PLC课件 OMRON CPM1A

1、1PLC的产生定义与分类的产生定义与分类PLC的基本组成的基本组成PLC的主要特点的主要特点PLC的编程语言的编程语言PLC的工作方式的工作方式PLC的性能指标的性能指标23 PLC是一种数字运算操作是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的电子系统，专为工业环境下应用而设计的工业控制装置。应用而设计的工业控制装置。4PLC 的的 产生与发展产生与发展第一代：从第一台第一代：从第一台PLC诞生到上个世纪诞生到上个世纪70年代初。年代初。第二代：第二代： 70年代初至年代初至70年代末。年代末。 CPU使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。 CPU使用微

2、处理器，采用半导体存储器使用微处理器，采用半导体存储器EPROM。 可靠性较差，略强于继电器控制。可靠性较差，略强于继电器控制。 机种单一，没形成系列。机种单一，没形成系列。 有了计算机接口和模拟量控制功能。有了计算机接口和模拟量控制功能。 可靠性提高。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。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（只有计数功能简单（只有计数/定时功能）。定时功能）。 功能增强（增加逻辑功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）。数据运算、数据处理、自诊断等功能）。5第三代：第三代：70年代末到年代末到80年代中

3、期。年代中期。 CPU使用使用8或或16位微处理器甚至多微处理器，采用位微处理器甚至多微处理器，采用半导体存储器半导体存储器EPROM、CMOSRAM等。等。 增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。 增加查表、列表功能。增加查表、列表功能。 自诊断及容错技术提高。自诊断及容错技术提高。 梯形图语言及语句表成熟。梯形图语言及语句表成熟。 小型小型PLC体积减小、可靠性提高、成本下降。体积减小、可靠性提高、成本下降。 大型大型PLC向模块化、多功能方向发展。向模块化、多功能方向发展。6 第四代：第四代：80年代中期到年代中期到90年代中期。年代中期。第五代：第

4、五代： 90年代中期之后。年代中期之后。 增加高速计数、中断、增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID等功能。等功能。 处理速度进一步提高（处理速度进一步提高（1 s/步步）。）。 连网功能增强。连网功能增强。 编程语言进一步完善，开发了编程软件。编程语言进一步完善，开发了编程软件。 CPU使用使用16位或位或32位微处理器。位微处理器。 PLC的的I/O点增加，最多可达点增加，最多可达32K个个I/O点。点。 处理速度进一步提高（处理速度进一步提高（1ns/步步）。）。 PLC都可以与计算机通信。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。具有强大的数值运算、

5、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。开发了大量的特殊功能模块。 编程软件功能更强大。编程软件功能更强大。 不断开发出功能强大可编程终端。不断开发出功能强大可编程终端。7PLC及其控制系统的发展趋势及其控制系统的发展趋势 PLC的性能的性能 对小型对小型PLC 对大中型对大中型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、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。复杂系统的控制。 向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方向着体积更小、速度更高、功

6、能增强、价格低廉的方向发展。使之更利于取代继电器控制。向发展。使之更利于取代继电器控制。8 I/O模块将直接安装在现场，模块将直接安装在现场，CPU与现场与现场I/O通过数通过数据通信实现控制，使系统控制更有效、可靠性更高；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。功能一体化。 PLC控制系统的性能控制系统的性能 随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个系随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个

7、系统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性；统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性；9101. 通用性和灵活性强；通用性和灵活性强；2. 抗干扰能力强，可靠性高；抗干扰能力强，可靠性高；3. 编程语言简单易学；编程语言简单易学；4. 与外部设备的连线简单、使用方便；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；功能强、功能的扩展能力强；6. 控制系统设计、调试周期短；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；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。控制系统的故障少、维修方便。111213整体式整体式组合式组合式 PL

8、C的基本分类的基本分类小型机常采用整体式小型机常采用整体式中、大型机常采用组合式中、大型机常采用组合式14 OMRON 公司的整体式公司的整体式 PLCC28P15CPM2A16CPM1A17CQM1 OMRON 公司的组合式公司的组合式 PLC18C200HE OMRON 公司的组合式公司的组合式 PLC19CVM1底版底版 OMRON 公司的组合式公司的组合式 PLC20输出设备输出设备输入设备输入设备 I/OI/O扩展扩展 单元单元 特殊功特殊功 能单元能单元主机主机输出单元输出单元输入单元输入单元 电电 源源外设接口外设接口I/O/O扩扩展展口口存存 储储 器器 系统程序系统程序 存储

