8、CP1H系列PLC简介 (小型高功能PLC) 8.1 CP1H PLC的模块及扩展简介 8.2 CP1H PLC的CPU功能简介
8.1 CP1H系列PLC的模块及扩展简介
CP1H PLC CPM1A、CPM2A系列PLC CP1H系列是OMRON公司的小型一体化式高功能PLC,性价比高,应用广泛。
利用CP1H组成控制系统通常会涉及四类硬件模块: CPU单元 I/O扩展单元 特殊功能单元 通信单元 ——核心单元(一体化,集成DI、DO端口)(必选) ——CPU集成的I/O端口不够时,可有限扩展(可选) ——有限扩展模拟量的输入输出(可选) ——扩展通信接口(可选)
CP1H有:CPU单元、IO扩展单元、特殊功能单元和通信高功能单元 基本型(X型) 带内置AI/AO(XA型) 带脉冲I/O(Y型)
CP1H之CPU单元 单元型号 X型 XA型 Y型 CP1HX40DR-A(继电器) CP1HX40DT-D(晶体管·漏型) CP1HXA40DR-A(继电器) CP1HXA40DT-D(晶体管·漏型) CP1HXA40DT1-D(晶体管·源型) CP1HY20DT-D (晶体管输出·漏型) 电源 AC220V DC 24V 程序容量 20K步 最大IO(扩展) 320 点 300 点 输入输出点数 40点(输入24点,24VDC) 20 点(输入12点,24VDC) 脉冲接收输入 最大8 点 最大6 点 输出点数 16点 8 点 输出规格 继电器 晶体管 晶体管输出 内置特殊功能 模拟电压/电流输入:4 点 模拟电压/电流输出:2 点 CPU单体,可实现高速计数器4 轴、脉冲输出4 轴。最大1MHz 脉冲输出。 一般性描述 ・通过扩展CPM1A 系列扩展I/O 单元, CP1H 整体可以达到最大320(300)点的输入输出。 ・通过扩展CPM1A 系列的扩展单元,也能够进行功能扩展(温度传感器输入等)。 ・通过安装选件板,可进行RS-232C 通信或RS-422A/485 通信(条形码阅读器、变频器等的连接用)。 ・通过扩展CJ 系列高功能单元,可扩展向高位/低位的通信功能等。
CP1H有:CPU单元、IO扩展单元、特殊功能单元和通信高功能单元 基本型(X型) 带内置AI/AO(XA型) 带脉冲I/O(Y型) 有10种扩展IO单元: 8点输入单元(1) 8点输出单元(3) 20点输入输出单元DI×12点,DO×8点(3) 40点输入输出,DI×24,DO×16(3)
CPM1A扩展IO单元(可用于CP1H扩展) 类型 型号 输入类型 输出类型 8点输入 CPM1A-8ED 24VDC×8点 —— 8点输出 CMP1A-8ER 继电器 CMP1A-8ET 晶体管(NPN)×8点 CMP1A-8ET1 晶体管(PNP)×8点 20点输入输出 CMP1A-20EDR1 24VDC×12点 继电器×8点 CMP1A-20EDT NPN·漏型×8点 CMP1A-20EDT1 PNP·源型×8点 40点输入输出 CPM1A-40EDR 24VDC×24点 继电器×16点 CPM1A-40EDT NPN·漏型×16点 CPM1A-40EDT1 PNP·源型×16点
CP1H有:CPU单元、IO扩展单元、特殊功能单元和通信高功能单元 基本型(X型) 带内置AI/AO(XA型) 带脉冲I/O(Y型) 有10种扩展IO单元: 8点输入单元(1) 8点输出单元(3) 20点输入输出单元DI×12点,DO×8点(3) 40点输入输出,DI×24,DO×16(3) 有2类特殊功能单元: 模拟量IO单元 温度传感器单元
CPM1A扩展特殊功能单元 类型 型号 说明 模拟量IO单元 CPM1A-MAD01 AI:2路/(1~5V、0~10V、4~20mA) 分辨率:8位(256) AO:1路/(-10~10V、0~10V、4~20mA) 分辨率:8位(256) CPM1A-MAD11 AI:2路(0/1~5V、0~10V、±10V、0/4~20mA)分辨率6000 AO:1路(1~5、0~10V、 ± 10V、0/4~20mA)分辨率6000 温度传感器单元 CMP1A-TS001 输入热电偶信号(型号可设定)/2路/1%精度 CMP1A-TS002 输入热电偶信号(型号可设定)/4路/1%精度 CMP1A-TS101 输入热电阻信号(型号可设定)/2路/1%精度 CMP1A-TS102 输入热电阻信号(型号可设定)/4路/1%精度
CP1H有:CPU单元、IO扩展单元、特殊功能单元和通信/高功能单元 基本型(X型) 带内置AI/AO(XA型) 带脉冲I/O(Y型) 有3种通信单元: RS232C通信适配器 RS422通信适配器 CompoBus/S I/O链接单元 有10种扩展IO单元: 8点输入单元(1) 8点输出单元(3) 20点输入输出单元DI×12点,DO×8点(3) 40点输入输出,DI×24,DO×16(3) 有2类特殊功能单元: 模拟量IO单元 温度传感器单元
CJ系列通信、高功能单元
CP1H有:CPU单元、IO扩展单元、特殊功能单元和通信高功能单元 基本型(X型) 带内置AI/AO(XA型) 带脉冲I/O(Y型) 有10种扩展IO单元: 8点输入单元(1) 8点输出单元(3) 20点输入输出单元DI×12点,DO×8点(3) 40点输入输出,DI×24,DO×16(3) 有3种通信单元: RS232C通信适配器 RS422通信适配器 CompoBus/S I/O链接单元 有2类特殊功能单元: 模拟量IO单元 温度传感器单元
CPU单元、I/O扩展单元、特殊功能单元和通信单元,如何组成一个系统?
