第3章 OMRON公司PC简介教材

第3章OMRON公司PC简介3.1小型可编程序控制器3.2中型可编程序控制器 3.3大型可编程控制器3.4系统的配置及通道分配3.5可编程控制器的特殊功能单元3.6PC的基本安装与接线

绪OMRON公司PC的发展概况

OMRON公司是世界上生产可编程序控制器的著名厂家之一，其产品的基本性能，结构，特殊功能及通信联网能力在不断改进和提高。20世纪80年代初期，OMRON的PC机型的代表有C系列的C2000、C1000、C500和C20等，随后又推出P型机系列代替了C20型PC，80年代后期，公司开发出H型PC，同时又推出了微型机SP20/SP16/SP10，这类机型的特点是I/O点数少，最少10个I/0点，且自身可组网。90年代中期，该公司开始推出大型机CV系列，无底板模块式结构的小型机CQM1等产品，到90年代后期，公司产品的更新换代速度明显加快，中型机从C200H发展到C200HS以及C200Hα，尤其是在C200Hα机型的基础上，推出了具有改进型的CS1系列，其性能代表了当前PC发展的新动向，同时还推出了P型机的升级产品CPM1A以及CPM2A等PC。本章将介绍公司的代表性PC机型。

3.1小型可编程序控制器3.1.1CPM2A系列可编程序控制器CPM2A是继CPM1A之后的另一类机型,与CPM1A比较有以下不同。表3.1.1CPM2ACPU单元的种类1．指令系统有新的增加定时器/计数器指令2种：高精度定时器(单位：1ms)，长定时器(单位：1s/10s)。比较指令2种：区域比较，双字区域比较。转换指令6种：双字BCD→双字BIN转换，双字BIN→双字BCD转换，ASCII→十六进制转换，二进制补码，小时→秒转换，秒→小时转换。表格数据操作指令5种：帧校验，求和，数据搜索，取最大值，取最小值。数据控制指令5种：比例转换，比例转换2，比例转换3，PID控制，平均值。

2．中断功能完善，高速计数的计数频率增高很多

CPM2A具有CPM1A的各种中断功能，如输入中断、间隔定时器中断、高速计数器中断等。高速计数器的工作模式增加到4种：相位差(两相)输入模式，脉冲+方向输入模式，增/减脉冲模式和递增模式。CPM2A高速计数器的计数频率除两相差模式5kHz外，其余模式都是20kHz，CPM2A输入中断下的计数频率为2kHz，是CPM1A的2倍。脉冲输出控制指令3种：占空比可变脉冲输出，加速控制，同步脉冲控制。通信指令3种：接收，发送，改变RS-232C口设置。

3．高速脉冲输出功能更加完善晶体管输出型CPM2A具有此功能，使用01000、01001两个输出点。CPM1A仅有单点无加速/减速单相脉冲输出功能，而CPM2A的脉冲输出功能比CPM1A强得多，有下列三种情况：

(1)两点无加速/减速的单相脉冲输出：输出频率为10Hz～10kHz，占空比50%。(脉冲可从二点同时或独立输出)(2)两点不同占空比的脉冲输出：频率范围为0.1Hz～999kHz，占空比0～100%。(脉冲可从二点同时或独立输出)(3)带梯形加速/减速的单相脉冲输出：分为脉冲+方向输出和增/减(CW/CCW)脉冲输出两种情况，占空比50%。4．同步脉冲控制图3.1.1同步脉冲控制

通过将CPM2A的高速计数器功能与脉冲输出功能结合,可以将其输出脉冲频率控制为输入脉冲频率的一个指定倍数。

5．时钟功能

CPM2A的内置时钟(精确度：±1分钟/月)允许用梯形图程序读取日期和时间。通过编程器和其他编程工具改写时间。CPM2A还有一个30秒的补偿位，当该位置为ON时，时间将自动调整到最接近的分钟。因此，在电台报时时，打开该位就能十分精确地设定时间。

即同步脉冲控制为使外围装置的操作与主装置的同步提供了一个简单方法，输出脉冲频率可以被控制成输入脉冲的倍数，这就使外围装置（如供料传送机）的速度能与装置的速度同步。CPM2AM编码器电动机驱动电动机

6．完善的通信功能同CPM1A一样，CPM2A外设口也可以用RS-232C或RS-422适配器进行转换，但CPM2A所有CPU单元都带有RS-232C口，这就为通信联网提供了更加便利的条件。CPM2A支持的通信功能有上位链接、无协议链接、1∶1PC链接及NT链接。无协议链接是CPM2A通过外设端口或RS-232C口连接如条形码阅读器等标准设备，并利用TXD和RXD指令进行无协议通信。另外，CPM2A还有快速响应输入(脉宽最小50ms)、两点的模拟量设定、输入时间常数设定、通过I/O链接单元加入CompBus/S网等功能，这些与CPM1A相同。