9、器存储器 C P U 用户程序用户程序 存储器存储器盒式磁带机盒式磁带机打印机打印机EPROMEPROM写入器写入器 上位计算机上位计算机 PLCPLC编程器编程器可编程终端可编程终端PTPT 整体式整体式 PLC的基本组成框图的基本组成框图21 组合式组合式 PLC的基本组成框图的基本组成框图 系系 统统 总总 线线通信单元通信单元 控控 制制 系系 统统 现现 场场 过过 程程CPU单元单元输出单元输出单元 编程器编程器PLC或或上位计算机上位计算机智能智能I/O单元单元输入单元输入单元22 输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；输入并存储用户程序、显示输入内容和地址； CPU指挥指挥P

10、LC完成各种预定的功能完成各种预定的功能 检查、校验用户程序，发现错误即报警；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；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。诊断故障、记忆故障信息并报警。 1. CPU单元单元23系统程序存储器系统程序存储器 存储系统系统程序存储系统系统程序用户程序存储器用户程序存储器 存储系统用户程序存储系统用户程序工作数据存储器工作数据存储器 存储工作数据存储工作数据 2. 存储器存储器24 PLC与外部设备联系的桥梁与外部设备联系的桥梁 开关量输入单元开关量输入单元 开关量输出单元开关量输出单元 直流输入单元

11、直流输入单元 交流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶体管输出单元晶闸管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元继电器输出单元 3. 输入输入/ /输出单元输出单元25 直流输入电路直流输入电路COM+5VLEDSR3R1AR2CT 内内 部部 电电 路路滤波滤波 光电耦合光电耦合 外部开关外部开关 输入点的输入点的状态显示状态显示 输入点输入点 公共端公共端 26 交流输入电路交流输入电路LED+5VAR2TCOMSCR1 内内 部部 电电 路路R3滤波滤波 光电耦合光电耦合 输入点的输入点的状态显示状态显示 外部开关外部开关 输入点输入点 27 晶体管输出电路晶体管输出电路COMT2LEDDF

12、U+5V内内 部部 电电 路路T1R1R2R3负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 28 晶闸管输出电路晶闸管输出电路COMLEDR2 C TFU内内 部部 电电 路路R1负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 29 继电器输出电路继电器输出电路COMLED J R内内 部部 电电 路路负载负载输出点的输出点的状态显示状态显示 继电器继电器 机械机械触点触点 公共端公共端 输出点输出点 30 PLC由开关式稳压电源为内部电路供电由开关式稳压电源为内部电路供电抗干扰性能好抗干扰性能好 有的有的PLC

13、能向外部提供能向外部提供24V的直流的直流电源电源 可作为输入单元连接的外部设备的电源可作为输入单元连接的外部设备的电源 开关电源开关电源输入电压范围宽输入电压范围宽体积小体积小重量轻重量轻效率高效率高 4. 电源单元电源单元31I/O扩展端口扩展端口 5. I/O扩展端口扩展端口C28P32I/O扩展端口扩展端口 CPM1A的外设端口和的外设端口和I/O扩展端口扩展端口33I/O扩展单元扩展单元A/D转换单元转换单元 I/O扩展端口可以连接的设备举例扩展端口可以连接的设备举例34 CPM1A主机主机与与I/O扩展器扩展器的连接的连接主机主机I/O扩展器扩展器连接电缆连接电缆35 I/O扩展端

14、口连接扩展器的示意图扩展端口连接扩展器的示意图36 6. 外设外设端口端口外设端口外设端口盒式磁带机盒式磁带机打印机打印机EPROM写入器写入器 上位计算机上位计算机 PLC 可编程终端可编程终端PTPT编程器编程器37 编程器是对编程器是对PLC进行操作的工具进行操作的工具 专专 用用 编编 程程 器器 在装有专用编程软件的计算机上编程在装有专用编程软件的计算机上编程 简易编程器简易编程器 直插式、便携式直插式、便携式 计算机辅助编程计算机辅助编程 图形编程器图形编程器 7. 编程工具编程工具38显示屏显示屏工作方式工作方式选择开关选择开关编程位编程位主机主机监控位监控位运行位运行位编程器编

15、程器39键盘键盘指令键指令键数字键数字键编辑键编辑键清除键清除键40键盘键盘显示屏显示屏工作方式工作方式选择开关选择开关41 CPM1A主机与编程器的连接主机与编程器的连接42 CPM1A主机与编程器的连接主机与编程器的连接43计算机计算机编程编程 软件软件PLC专用电缆专用电缆计算机计算机编程编程 软件软件PLC 通通 信信适配器适配器RS-232电缆电缆44 智能单元本身是一个独立的系统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、系统程序、存储器、与外界相连的接口 它们有自己的：它们有自己的： 对组合式对组合式PLC：智能单元是智能单元是PLC系统的一个模块系统

