU、丰富的内部器件

CS1的基本I/O点数可达5120点，是α机1184点的4.3倍；程序容量250k字，是α机63.2k字的4倍；数据存储区448k字，是α机100k字的4.5倍；定时器(T)4096个、计数器(C)4096个，而α机定时器、计数器共计512个，CS1是α机的16倍。CS1内部器件的设置变化相当大，α机已无法与之相比，同样的内部器件，CS1的数量是α机的几倍。

CS1的内部器件种类多、数量大，与CV机相比毫不逊色，有些甚至超过很多。CS1设有I/O区(CIO)、链接区(CIO)、CS1CPU总线单元区(CIO)、特殊I/O单元区(CIO)、内装板区(CIO)、SYSMACBUS区(CIO)、I/O终端区(CIO)、C200H特殊I/O单元区(CIO)、工作区(W)、保持区(H)、辅助区(A)、暂存区(TR)、定时器区(T)、计数器区(C)、DM区、数据寄存器(DR)、索引寄存器(IR)、任务标志区(TK)、跟踪存储器、文件存储区等。2．指令的功能强大，工作速度极快

CS1约有400条指令，它的类别及功能与CV/CVM1系列相当，CV/CVM1有的指令CS1几乎都有。与α机相比增加的指令有：字符串处理，堆栈操作及表格数据的记录处理，文件存储器处理，重复处理，块编程，指令发送，索引寄存器处理，高速传送，浮点数运算等。这些指令极大地增强了CS1的信息处理能力，使程序变得更简单，并且容易理解。同时CS1指令的基本操作数规格已由BCD转化为二进制，因此，它的指令具有大容量的数据管理能力。由于使用高速的RISC微处理器，CS1的基本指令LD的执行时间仅为0.04μs，比α机的0.104μs快得多，外设服务和I/O刷新速度也比α机快很多。3．CS1的程序设计、开发环境发生了巨大的变化程序变得更简单，并且容易理解2)最新的编程软件提高了设计和开发效率4．更多的串行通信端口，扩展的协议宏功能图3.2.3CS1的各种串行通信CS1支持下列串行通信协议：HOSTLink2)客户协议1∶NNT链接4)协议宏5)使用BASIC的通信协议6)外设总线5．丰富的特殊功能单元

CS1除兼容C200Hα的所有特殊功能单元外，还增加一些自己的专用单元，如48点入/48点出的I/O单元，96点入/96点出的高密度I/O单元，4点入/4点出的模拟量I/O单元。6．CS1系列的PC组网能力很强

CS1在组网方面强于α机，具有CV机的功能。使用与α机不同的Ethernet单元，更好地支持Ethernet通信，它支持多达8个TCP/IP和UCP/IP端口的Socket(接驳服务)，支持FINS通信，还支持FTP文件传送和电子邮件等。具有自己的ControllerLink单元，传输介质可采用线缆型和光缆型，数据链接容量比α机大得多，光缆型还能获得更长距离的通信。CS1可以作为网关或网桥使用，在Ethernet和ControllerLink互联网的三层网络内进行通信，如使用CMND发送FINS指令，跨网远距离编程和监控，而α机则做不到。

CS1利用Modem，通过电话线连接远程的计算机，在计算机上运行CX-Programmer软件，可以对这台PC进行在线编程和修改。CS1可以使用α机的一些通信单元，如远程I/O主单元、CompoBus/D主单元、CompoBus/S主单元、PCLink单元，构成相应的网络。3.3大型可编程控制器3.3.1CV系列可编程序控制器CV系列PC有以下特点：1．改进了系统结构2．指令功能强、运算速度快3．内部器件增多4．程序存储器容量大5．I/O刷新的方法多6．CV机的特殊功能单元相当丰富7．CV机组网能力强3.4系统的配置及通道分配3.4.1系统的配置1．C20型PC的配置

C20采用的是单元式结构，用户可以根据实际需要选用相应的单元或箱体。C20可以根据选用的单元构成5种I/O点数不同的系统。它们配置情况如下：①16点输入、12点输出：选用主机单元即可。②32点输入、24点输出：选用主机单元+28点I/O扩展单元。③48点输入、36点输出：选用主机单元+56点I/O扩展单元。④64点输入、48点输出：选用主机单元+56点I/O扩展单元+28点I/O扩展单元。⑤80点输入、60点输出：选用主机单元+56点I/O扩展单元+56点I/O扩展单元。图3.4.1中给出了C20的三种基本系统。图3.4.1C20机典型系统2．C系列P型机的系统配置表3.4.1系统配置的I/O点数