3.1.2CQM1H系列可编程序控制器

a)概述

CQM1H是CQM1的取代型，CQM1H也采用无底板模块式结构，模块之间通过侧面的总线连接器相连。

CQM1H有CPU单元、电源单元、存储器盒(可选)、输入单元、输出单元、内装板、特殊功能单元和通信单元。

CQM1H取代CQM1，主要是替代CQM1的CPU单元，而CQM1的其他单元都可继续使用。CQM1原有的七种CPU单元(CQM1-CPU11/CPU21及CQM1-CPU41～CPU45)将被淘汰，取而代之的是CQM1H-CPU11/CPU21/CPU51/CPU61。这四种型号的CPU单元大致分为两类：一类(CQM1H-CPU51/CPU61)支持内装板和ControllerLink单元，另一类(CQM1H-CPU11/CPU21)则不支持。表3.1.2CQM1HPC的性能指标表3.1.2CQM1HPC的性能指标表3.1.2CQM1HPC的性能指标b)I/O字分配图3.121/O字分配CQM1H按固定的位置对I/O单元和特殊功能单元进行I/O通道分配。CQM1H的IR000～IR015、IR100～IR115作为输入字和输出字。第一个输入字IR000总是被分配到CPU16位内置的输入点上，输出字总是从IR100开始依次分配。

C）更大的容量、更快的速度和更强大的指令系统

CQM1H的I/O容量、程序容量和DM容量都比CQM1增加了一倍。CQM1的I/O点数为128或256点，而CQM1H的增加到256或512点。CQM1的最大程序容量是7.2K字，而CQM1H的最大程序容量增至15.2K。CQM1的DM区最大6K字，而CQM1H不仅有6K字的DM区，而且还有6K字的EM区(仅限于CQM1H-CPU61)。

CQM1H指令的执行时间更快。例如，基本指令LD的执行时间从0.5μs缩短到0.375μs，应用指令MOV的扫行时间从23.5μs缩短到17.7μs。d)使用各种先进的内装板可灵活地配置控制功能

CQM1H的特色之一在于具有一系列的内装板，通过这些内装板，可实现一般定位，多点高速计数器输入，绝对旋转编码输入，模拟量输入输出，模拟量设置和连接到标准串行设备的串行通信。用户可根据要求选择合适的内装板进行配置。表3.1.3内装板的技术规格

Ⅰ）高速计数器板有4路脉冲输入，输入信号分三种类型：相位差输入，计数频率25kHz(默认值)或250kHz；脉冲+方向输入，计数频率50kHz(默认值)或500kHz；增/减输入，计数频率50kHz(默认值)或500kHz。高速计数器的计数模式有两种：环行模式和线性模式。4路输出为晶体管型或可选择NPN型、PNP型。

Ⅱ）脉冲I/O板有2路脉冲输入和2路脉冲输出。脉冲输入信号有三种类型：相位差输入，计数频率25kHz；脉冲/方向输入，计数频率50kHz；增/减输入，计数频率50kHz。计数模式有两种：环行模式和线性模式。脉冲输出信号有两种类型：标准脉冲(占空比=50%)和可变占空比脉冲(占空比=1%～99%)。标准脉冲的输出频率为10Hz～50kHz，可以进行加速/减速控制，可以是顺时针(CW)或逆时针(CCW)。可变占空比脉冲的输出频率为91.6Hz、5kHz或5.9kHz，且只能一个方向输出。图3.1.3利用脉冲I/O板实现2轴控制

Ⅲ）绝对值编码器接口板有2个端口，能接收4kHz频率的绝对值(ABS)旋转编码器的位置数据，编码器上的数据是二进制格雷码，有8位(0～255)、10位(0～1023)、12位(0～4095)的分辨率可供选择，操作模式有BCD模式和360°模式。如图3.1.4所示，绝对值编码器接口板接ABS编码器，CPU从编码器读到的格雷码反映了转台的绝对位置，在掉电重新上电时，不需要初始化清零，CPU可以马上读入数据，确定出转台当前的绝对位置，任何位置都可视为初始位置。图3.1.4绝对值编码器接口板接ABS编码器

Ⅳ）模拟量I/O板带4路模拟输入和2路模拟输出。模拟量设置板带4路模拟设定装置(可调电阻)，同时对应改变内部输入字IR220～IR223的值，其值为4倍BCD码，范围为0～200，从而可以不改变程序而直接改变设定值，这为现场调试带来了方便。

Ⅴ）串行通信板有2个通信端口：RS-232C口和RS-422/RS485口，支持的通信模式有上位机链接、无协议链接、1∶1PC链接、1∶1NT链接、1∶NNT链接和协议宏。通信协议宏功能可根据外设串行通信端口的(半双工、起动-停止同步)通信规格创建通信协议。该协议宏由CX-Protocol支持软件创建，然后存到串行通信板上。在CPU单元的梯形图中用PMCR指令调用这些协议宏。CX-Protocol软件也提供标准系统协议，用这些协议，串行通信口可方便地与OMRON单元进行通信。根据实际使用的需要，也可利用CX-Protocol软件修改标准系统协议。图3.1.5通信协议宏功能的示意图图3.1.6传感器单元的配置e)特殊功能单元除A/D、D/A、温控单元外，还有其它机型没有的传感器单元和线性传感器单元f)通信单元