CP1H PLC的IO扩展(有限扩展) CP1H CPU 单元上最大可连接7 个CPM1A 系列的扩展I/O 单元或扩展单元。 各模块安装在一个导轨上 如使用I/O 连接电缆CP1W-CN811,可延长 80cm。 **一套系统只能有1根连接电缆**
扩展单元连接台数限制——最大可连接7 个单元。最大可扩展点数=40+7×40=320点 可在CP1H 中扩展的CJ 系列单元,特殊I/O 单元合计不超过2 台。 地址限制——所连接的扩展单元、扩展I/O 单元的占用通道数合计,输入、输出都必须在15 CH以下。即使连接台数在7 个单元以下,而输入或输出通道中任何一个达到16 CH 以上时,则无法运行。 消耗电流的限制 ——CP1H CPU 单元及扩展的扩展单元、扩展I/O 单元、CJ 系列单元的消耗电流的合计不可以在5V/2A、24V/1A 以上,合计消耗功率不可以在30W 以下。
8.1中说明了以下几个问题: CP1H系列PLC是一体化PLC(五脏俱全) 必要的时候是可以进行有限扩展 不同型号PLC的集成IO点数和输出规格是不一样的 单元数、地址数即IO点数、功率都是有限制
8.2 CP1H系列PLC CPU功能简介
(1)USB 外围工具用USB 端口——CX-Programmer 等的外围工具CX-One,从计算机的USB 端口,通过市场上销售的USB电缆与CP1H 的内置外部USB 端口相连接。
(2)串行端口 最大可安装2 个串行通信选件板(RS-232C×1 端口 RS-422A/485×1 端口)
8.2 中说明了3个问题: CP1H系列PLC是需要编程的 可以通过USB或232串口和编程电脑连接 是可以有限组网的
8.3 CP1H的继电器区及数据区 (明白地址的概念)
8.3 CP1H的继电器区及数据区 CP1H包括CH I/O继电器区和专用数据区两大部分组成: CH I/O 区域 输入继电器 输出继电器 内置模拟输入继电器区域 内置模拟输出继电器区域 数据链接继电器区域 CJ 系列CPU 总线单元继电器 CJ 系列CPU 特殊I/O 单元继电器 串行PLC 链接继电器 DeviceNet 继电器 内部辅助继电器 专用数据区 内部辅助继电器 暂时存储继电器 保持继电器 特殊辅助继电器 定时器 计数器 DM 区 数据寄存器 变址寄存器 任务标志
类型 X 型 XA 型 Y 型 型号 CP1H-X40D R-A T-D T1-D CP1H-XA40D CP1H-Y20DT-D CH I/O 区域 输入继电器 272 点(17 CH) 0.00~16.15 输出继电器 272点(17 CH) 100.00~116.15 内置模入继电器区域 - 200~203 CH 内置模出继电器区域 210~211 CH 数据链接继电器区域 3,200点(200 CH) 1000.00~1119.15 CJ 系列CPU 总线单元继电器 6,400 点(400 CH) 1500.00~1899.15 CJ 系列CPU 特殊I/O 单元继电器 15,360 点(960 CH) 2000.00~2959.15 串行PLC 链接继电器 1,440点(90 CH) 3100.00~3199.15 DeviceNet 继电器 9,600点(600CH) 3200.00~3799.15 内部辅助继电器 4,800点(300 CH) 1200.00~1499.15 37,504 点(2,344 CH) 3800.00~6143.15 和之前讲的地址限制有矛盾吗?
注:可通过数据内存的初始值传送功能将初始值保存到CPU 单元内置闪 存内,并通过PLC 系统设定,在电源为ON 时展开到RAM。 类型 X 型 XA 型 Y 型 型号 CP1H-X40DR-A CP1H-X40DT-D CP1H-X40DT1-D CP1H-XA40DR-A CP1H-XA40DT-D CP1H-XA40DT1-D CP1H-Y20DT-D 内部辅助继电器 8,192 点(512 CH) W000.00~W511.15 暂时存储继电器 16 点 TR0~TR15 保持继电器 8,192 点(512 CH) H0.00~H511.15 (H0~H511 CH) 特殊辅助继电器 只读7168 点(448 CH) A0.00~A447.15 (A0~A447CH) 可读/写 8192 点(512 CH) A448.00~A959.15 (A448~A959 CH) 定时器 4,096点 T0~T4095 计数器 4,096点 C0~C4095 DM 区 32K字 D0~D32767 注:可通过数据内存的初始值传送功能将初始值保存到CPU 单元内置闪 存内,并通过PLC 系统设定,在电源为ON 时展开到RAM。 数据寄存器 16点(16 位) DR0~DR15 变址寄存器 16点(32 位) IR0~IR15 任务标志 32点 TKI:0.0~TK0031
“CH”是什么意思? 由硬件模块决定,固定 临时变量,类似SIEMENS M区 可用但一般不用,系统自己使用 根据需要使用 输入继电器 输出继电器 272点(17 CH) 100.00~116.15 内部辅助继电器 4800点(300 CH) 1200.00~1499.15 37504 点(2344 CH) 3800.00~6143.15 8,192 点(512 CH) W000.00~W511.15 暂时存储继电器 16 点 TR0~TR15 定时器 4,096点 T0~T4095 计数器 4,096点 C0~C4095 “CH”是什么意思?