16、的一个模块与与CPU单元通过系统总线相连接单元通过系统总线相连接在在CPU单元的协调管理下独立地进行工作单元的协调管理下独立地进行工作 对整体式对整体式PLC： 主机通过主机通过I/O扩展接口与智能单元连接扩展接口与智能单元连接 8. 智能单元智能单元4546 PLC的编程语言的编程语言 逻辑功能图逻辑功能图 梯梯 形形 图图 逻辑方程式逻辑方程式 语语 句句 表表47 1. 1. 梯形图编程语言梯形图编程语言 两种梯形图的继电器符号图对照两种梯形图的继电器符号图对照 物理继电器物理继电器 PLC继电器继电器常开常开常闭常闭 触触 点点线线 圈圈 梯形图编程语言是一种图形语言梯形图编程语言是一

17、种图形语言 48000000100001000PLC控制控制00001SB2KMKM继电器继电器 控控 制制SB1 2. . 两种控制的梯形图比较两种控制的梯形图比较线圈线圈线圈线圈常开触点常开触点常开触点常开触点常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点49物理继电器物理继电器继电器需硬接线连接继电器需硬接线连接触点个数有限触点个数有限PLC继电器继电器继电器用程序软连接继电器用程序软连接触点个数无限触点个数无限继电器的接线改变继电器的接线改变控制功能改变控制功能改变PLC的用户程序改变的用户程序改变 控制功能改变控制功能改变 3. . 两种控制中继电器的区别两种控制中继电器的区别50用用PLC控制控

18、制外部接线不变，改变用户程序。外部接线不变，改变用户程序。用继电器控制用继电器控制要改变控制电路的实际接线。要改变控制电路的实际接线。KMQFUKH M 3 SB1SB2KMKHKM 继电器控制接线继电器控制接线 PLC控制外部接线控制外部接线输入输入设备设备PLCSB1SB2KHKM输出输出设备设备 欲改变控制功能：欲改变控制功能：主电路主电路 相同相同例如例如51 二、二、 语句表编程语言语句表编程语言 用助记符表示指令的功能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多条指令语句的组合构成了语句表 程序程序 指令语句是指令语句是PLC用户程序的基础元素用户程序的基础元素LD 0

19、0000OR 01000 AND NOT 00001OUT 0100000000010000100000001梯形图程序梯形图程序 语句表程序语句表程序 5253 一、一、 PLC 采用循环扫描工作方式采用循环扫描工作方式 扫描工作分为扫描工作分为 5 个阶段个阶段 公公 共共 处处 理理 阶阶 段段 程程 序序 执执 行行 阶阶 段段 扫描周期计算阶段扫描周期计算阶段 I/O 刷刷 新新 阶阶 段段 外设端口处理外设端口处理 阶段阶段54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

20、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 接通电源接通电源 初始化初始化 硬件检查硬件检查 正常？正常？异常报警异常报警异常处理异常处理扫描周期监视扫描周期监视执行用户程序执行用户程序 程序结束？程序结束？扫描周期检查扫描周期检查有固定设置？有固定设置？ 等待等待扫描周期计算扫描周期计算

21、 I/O刷新刷新外设端口服务外设端口服务 异常异常 公共处理公共处理 执行用执行用户程序户程序扫描周期计算扫描周期计算 刷刷 新新端端口口服服务务55000020100000001 0000201000 1. PLC扫描工作各环节的功能扫描工作各环节的功能 PLC上电后，首先检查硬件是否正常。上电后，首先检查硬件是否正常。 按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。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，对输入的数据进行处理， 将结果存入元件映象寄存器。将结果存入元件映象寄存器。 计算扫描周期。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。若正常，则进行下一

22、步；若不正常，则报警并作处理。母线母线 I/O刷新阶段。刷新阶段。 外设端口服务。外设端口服务。读输入点的状态并写入输入映像寄存器。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。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。访问外设端口连接的外部设备。56读读读读读读写写写写 执行用户程序执行用户程序 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 2. PLC执行用户程序的过程执行用户程序的过程010010100000000 00001 01000输输入入端端子子输输入入电电路路用户输入设备用

23、户输入设备输入映像寄存器输入映像寄存器输输出出电电路路输输出出端端子子元件映像寄存器元件映像寄存器输出锁存器输出锁存器 用户输出设备用户输出设备573. PLC控制的原理控制的原理 等效电路图等效电路图SB1SB2ST公共端公共端公共端公共端输入部分输入部分输出端子输出端子输入端子输入端子用户程序用户程序输出部分输出部分主电路主电路KMFUKH M 3 QKM01000PLCCOM000000000000001000020000001000000010000201000COM0000100002PLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOM58KM线圈通电线圈通