1)远程I/O接口单元

CQM1H/CQM1具有远程控制的功能，有两种远程I/O接口单元：B7A和G730。

在CQM1H/CQM1上配置B7A接口单元，B7A通过双绞线电缆连接远程的I/O链接终端，两者之间的距离可达500m。B7A链接终端有输入、输出两种形式，点数都是16点。图3.1.7CQM1H/CQM1通过B7A接口单元构的远程I/O系统图3.1.8CQM1H/CQM1通过G730接口单元构成的远程I/O系统2)远程I/O链接单元图3.1.9CQM1H/CQM1通过I/O链接单元接入远程系统3)ControllerLink单元由于CQM1H配置了CQM1H-CLK21单元，因此CQM1H就能够连入ControllerLink网。在CQM1H推出之前，ControllerLink网只能用于C200Hα、CS1、CV/CVM1/CVM1D等中大型PC。现在多了CQM1H这种小型PC，无疑使OMRON小型PC的应用范围得到扩大，而且让CQM1H这种小型机发挥了更大的功能。例如，以前用户在选型时，对需几台甚至几十台PC联网(PC之间交换数据)，要求组成ControllerLink网，且每台PC控制的I/O点数在150点左右的情况，按照I/O点数来看，选用CQM1是最合适的，但是由于CQM1不能连接ControllerLink网而不得不选用C200Hα，这样得出的性价比并不是最优的。如今有了CQM1H，只要加一个CQM1H-CLK21单元，就可使CQM1H构成ControllerLink网，解决类似问题。这样，配置出来的系统既符合控制点数的要求又满足连接ControllerLink网的要求，性价比当然是最合适的了。但需要注意的是CQM1H-CLK21不能用在CQM1上，它只支持CQM1H机型。而且仅有CQM1H-CPU51/CPU61才能安装这种单元，并且只能装一块。安装位置也有要求，必须安装在电源单元和CPU单元之间。3.2中型可编程序控制器3.2.1C200Hα系列可编程序控制器

C200Hα是C200HX/HG/HE的简称，它是C200H/C200HS的后续机型。α机的模块有电源单元、CPU单元、基本I/O单元、特殊功能单元和通信单元，所有模块通过其底部的总线插头安装在CPU底板或I/O扩展底板上。

CPU单元上有内存卡(存储器盒)的插槽，可插接多种存储器盒。外设端口接外围设备如编程器等。有些α机的CPU单元有RS-232C口。在CPU上有一个通信板的插槽，插上通信板后，极大地增强了α机的通信联网功能。CPU上的DIP开关设定PC的工作方式。

α机有EPROM和EEPROM两种形式的内存卡(存储器盒)，CPU可以直接读写EEPROM内存卡，CPU改写EEPROM的次数几乎不受限制，但对于EPROM内存卡，CPU只能读出，不能写入，要将程序写入EPROM，应使用EPROM写入器。内存卡能长期保存数据，不需要任何后备电源。内存卡安装在CPU的专用插槽上。用户程序、PC设置、I/O注释、DM区域和其他数据区域的数据可以作为一个整体保存到内存卡中，以防误操作而修改。当CPU的DIP开关位为ON时，内存卡中的内容会在上电时自动地传送至CPU中。在改变控制功能时，可方便地用替换内存卡来改变设定的程序。表3.2.1C200Hα机的内存卡规格存储 型号容量EEPROMC200HW-ME04K4k字C200HW-ME08K 8k字C200HW-ME16K16k字C200HW-ME32K 32k字EPROMC200HS-MP16K16k字或32k字表3.2.2C200Hα与C200HS、C200H的基本性能比较表3.2.2C200Hα与C200HS、C200H的基本性能比较图3.2.1C200Hα扩展配置(带3个I/O扩展机架)

C200Hα基本I/O单元的I/O地址分配规则是：C200Hα的I/O点为5位数，第1位为机架号，其中CPU主机架为0；接着2位为单元的槽位号，从机架的最左边开始依次为00，01，…，09；最后2位是I/O点在单元上的编号。例如，10槽的CPU机架上，最靠近CPU单元是16点输入单元，则输入点的编号范围为IR00900～IR00915。若在机架上装有特殊功能单元或通信单元，在分配地址时，和空槽一样处理，占用槽位号，但不占用通道号，即该槽位号所对应的通道并不被特殊功能单元或通信单元占用，该通道可作为内部通道使用。特殊功能单元的通道与它所占据的槽位号无关，而要根据设定的单元号N来确定。其单元号范围是0～9、A～F，各单元的单元号N不能重复，最多可用16个特殊单元。根据单元号，每一个特殊功能单元分配有10个IR通道，通道号为100+N×10～109+N×10(N=0～9)或400+N×10～409+N×10(N=A～F)，每一个单元还在内存工作区中分配100个DM字，字号为DM1000+N×100～DM1099+N×100。C200Hα的特殊功能单元和通信联网有以下特点：