** ## 通道的概念(地址) 一个 字 有16位 一个CH有16个继电器 通道号 继电器号 00-15 数字前面有符号,表示数据区 输入继电器 272 点(17 CH) 0.00~16.15 输出继电器 272点(17 CH) 100.00~116.15 内部辅助继电器 8,192 点(512 CH) W000.00~W511.15 ** ## 通道的概念(地址) 一个 字 有16位 一个CH有16个继电器 通道号 继电器号 00-15 数字前面有符号,表示数据区 表示通道内的某一位 如: I:2.04 Q:100.11 W301.12 表示输入继电器区第2通道中的04位 表示输出继电器区第100通道第11位 表示内部辅助继电器区域中第301通道第12位
I/O地址如何分配(模块决定)? 由硬件模块决定,固定 临时变量,类似SIEMENS M区 可用但一般不用,系统自己使用 根据需要使用 输入继电器 272 点(17 CH) 0.00~16.15 输出继电器 272点(17 CH) 100.00~116.15 内部辅助继电器 4800点(300 CH) 1200.00~1499.15 37504 点(2344 CH) 3800.00~6143.15 8,192 点(512 CH) W000.00~W511.15 暂时存储继电器 16 点 TR0~TR15 定时器 4,096点 T0~T4095 计数器 4,096点 C0~C4095 I/O地址如何分配(模块决定)?
通道IO继电器区——输入输出继电器与I/O 分配 输入继电器 272 点(17 CH) 0.00~16.15 输出继电器 272点(17 CH) 100.00~116.15 CP1H CPU 单元的内置输入输出中,输入继电器被分配为0 CH 及1 CH 输出继电器为100 CH 及101 CH。 扩展(I/O)单元,继CPU地址之后,按照连接顺序自动地分配。 输入输出继电器区中未被使用的通道也可作为内部辅助继电器使用
(2)内部辅助继电器区(WR) 内部辅助继电器包括以下2 种。 ⑴1200~1499 CH、3800~6143 CH ⑵W000~W511 CH 内部辅助继电器本质上就是可以认为的中间辅助变量。 ⑴ 区可在功能扩展时分配其他特定用途 ⑵区 是专用的。 因此,内部辅助继电器 推荐优先使用W000~W511 CH。
(3)暂存继电器区(TR) LD I:0.00 OUT TR0 AND I:0.01 OUT Q:100.00 LD TR0 TR0 CP1H PLC有16个暂存继电器,记为TR0~TR15 用于暂时存储复杂梯形图中的分支点的ON/OFF状态 LD I:0.00 OUT TR0 AND I:0.01 OUT Q:100.00 LD TR0 AND I:0.02 OUT I:100.01 TR0 I:0.00 Q:100.00 Q:100.01 I:0.01 I:0.02 个人认为用处不大,可用辅助继电器代替
(4)定时器区(TIM) T0000~T4095 有多种定时器指令: 基本定时器指令(TIM/TIMX) 高速定时器指令(TIMH/TIMHX) 超高速定时器指令(TMHH/TMHHX) 累计定时器指令(TTIM/TTIMX) 块程序的定时器待机指令(TIMW/TIMWX) 高速定时器待机指令(TMHW/TMHWX) (5)计数器区(CNT) C0000~C4095 基本计数器指令(CNT/CNTX) 可逆计数器指令(CNTR/CNTRX) 块程序的计数器待机指令(CNTW/CNTWX)
8.3中说明了2个问题: PLC内部分多个数据区或继电器区 各种IO等是通过地址访问的(通道 或者 通道.继电器), 其中的IO继电器区、内部辅助继电器区、定时器/计数器等 ,是无论如何都需要搞清楚的
8.4 CP1H的指令系统简介
电源模块 CPU模块 (扩展)存储器 I/O接口模块 智能模块 机架扩展模块 通信接口扩展模块 编程工具 其它 专用编程器 简易编程器 PC+专用软件 梯形图 指令语言 指令语言 二者均可 专用编程器 专用编程软件 简易编程器
直接对输入输出点进行操作,包括输入、输 出和“与”、“或”、“非”基本运算等 应用指令 基本指令 两种常用的编程语言: (1)LAD梯形图——PLC第一编程语言(直观易懂) (2)语句表指令——语句表和汇编语言形式类似,是由一条条指令组成的, (不同的PLC,指令系统也不同) CP1H系列PLC的指令 直接对输入输出点进行操作,包括输入、输 出和“与”、“或”、“非”基本运算等 应用指令 基本指令 定时计数指令、联锁指令、跳转指令、数据比较指令、 数据移位、数据传送、数据转换、十进制/二进制运算、 逻辑运算、子程序控制、高速计数器控制、脉冲输出控制、 中断控制、步进指令及一些特殊指令等
指令的格式为: 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 指令的格式为: 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:指令的代码,用数字表示(部分基本指令没有指令码) 操作数:提供指令执行的对象,操作数为1-3个不等,少数指令不带操作数 操作数一般为继电器号、通道号和常数(常数前需加前缀 # ) 例如计数器指令: CNT 000 SV 当SV=200时, 表明计数器000的设定值是内部辅助继电器区200通道中的值 当SV=#200时,表明计数器000的设定值是常数值200。