C20PC28PC40PC60PC20P(12/8)24/1628/2036/2444/36C28P(16/12)28/2032/2440/2848/40C40P(24/16)36/2440/2848/3256/44C60P(32/28)44/3648/4056/4464/56主机(I/O点数)I/O点数扩展3.4.2通道分配所谓通道，在此处泛指信号进入或流出PC的通路，以及信号在PC内部存放的地点。一般给这些通路或地点赋以编号，称为通道号。一旦一台PC上的通道号规定下来，用户就必须遵守其编号规则，这样PC才能正确识别信息，进行工作。事实上，PC真正能识别的是通道号，PC真正操作的是每个通道的数字，而不是信号本身，正如计算机中外设要有通道号，内存要有地址一样。

PC中通道可分两大类，一类是外部的输入/输出通道，简称I/O通道，它对应于PC机外部的接线端子，直接与PC外部的设备打交道，也有人称之为输入/输出继电器。另一类是内部通道，或称内部继电器，它不直接与外部设备打交道，而是作为控制其他继电器的数据存储单元或数据处理区，在功能上相当于继电控制系统的内部继电器，即所谓的"内部输出"，这类继电器的种类和功能稍复杂一些。通道分配是指对PC的每个通道或每个继电器都分配给一个地址号，以便PC能够识别。C系列的PC输入输出都使用了I/O通道的概念来识别各个I/O端子或点。每个通道由16个点组成，用四位十进制数来标识一个I/O点，前两位数字表示通道号，后两位数字表示该通道中的某一个I/O点。例如"0001"表示第一个通道的第二个I/O点，而"0211"表示第三个通道的第12个I/O点。一般PC都将通道号标注在相应的接线端子旁，且标明是输入还是输出。1．C20型机的通道分配表3.4.2C20通道分配名称点数继电器号输入继电器800000～041500CH01CH02CH03CH04CH0008000800080008000801090109010901090109021002100210021002100311031103110311031104120412041204120412051305130513051305130614061406140614061407150715071507150715输出继电器600500～091505CH06CH07CH08CH09CH0008000800080008000801090109010901090109021002100210021002100311031103110311031104120412041204120412051305130513051305130614061406140614061407150715071507150715内部辅助继电器1361000～180710CH11CH12CH13CH14CH000800080008000800080109010901090109010902100210021002100210031103110311031103110412041204120412041205130513051305130513061406140614061406140715071507150715071515CH16CH17CH18CH

00080008000800

01090109010901021002100210020311031103110304120412041204051305130513050614061406140607150715071507保持继电器160HR000～091500CH01CH02CH03CH04CH000800080008000800080109010901090109010902100210021002100210031103110311031103110412041204120412041205130513051305130513061406140614061406140715071507150715071505CH06CH07CH08CH09CH0008000800080008000801090109010901090109021002100210021002100311031103110311031104120412041204120412051305130513051305130614061406140614061407150715071507150715表3.4.3P型机I/O分配表I/O点/单元模