24、电SB1闭合闭合00000 闭合闭合接点闭合接点闭合KMFUKH M 3 QKM通电通电KM通电通电触点闭合触点闭合电动机转电动机转触点闭合触点闭合PLCCOM000000000000001000020000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOM59KM线圈断电线圈断电00001 断开断开接点断开接点断开KMFUKH M 3 QKM通电通电KM断电断电触点断开触点断开电动停转电动停转触点断开触点断开PLCCOM00000000000000100002000000100

25、0000010000201000COM010000000100002SB2STPLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOMSB2闭合闭合60 4. PLC执行用户程序的特点执行用户程序的特点 按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序 执行程序时所需数据取自于：执行程序时所需数据取自于： 输入映像寄存器输入映像寄存器 元件映像寄存器元件映像寄存器 输入映像寄存器和元件映像寄存器中的数据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

26、周期中保持不变输入映像寄存器：在一个扫描周期中保持不变 每个扫描周期每个扫描周期I/O刷新阶段集中读入刷新阶段集中读入/读出数据读出数据61 1. 产生产生I/O滞后现象的原因滞后现象的原因 二、二、 PLC的的I/O滞后现象滞后现象（1） 由于由于PLC采用循环扫描的工作方式。采用循环扫描的工作方式。 PLC只在每个扫描周期的只在每个扫描周期的I/O刷新阶段集中输入刷新阶段集中输入/输输出，导致输出信号相对输入信号滞后。出，导致输出信号相对输入信号滞后。（2 2） 输入滤波器对信号的延迟作用。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。滤波器时间常数越大，对输入

27、信号的延迟作用越强。有的有的PLCPLC其输入电路滤波器的时间常数可以调整。其输入电路滤波器的时间常数可以调整。62输出输出ON延时。延时。 （3） 输出继电器的动作延迟（继电器输出型输出继电器的动作延迟（继电器输出型PLC）。）。从输出锁存器从输出锁存器ON、到输出触点、到输出触点ON经历一定时间经历一定时间 （4） 用户程序的长短及语句编排。用户程序的长短及语句编排。要求有较快响应的场合要求有较快响应的场合最好不要使用最好不要使用继电器输出型继电器输出型PLC。 I/O滞后现象，对慢速控制系统影响不大。滞后现象，对慢速控制系统影响不大。要求快速响应的场合，需要解决要求快速响应的场合，需要解

28、决I/O速度问题。速度问题。63 2. I/O响应时间的估算响应时间的估算 以以20点的继电器输出型点的继电器输出型CPM1A为例。为例。 设输入设输入ON延时为延时为8毫秒毫秒 公共处理和公共处理和I/O刷新时间为刷新时间为2毫秒毫秒 执行用户程序时间为执行用户程序时间为14毫秒毫秒 输出输出ON延时为延时为15毫秒毫秒输入状态经过一个扫描周期后在输出得到响应输入状态经过一个扫描周期后在输出得到响应 最小最小I/O响应时间响应时间输入状态经过两个扫描周期后在输出得到响应输入状态经过两个扫描周期后在输出得到响应 最大最大I/O响应时间响应时间64 最小最小I/O响应时间的计算响应时间的计算最小

29、最小I/O响应时间响应时间 = 输入输入ON延时延时 + （公共处理公共处理 + I/O刷新时间刷新时间） + 执行程序时间执行程序时间 + 输出输出ON延时延时 = 8 + 2 + 14 + 15 = 39 ms输入输入触点触点输入输入滤波滤波输出输出锁存锁存输出输出触点触点刷新刷新执行程序执行程序其他其他 刷新刷新执行程序执行程序其他其他 扫描周期扫描周期(Ts) 扫描周期扫描周期(Ts)输入输入ON延时延时输出输出ON延时延时I/O响应时间响应时间65输入输入ON延时延时最大最大I/O响应时间响应时间 = 输入输入ON延时延时+ (公共处理公共处理+ I/O刷新刷新+执行程序执行程序)2

30、 + 输出输出ON延时延时 = 8 +（2 +14） 2 + 15 = 55 ms。 最大最大I/O响应时间的计算响应时间的计算输入输入触点触点输入输入滤波滤波输出输出锁存锁存输出输出ON延时延时输出输出触点触点I/O响应时间响应时间刷新刷新执行程序执行程序其他其他 刷新刷新执行程序执行程序其他其他扫描周期扫描周期(Ts) 扫描周期扫描周期(Ts)刷新刷新执行程序执行程序其他其他扫描周期扫描周期(Ts)66 程序语句安排对程序语句安排对I/O响应时间的影响举例响应时间的影响举例200000000001000200002000001001PLCSBKM1000000100101000COMCOM