指令类型 ! CP1H的绝大多数应用指令都有非微分型、微分型、每次刷新三种形式 LD 0.06 非微分型:非微分型——指令无前缀, MOV(021) W10 D0 I:0.06 LD 0.06 MOV(021) W10 D0 非微分型:非微分型——指令无前缀, 高电平触发 MOV(021) W10 D1 I:0.07 @LD 0.07 MOV(021) W10 D1 微 分 型:指令是在指令助记符前 加@标记--上升沿触发 加%标记--下降沿出发 %LD 0.08 MOV(021) W10 D2 MOV(021) W10 D2 I:0.08 MOV(021) W10 D2 I:0.09 ! 每次刷新:在指令助记符前加!标记 执行前刷新输入数据 执行后刷新输出数据 !@LD 0.09 MOV(021) W10 D3
· LD、LD NOT 指令 LD指令:常开触点与左侧母线或电路块接点相连(不影响标志位) LDNOT N
OUT、OUT NOT 指令 OUT指令:输出逻辑运算结果 OUT NOT指令:将逻辑运算结果取反后输出 N N Example: LAD程序 指令程序 I:0.00 Q:100.0 LD I:0.00 OUT Q:100.00 OUT NOT Q:100.01 LD NOT I:0.01 OUT Q:100.02 Q:100.1 I: 0.01 Q:100.2
AND、AND NOT指令 AND指令:常开触点N与前面的触点相串连,即AND前后的位进行“与”运算 AND NOT指令:常闭触点N与前面的触点相串连 N N 指令 Example: LAD LD I:0.00 AND I:0.01 OUT Q:100.00 I:0.00 Q:100.00 I:0.01 LD I:0.02 AND NOT Q:100.00 OUT Q:100.01 I:0.02 Q:100.01 Q:100.00
OR、OR NOT指令 OR指令:常开触点与前面的触点相并连,即OR前后的位进行“或”运算 OR NOT指令:常闭触点与前面的触点相并连 Example: LAD 指令 I:0.00 Q:100.00 I:0.01 LD I:0.00 OR I:0.01 OUT Q:100.00 Q:100.00 Q:100.01 I:0.02 LD Q:100.00 OR NOT I:0.02 OUT Q:100.01
AND LD指令 ① ② ③ AND LD指令:逻辑块的串连操作(没有操作数) AND LD之前的逻辑块应不大于8个 LD I:0.00 Example: I:0.00 W0.00 I:0.01 I:0.02 I:0.03 I:0.04 I:0.06 I:0.05 LAD 指令 LD I:0.00 OR NOT I:0.01 LD NOT I:0.02 OR I:0.03 AND LD LD I:0.04 AND NOT I:0.05 OR I:0.06 OUT W0.00 LD I:0.00 OR NOT I:0.01 LD NOT I:0.02 OR I:0.03 LD I:0.04 AND NOT I:0.05 OR I:0.06 AND LD OUT W0.00 ① ② ③
OR LD指令 ① ② ③ OR LD指令:逻辑块的并连操作(没有操作数) OR LD之前的逻辑块应不大于8个 LD I:0.00 AND NOT I:0.02 LD NOT I:0.01 AND I:0.04 OR LD LD NOT I:0.03 AND NOT I:0.05 OUT W0.00 OR LD指令:逻辑块的并连操作(没有操作数) I:0.00 W0.00 I:0.01 I:0.02 I:0.04 I:0.03 I:0.05 Example: LD I:0.00 AND NOT I:0.02 LD NOT I:0.01 AND I:0.04 LD I:0.03 AND NOT I:0.05 OR LD OUT W0.00 ① ② ③ OR LD之前的逻辑块应不大于8个
把下列梯形图转换成指令语言 LD I:0.00 ORNOT I:0.01 LD 1 ANDNOT I:0.02 LD I:0.03 W0.03 I:0.01 I:0.02 I:0.03 I:0.05 I:0.06 I:0.07 W0.00 W0.01 Q:100.01 Q:100.02 Q100.03 Q100.04 LD I:0.00 ORNOT I:0.01 ANDNOT I:0.02 LD I:0.03 ANDNOT I:0.05 ORLD LD I:0.06 AND I:0.07 LD Q:100.01 AND Q:100.02 LD Q:100.03 AND Q:100.04 ANDLD LDNOT W0.00 ANDNOT W0.01 OUT W0.03 LD 1 LD 2 LD 3 LD 1 LD 2 ORLD LD 3 LD 4 LD 5 ANDLD LD 6 OUT…… LD 4 LD1 W0.03 LD2 LD4 LD5 LD3 LD6 LD 5 LD 6