1．特殊功能单元丰富

2．通信板与通信协议宏功能

3．通信联网3.2.2CS1系列可编程序控制器

CS1系列可编程序控制器是99年在国内市场上新推出的,其系列模块有CPU单元、电源单元、I/O单元、特殊I/O单元及CPU总线单元。

CS1对中型机C200Hα等有很好的兼容性，即中型机所有的I/O单元和特殊I/O单元及通信单元可用于CS1，甚至C200H的I/O扩展底板也可使用，但CS1使用自己的CPU底板。CS1可使用中型机的编程器，但需换上CS1的键盘面纸。CS1的CPU单元都内置了RS-232C通信口，有存贮卡、串行通信板的插槽，存贮卡和串行通信板是可选的。

CPU机架最多可带7个扩展机架，而C200H最多只能带3个I/O扩展机架，CS1的CPU底板和I/O扩展底板有3、5、8、10槽。对基本I/O单元通道的分配如图3.2.2所示，字的范围是CIO0000～CIO0319。分配的顺序同OMRON大型机一样：先CPU机架，后扩展机架，先靠近CPU机架的扩展机架，后远离CPU机架的扩展机架，在一个机架内，先左后右（先远离电源的，后靠近电源的）按顺序增加编号，未被占用的槽，编号时越过，不预留空号(这一点与α机不同)机架上的第一个字可用编程器设定为CIO0000～CIO0319之间的任意字。在基本I/O单元的I/O通道分配期间，特殊I/O单元和CS1CPU总线单元将被忽略，即它们的插槽被视为空槽。对这两类单元用另外一种办法为它们分配通道号。

特殊I/O单元占用通道CIO2000～CIO2959，每个单元根据单元号分配10个字，即#0、#1、#3、…单元分别占用字CIO2000～CIO2009、CIO2010～CIO2019、CIO2020～CIO2029、…，一共可以设置96个特殊单元。

CS1CPU总线单元占用通道CIO1500～CIO1899，每个单元根据单元号分配25个字，即#0、#1、#3、…单元分别占用字CIO1500～CIO1524、CIO1525～CIO1549、CIO1550～CIO1574、…，一共可以设置16个CPU总线单元。图3.22CS1的I/O通道分配顺序

与C200Hα相比，CS1系列的功能具有很大的提高，主要表现如下：1．大容量的CPU、丰富的内部器件

CS1的基本I/O点数可达5120点，是α机1184点的4.3倍；程序容量250k字，是α机63.2k字的4倍；数据存储区448k字，是α机100k字的4.5倍；定时器(T)4096个、计数器(C)4096个，而α机定时器、计数器共计512个，CS1是α机的16倍。CS1内部器件的设置变化相当大，α机已无法与之相比，同样的内部器件，CS1的数量是α机的几倍。

CS1的内部器件种类多、数量大，与CV机相比毫不逊色，有些甚至超过很多。CS1设有I/O区(CIO)、链接区(CIO)、CS1CPU总线单元区(CIO)、特殊I/O单元区(CIO)、内装板区(CIO)、SYSMACBUS区(CIO)、I/O终端区(CIO)、C200H特殊I/O单元区(CIO)、工作区(W)、保持区(H)、辅助区(A)、暂存区(TR)、定时器区(T)、计数器区(C)、DM区、数据寄存器(DR)、索引寄存器(IR)、任务标志区(TK)、跟踪存储器、文件存储区等。

2．指令的功能强大，工作速度极快

CS1约有400条指令，它的类别及功能与CV/CVM1系列相当，CV/CVM1有的指令CS1几乎都有。与α机相比增加的指令有：字符串处理，堆栈操作及表格数据的记录处理，文件存储器处理，重复处理，块编程，指令发送，索引寄存器处理，高速传送，浮点数运算等。这些指令极大地增强了CS1的信息处理能力，使程序变得更简单，并且容易理解。同时CS1指令的基本操作数规格已由BCD转化为二进制，因此，它的指令具有大容量的数据管理能力。由于使用高速的RISC微处理器，CS1的基本指令LD的执行时间仅为0.04μs，比α机的0.104μs快得多，外设服务和I/O刷新速度也比α机快很多。3．CS1的程序设计、开发环境发生了巨大的变化程序变得更简单，并且容易理解2)最新的编程软件提高了设计和开发效率4．更多的串行通信端口，扩展的协议宏功能图3.2.3CS1的各种串行通信CS1支持下列串行通信协议：HOSTLink2)客户协议1∶NNT链接4)协议宏5)使用BASIC的通信协议6)外设总线

5．丰富的特殊功能单元

CS1除兼容C200Hα的所有特殊功能单元外，还增加一些自己的专用单元，如48点入/48点出的I/O单元，96点入/96点出的高密度I/O单元，4点入/4点出的模拟量I/O单元。