块I/O分配区总数IO20128CPU或扩展I/O单元ICHnCHn+1CHn+2CHn+3CHn+408

0001031104不能用050607OCHmCHm+1CHm+2CHm+3CHm+40008

0109021003110412051306140715281612CPU或扩展I/O单元ICHnCHn+1CHn+2CHn+3CHn+40008

0109021003110412051306140715OCHmCHm+1CHm+2CHm+3CHm+40008

0109021003110412051306140715402416CPU或扩展I/O单元ICHnCHn+1CHn+2CHn+3CHn+4000800不能用

010901021002031103041204051305061406071507OCHmCHm+1CHm+2CHm+3CHm+400080008

01090109

02100210

03110311

04120412

05130513

06140614

07150715

表3.4.4P型机扩展I/O分配表表3.4.4P型机扩展I/O分配表2)内部通道的分配内部继电器主要有：内部辅助继电器MR、特殊功能继电器SMR、保持继电器HR、暂存继电器TR、定时/计数继电器TM/CNT、数据存储继电器DM等。下面以P型机为例介绍它们的通道分配及功能。①辅助继电器MR：P型机共有136个辅助继电器，其通道号为10～18CH，接点号为1000～1807。它们的功能是作中间继电器使用，不能直接控制外部负载。I/O分配表中，输入输出点未使用时，能用来作辅助继电器使用。当程序中使用高速计数指令(FUN98)时，辅助继电器的最后一个点1807为高速计数器的软复位端。②特殊功能继电器SMR：P型机有16个特殊功能继电器，也称专用继电器，通道号为1808～1907。其中每一个都有自己的专门功能，但总的来讲，都是用于监视PC工作情况的，用户可根据需要选用。1808：当备份电池电压过低时为ON状态。例如，将这个继电器状态输出，接到外部的指示灯(如LED发光二极管)上，当备份电池失效时，指示灯被点亮。1809：P型机的扫描时间不应超过100ms，当扫描时间在100～130ms时，它为ON状态，这时CPU仍然工作。但当扫描时间超过130ms时，CPU停止工作。1810：在使用高速计数指令FUN98时，当0001端子收到硬件复位信号时，它接通(ON)一个扫描周期。1811、1812、1814：为常开(OFF)继电器。1813：为常闭(ON)继电器。将1811～1814接到PC外面的指示器上，就能用作监视PC的操作状态。1815：在程序起动后的第一个扫描周期内，此继电器接通(ON)。在此处，扫描周期是指从0000开始执行用户程序，直到程序的END指令为止所需的时间。例如，在PC加电时，可用1815来复位计数器，不需要外部接线。1900、1901、1902：分别用来产生0.1s、0.2s和1s的时钟脉冲，相当于时钟脉冲发生器或振荡器。它们可与计数器CNT配合使用，构成定时器，且此定时器在电源掉电时，能保护当前值。这些继电器还可用来加长定时器的定时时间，也可以用来构成闪烁电路的定时逻辑图。1903：在算术运算指令中，如果操作数不是BCD码，或者BCD码到BIN码、BIN码到BCD码的转换指令中操作数超出范围，即大于9999时，它接通(ON)。1904：数值运算时，有进位或有借位它接通(ON)。即1904是进位标志。SYC和CLC指令可强制其接通(ON)和断开(OFF)。1905、1906、1907：标志继电器。在执行比较指令CMP时，若比较结果是第一操作数大于第二操作数，1905接通(ON)；若是等于，1906接通(ON)；若是小于，则1907接通(ON)。③保持继电器HR：P型PC都有160个保持继电器，分10个通道HR0～HR9CH，每个通道有16个接点，接点号为HR000～H015。之所以称它们为保持继电器，是因为它们在电源掉电时能保持原来的状态。④暂存继电器TR：P型PC有8个暂存继电器，编号为TR0～TR7。对于不能用IL和ILC指令来编程的分支电路，可以用TR来暂存状态。在同一程序段中，最多可用8个TR，且不得重复使用。但在不同程序段中，同一个TR可多次重复使用。使用TR时，必须在编号之前冠以TR，如TR0、TR1等。⑤定时器和计数器TIM/CNT：P型PC可提供48个定时器或48个计数器(可逆或不可逆)或总数不超过48的定时器与计数器的组合，其编号为00～47。使用时编号前应冠以符号TIM(定时器)、TIMH(高速定时器)、CNT(计数器)或CNTR(可逆计数器)等。在同一程序段中，如果一个编号用作定时器(或计数器)，则这个编号就不能再用作计数器(或定时器)了。例如使用了TIM10，就不能再用CNT10。当电源掉电时，定时器被复位，而计数器不被复位。当程序中使用高速计数指令时，机器约定TIM/CNT47分配给高速计数器存放高速计数的当前值，故这个编号不能再作他用。定时器和计数器不能直接产生输出，要输出可通过联接继电器，这种联接继电器的触点可重复使用。⑥数据存储继电器DM：P型PC有64个数据存储继电器，其通道号为DM00～DM63。每个通道有16个点，但每个点不能单独使用，只能一个通道的16位同时使用。实际上，DM是16位字长的64个存储单元，专用来存储16位字长的数据，因此也称数据存储区。与计算机的存储器及地址号完全类似。DM具有掉电保护功能。当使用高速计数指令时，数据存储区中的DM32～DM63被用作高速计数的上下限计数值设定区域，不能再作他用。3．CPM2A型机的通道分配