课堂练习题:把下列梯形图转换成指令语言 I:0.00 I:0.01 I:0.03 I:0.04 W0.03 I:0.02 I:0.05
NOT 指令 LD I:0.00 OR I:0.01 AND I:0.02 NOT OUT W0.03
上升沿 指令 LD I:0.00 UP(521) OUT Q:100.00 DIFU(013) Q:100.00 @LD I:0.00 ↑
下降沿 指令 LD I:0.00 DOWN(522) OUT Q:100.00 DIFD(014) Q:100.00 %LD I:0.00 ↓
保持复位指令 (a)KEEP(011)指令 有两个操作条件:S-置位条件 R-复位条件 LD I:0.00 I:0.00 LD I:0.01 N 有两个操作条件:S-置位条件 R-复位条件 Example: LD I:0.00 LD I:0.01 KEEP(011) Q:100.00 I:0.00 I:0.01 KEEP(011) Q:100.00 I:0.00 I:0.01 Q:100.00
SET、RSET指令间可以插入其它指令,比KEEP灵活 SET指令: 当执行条件为ON时,操作数N置ON 当执行条件为OFF时,操作数N不变 RESET指令:当执行条件为ON时,操作数N置OFF SET N RSET N I:0.00 SET Q:100.00 I:0.01 RSET LD I:0.00 SET Q:100.00 LD I:0.01 RSET Q:100.00 Example: I:0.00 I:0.01 Q:100.00 SET、RSET指令间可以插入其它指令,比KEEP灵活
比较以下3组逻辑块的作用,举例说明可以应用的场合。 思考题 比较以下3组逻辑块的作用,举例说明可以应用的场合。 Q:100.00 I:0.00 I:0.01 I:0.00 SET Q:100.00 I:0.01 RSET I:0.00 I:0.01 KEEP(011) Q:100.00
指令?? 指令联锁问题 有些地方把I、Q省略没标(下同) 用前面的指令难以实现 0.00 0.01 0.02 0.03 W0.00 0.00 0.04 W0.01 0.00 0.01 0.05 W0.02 0.00 0.01 0.02 0.03 W0.00 0.04 W0.01 0.05 W0.02 暂存 0.02 0.03 W0.00 0.04 W0.01 0.05 W0.02 0.00 0.01 起始执行 结束执行 指令联锁问题 有些地方把I、Q省略没标(下同)
…… …… 联锁/联锁解除指令 IL(002)/ILC(003)指令 IL(002) IL(002)和ILC(003)指令一起使用 W0.00 I:0.01 I:0.02 …… I:0.04 W0.02 当继电器I:0.00为ON时,执行IL和ILC之间的指令 否则,IL和ILC之间的指令处于断开状态,即 所有输出位:OFF 所有定时器:复位 所有计数器/移位寄存器等:保持原状态 I:0.00 W0.00 I:0.01 I:0.02 …… I:0.04 W0.02 IL(002) ILC(003) LD I:0.00 IL(002) LD NOT I:0.01 AND I:0.02 OUT W0.00 …… LD I:0.04 OUT W0.02 ILC(003)
不能嵌套 不可以嵌套联锁 IL(002)/ILC(003)可以多次联锁 联锁1 …… 联锁2 …… 联锁2 如何实现指令嵌套(多重)联锁? 0.02 0.03 W0.00 0.04 W0.01 0.05 W0.02 0.00 0.01 IL(002) ILC(003) 联锁1 0.02 0.03 W0.00 0.04 W0.01 0.05 W0.02 0.00 0.01 IL(002) ILC(003) 不能嵌套 0.02 0.03 IL(002) ILC(003) …… 联锁2 0.02 0.03 IL(002) ILC(003) …… 联锁2 如何实现指令嵌套(多重)联锁?
多重联锁/联锁解除指令 MILH、MILR/MILC MILR /H MILH(517) 联锁启动指令:微分保持 W0.0 N W0.0 MILH(517) N D 联锁启动指令:微分保持 联锁序号(0~16) MILR /H 1 W0.0 联锁状态输出位 MILR(518) N D 联锁启动指令:微分不保持 MILR /H 2 W0.0 联锁序号(0~16) 联锁状态输出位 MILC 2 MILC 1 MILR(519) N 联锁解除指令 MILC 解锁序号(0~16)
MILH、MILR的区别 I:0.00 微分不保持 微分保持 MILH(517) MILR(518) N N D D I:0.01 使用方式与IL-ILC类似,但也有区别 微分不保持 微分保持 MILH/MILR W0.0 MILC I:0.01 DIFU Q:100.00 I:0.00 MILH(517) N D MILR(518) N D 当I:0.00为OFF时,出现的边沿也执行 当I:0.00为OFF时,出现的边沿不执行