6．CS1系列的PC组网能力很强

CS1在组网方面强于α机，具有CV机的功能。使用与α机不同的Ethernet单元，更好地支持Ethernet通信，它支持多达8个TCP/IP和UCP/IP端口的Socket(接驳服务)，支持FINS通信，还支持FTP文件传送和电子邮件等。具有自己的ControllerLink单元，传输介质可采用线缆型和光缆型，数据链接容量比α机大得多，光缆型还能获得更长距离的通信。CS1可以作为网关或网桥使用，在Ethernet和ControllerLink互联网的三层网络内进行通信，如使用CMND发送FINS指令，跨网远距离编程和监控，而α机则做不到。

CS1利用Modem，通过电话线连接远程的计算机，在计算机上运行CX-Programmer软件，可以对这台PC进行在线编程和修改。CS1可以使用α机的一些通信单元，如远程I/O主单元、CompoBus/D主单元、CompoBus/S主单元、PCLink单元，构成相应的网络。3.3大型可编程控制器3.3.1CV系列可编程序控制器

OMRONCV系列PC属大型机,性能比C系列大型H机有明显提高。型号有：CVM1-CPU01-V2/CPU11-V2-CPU21-V2CV500/CV1000/CV2000其中CVM1采用梯形图编程，而CV除梯形图外，还可使用顺序功能图SFC编程。CV系列PC有以下特点：1．改进了系统结构2．指令功能强、运算速度快3．内部器件增多4．程序存储器容量大5．I/O刷新的方法多6．CV机的特殊功能单元相当丰富7．CV机组网能力强3.4系统的配置及通道分配3.4.1系统的配置

可编程序控制器的主机与扩展单元、I/O链接单元等组合，以构成I/O控制点数不同的控制系统，这种相互组合以满足所需I/O点数的过程，称为系统配置。（用现成部件（箱体或模块）组合而成，一般不称系统设计）1．C20型PC的配置

C20采用的是单元式结构，用户可以根据实际需要选用相应的单元或箱体。C20可以根据选用的单元构成5种I/O点数不同的系统。它们配置情况如下：①16点输入、12点输出：选用主机单元即可。②32点输入、24点输出：选用主机单元+28点I/O扩展单元。③48点输入、36点输出：选用主机单元+56点I/O扩展单元。④64点输入、48点输出：选用主机单元+56点I/O扩展单元+28点I/O扩展单元。⑤80点输入、60点输出：选用主机单元+56点I/O扩展单元+56点I/O扩展单元。图3.4.1中给出了C20的三种基本系统。图3.4.1C20机典型系统2．C系列P型机的系统配置结构：箱体式、配置方法：CPU箱+任一种扩展箱+I/O链接单元组合

表3.4.1系统配置的I/O点数

C20PC28PC40PC60PC20P(12/8)24/1628/2036/2444/36C28P(16/12)28/2032/2440/2848/40C40P(24/16)36/2440/2848/3256/44C60P(32/28)44/3648/4056/4464/56主机(I/O点数)I/O点数扩展

3.4.2通道分配所谓通道，在此处泛指信号进入或流出PC的通路，以及信号在PC内部存放的地点。一般给这些通路或地点赋以编号，称为通道号。一旦一台PC上的通道号规定下来，用户就必须遵守其编号规则，这样PC才能正确识别信息，进行工作。事实上，PC真正能识别的是通道号，PC真正操作的是每个通道的数字，而不是信号本身，正如计算机中外设要有通道号，内存要有地址一样。

PC中通道可分两大类，一类是外部的输入/输出通道，简称I/O通道，它对应于PC机外部的接线端子，直接与PC外部的设备打交道，也有人称之为输入/输出继电器。另一类是内部通道，或称内部继电器，它不直接与外部设备打交道，而是作为控制其他继电器的数据存储单元或数据处理区，在功能上相当于继电控制系统的内部继电器，即所谓的"内部输出"，这类继电器的种类和功能稍复杂一些。通道分配是指对PC的每个通道或每个继电器都分配给一个地址号，以便PC能够识别。C系列的PC输入输出都使用了I/O通道的概念来识别各个I/O端子或点。每个通道由16个点组成，用四位十进制数来标识一个I/O点，前两位数字表示通道号，后两位数字表示该通道中的某一个I/O点。例如"0001"表示第一个通道的第二个I/O点，而"0211"表示第三个通道的第12个I/O点。一般PC都将通道号标注在相应的接线端子旁，且标明是输入还是输出。1．C系列(20型)机的通道分配表3.4.2C20通道分配名称点数继电器号输入继电器800000～041500CH01CH02CH03CH04CH0008000800080008000801090109010901090109021002100210021002100311031103110311031104120412041204120412051305130513051305130614061406140614061407150715071507150715输入输出通道分别固定为00和05通道，当接入一个扩展单元或I/O链接单元时，PC便自动地对接入的I/O通道进行分配，并且是按顺序依次分配为01，02…（输入）通道和06，07…（输出）通道。输出继电器600500～091505CH06CH07CH08CH09CH0008000800080008000801090109010901090109021002100210021002100311031103110311031104120412041204120412051305130513051305130614061406140614061407150715071507150715内部辅助继电器1361000～180710CH11CH12CH13CH14CH000800080008000800080109010901090109010902100210021002100210031103110311031103110412041204120412041205130513051305130513061406140614061406140715071507150715071515CH16CH17CH18CH