31、KM2当当SB闭合，经过输入滤波，设第一个扫描周期闭合，经过输入滤波，设第一个扫描周期I/O刷刷新时新时 00000的映像寄存器的映像寄存器 ON。第一个扫描周期第一个扫描周期 结束时，结束时，01000为为OFF。01000只能在第二个扫描周期结束后才能只能在第二个扫描周期结束后才能ON。67000002000020000010002000001001PLCSBKM1000000100101000COMCOMKM2当当SB闭合，经过输入滤波，设第一个扫描周期闭合，经过输入滤波，设第一个扫描周期 00000的映像寄存器的映像寄存器 ON。01000 在第一个扫描周期结束后就能在第一个扫描周期结

32、束后就能ON 。续续如果将梯形图的第一与第二梯级交换，如下图：如果将梯形图的第一与第二梯级交换，如下图： 显然，程序语句的安排对显然，程序语句的安排对I/O响应的影响很大响应的影响很大 。6869CPM1A系列系列PLC的基本组成的基本组成CPM1A系列的继电器及数据区系列的继电器及数据区CPM1A系列系列PLC的功能简介的功能简介CPM1A系列系列PLC通信功能简介通信功能简介7071CPM1A系列系列PLC的主机的主机CPM1A系列系列I/O扩展单元扩展单元CPM1A系列编程工具系列编程工具CPM1A系列特殊功能单元系列特殊功能单元72一、一、 CPM1A系列系列PLC的主机的主机 1.

33、1.主机的规格主机的规格 按按I/O点数分点数分10、20、30、40点点 按电源类型分按电源类型分 分直流和交流型分直流和交流型按输出方式分按输出方式分 继电器输出型继电器输出型 晶体管输出型晶体管输出型73 CPM1A 40点的点的主机的外观主机的外观74 2. . CPM1A 40点的点的主机的面板结构主机的面板结构输入点输入点LED输出点输出点LEDI/O扩展器扩展器外设端口外设端口运行状态运行状态LED75 CPM1A 主机的输入主机的输入/ /输出接线端子输出接线端子输入端子输入端子输出输出 端子端子76二、二、 CPM1A系列系列PLC的的I/O扩展单元扩展单元 8点型（输入点型

34、（输入8点）点） 8点型（输出点型（输出8点）点） CPM1A-8ER继电器继电器 CPM1A-8ET晶体管晶体管(NPN) CPM1A-8ET1晶体管晶体管(PNP) 20点型点型 （输入（输入12点）点） （输出（输出8 点）点）CPM1A-20EDR继电器继电器CPM1A-20EDT晶体管晶体管(NPN)CPM1A-20EDT1晶体管晶体管(PNP)类类 型型输出形式输出形式CPM1A-8ED型型 号号 1. I/O扩展单元的规格和类型扩展单元的规格和类型77 CPM1A-20EDR I/O扩展单元的外观扩展单元的外观 连接电缆连接电缆I/O扩展器扩展器输入点输入点LED输出点输出点LE

35、D78 CPM1A-20EDR I/O扩展单元的面板扩展单元的面板I/O扩展器扩展器连接电缆连接电缆79 CPM1A-20EDR I/O扩展单元输入扩展单元输入/输出接线端子输出接线端子输入端子输入端子输出端子输出端子80 2. PLC的的I/O扩展方法扩展方法输入输入1818点点 30 30点主机点主机输出输出1212点点输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器 30点的主机点的主机连接三个连接三个20点的扩展器点的扩展器扩展到扩展到90个个I/O点点81 三、三、 CPM1A

36、系列系列PLC的编程工具的编程工具专用编专用编程器程器专用编专用编程器程器编程软件编程软件CPM1A适配器适配器82 四、四、 CPM1A系列的系列的特殊功能单元特殊功能单元模模 拟拟 量量 I/O 单单 元元 温度传感器单元温度传感器单元 模拟量输出单元模拟量输出单元 温度传感器单元温度传感器单元RS232C通信适配器通信适配器RS422 通信适配器通信适配器CompoBus/S I/O链接单元链接单元与主机连接的特殊功能单元与主机连接的特殊功能单元总数不能超过总数不能超过3台台温度传感器单元温度传感器单元TS002和和TS102只能连接其中的一个，只能连接其中的一个，而且同时使用的扩展单元

37、总数不能超过而且同时使用的扩展单元总数不能超过2台台通信通信单元单元 I/O单元单元8384内部继电器区（内部继电器区（IR）特殊辅助继电器区（特殊辅助继电器区（SR）暂存继电器区（暂存继电器区（TR）保持继电器区（保持继电器区（HR）辅助记忆继电器区（辅助记忆继电器区（AR）链接继电器区（链接继电器区（LR）定时器定时器/计数器区（计数器区（TC）数据存储区（数据存储区（DM）85 CPM1A内部器件的编号内部器件的编号 内部器件以通道形式的编号内部器件以通道形式的编号 通道编号为通道编号为2、3、4位数不等位数不等 每个通道内有每个通道内有16个继电器（个继电器（0015） 例：某继电器的