暂存继电器(TR) 处理复杂的梯形图分支还有另一种方法就是把中间变量保存起来。 I:0.00 W0.00 I:0.01 I:0.02 I:0.03 I:0.04 W0.01 W0.02 注:暂存继电器只是考虑问题的方式,事实上只要复杂梯形图用到暂存时,任何空的内部辅助继电器都可以作为暂存使用。 LD I:0.00 OUT TR0 AND NOT I:0.01 AND I:0.02 OUT W0.00 LD TR0 AND I:0.03 OUT W0.01 AND I:0.04 OUT W0.02 I:0.00 W0.00 I:0.01 I:0.02 I:0.03 I:0.04 W0.01 W0.02 TR0
基本定时器指令 TIM 电平触发 输入为OFF 输入为ON 开始定时 定时器输出OFF 定时器输出OFF 定时器输出ON TIM N SV 可以是常数,也可以说变量地址 SV的取值范围为0~9999 最小定时单位为0.1s 因此定时范围=SV×0.1(秒) 输入为OFF 输入为ON 开始定时 达到定时时间 未到定时时间 定时器输出OFF 定时器输出OFF 定时器输出ON 保持,直到输入变为OFF
<5秒 I:0.00 Q:100.00 T0000 ① I:0.00 ② 计时值 ③ T0000 (Q:100.00) 5s TIM #50 <5秒 ① I:0.00 ③ 计时值 ② 5s T0000 (Q:100.00)
定时器0000,设定值为常数50,表 示定时时间为5.0秒。 当I:0.00为OFF时,TIM0000处于 复位状态,输出为OFF; Q:100.01 TIM 0000 #50 定时器0000,设定值为常数50,表 示定时时间为5.0秒。 当I:0.00为OFF时,TIM0000处于 复位状态,输出为OFF; 当I:0.00为ON时,TIM000开始定 时,定时器的当前值PV从设定值 50开始,每隔0.1秒减去l,5秒后 ,当前值PV减为0,此时定时器 0000输出为ON,使100.03为ON。 此后,若I:0.00一直为ON,则 TIM0000状态保持不变(ON) 若I:0.00变为OFF,则定时器复位 。 LD I:0.00 TIM 0000 #50 LD T0000 OUT Q:100.01 I:0.00 T0000 Q:100.00 TIM 0000 W10 P_ON MOV(021) #50 LD P_ON MOV #50 W10 LD I:0.00 TIM 0000 LD T0000 OUT Q:100.00 表示通道W10中的数据作为定时器的设定值。
(1)长时间定时(多定时器串联) 几种定时程序: 900秒定时器1 1800秒定时器 900秒定时器2 I:0.00 T0000 Q:100.00 TIM 0001 #9000 I:0.00 0000 900秒定时器1 1800秒定时器 900秒定时器2
(2)延时电路 I:0.00 T 0000 T 0001 I:0.00 T0000 T0001 Q:100.00 0000 #100 TIM #200 0000 #100 T 0001 KEEP(011) Q:100.00 I:0.00 T0000 T0001 Q:100.00
(3)可变脉宽的单稳电路 W:0.00 I:0.00 W:0.00 T0001 W:0.00 Q:100.00 W:0.00 T0001 TIM 0001 #100 Q:100.00 W:0.00 T0001 I:0.00 W: 0.00 0 1 1 0 1 1 0 0 T0001 0 0 1 0 0 0 1 0 Q:100.00 10秒 10秒
(4)脉冲输出 等占空比的脉冲输出 周期为:0.02、0.1、0.2、1秒和1min五种 P_1min W0.00 T0000 I:0.00 TIM 0001 #40 I:0.00 0000 #20 W0.01 T0001 I:0.00 T0条件 T0输出 T1输出 T0计时2S T0计时 4ST1计时 T1计时
某现场有一个由两台泵组成的物料输送组(M1、M2), 泵M1通过地址100.00输出 泵M2通过地址100.01输出 课堂作业: 某现场有一个由两台泵组成的物料输送组(M1、M2), 泵M1通过地址100.00输出 泵M2通过地址100.01输出 该输送组有一个启动按钮(常开无自锁)和一个停止按钮(常闭无自锁) 启动按钮和停止按钮分别由地址0.00和0.01输入 要求:按动启动按钮,电机M1运转,过30s钟电机M2运转 按动停止按钮,电机M1停止,电机M2延时20s停止。 设计:PLC控制程序(梯形图和指令语言)
常用的特殊辅助继电器 符号名称 地址/值 注释 CPM1A CPM2A CP1H P_On 253.13 CF113 常通标志(常ON位) P_First_Cycle 253.15 A200.11 首次循环标志(第一次循环为ON) P_1min 254.00 CF104 周期为1min的时钟脉冲位 P_0_1s 255.00 CF100 周期为0.1s的脉冲位 P_0_2s 255.01 CF101 周期为0.2s的脉冲位 P_1s 255.02 CF102 周期为1s的脉冲 P_CY 255.04 CF004 进位标志(执行结果有进位时为ON) P_GT 255.05 CF005 GT(>)标志(比较结果大于时为ON) P_EQ 255.06 CF006 EQ(=)标志(比较结果等于时为ON) P_LT 255.07 CF007 LE(<)标志(比较结果小于时为ON)