00080008000800

01090109010901021002100210020311031103110304120412041204051305130513050614061406140607150715071507保持继电器160HR000～091500CH01CH02CH03CH04CH000800080008000800080109010901090109010902100210021002100210031103110311031103110412041204120412041205130513051305130513061406140614061406140715071507150715071505CH06CH07CH08CH09CH00080008000800080008010901090109010901090210021002100210021003110311031103110311041204120412041204120513051305130513051306140614061406140614071507150715071507152.P型机通道分配1)I/O通道的分配

P型机的通道分配是固定的，00～04CH是输入通道、05～09CH是输出通道。分别对应输入、输出接线端子。

注意：㈠P型机如在程序中使用了高速计数指令，则输入点0000和0001作为高速计数器的输入端和复位端，不能再作其他输入用，反之，则这两点可作为一般输入点使用，而其他通道的00和01点则不能作为高速计数器的输入端和复位端。㈡表中黑框部分的输出点没有端子与之对应，不能直接控制负载，只能当作内部辅助继电器使用。一般P型机还可以连接I/O扩展箱进行扩展，由I/O扩展单元所增加的新的输入和输出通道号在主机箱的通道号后顺序递增。即一旦I/O扩展单元与主机相连，I/O扩展单元的通道号便自动确定。注意：即使主机箱I/O通道中点数未用完，扩展箱也不能接着用，只能从下一个通道用起，扩展箱后还可再连接I/O链接单元，这时，I/O链接单元的输入输出通道接着它前面的扩展箱通道号递增。

另：如系统中有A/D转换单元,则A/D单元的输出作为PC的输入要占用输入通道.如,C40P在没有接扩展模块的情况下接CIK-AD型A/D单元,由于主机已使用了00CH和01CH输入通道,所以A/D单元应接着使用02CH。当主机带有扩展单元时，A/D单元使用扩展的输入通道之后的通道。如系统中有D/A转换单元，则D/A单元的输入作为PC的输出要占用输出通道。如，C40P主机在没有接扩展单元时，接CIK-DA型D/A单元，主机已使用了05CH和06CH输出通道，所以D/A单元则使用07CH通道。当主机带有扩展单元时，D/A单元使用扩展的输出通道之后的通道。即：A/D、D/A单元作为PC的特殊I/O单元，与扩展I/O单元类似，一旦接入PC系统，其通道号便被自动确定，并且是接着前面已用的通道号递增。表3.4.3P型机I/O分配表I/O点/单元模块I/O分配区总数IO20128CPU或扩展I/O单元ICHnCHn+1CHn+2CHn+3CHn+408

0001031104不能用050607OCHmCHm+1CHm+2CHm+3CHm+40008

0109021003110412051306140715c20P281612CPU或扩展I/O单元ICHnCHn+1CHn+2CHn+3CHn+40008

0109021003110412051306140715OCHmCHm+1CHm+2CHm+3CHm+40008

0109021003110412051306140715c28P402416CPU或扩展I/O单元ICHnCHn+1CHn+2CHn+3CHn+4000800不能用

010901021002031103041204051305061406071507OCHmCHm+1CHm+2CHm+3CHm+400080008

01090109

02100210

03110311

04120412

05130513

06140614

07150715

c40P表3.4.4P型机扩展I/O分配表c40P+c40P+I/O1126448表3.4.4P型机扩展I/O分配表c28P+c20P+I/O2)内部通道的分配内部继电器主要有：内部辅助继电器MR、特殊功能继电器SMR、保持继电器HR、暂存继电器TR、定时/计数继电器TM/CNT、数据存储继电器DM等。下面以P型机为例介绍它们的通道分配及功能。①辅助继电器MR：P型机共有136个辅助继电器，其通道号为10～18CH，接点号为1000～1807。它们的功能是作中间继电器使用，不能直接控制外部负载。I/O分配表中，输入输出点未使用时，能用来作辅助继电器使用。当程序中使用高速计数指令(FUN98)时，辅助继电器的最后一个点1807为高速计数器的软复位端。②特殊功能继电器SMR：P型机有16个特殊功能继电器，也称专用继电器，通道号为1808～1907。其中每一个都有自己的专门功能，但总的来讲，都是用于监视PC工作情况的，用户可根据需要选用。

1808：当备份电池电压过低时为ON状态。例如，将这个继电器状态输出，接到外部的指示灯(如LED发光二极管)上，当备份电池失效时，指示灯被点亮。

1809：P型机的扫描时间不应超过100ms，当扫描时间在100～130ms时，它为ON状态，这时CPU仍然工作。但当扫描时间超过130ms时，CPU停止工作。

1810：在使用高速计数指令FUN98时，当0001端子收到硬件复位信号时，它接通(ON)一个扫描周期。

1811、1812、1814：为常开(OFF)继电器。

1813：为常闭(ON)继电器。将1811～1814接到PC外面的指示器上，就能用作监视PC的操作状态。

1815：在程序起动后的第一个扫描周期内，此继电器接通(ON)。在此处，扫描周期是指从0000开始执行用户程序，直到程序的END指令为止所需的时间。例如，在PC加电时，可用1815来复位计数器，不需要外部接线。