38、编号为例：某继电器的编号为01006。则：该继电器的通道编号为则：该继电器的通道编号为010、位编号为位编号为06。86 1. 内部继电器区（内部继电器区（IR） IR 区区 （000231）分为）分为 两两 部部 分分输入输入/输出继电器区：输出继电器区：000019 ( (可以直接对外输出）可以直接对外输出）内部辅助继电器区内部辅助继电器区: 200231( (不能直接对外输出不能直接对外输出) )000、001 ：用于主机的输入通道的编号：用于主机的输入通道的编号002009 ：I/O 扩展单元的输入通道编号扩展单元的输入通道编号010011 ：用于主机的输出通道的编号：用于主机的输出通

39、道的编号012019 ： I/O 扩展单元的输出通道编号扩展单元的输出通道编号没被使用的没被使用的IR通道，可作为内部辅助继电器使用。通道，可作为内部辅助继电器使用。87输入输入1818点点 30 30点主机点主机输出输出1212点点输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器 例：例：30点的主机，连接三个点的主机，连接三个20点的扩展器。点的扩展器。 其其I/O点编号分配：点编号分配：000000001101000010070010000105011000110300200002

40、110120001207003000031101300013070040000411014000140788 2. 特殊辅助继电器区（特殊辅助继电器区（SR）SR区（区（231255）分为前、后两部分）分为前、后两部分232251 ：常以通道为单位使用常以通道为单位使用252255 用于存储工作状态、产生脉冲信号等。用于存储工作状态、产生脉冲信号等。232249 没作表中指定功能时，可作内辅助继电器用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。只能按表中的功能使用，不能另作他用。除除25200外，外，252255 的状态只可利用、不可改变。的状态只

41、可利用、不可改变。前前后后89 3. 暂存继电器区（暂存继电器区（TR） 4. 保持继电器区（保持继电器区（HR）该区继电器（该区继电器（HR00HR19）编号要冠以）编号要冠以HR。 该区继电器（该区继电器（TR0TR7）编号要冠以）编号要冠以TR。用于存储梯形图中分之点之前的用于存储梯形图中分之点之前的 ON/OFF 状态。状态。同一程序中，某一编号的同一程序中，某一编号的TR继电器不可重复使用。继电器不可重复使用。保持继电器具有掉电保持功能。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。该区继电器可以通道或位为单位使用。90 5. 辅助记忆继电器区（辅助记忆继电器区（A

42、R） 该区继电器（该区继电器（AR00AR15）编号要冠以）编号要冠以AR。AR区继电器具有掉电保持功能区继电器具有掉电保持功能AR区继电器用于保存区继电器用于保存PLC的各种工作状态。的各种工作状态。根据该区某些继电器的状态，可了解根据该区某些继电器的状态，可了解PLC的工的工作状况。作状况。91 6. 链接继电器区（链接继电器区（LR）该区通道（该区通道（LR00LR15）编号要冠以）编号要冠以LRCPM1A与本系列或本公司其他与本系列或本公司其他PLC进行进行1：1链接通信时，要用使用链接通信时，要用使用LR区进行数据链接。区进行数据链接。不作不作1：1链接通信时，链接通信时，LR区可作

43、内部辅助继区可作内部辅助继电器用。电器用。92 7. 定时器定时器/计数器区（计数器区（TR） 000127定时器分类定时器分类普通定时器普通定时器高速定时器高速定时器计数器分类计数器分类普通计数器普通计数器可逆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。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。同一程序中，计数器和定时器不能使用同一编号。938. 数据存储区（数据存储区（DM） DM0000DM1023 DM6144DM6655 该区继电器只能以通道为单位使用！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。该区继电器具有掉

44、电保持功能。 该区继电器分为三部分该区继电器分为三部分 可读写区：可读写区： DM0000DM0999、 DM1022DM1023故障履历存储区：故障履历存储区： DM1000DM1021不作该用途时，可作普通数据存储器用。不作该用途时，可作普通数据存储器用。 只读存储区：只读存储区： DM6144DM659994 系统设定区：系统设定区：DM6600DM6655系统设定区的设定内容见表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若系统设定区的设定出错，则辅助记忆继电器的对应位为对应位为ON。系统设定区的设定内容，可在指定时间读取。系统设定区的设定内容，可在指定时

45、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。系统设定区的设定内容可用编程工具写入。95 (2) 1:N HOST LinkRS-422适配器适配器RS-422适配器适配器RS-422适配器适配器CPM1A 主主 机机上位计算机上位计算机CPM1A主主 机机B500-AL004LINK适配器适配器上位机的功能：上位机的功能：工作状态跟踪监测、故障报警、工作状态跟踪监测、故障报警、采集系统中的某些数据等。采集系统中的某些数据等。上位机可以在线修改上位机可以在线修改PLC的某些的某些设定值和当前值、改写设定值和当前

