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文档简介
第6章特殊I/O单元的应用
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD041
6.2模拟量输出单元CJ1W-DA041
6.3高速计数单元CJ1W-CT021
6.4温度控制模块
6.5位置控制单元
6.6PLC控制恒压供水系统设计
6.7高速计数单元在位置检测中的应用
6.8位置控制单元PCU的应用第6章特殊I/O单元的应用【学习目标】
掌握模拟量输入输出单元的使用
熟悉CJ1系列位置控制单元CJ1W-NC及高速计数单元CJ1W-CT021
【教学重点】
PLC控制恒压供水系统设计
高速计数单元在位置检测中的应用
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0416.1.1模拟量输入单元的规格
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0416.1.2A/D模块AD041-V1单元 模拟量输入单元是将模拟量信号(电压或电流信号)转换成数字量信号的单元。当AD041-V1单元上电时,PLC将用户预置在DM区中的有关参数通过I/O总线传送给AD041-V1单元中的CPU和存储器。此后,CPU根据这些数据以及CPU的命令控制A/D转换器,并等待PLC发出读取转换结果的命令,再将转换后的数字量传送到PLC指定的通道中去。
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0416.1.3CJ1W-AD041-V1开关设置及接线
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0416.1.4A/D模块输入规格
以输入范围:1~5V(4~20mA)为例加以说明,下图为输入量与转换值的对应关系。 如果超过上面提供的规定范围的信号是输入,使用的转换值(16位二进制数据)既可以是最大值,也可以是最小值。
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0416.1.5A/D模块的操作步骤 1.将操作模式设置为普通模式。
将单元前板上的DIP开关,或(V1版本单元)DM字m+18的操作模式设置为普通模式。 2.设置接线板后面的电压/电流开关。 3.使用单元前板上的单元号开关来设置单元号。 4.给单元配线。 5.打开PLC电源。 6.自动创建输入量表。 7.进行特殊输入单元DM区域的设置 8.关闭然后接通PLC电源,或将特殊I/O单元重启动位开到ON。并将对模块的设置传送到PLC中。
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0416.1.6模拟量单元的设置
1.使用的输入设置
6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0412.输入范围设置6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0413.转换时间/分辨率设置6.1模拟量输入单元CJ1W-AD0416.1.7模拟量输入功能编程1.输入量设置和转换值
2.读取转换数据对每个输入读取转换数值,模拟输入值存储在CIO的字n+1~n+8中。对于只有4路输入的CJ1W-AD041-V1,存储在CIO的字n+1~n+4中。CIO字地址n=2000+(单元号×10)。
6.2模拟量输出单元CJ1W-DA0416.2.1模拟量输出单元的规格
6.2模拟量输出单元CJ1W-DA0416.2.2A/D模块AD041-V1单元
CJ1W-DA041的面板及DIP开关如图6-9所示。指示灯、单元号设置开关和操作模式开关的使用功能与CJ1W-AD041单元类似,CJ1W-DA041的使用路数及每一路的输出信号范围必须在DM区中设置。
6.2模拟量输出单元CJ1W-DA0416.2.3
CJ1W-DA041单元号设置开关DIP 1.单元号设置开关DIP CJ1的CPU和模拟量输出单元通过特殊I/O单元区域和特殊I/O单元DM区域交换数据。每个模拟量输入单元占据的特殊I/O单元区域和特殊I/O单元DM区域字地址是由单元前板上的单元号开关设置。
2.输出信号范围的设定 对于每个输出,可以选择四种类型的输出信号范围(-10〜10V、0〜10V、1〜5V/4〜20mA和0〜5V)中的任何一种。
6.2模拟量输出单元CJ1W-DA0416.2.4D/A模块的操作步骤 使用CJ1W-DA021/041和CJ1W-DA08V模拟量输出单元时,需遵守下列的步骤。
1.将单元前板上的操作模式开关设置为普通模式。
2.使用单元前板上的单元号开关来设置单元号。
3.配线。
4.接通PLC电源。
5.接通外部装置的电源。
6.创建I/O表。
7.进行特殊I/O单元DM区域的设置
8.关闭然后接通PLC电源,或将特殊I/O单元重启动位开到ON。
6.2模拟量输出单元CJ1W-DA0416.2.5