其它主要的指令 定时器(高速定时器指令) 计数器指令(可逆计数器指令、高速计数器指令) 数据比较指令(单字比较、双字比较、块比较) 数据移位指令(10种数据移位指令) 数据传送指令(9条数据传送指令) 数据转换指令(6条数据转换指令) 十进制运算指令(10种十进制运算指令) 二进制运算指令(加、减、乘、除四种二进制运算指令) 逻辑运算指令(以字“通道”为单位进行与、或、非、异或、同或运算) 脉冲输出控制指令 步进控制指令 中断控制指令 特殊指令(故障报警、严重故障报警、信息显示指令、IO刷新指令)
8.5 CP1H PLC的应用举例 ·电机的优先启动控制 ·通风机的监视 ·混料控制
1.电机的优先启动控制 工艺要求:有五个电机M1~M5,每个电机都有启动和停止按钮(无自锁),但要求按顺序启动,即M1不开,M2不能开,M2不开,M3不能开,……,前级电机停止,则后面的电机也停止。 设计过程 (1)IO的统计分析 每个电机的 启动 按钮: 每个电机的 停止 按钮: 控制电机的输出接触器: B1-B5 B6-B10 KM1-KM5 I:0.00 I:0.01 I:0.02 I:0.03 I:0.04 I:0.05 I:0.06 I:0.07 I:0.08 I:0.09 Q:100.00 …… Q:100.04 (2)选择CPU型号 任何CP1H PLC均可 (3)IO的分配
由于启停按钮是无自锁的,因此软件中需要进行自锁 (4)梯形图的设计 关键点的分析 由于启停按钮是无自锁的,因此软件中需要进行自锁 先分析M1的控制程序 延伸到其它电机的控制 LD I:0.00 OR Q:100.00 ANDNOT I:0.05 OUT 01000 LD I:0.01 OR Q:100.01 AND LD AND NOT I:0.06 OUT Q:100.01 LD I:0.02 OR Q:100.02 AND NOT I:0.07 OUT Q:100.02 LD I:0.03 OR Q:100.03 AND NOT I:0.08 OUT Q:100.03 ………… I:0.00 I:0.05 Q:100.00 Q:100.00 Q:100.01 I:0.01 I:0.06 I:0.02 Q:100.02 I:0.07 I:0.03 Q:100.03 I:0.08 I:0.04 Q:100.04 I:0.09
2、通风机的监控 工艺要求:有3个通风机,设计一个监控系统,监视风机的运转,要求:当有2个或2个以上风机运转的时候,信号灯持续发亮;1个风机运转的时候,信号灯以1Hz的频率闪烁;当全部风机停止运转的时候,信号灯以2.5Hz的频率闪烁。 设计过程 (1)IO的统计分析 风机的状态(3个) 信号灯输出(1个) I:0.00 I:0.01 I:0.02 Q:100.00 (2)选择CPU型号 根据IO统计结果,各种CPU均可以满足要求。 (3)IO的分配
(4)梯形图的设计 问题的分析 定义3个中间变量: W0.00 W0.01 W0.02 2个及以上运行 1个运行 没有运行 该系统可能出现的状态 3种 2个及以上风机运行 W0.00 W0.00 I:0.00 I:0.01 I:0.02 1个风机运行 W0.01 没有风机运行 W0.02 Q:100.00 W0.00 I:0.00 I:0.01 I:0.02 W0.02 1Hz信号 2.5Hz信号 W0.01 W0.02 W0.00 W0.02 W0.01
1秒脉冲 0.4秒脉冲 1Hz的信号 P_1S 1秒闪烁一次 2.5Hz的信号 T0001 0.4秒闪烁一次 T0000 T0001 W0.00 I:0.00 I:0.01 I:0.02 W0.02 W0.01 1秒闪烁一次 2.5Hz的信号 T0000 TIM 0001 #2 0000 T0001 0.4秒闪烁一次 Q:100.00 W0.00 W0.01 W0.02 P_1S T0000 1秒脉冲 0.4s闪烁一次是指,0.2s亮,0.2s暗,使用的是T0000 0.4秒脉冲 0.2s T0000 TIM 0001 #2 0000 T0001 0.2s
3、混料控制 工艺要求:有一水槽,上面安装3个液位开关,两个进料口,分别由Z1、Z2两个阀门控制,有一个出料口,由Z3出料阀门控制。(上述信号均为开关量信号) 要求: 按启动按钮(无自锁)时,开Z3,待排空后(C=0),关Z3,出料时不进料和搅拌 1. 开Z1进料(液体1)至B,然后关Z1,开Z2,进料(液体2)至A 2. 当液位到达A以后,关闭进料阀门,开搅拌电机,搅拌1分钟 3. 开Z3,出料,直至槽内液位为0(C=0),关Z3,回到第1步重复执行 按停止按钮(无自锁),关闭所以阀门和搅拌电机。
设计分析 (1)IO的统计分析 启动按钮 停止按钮 上部液位开关A 中部液位开关B 下部液位开关C I:0.00 I:0.01 I:0.02 液体1进料阀门 Z1 液体2进料阀门 Z2 出料阀门 Z3 搅拌电机 M Q:100.00 Q:100.01 Q:100.02 Q:100.03 (2)选择CPU型号 根据IO统计结果,各种CPU均可以满足要求。 (3)IO的分配
