第2章CP1HPLC的硬件系统

第2章CP1HPLC的硬件系统PLC采用典型的计算机结构，是专门为工业现场设计的特殊计算机。PLC的硬件组成主要包括CPU、存储器、电源、基本I/O单元、扩展设备等。本章重点：CP1HPLC的系统特点、输入/输出单元组成与接线方法、存储区分配。本章难点：存储区分配。第2章CP1HPLC的硬件系统2.1CP1HPLC的基本结构与系统特点2.2CPU单元2.3CP1HPLC的输入/输出单元2.4CP1HPLC的模拟量输入/输出单元2.5CP1HPLC的存储区分配2.6CP1HPLC的I/O扩展2.1CP1HPLC的基本结构与系统特点2.1.1CP1HPLC的基本结构2个七段数码管USB端口模拟电位器外部模拟设定输入电池存储盒2.1.2CP1HPLC的系统特点（1）处理速度快（2）程序容量与I/O容量大（3）整体式结构（4）软硬件兼容性好（5）系统扩展性好（6）高速性能强（7）功能块编程语言简便（8）程序组织模块结构化（9）串行通信功能强RS-232、RS-422A/485选件板可以进行PLC通信、上位机通信、变频器通信等。（10）USB通信方式便捷CP1HPLC与上位机连接，采用CX-P6.1以上软件对CP1H进行编程与监控。2.2CPU单元2.2.1CP1H的CPU单元类型及其特点CP1H-□□□□□□□类型：X、XA、Y内置通用输入输出点数：20、40输入类别：D：直流输入输出类别：R：继电器T:晶体管（漏）T1：晶体管（源）电源类别：A：交流220VD：直流24VX型CP1H的CPU单元输入24点、输出16点4轴高速计数、4轴脉冲输出最多可扩展至320个I/O点可实现温度传感器、模拟量输入输出等扩展可实现RS-232C可实现RS-485通信可实现DeviceNet、以太网等通信XA型CP1H的CPU单元基本功能与X型CP1H相同XA型CP1H内置了模拟量电压/电流输入4点和模拟量电压/电流输出2点Y型CP1H的CPU单元输入12点、输出8点，最多可扩展至300点Y型CP1H内置了1MHz脉冲专用输入2点和1MHz脉冲专用输出2点。XA型主机Y型主机2.2.2CPU单元结构（1）工作指示灯指示灯表示PLC所处的工作状态。POWER：上电RUN：运行ERR/ALM：错误、警告INH：输出中断BKUP：PLC写入程序、参数或数据PRPHL：CPU通过外设端口通信（2）七段显示数码管可以显示单元版本、CPU单元的故障代码、存储盒传送状态、模拟电位器值变更状态和用户自定义代码信息等。（3）模拟电位器使A642中数据在00～FFH（0～255）范围变化（4）外部模拟量输入连接器输入0～10V电压，经A/D转换后，存储在A643中。注意：不要超过11V！（5）拨动开关模拟电位器右边，用于设置PLC的基本参数。（6）存储盒（7）电源与接地端子电源端子：AC220V、DC24V接地端子：功能接地：AC电源型，抗干扰、防电击保护接地：防止静电（8）选件板槽位CP1H可以安装选件板：RS-232C、RS-422A/485安装时请拆下槽位的盖板。同时按压盖板上下的锁杆便可解锁，将其拔出。安装选件板时，请确认上下方向，切实压入直到发出咔哒声。（9）扩展功能CPM1A系列扩展单元最多7台包括：I/O扩展、模拟量扩展、温度传感器扩展、CompoBus/S单元、DeviceNet单元）CJ系列扩展单元CJ单元适配器：CP1W-EXT01最多2块使用I/O连接电缆CP1W-CN811，可延长80cm。2.3CP1HPLC的输入/输出单元2.3.1CP1HPLC输入单元的用法1.开关量输入单元40点的CP1H有24个输入点0CH0.00~0.111CH1.00~1.112.脉冲量输入端子普通开关量输入端子输入信号有频率限制。需要高速脉冲输入时，就要采用特殊脉冲量输入端子。有普通开关量输入端子集成脉冲功能。有专门脉冲量输入单元，如Y型CP1H的输入单元。2.3.2CP1HPLC输入单元的工作原理输入单元有直流型、交流型、交直流型等。以直流型为例介绍。2.3.3CP1HPLC输出单元的用法1.开关量输出单元40点的CP1H有16个输入点100CH0.00~0.07101CH101.00~101.072.