模拟量输出单元的设置 1.设置模拟量输出单元 2.使用的输出设置 3.输出范围设置 4.转换时间/分辨率设置
6.2模拟量输出单元CJ1W-DA0416.2.6
模拟量输出功能编程 1.输出量设置 2.启动和停止转换 3.读取转换数据
6.3高速计数单元CJ1W-CT0216.3.1高速计数单元CJ1W-CT021的性能指标6.3高速计数单元CJ1W-CT0216.3.2计数器类型开关选择1.计数器类型开关2.计数器类型DM的设置
3.单元面板及开关设置
4.简单计数器的复位
5.简单计数器的选通6.4温度控制模块6.4.1
基本系统的构成 1.温度控制单元CJ1W-TC001的面板
CJ1W-TC001安装示意图
6.4温度控制模块2.温度控制单元的型号CJ1W-TC001/003温度控制模块有8种型号,它所连接的温度传感器(热电偶或热电阻)测量物体温度并按预置的控制模式可进行PID调节后输出,输出的形式有三种可选。通过内部的设定可选择4种热电偶和4种热电阻。其输入分别为热电偶型和热电阻型,分别对应晶体管、电压、电流输出。6.4温度控制模块6.4.2温度控制单元与CPU单元数据的交换 1.温度控制单元数据类型
2.数据交换设定 3.温度控制单元存储器 4.操作数据 5.初始化数据
6.4温度控制模块6.4.3温度控制单元PID参数的设定
1.设定控制方法 2.设定控制周期 3.设置设定点SP 4.设定PID常数
(1)自动调整设定PID常数
①启动自动调整
②停止自动调整
(2)手动设定PID常数
6.4温度控制模块6.4.5执行自动调整PID常数控制程序应用
使用单元CJ1W-TC001温度控制单元并将单元号设定为00。将回路1设定为执行自动调整,而且回路1使用PID控制操作应用。
1.将回路1AT启动位(CIO(n+2)的02位)转为ON启动自动调整。
2.当自动调整完成时,将计算的PID常数储存到分配给单元的DM字内的操作参数输入区(计算的PID常数从CPU单元传送到温度控制单元)。同时,PID常数计算标志(CIO(n+8)的位10)转为ON。用此PID常数计算标志作为梯形图程序中的输入条件并将此计算的PID常数复制到分配给此单元的DM字的输出区。
3.在通过梯形图程序将PID常数传送到输出区后,将改变PID常数位(CIO(n+2)的位13)转为ON。温度控制单元将读出输出区中的PID常数。当你将改变PID常数位转为ON时PID常数计算标志将自动转为OFF。
4.如果DIP开关的第8针设定为ON,则在初始化时单元的EEPROM中的设定传送到CPU单元,必须将回路的保存位转为ON以将新的设定保存到温度控制单元的EEPROM。6.5位置控制单元6.5.1OMRON位置控制单元CJ1W-NC
CJ1W-NC113/213/413/133/233/433是OMRON公司为CJ1系列可编程序控制器配置的位置控制单元(PCU,PositionControlUnits),是专为位置控制系统开发的专用控制器。6.5位置控制单元6.5.2位置控制单元基本结构 1.CJ1W-NC单元内部结构 2.位置控制单元的安装(1)指示器(2)单元号设置开关(3)连接器6.5位置控制单元6.5.3外部输入输出电路
1.位置控制单元外部输出电路
2.位置控制单元外部输入电路
3.位置控制单元与电动机驱动器连接6.5位置控制单元6.5.4位置控制单元数据区分配
1.CPU分配给位置控制单元的数据区域的类型
2.公共参数区域
3.轴参数区域
4.工作存储器区域
5.工作数据区域
6.存储器操作数据6.5位置控制单元6.5.5位置控制单元的数据传送与保存
1.数据传送与保存概述
进行数据传送时,位置控制单元提供了三种实现方式:(1)利用数据传送位从位置控制单元读取数据或将数据写入位置控制单元。(2)利用IOWR和IORD指令从位置控制单元读取数据或将数据写入位置控制单元。(3)使用CX-Position软件上载和下载位置控制单元所需数据。
2.用数据传送位进行数据读写
使用工作存储器中的数据传送位(字n+1,12位,写数据;字n+1,13位,读数据)来进行数据读写。6.5位置控制单元
6.5.5位置控制单元的数据传送与保存
3.用IOWR和IORD进行数据读写 在可编程序控制器的CPU与位置控制单元之间进行数据交换时,还可以使用IOWR(智能I/O写)和IORD(智能I/O读)这两个指令来进行。在这里先介绍如何使用IORD指令来从PCU单元中读取数据。
4.数据保存
为了使传送到位置控制单元中数据不丢失,便于以后使用,需要将传送到位置控制单元的数据保存到单元的F1ash存储器中。可以保存到F1ash存储器中的数据类型有:轴参数、定位序列、速度、加速/减速时间、驻留时间和区域。
6.6PLC控制恒压供水系统设计6.6.1变频恒压供水系统PLC控制的节能原理
变频恒压供水系统主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。通常由鼠笼式异步电动机驱动水泵旋转来供水,并且把电机和水泵做成一体。变频供水系统是通过变频器调节异步电机的转速,从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。因此,供水系统变频的实质是异步电动机的变频调速。