1900、1901、1902：分别用来产生0.1s、0.2s和1s的时钟脉冲，相当于时钟脉冲发生器或振荡器。它们可与计数器CNT配合使用，构成定时器，且此定时器在电源掉电时，能保护当前值。这些继电器还可用来加长定时器的定时时间，也可以用来构成闪烁电路的定时逻辑图。

1903：在算术运算指令中，如果操作数不是BCD码，或者BCD码到BIN码、BIN码到BCD码的转换指令中操作数超出范围，即大于9999时，它接通(ON)。

1904：数值运算时，有进位或有借位它接通(ON)。即1904是进位标志。SYC和CLC指令可强制其接通(ON)和断开(OFF)。

1905、1906、1907：标志继电器。在执行比较指令CMP时，若比较结果是第一操作数大于第二操作数，1905接通(ON)；若是等于，1906接通(ON)；若是小于，则1907接通(ON)。③保持继电器HR：P型PC都有160个保持继电器，分10个通道HR0～HR9CH，每个通道有16个接点，接点号为HR000～HR015。之所以称它们为保持继电器，是因为它们在电源掉电时能保持原来的状态。④暂存继电器TR：P型PC有8个暂存继电器，编号为TR0～TR7。对于不能用IL和ILC指令来编程的分支电路，可以用TR来暂存状态。注意：在同一程序段中，最多可用8个TR，且不得重复使用。但在不同程序段中，同一个TR可多次重复使用。使用TR时，必须在编号之前冠以TR，如TR0、TR1等。⑤定时器和计数器TIM/CNT：P型PC可提供48个定时器或48个计数器(可逆或不可逆)或总数不超过48的定时器与计数器的组合，其编号为00～47。使用时编号前应冠以符号TIM(定时器)、TIMH(高速定时器)、CNT(计数器)或CNTR(可逆计数器)等。注意：（1）在同一程序段中，如果一个编号用作定时器(或计数器)，则这个编号就不能再用作计数器(或定时器)了。例如使用了TIM10，就不能再用CNT10。当电源掉电时，定时器被复位，而计数器不被复位。当程序中使用高速计数指令时，机器约定TIM/CNT47分配给高速计数器存放高速计数的当前值，故这个编号不能再作他用。（2）定时器和计数器不能直接产生输出，要输出可通过联接继电器，这种联接继电器的触点可重复使用。⑥数据存储继电器DM：P型PC有64个数据存储继电器，其通道号为DM00～DM63。每个通道有16个点，但每个点不能单独使用，只能一个通道的16位同时使用。实际上，DM是16位字长的64个存储单元，专用来存储16位字长的数据，因此也称数据存储区。与计算机的存储器及地址号完全类似。DM具有掉电保护功能。注意：当使用高速计数指令时，数据存储区中的DM32～DM63被用作高速计数的上下限计数值设定区域，不能再作他用。

3．CPM2A型机的通道分配

CPM2A型机的通道号由三位十进制组成，在通道号后边再加两位十进制数就组成了通道中的点地址。例如010是010通道的通道号，01000则是010通道中第一位的地址。

1)内部继电器(IR)

内部继电器可以分为三大部分。

000～009共10个通道作为输入通道即输入继电器区，其中000和001通道用于CPU单元，其余8个通道用于扩展单元。

010～019共10个通道作为输出通道即输出继电器区，其中010和011通道用于CPU单元，其余8个通道用于扩展单元。

020～049和200～227共58个通道928点为内部辅助继电器区。除了没有实际输入输出端子与之相联系故不能用于实际输入输出操作外，它的使用与输入输出继电器相同。另外，在输入输出通道中没有连接I/O设备的点在程序中也可以作为内部继电器应用。

CPM2A的CPU单元有30点、40点和60点三种。I/O点数还可以通过最多三台扩展单元进行扩展。扩展单元有20点输入输出、8点输入和8点输出三种类型可供选用。以20点I/O扩展单元为例，系统扩展后的输入输出通道分配如表3.4.5所示。表3.4.5CPM2A的I/O及其通道分配CPU单元扩展单元30点I/O输入18点：00000～0001100100～00105输出12点：01000～0100701100～0100320点I/O输入12点：00200～00211输出8点：01200～0120720点I/O输入12点：00300～00311输出8点：01300～0130720点I/O输入12点：00400～00411输出8点：01400～0140740点I/O输入24点：00000～0001100100～00111输出16点：01000～0100701100～0100720点I/O输入12点：00200～00211输出8点：01200～0120720点I/O输入12点：00300～00311输出8点：01300～0130720点I/O输入12点：00400～00411输出8点：01400～0140760点I/O输入36点：00000～0001100100～0011100200～00211输出24点：01000～0100701100～0100701200～0120720点I/O输入12点：00300～00311输出8点：01300～0130720点I/O输入12点：00400～00411输出8点：01400～0140720点I/O输入12点：00500～00511输出8点：01500～015072)特殊继电器(SR)特殊继电器（SR）共有28个通道（228～255）。其中的228～231通道及25204、25205、25209、25308、25312是CPM2A在CPM1A基础上新加的内容，232～251通道通常是以通道为单位使用的。252～255通道以点为单位存储的是系统的工作状态标志和一些有用的信号。注意：除了25200之外，对所有的SR，用户只能使用其状态但不能改变其状态。如25315在可编程序控制器运行的第一个扫描周期时为ON，则用户在程序中可以用它作为初始化脉冲。