脉冲量的输出端子普通开关量输出端子输出信号有频率限制。需要高速脉冲输出时（例如步进电动机驱动、PWM驱动等），就要采用特殊脉冲量输出端子。有普通开关量输出端子集成脉冲功能。有专门脉冲量输出单元，如Y型CP1H的输入单元。2.3.4CP1HPLC输出单元的工作原理PLC输出单元分类：继电器、晶闸管、晶体管1.继电器型输出单元可以带交直流负载负载电压范围宽带负载能力强动作速度慢寿命短2.晶体管型输出单元漏型输出直流负载速度快寿命长过载能力差2.4CP1HPLC的模拟量输入/输出单元XA型CP1H集成了4入2出的模拟量通道。内置模拟输入切换开关(仅限XA型)将各模拟输入在电压输入下使用还是电流输入下使用间切换。2.5CP1HPLC的存储区分配2.5.1存储器概述CP1H型PLC的存储器分为5部分：用户程序存储区、I/O存储区、参数区、内置闪存和存储盒。I/O存储区：I/O继电器区（CIO）、内部辅助继电器区（WR）、保持继电器区（HR）、特殊辅助继电器区（AR）、暂时存储区（TR）、数据存储器（DM）、定时器（TIM）、计数器（CNT）2.5.2数据区域结构1.工作位和工作字可以用存储器中的某些位和字控制其他位。2.标志位和控制位最高位(15)、最低位(00)字变量：区域简称+3~5位字地址。DM12500位变量：字地址+位地址。000015或0.153.数据结构二进制：“0”或”1”；继电器状态；一个通道16位二进制数；无符号数、有符号数。十六进制数：0~F十进制：BCD码符号变量：ASCII码不同数制的转换：直接转换、相关指令。2.5.3CIO区（0000~6143）作用：输入输出、工作位、通信等输入继电器区：0~16CH输出继电器区：100~116CH模拟量输入输出区：200~211CHController链接区：1000~1199CH串行PLC链接区：3100~3189CHDeviceNet链接区：3200~3799CH2.5.4内部辅助继电器区（W000~W511）只能在程序中调用的继电器。相当于程序中的中间变量。可以位寻址也可以字寻址。内部辅助继电器有两部分：CIO区中未使用部分，如1200CH~1499CH。W000~W511，优先使用。2.5.5保持继电器区（H000~H511）与内部辅助继电器区相同可以作为工作位使用。当系统工作方式改变、电源中断或PLC操作停止时，保持区数据保持不变。掉电保持功能！2.5.6特殊辅助继电器区（A000~A959）系统预置了自诊断发现的异常标志、初始设定标志、操作标志、控制位及运行状态监视数据等。例如：输入中断高速计数器脉冲输出变频器控制2.5.7暂时存储继电器区（TR00~TR15）用于存储程序分支点的数据，适用于那些输出有许多分支点的场合。2.5.8定时器区（T0~T4096）不能重复使用使用时注意精度、量程、设定值、时到标志等2.5.9计数器区（C0~C4096）不能重复使用使用时注意量程、设定值、计到标志、复位等2.5.10数据存储器（D0~D32767）以字（16位）单位来读写的通用数据区域，不能按位单位进行指定（读写）。掉电保持！功能：读写区特殊I/O单元区域Modbus-RTU简易主站数据内存的间接寻址1.二进制模式寻址（带@的D）将指定的数据内存的内容转化为BIN值，指定以此为地址的数据内存。2.BCD模式（带＊的D）将指定的数据内存的内容转化为BCD值，指定以此为地址的数据内存。2.5.11变址寄存器（IR0～IR15）采用寄存器间接指定，是保存I/O存储器物理地址的专用寄存器。1.寄存器间接寻址以该寄存器IR0～IR15的内容作为I/O存储器有效地址的间接指定I/O存储器的地址的方法。2.5.12数据寄存器（DR0~DR15）作为在寄存器间接寻址的一种的偏移变址时使用的专用的寄存器。基址：变址寄存器偏移地址：-32768~+327672.5.13任务标志（TK00~TK31）TK0～TK31适用于周期执行任务No.00～31。为周期执行任务为执行状态（RUN）时，为1（ON）；为不可执行状态（INI）或待机状态（WAIT）时，为0（OFF）的标志。本标志仅适用周期执行任务。与中断