顺序控制(plc)第二章.ppt

第二章 可编程控制器硬件系统 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。 1CPU单元结构 一、CPM2* 简介 1. 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2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。 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。 2功能简介 高速计数器(0.00， 2.5KHz) 脉冲输出(10.00,10.01) 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 (0.03- 0.06) 快速响应输入 间隔定时中断 3编程工具 4型号规格 例：CPM1A-40CDR-A CPM1A 系列 40 输入/输出总点数 C CPU单元 D DC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 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 输入模块组成框图输入模块组成框图 现场输入 信号 输入端子输入电路输入映像寄存器CPU 按信号电源的不同分：按信号电源的不同分： 直流输入直流输入 交流输入交流输入 交直流输入交直流输入 压力开关 温度开关 双金属片 行程开关 断煤开关 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。 AC/DC 外部电源 COM 光耦合器 输入端 PLC LED 输入开关 C R2 内 部 电 路 R1 内部电路输入模板 （二）开关量输出单元 输出模块组成框图 现场执行元件 CPU 输出锁存器输出电路 输出端子 元件映像寄存器 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 R1 内 部 电 路 R2 AC COM LED 输出端 负载 DC KA 继电器 PLC KA C 内部电路输出模板 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 10.00 2.晶闸管输出（交流）模块 AC C R1 LED R2 负载 输出端 COMFU U 固态继电器 内 部 电 路 双向晶闸管为输出开关器件，由它组成的固态继电器（AC SSR）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 内 部 电 路 R2 R3 PLC 输出端 COM LED 光耦合器 V1 VS VD FU 负载 DC R1 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 1 2 3 4 5 6 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。 1-输入端子 2-输入LED 3-扩展 连接器 4-输出LED 5-输出端 子 6-扩展I/O连接电缆 （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 现场模拟 信号 变送器 V/V I/V A/D 光电隔离输入暂存CPU 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 CPU V/V V/I D/A光电隔离输出锁存 电压输出 电流输出 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 2输入1输出 8输入 8输出 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 温度传感器单元温度传感器单元 TS102TS102 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 以太网单元以太网单元 ETN22ETN22 CONTROLLECONTROLLE RLINKRLINK单元单元 CLK23CLK23 DEVICENETDEVICENET 主单元主单元 DRM