6.6PLC控制恒压供水系统设计6.6.2电气控制系统的原理
硬件线路图: 电动机进行切换的主电路电气原理图
变频调速恒压供水系统的变频器控制端子接线图变频调速恒压供水系统的PLC控制回路原理图 相关I/O点的说明如下: SB1——0.00停止信号
SA1——0.02手动/自动转换开关 SB2——0.01起动信号
SB3——0.031号泵启动按钮 SB4——0.041号泵停止按钮SB5——0.052号泵启动按钮 SB6——0.062号泵停止按钮SB7——0.073号泵启动按钮 SB8——0.083号泵启动按钮FR——0.09电动机过载保护信号 MA、MC——0.10变频器故障保护信号M1、M2—0.11变频器运行信号 SA2——0.123号泵投入/备用转换开关 KM1——1.001号泵工频启动接触器KM2——1.011号泵变频接触运行器 KM3——1.022号泵工频启动接触器KM4——1.032号泵变频接触运行器 KM5——1.043号泵工频启动接触器KM6——1.053号泵变频接触运行器 系统使用模块的型号:PLCCPU单元CJ1-CPU12、输入单元CJ1W-ID211、输出模块CJ1W-OC211、模拟量输入单元CJ1W-AD041-V1、模拟量输出单元CJ1W-DA041、变频器(欧姆龙3G3RV-ZV1)。
6.6PLC控制恒压供水系统设计
6.6PLC控制恒压供水系统设计
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的PLC控制回路原理图
6.6PLC控制恒压供水系统设计6.6.3PLC控制恒压供水的程序设计
1.变频恒压供水系统的控制流程图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的数据采集和PID控制参考梯形图
6.6.3PLC控制恒压供水的程序设计2.全自动变频给水系统控制梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的PID参数设定控制参考梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的压力控制参考梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的变频切换工频控制参考梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的工频切换变频控制参考梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的自动启动控制参考梯形图
变频调速恒压供水系统的1号泵控制参考梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的2、3号泵控制参考梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计变频调速恒压供水系统的工作状态显示控制参考梯形图
6.6PLC控制恒压供水系统设计6.6.4系统的参数设定 1.变频器参数的设定 2.A/D模块的设定
3.D/A模块的设定 4.PID指令的设定 5.PID参数的调整
6.6PLC控制恒压供水系统设计6.6.5程序的调试 1.手动工作方式的调试 2.自动工作方式的调试 ①水泵变频工作 ②1号泵变频切换工频控制 ③2号泵切除1号泵由工频切换到变频工作 ④系统的停止 ⑤备用泵的切换6.7高速计数单元在位置检测中的应用6.7.1位置检测控制系统的组成 1.控制系统硬件线路原理
2.高速计数器的设定 (1)将高速计数器设定为加减模式并且为软件复位。 (2)高速计数器CNT1的当前值存贮在242CH、243CH单元。 (3)高速计数单元的外部输入形式。6.7高速计数单元在位置检测中的应用6.7.2位置检测控制系统应用程序设计 根据高速计数单元系统的控制要求,设计控制系统的梯形图如下:
1.高速计数单元参数设定控制梯形图
2.楼层位置数据控制梯形图
3.自学习测定楼层脉冲数控制梯形图
4.自动计算楼层减速位置控制梯形图6.8位置控制单元PCU的应用6.8.1位置控制单元应用概述
普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床,主要用于加工各种回转表面、螺纹和端面,并可通过尾架进行钻孔、铰孔等切削加工。车床的切削加工包括主运动、进给运动和辅助运动。主运动为工件的旋转运动,由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。进给运动为刀具的直线运动,由进给箱调节加工时的纵向或横向进给量。辅助运动为刀架的快速移动及工件的夹紧、放松等。采用OMRON的NC113位置控制单元来控制步进电动机,来实现机床进给机构的定位控制。如下图所示,为机床进给机构的结构示意图。滚珠丝杠带动工件进给,其动力来自驱动的步进电机。6.8位置控制单元PCU的应用6.8.2控制系统的
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