CPM2A型机的通道号由三位十进制组成，在通道号后边再加两位十进制数就组成了通道中的点地址。例如010是010通道的通道号，01000则是010通道中第一位的地址。1)内部继电器(IR)

内部继电器可以分为三大部分。000～009共10个通道作为输入通道即输入继电器区，其中000和001通道用于CPU单元，其余8个通道用于扩展单元。010～019共10个通道作为输出通道即输出继电器区，其中010和011通道用于CPU单元，其余8个通道用于扩展单元。020～049和200～227共58个通道928点为内部辅助继电器区。除了没有实际输入输出端子与之相联系故不能用于实际输入输出操作外，它的使用与输入输出继电器相同。在输入输出通道中没有连接I/O设备的点在程序中也可以作为内部继电器应用。

CPM2A的CPU单元有30点、40点和60点三种。I/O点数还可以通过最多三台扩展单元进行扩展。扩展单元有20点输入输出、8点输入和8点输出三种类型可供选用。以20点I/O扩展单元为例，系统扩展后的输入输出通道分配如表3.4.5所示。表3.4.5CPM2A的I/O及其通道分配CPU单元扩展单元30点I/O输入18点：00000～0001100100～00105输出12点：01000～0100701100～0100320点I/O输入12点：00200～00211输出8点：

01200～0120720点I/O输入12点：00300～00311输出8点：

01300～0130720点I/O输入12点：00400～00411输出8点：01400～0140740点I/O输入24点：00000～0001100100～00111输出16点：01000～0100701100～0100720点I/O输入12点：00200～00211输出8点：

01200～0120720点I/O输入12点：00300～00311输出8点：

01300～0130720点I/O输入12点：00400～00411输出8点：01400～0140760点I/O输入36点：00000～0001100100～0011100200～00211输出24点：01000～0100701100～0100701200～0120720点I/O输入12点：00300～00311输出8点：

01300～0130720点I/O输入12点：00400～00411输出8点：01400～0140720点I/O输入12点：00500～00511输出8点：01500～015072)特殊继电器(SR)表3.4.6CPM2A为特殊继电器一览表地址定义228～229脉冲输出0PV230～231脉冲输出1PV232～235宏指令输入区不使用宏时可作IR用236～239宏指令输出区不使用宏时可作IR用240～243中断0～3计数器设定值中断不使用计数器模式时可作IR用244～247中断0～3计数器当前值-1中断不使用计数器模式时可作IR用248～249高速计数器当前值区不使用高速计数器时可作IR用250～251模拟电位器0～1设定值存入区25200高速计数器复位标志25204脉冲输出0PV复位位25205脉冲输出1PV复位位25208外设通信口复位标志25209RS-232C口复位位25210PC系统设定区初始化标志25211强制置位/复位标志25512I/O保持标志25514故障履历复位标志25300～25307故障码存储区25308电池错25309扫描周期超过100ms标志25312改变RS–232C口设置25313常ON25314常OFF25315运行第一扫描周期标志254001分钟时钟脉冲表3.4.6CPM2A为特殊继电器一览表254010.02秒时钟脉冲25402负数标志25406微分监视完成标志25407STEP指令第一行程的第一扫描周期标志255000.1秒时钟脉冲255010.2秒时钟脉冲255021秒时钟脉冲25503出错标志ER25504进位标志CY25505大于标志GR25506等于标志EQ25507小于标志LE表3.4.6CPM2A为特殊继电器一览表3)暂存继电器(TR)