46、值、改写PLC的用的用户程序等。户程序等。 CPM1A 主主 机机9697概概 述述基基 本本 指指 令令数据传送和数据比较数据传送和数据比较常用的应用指令常用的应用指令数据移位和数据转换数据移位和数据转换数数 据据 运运 算算子程序控制指令子程序控制指令高速计数器控制指令高速计数器控制指令中中 断断 控控 制制 指指 令令脉脉 冲冲 输输 出出 指指 令令步步 进进 控控 制制 指指 令令特特 殊殊 指指 令令 第第 四四 章章 内内 容容98 指指 令令 的的 分分 类类 指指 令令 的的 格格 式式 执行指令对标志位的影响执行指令对标志位的影响 指令的微分、非微分形式指令的微分、非微分形

47、式99 1. 指令的分类指令的分类 基本指令基本指令 应用指令应用指令 2. 指令的格式指令的格式助记符助记符(指令码指令码) 操作数操作数1 操作数操作数2 操作数操作数3 助记符：表示指令的功能助记符：表示指令的功能 指令码：是指令的代码指令码：是指令的代码操作数：提供指令执行的对象或数据操作数：提供指令执行的对象或数据100 操作数可以是通道号、继电器号或常数。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。操作数的个数，取决于各种指令的需要。 关于操作数的讨论关于操作数的讨论 操作数设为常数时，在数据前面要加操作数设为常数时，在数据前面要加#号。号。 操作数采

48、用哪种进制，取决于指令的需要。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间接寻址的操作数用*DM来来表示。表示。 间接寻址的操作数，是以间接寻址的操作数，是以DM中的数中的数据为地址的另一个据为地址的另一个DM通道中的数据。通道中的数据。 DM中中 的的 内容内容 必须是必须是BCD码，且不码，且不得超出得超出DM区的范围。区的范围。101例如，计数器指令的格式为例如，计数器指令的格式为 CNT000 SV 000是计数器的编号是计数器的编号 SV是操作数是操作数若若 SV = 200 表明表明000号计数器的设定值是号计数器的设定值是200通道中的内容。通道中的内容。 若若S

49、V= # 0200 表明表明000号计数器的设定值是常数号计数器的设定值是常数200。102例如，计数器的指令格式为例如，计数器的指令格式为 CNT000 *DM1000 设设DM1000的内容为的内容为0010 则则 000号计数器的设定值是号计数器的设定值是2500 设设DM0010的内容为的内容为2500 如果设如果设DM1000的内容为的内容为9990 如果设如果设DM1000的内容的内容08FA103 3. 执行指令对标志位的影响执行指令对标志位的影响SR区的区的2550325507是指令执行结果的标志位。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某些指令的执行结果影响标志

50、位2550325507的状态。的状态。标志位标志位25503 25507的状态表示的意义要牢记。的状态表示的意义要牢记。25503 ON时，表示当前执行的程序出错且停止执行。时，表示当前执行的程序出错且停止执行。 25503是出错标志位是出错标志位104 4. 指令的微分、非微分形式指令的微分、非微分形式微分型：要在指令的助记符前加标记微分型：要在指令的助记符前加标记。 两种指令的区别两种指令的区别 非微分型指令：非微分型指令：只要其执行条件为只要其执行条件为ON，每个扫描周期都执行该指令。，每个扫描周期都执行该指令。 微分型指令：微分型指令：仅在指令的执行条件由仅在指令的执行条件由OFF变为

51、变为ON时才执行一次。时才执行一次。105 基本指令是最常用的指令基本指令是最常用的指令要牢记要牢记: 指令的功能、格式、符号和代码；指令的功能、格式、符号和代码；指令操作数的范围；指令操作数的范围；执行各指令对标志位的影响。执行各指令对标志位的影响。106常常 用用 的的 基基 本本 位逻辑指位逻辑指 令令块与指令块与指令AND LD 和块或指令和块或指令OR LD置位、复位指令置位、复位指令SET和和RESET锁存继电器指令锁存继电器指令KEEP基本编程规则和编程方法基本编程规则和编程方法前前/后沿微分指令后沿微分指令DIFU 和和DIFD1071LD LD NOT AND AND NOT

52、 OR OR NOT OUT OUT NOT 这是些基本逻辑操作指令，必须牢记其用法。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常开触点与母线相连的指令AND 常开触点相与（串联）的指令常开触点相与（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）的指令常开触点相或（并联）的指令 一、常用的基本位逻辑指令一、常用的基本位逻辑指令1081LD LD NOT AND AND NOT OR OR NOT OUT OUT NOT 这是些基本逻辑操作指令，必须牢记其用法。这是些基本逻辑操作指令，必须牢记其用法。LD 常开触点与