(4)控制程序的设计 W0.00:启动标志(中间变量) 启动以后第一周期(上升沿),出料 I:0.04:低液位=1时可以出料 搅拌结束出料 UP Q:100.02 I:0.04 启动以后第一周期(上升沿),出料 I:0.04:低液位=1时可以出料 T0000 搅拌结束出料 Q:100.02 I:0.03 W0.00 Q:100.00 I:0.03:中液位=0时可以进液体1 Q:100.02 I:0.03 I:0.02 W0.00 Q:100.01 Q:100.03 I:0.02:高液位=0时可以进液体2 Q:100.02 I:0.02 W0.00 Q:100.03 高液位=1时开始搅拌 Q:100.03 Q:100.03 TIM 0000 #600 开始计搅拌时间
4、停车场门禁入口控制系统 自动出票机 出票按钮 通行指示 取票口 开/关电机 (正反转) 开状态检测 车辆检测 关状态检测
控制过程分析 ① 初始状态 ② 进入/出票 ③ 取票开门 ④ 指示通行 ⑤ 关门恢复 状态 输入信号 输出信号 地址/备注 车辆检测 0.00 出票按钮 0.01 取票 0.02 开状态检测 0.03 关状态检测 0.04 电机过载 0.05 初始状态 OFF —— ON 进入出票 ON ↑ —— OFF 控制出票 100.00 取票开门 ON —— ↓ OFF 开门 100.01 指示通行 ON —— OFF 通行指示 100.02 关门恢复 OFF —— ON 关门 100.03 延时3秒
程序设计 出票控制 开门控制 通行显示 复位定时 状态复位 状态 输入信号 输出信号 地址/备注 车辆检测 0.00 出票按钮 0.01 取票 0.02 开状态检测 0.03 关状态检测 0.04 电机过载 0.05 程序设计 出票控制 I:0.00 I:0.01 Q:100.00 取票按钮 发出票信号,假设脉冲触发 I:0.02 票未出 I:0.00 I:0.02 Q:100.01 取票信号 I:0.03 门禁未开到位 I:0.05 非过热 发开门信号 开门控制 通行显示 I:0.03 Q:100.02 门已开 发通行指示信号 I:0.00 车已驶离 TIM 0000 #30 复位定时 T0000 Q:100.03 I:0.03 无车≥3s 门还开着 关门复位 状态复位 I:0.05 非过热 I:0.04 门未关到位
5、抢答器系统 某电视节目需要设计一个抢答器,供2组参赛人员进行抢答,编写梯形图程序。 控制要求:1)主持人按下“开始按钮”后,此时“抢答开始信号灯”亮。2)“抢答开始信号灯”亮后,最先按下抢答按钮的选手身前的抢答灯亮,表示抢答成功;3)在主持人尚未按下“开始按钮”时,提前按下抢答按钮的选手被判违规,其身前的违规灯亮。4)主持人按下“复位按钮”后,所有抢答灯和违规灯灭。(注意:上述按钮均为无自锁按钮) 输入点 输出点 序号 地址 注释 1 I 0.00 主持人开始按钮 Q 100.00 抢答开始信号灯 2 I 0.01 主持人复位按钮 Q 100.01 1号选手抢答灯 3 I 0.02 1号选手抢答按钮 Q 100.02 2号选手抢答灯 4 I 0.03 2号选手抢答按钮 Q 100.03 1号选手违规灯 5 Q 100.04 2号选手违规灯
作业(6月14日交) 原料输送系统 (1)有一个原料运输自动化控制系统,该系统的控制点包括:1个启动按钮(常开无自锁),1个停止按钮(常闭无自锁),1个输送电机M,1个开关阀V,1个低位料位开关L1,1个高位料位开关L2。 系统控制要求: 1)按下启动按钮后,系统进入工作状态(此时W:0.00置1); 2)工作状态下,当储罐A中无料时,启动输送电机M,经10s后再打开开关阀V;当储罐A中料满时,关闭开关阀V,经10s后再关闭输送电机M; 3)按下停止按钮后,系统进入停机状态(此时W:0.00置0),并立即关闭开关阀V,经10s后再关闭输送电机M。 试画出该系统的梯形图。 输入输出I/O分配表 序号 地址 注释 1 I:0.00 启动按钮 2 I:0.01 停止按钮 3 I:0.02 料位开关(低位) 4 I:0.03 料位开关(高位) 5 Q:100.00 输送电机M 6 Q:100.01 开关阀V
作业(6月14日交) (2)某工艺,开关泵和开关阀串联安装,请设计一段程序(梯形图),当输入控制信号为ON时(电平),立即打开阀门,过3秒以后打开泵;当输入控制信号为OFF时,立即关泵,过5秒以后关阀门。 输入信号地址:I:0.00 开关阀输出地址:Q:100.00 开关泵输出地址:Q:100.01
作业(6月14日交) (3)皮带运输机控制(各种设备均为开关量控制),按一下控制要求设计控制程序(梯形图) 控制要求 正常启动/B1闭合:M2运行,2秒后M1运行,3秒后V1打 开 正常停止/B2闭合:V1关闭,3秒后M1停止,2秒后M2停 止 M1过载时/FR1闭合:V1关闭、M1立即停止,M2过5秒停止 M2过载时/FR2闭合:V1、M1、M2立即停止 V1 M1 M2 料斗 0.00 0.01 0.02 COM 24V B1 B2 FR1 100.00 100.01 100.02 V1 M1 M2 L N PLC 0.03 FR2
本次作业(3道题)要求在欧姆龙编程软件CX-One上调试通过,提交源程序(. cxp)和程序说明电子版( 本次作业(3道题)要求在欧姆龙编程软件CX-One上调试通过,提交源程序(.cxp)和程序说明电子版(.pdf),6月14日前发送至houdb@zju.edu.cn