暂存继电器用于复杂逻辑梯形图中的分支点暂存，合理使用可以简化程序。CPM2A共有按TR0～TR7顺序编号的8个暂存继电器。其具体使用可参阅有关章节。4)保持继电器(HR)HR00～HR19共有20个通道320点。用标志HR后的两位数据表示通道号，再加两位数据指定点号。在程序中的使用方法同IR，但HR具有断电保持功能。5)辅助继电器(AR)表3.4.7CPM2A辅助继电器一览表地址定义AR0208～11扩展单元连接数AR0800～03RS–232C通信错误代码*AR0804RS–232C错误标志*AR0805RS–232C发送允许标志*AR0806RS–232C接受完成标志*AR0807RS–232C接受溢出标志*AR0808～11外围设备通信出错码AR0812外围设备通信异常AR0814外围端口接受完成标志*AR0815外围端口接受溢出标志*AR09RS–232C接受计数器*AR1000～15电源断电次数表3.4.7CPM2A辅助继电器一览表AR1100～071～7号比较条件满足标志AR1108高速计数器比较标志*AR1109高速计数器溢出标志*AR1111脉冲输出0加减速当前值溢出标志*AR1112脉冲输出0当前值溢出标志*AR1113脉冲输出0脉冲数设置标志*AR1114脉冲输出0输出完成标志*AR1115脉冲输出0输出状态*AR1211脉冲输出1加减速当前值溢出标志*AR1212脉冲输出1当前值溢出标志*AR1213脉冲输出1脉冲数设置标志*AR1214脉冲输出1输出完成标志*AR1215脉冲输出1输出状态*AR1300DM6600～6614中有异常AR1301DM6615～6644中有异常AR1302DM6645～6655中有异常AR1305DM6619中设定扫描时间大于实际扫描时间AR1308用户程序区以外存在继电器区AR1309高速存储器异常AR1310DM6614～6599发生累加或校验错AR1311系统设定区发生累加或校验错AR1312用户程序区发生累加或校验错或执行不正确指令AR1400～15扫描周期最大值AR1500～15扫描周期最小值AR17～21时钟/日历数据*AR23断电计数器*表3.4.7CPM2A辅助继电器一览表6)链接继电器(LR)LR00～LR15共16个通道256点。在PC联网系统中作为数据交换的接口。在没有联网的系统中也可以作为IR使用。7)定时器/计数器(TIM/CNT)

定时器和计数器在CPM2A中是统一编号的，000～127共有128个。系统断电时，定时器复位，计数器保持断电前的状态不变。8)数据存储区(DM)表3.4.8CPM2A系统设置区一览表通道点定义DM660000～07电源ON时的工作方式DM660008～15电源ON时的工作方式设定DM660108～11电源ON时IOM保持/不保持设定DM660112～15电源ON时S/R保持/不保持设定DM660200～03用户程序存储器可写/不可写设定DM660204～07编程器信息英文/日文显示DM661600～07RS–232C口服务时间设定*DM661608～15RS–232C口服务时间使能*DM661700～07外围设备通信口服务时间设定表3.4.8CPM2A系统设置区一览表DM661708～15外围设备通信口服务时间设定有效/无效DM661800～07扫描监视时间设定DM661808～15扫描监视有效/无效DM661900～15扫描周期可变/不可变DM662000～0300000～00002输入滤波时间设定DM662004～0700003～00004输入滤波时间设定DM662008～1100005～00006输入滤波时间常数设定DM662012～1500007～00011输入滤波时间常数设定DM662100～07001CH输入滤波时间常数设定DM662108～15002CH输入滤波时间常数设定DM662200～07003CH输入滤波时间常数设定DM662208～15004CH输入滤波时间常数设定DM662300～07005CH输入滤波时间常数设定DM662308～15006CH输入滤波时间常数设定DM662400～07007CH输入滤波时间常数设定DM662408～15008CH输入滤波时间常数设定通道点定义DM662500～07009CH输入滤波时间常数设定DM662800～23输入00003的中断输入设定DM662804～07输入00004的中断输入设定DM662808～11输入00005的中断输入设定DM662812～15输入00006的中断输入设定DM662900～03脉冲输出0坐标系统*DM662904～07脉冲输出1坐标系统*DM664200～23高速计数器模式设定DM664204～07高速计数器复位方式设定DM664208～15高速计数器使用/不使用设定DM664500～03RS–232C通信设定选择器*DM664504～07RS–232C口STC控制设定*DM664508～111:1链接RS–232C口链接字*DM664512～15RS–232C口通信方式*DM664600～07RS–232C口波特率*DM664608～15RS–232C口帧格式*DM664700～15RS–232C口传输延时*DM664800～07RS–232C口上位链接节点号*DM664808～11RS–232C口无约规启动代码使能*DM664812～15RS–232C口无约规终止代码使能*DM664900～07RS–232C口无约规启动代码设定*DM664908～15RS–232C口无约规终止代码设定或接受字节数*DM665000～07上位链接总线外围设备通信标准格式DM665008～11外围设备通信口1:1链接区域设定DM665012～15外围设备通信口使用模式设定DM665100～07上位链接外围设备通信口波特率设定DM665108～15上位链接外围设备通信口帧格式设定DM665200～15上位链接外围设备通信口发送延时设定DM665300～07上位链接外围设备通信上位链接模式设定DM665308～11外围口无约规启动代码使能*DM665312～15外围口无约规终止代码使能*DM665400～07外围口无约规启动代码设定*DM665408～15外围口无约规终止代码设定或接受字节数*DM665500～03故障履历存入方法设定DM665508～11扫描周期超出/不超出设定DM665512～15电池错误检测测定*3.5可编程控制器的特殊功能单元表3.5.1OMRON的特殊功能单元名称适配的PC名称适配的PCCQM1C200HCVCS1CQM1C200HCVCS1模拟输入单元√√√√凸轮定位单元