53、母线相连的指令常开触点与母线相连的指令AND 常开触点相与（串联）的指令常开触点相与（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）的指令常开触点相或（并联）的指令 一、常用的基本位逻辑指令一、常用的基本位逻辑指令109LD 00000OR 01000AND NOT 00001OUT 01000LD NOT 00002OR NOT 00003AND 01000OUT NOT 01001 00000 0000101000 00002 01000010000100100003 梯形图程序梯形图程序 语句表程序语句表程序使用指令举例使用指令举例与与

54、或或与与或或与与与与输出输出110指出图示程序对指出图示程序对KM1和和KM2的控制作用的控制作用没按下按钮没按下按钮SB1 线圈线圈01000断电断电触点触点01000闭合闭合线圈线圈01001断电断电断开断开闭合闭合KM1断电断电KM2断电断电断电断电断电断电SB1SB2KM1PLC0000000001 01000KOMKM201001线圈线圈00000断电断电触点触点00000断开断开0100001000010000100100000 00001使用指令举例使用指令举例触点触点00001闭合闭合111按一下按一下SB1 触点触点00000闭合闭合线圈线圈01000通电通电触点触点0100

55、0断开断开闭合闭合KM1 通电通电KM2通电通电闭合闭合线圈线圈01001通电通电通电通电通电通电线圈线圈00000通电通电断开断开0100001000010000100100000 00001触点触点00001闭合闭合SB1SB2KM1PLC0000000001 01000KOMKM201001112按一下按一下SB2 触点触点00001断开断开线圈线圈01000断电断电触点触点01000闭合闭合KM1 断电断电KM2断电断电线圈线圈01001断电断电断开断开闭合闭合断电断电断电断电线圈线圈00001通电通电0100001000010000100100000 00001SB1SB2KM1PL

56、C0000000001 01000KOMKM201001113 2. END指令指令程序的结尾一定要安排程序的结尾一定要安排END指令，否则程序不执行。指令，否则程序不执行。 LD 00000AND NOT 00001OR NOT 00003AND 00002OR 00004OUT 01002END (01)01002 00003 00004END(01)00000 00001 00002与与或或与与或或 使用指令举例使用指令举例114LD 00000AND 00001AND NOT 00002OUT 20000LD 00000NOP（00）AND NOT 00002OUT 200000000

57、0 00001 0000220000 00000 00002200003NOP指令指令NOP是空操作指令是空操作指令用用NOP代替代替AND N，可把，可把AND语句中的触点语句中的触点N短接短接用用NOP代替代替OR N，可把，可把OR 语句中的触点语句中的触点N断掉断掉将梯形图中的触点将梯形图中的触点00001删掉。删掉。 使用指令举例使用指令举例115NOP（00） LD 00001AND NOT 00002OUT 2000000000 00001 0000220000 00001 0000220000将梯形图中的触点将梯形图中的触点00000删掉。删掉。 将梯形图中的触点将梯形图中的触

58、点00001删掉。删掉。00000 000022000000001 LD 00000NOP（00）AND NOT 00002OUT 2000000000 0000220000 使用指令举例使用指令举例 使用指令举例使用指令举例116二、块与指令二、块与指令AND LD 和块或指令和块或指令OR LD 1. AND LD 是将是将并联触点组相串联的指令并联触点组相串联的指令 方法方法1LD 00000AND 00001OR NOT 00002LD 00003OR 00004AND LDLD 00005OR NOT 00006AND LDOUT 20000 方法方法2LD 00000AND 000

59、01OR NOT 00002LD 00003OR 00004LD 00005OR NOT 00006AND LDAND LDOUT 200002000000005000060000000001000020000300004在方法在方法2中，中，AND LD之前的触点组个数应小于等于之前的触点组个数应小于等于8 使用指令举例使用指令举例117 2. OR LD是是串联触点组相并联连接的指令串联触点组相并联连接的指令 方法方法1LD 00000AND NOT 00001LD NOT 00002AND 20005OR LD LD 01004AND 00003OR LDOUT 01100 方法方法2L

60、D 00000AND NOT 00001LD NOT 00002AND 20005LD 01004AND 00003OR LDOR LDOUT 0110000000 000010000200003010042000501100在方法在方法2中，中，OR LD之前的触点组个数应小于等于之前的触点组个数应小于等于8使用指令举例使用指令举例118 常用位处理指令119三、三、 置位指令置位指令 SET和复位指令和复位指令RESET SET 将某继电器置为将某继电器置为ONLD 00000SET 20000LD 00003RESET 20000 00000 00003 200000000000003S