√√√模拟输出单元√√√√ID传感器单元

√√√模拟输入输出单元

√√√ASCII单元

√√√温度传感器单元

√

√模糊控制单元

√√√冷/热温度控制单元

√

√语音单元

√√√温度控制单元√√

√磁卡读出单元

√

PID控制单元

√√√GPIB接口单元

√

高密度输入单元

√

√温调数据链接单元

√

高密度输出单元

√

√CRT接口单元

√

高密度I/O单元

√

√个人计算机单元

√

中断输入单元

√√√虚拟I/O单元

√

模拟定时单元

√

√逻辑I/O单元

√

高速计数单元

√√√梯形程序I/O单元

√

运动控制单元

√√√汇编程序I/O单元

√

位置控制单元

√√√传感器单元√

3.5.1模拟量输入单元

C200H-AD001单元。1．性能(1)输入模拟量路数：最多4路/单元，用户可选择使用其中1路、2路或4路。(2)输入信号范围：电压输入可选择为1～5V或0～10V；电流输入为4～20mA。(3)分辨率：输入为电压或电流时均为满量程的1/4000(含线性误差)。(4)温度影响：25℃时为±0.5%满量程；0～55℃时为±1.0%满量程。(5)转换时间：最大2.5ms(1路)。(6)输出代码：12位二进制数码(000H～FA0H)。2．设定与接线单元的机号设置开关在面板的左上方，机号设置范围为0～9，但不可与其他智能单元重复。面板右上方为状态显示，正常工作时，RUN指示灯亮；输入信号断线时，BROKENWIRE指示灯亮。单元下方为接线端子，使用电压输入时，电压输入信号接在V+、V-端子上；使用电流输入时，V+与I+端子短接后接电流信号正端，V-接电流信号负端。接线时，为了避免噪声进入模拟量输入单元，应注意：连接线采用屏蔽双绞线；屏蔽线接到COM端上；外部输入信号电缆应与交流电源线分开，以避免电源线对信号线的干扰；模拟量输入单元的电缆与主回路电缆、高压电缆、非PC负载电缆不要捆扎在一起，应隔离开来。表3.5.2DIP开关1、2的设定开关1开关2输入信号路数使用路数OFFON1第1路ONOFF2第1、2路OFFOFF4第1、2、3、4路ONON不用

3．通道分配模拟量输入单元C200H–AD001占用6个IR通道、12个DM通道。若机号设为N，则占用IR通道n～n+5(其中n=100+N×10)、DM通道m～m+11(其中m=1000+N×100)。1) IR通道分配

IR通道n为输出通道，用于对单元功能进行控制，用户可改变其内容。IR通道n+1～n+5为输入通道，用户只能利用其内容而不能由用户程序改变其内容。①通道n(输出)。

bit00为禁止A/D转换标志位。bit00=1时，禁止A/D转换。

bit01为偏差控制标志位。bit01=1时，执行偏差/增益控制。初始上电时，由于冲击，输入电压可能超过规定的信号范围。系统在初始上电时自动使该位为1，调整增益，以避免损坏单元。

bit02、bit03、bit04、bit05分别为输入1、2、3、4的刻度功能有效标志位。

bit06不用。

bit07、bit08、bit09、bit10分别为输入1、2、3、4的平均功能有效标志位。

bit11为峰值保持功能有效标志位。

bit12为平方根功能有效标志位。

Bit13、bit14、bit15不用。②通道n+1、n+2、n+3、n+4(输入)。分别存入输入1、2、3、4经转换后的数字量，PC可以直接读取。对于求平均值、峰值保持和平方根功能来说，转换结果为12位二进制数，因此只有bit00～11数字有效；对于刻度功能，结果为4位十进制(16位BCD码)，此时bit00～15的16位数字全部有效。如果没有设置上述四种功能，则上电后，四个通道的bit00～11都将是对应输入信号经A/D转换后的二进制数据。③通道n+5(输入)。bit00在DM通道m～m+11中的数据设定不正确时为1。

bit01、bit02、bit03、bit04分别为输入1、2、3、4的断线标志位。当输入信号设定为0～10V时，这些位不用。当输入信号设定为1～5V或4～20mA时，若输入信号低于0.5V或2mA时，这些位为1，表示已断线。

bit05为底部DIP开关3设定标志位，其状态与开关3的状态相同。

bit06为底部DIP开关1设定标志位，其状态与开关1的状态相同。

bit07为底部DIP开关2设定标志位，其状态与开关2的状态相同。

bit08为初始上电禁止转换标志位。初始上电时，数据不稳定，系统自动将该位置为1，禁止转换，100ms后该位被置为0。

bit09～bit15不用。2)DM通道的分配表3.5.3DM通道分配DM通道含义DM通道含义m输入1刻度下限值(BCD)m+6输入4刻度下限值(BCD)m+1输入1刻度上限值(BCD)m+7输入4刻度上限值(BCD)m+2输入2刻度下限值(BCD)m+8输入1平均值所用数据个数(BCD)m+3输入2刻度上限值(BCD)m+9输入2平均值所用数据个数(BCD)m+4输入3刻度下限值(BCD)m+10输入3平均值所用数据个数(BCD)m+5输入3刻度上限值(BCD)m+11输入4平均值所用数据个数(BCD)4．功能1)二进制功能当输出通道n的刻度功能标志为0时，二进制功能有效。此时二进制转换结果为12位二进制数据，模拟量输入1、2、3、4的转换结果分别存放于IR通道n+1、n+2、n+3、n+4中，转换后满刻度值为FA0H，即BCD码4000，余下的5F用于初始上电时的偏差/增益控制。2)刻度值功能当输出通道n的刻度功能标志为1时，刻度值功能有效。首先转换为12位二进制数字量，然后根据DM通道m～m+7中所设置的上下限值进行刻度转换，最终转换结果为4位BCD数，存放于n+1～n+4通道中。用y表示A/D转换的12位二进制数，x表示模拟输入量，y1表示最终转换结果的4位BCD数。当输入为0～10V时，可以得出：当输入为1～5V时，可以得出：无论输入是0～10V还是1～5V，y1都按下面的公式换算：

换算的上下限参数是0～9999的BCD数据，且上下限之差不大于4000。可分别对四路输入置刻度值功能。3)平均值功能当输出通道n的平均功能标志为1时，执行平均值功能。即每进行N次A/D转换，将转换后的N个数据求平均值，结果存放于IR通道的n+1、n+2、n+3、n+4中。转换次数N即为DM通道的m+8～m+11中的设定值。转换次数必须为2～9999的BCD数据，可分别对四路输入中的每一路设定不同的转换次数。平均值为二进制数据。4)峰值保持功能当输出通道n的峰值保持功能标志为1时，对四路A/D均执行峰值保持功能，即将转换中的最大数值以二进制形式存放于IR通道的n+1～n+4中。5)平方根功能当输出通道n的平方根功能有效标志为1时，对四路A/D转换均执行平方根功能。利用此功能，可将一些二次曲线数据(如热电偶输入信号)转换为线性值。结果存放于n+1～n+4通道中。当利用刻度值功能时，平方根值Q为：(y为BCD数据)当不利用刻度值功能时，平方根值Q为：(y为十六进制数据)在刻度值功能下，获得Q值后再进行刻度转换，此时转换结果y1=[(上限值-下限值)/4000]×Q+下限值，获得的y1值存放于IR通道的n+1～n+4中。在不利用刻度值功能时，获得的Q值即存放于IR通道的n+1～n+4中。3.5.2模拟量输出单元C200H-DA001单元。

1．性能(1)输出模拟量路数：每单元最多2路，可任意选择其中1路。(2)输出信号范围：电压输出可选择1～5V或0～10V；电流输出为4～20mA。(3)分辨率：输出为电压或电流时均为满量程的1/4096。(4)精度：0～55℃时为±1.0%满量程。(5)转换时间：最大2.5ms(1路)。(6)输入数字量：12位二进制数码(000H～FFFH)。(7)外部输出阻抗(电压输出)：最大0.5Ω。(8)外部输出最大电流(电压输出)：15mA。(9)允许的外部输出负载电阻(电流输出)：最大400Ω。(10)功耗：5VDC最大650mA。2．设定与接线

C200H-DA001面板的左上方为机号设置开关，机号设定范围为0～9，不可与其他智能单元重复。面板右上方为状态显示，工作正常时，RUN指示灯亮；输出信号超出设定的上、下限时，ALARM指示灯亮。单元下方为输出接线端子，其中NC为无用端子，V为电压输出，I为电流输出，P为脉冲输出，AU为上限报警输出(开关量)，AL为下限报警输出(开关量)，ACOM为报警输出公共端。接线时，为了避免噪声进入模拟量输出单元，应注意：连接线采用屏蔽双绞线；屏蔽线接到COM端上；外部输出信号电缆应与电源线分开，以避免电源线对信号线的干扰；模拟量输出单元的电缆应与主回路电缆、高压电缆、非PC负载电缆隔离。表3.5.4DIP开关2、3输出方式的设定开关2开关3路1输出路2输出OFFOFF模拟模拟OFFON脉冲模拟ONOFF模拟模拟ONON模拟脉冲3．通道分配

C200H-DA001占用4个IR通道，5个DM通道。机号设为N时，该单元占用IR通道为n～n+3(其中n=100+N×10)，DM通道为m～m+4(其中m=1000+N×100)。1)IR通道的分配①通道n、n+1的bit00～11分别为输出1路、2路转换成模拟量前的数据(12位二进制数)。若某一路输出方式选择为模拟信号，则应向该通道中写入转换的数字量；若输出方式选择为脉冲信号，则应向该通道中写入脉冲占空比数据。

bit12～15不用。②通道n+2(输出)。表3.5.5脉冲周期设定bit00bit01bit02周期0001秒1002秒0105秒11010秒00120秒bit03不用。bit04为输出1上、下限报警功能有效标志位。bit05为输出2上、下限报警功能有效标志位。bit06为输出1限幅功能有效标志位。bit07为输出2限幅功能有效标志位。bit08为输出禁止有效标志位。以上各有效标志位都为置"1"时有效。bit09～15不用。③通道n+3(输入)。

bit00在DM通道参数设置不正确时为1。

bit01为输出1下限报警标志位。当输出端1数据(即通道n内容)小于或等于DM通道m+2的内容时，此位为1。

bit02为输出1上限报警标志位。当输出端1数据(即通道n内容)大于或等于DM通道m+3的内容时，此位为1。

bit03为输出2下限报警标志位。当输出端2数据(即通道n+1内容)小于或等于DM通道m+2的内容时，此位为1。

bit04为输出2上限报警标志位。当输出端2数据(即通道n+1内容)大于或等于DM通道m+3的内容时，此位为1。

bit05为输出1到达下限标志位。当输出端1数据小于或等于DM通道m的内容时，此位为1。

bit06为输出1到达上限标志位。当输出端1数据大于或等于DM通道m+1内容时，此位为1。

bit07为输出2到达下限标志位。当输出端2数据小于或等于DM通道m的内容时，此位为1。

bit08为输出2到达上限标志位。当输出端2数据大于或等于DM通道m+1内容时，此位为1。

bit09～15不用。2)DM通道的分配表3.5.6DM通道内容DM通道含义m输出下限(二进制)m+1输出上限(二进制)m+2报警下限(二进制)m+3报警上限(二进制)m+4报警死区(二进制)4．功能1)无限幅功能当IR通道n+2的输出限幅功能标志为0时，执行无限幅功能。此时，存放于IR通道n、n+1中的是12位二进制数据。2)限幅功能当IR通道n+2的限幅功能标志为1时，执行限幅功能。当输出数字量大于或等于DM通道的m+1内容时，则按m+1内容输出，同时IR通道n+3的输出到达上限标志变为1。当输出数字量小于或等于DM通道m的内容时，则按m内容输出，同时IR通道n+3的输出到达下限标志变为1。限幅功能如图3.5.1所示。图3.5.1限幅功能3)上、下限报警功能图3.5.2上、下限报警功能