(CPM2A特殊继电器见表3.46)表3.4.6CPM2A为特殊继电器一览表地址定义228～229脉冲输出0PV230～231脉冲输出1PV232～235宏指令输入区不使用宏时可作IR用236～239宏指令输出区不使用宏时可作IR用240～243中断0～3计数器设定值中断不使用计数器模式时可作IR用244～247中断0～3计数器当前值-1中断不使用计数器模式时可作IR用248～249高速计数器当前值区不使用高速计数器时可作IR用250～251模拟电位器0～1设定值存入区25200高速计数器复位标志25204脉冲输出0PV复位位25205脉冲输出1PV复位位25208外设通信口复位标志25209RS-232C口复位位25210PC系统设定区初始化标志25211强制置位/复位标志25512I/O保持标志25514故障履历复位标志25300～25307故障码存储区25308电池错25309扫描周期超过100ms标志25312改变RS–232C口设置25313常ON25314常OFF25315运行第一扫描周期标志254001分钟时钟脉冲表3.4.6CPM2A为特殊继电器一览表254010.02秒时钟脉冲25402负数标志25406微分监视完成标志25407STEP指令第一行程的第一扫描周期标志255000.1秒时钟脉冲255010.2秒时钟脉冲255021秒时钟脉冲25503出错标志ER25504进位标志CY25505大于标志GR25506等于标志EQ25507小于标志LE表3.4.6CPM2A为特殊继电器一览表

3)暂存继电器(TR)

暂存继电器用于复杂逻辑梯形图中的分支点暂存，合理使用可以简化程序。CPM2A共有按TR0～TR7顺序编号的8个暂存继电器。

4)保持继电器(HR)HR00～HR19共有20个通道320点。用标志HR后的两位数据表示通道号，再加两位数据指定点号。在程序中的使用方法同IR，但HR具有断电保持功能。5)辅助继电器(AR)表3.4.7CPM2A辅助继电器一览表地址定义AR0208～11扩展单元连接数AR0800～03RS–232C通信错误代码*AR0804RS–232C错误标志*AR0805RS–232C发送允许标志*AR0806RS–232C接受完成标志*AR0807RS–232C接受溢出标志*AR0808～11外围设备通信出错码AR0812外围设备通信异常AR0814外围端口接受完成标志*AR0815外围端口接受溢出标志*AR09RS–232C接受计数器*AR1000～15电源断电次数

辅助继电器共有24个通道384点（AR00～AR23）主要内容为可编程控制器的工作状态信息。注意：AR也具有断电保护功能。表3.4.7CPM2A辅助继电器一览表AR1100～071～7号比较条件满足标志AR1108高速计数器比较标志*AR1109高速计数器溢出标志*AR1111脉冲输出0加减速当前值溢出标志*AR1112脉冲输出0当前值溢出标志*AR1113脉冲输出0脉冲数设置标志*AR1114脉冲输出0输出完成标志*AR1115脉冲输出0输出状态*AR1211脉冲输出1加减速当前值溢出标志*AR1212脉冲输出1当前值溢出标志*AR1213脉冲输出1脉冲数设置标志*AR1214脉冲输出1输出完成标志*AR1215脉冲输出1输出状态*AR1300DM6600～6614中有异常AR1301DM6615～6644中有异常AR1302DM6645～6655中有异常AR1305DM6619中设定扫描时间大于实际扫描时间AR1308用户程序区以外存在继电器区AR1309高速存储器异常AR1310DM6614～6599发生累加或校验错AR1311系统设定区发生累加或校验错AR1312用户程序区发生累加或校验错或执行不正确指令AR1400～15扫描周期最大值AR1500～15扫描周期最小值AR17～21时钟/日历数据*AR23断电计数器*表3.4.7CPM2A辅助继电器一览表

6)链接继电器(LR)LR00～LR15共16个通道256点。在PC联网系统中作为数据交换的接口。在没有联网的系统中也可以作为IR使用。

7)定时器/计数器(TIM/CNT)

定时器和计数器在CPM2A中是统一编号的，000～255共有256个。系统断电时，定时器复位，计数器保持断电前的状态不变。8)数据存储区(DM)数据存储区用于存储内部数据，操作中只能以通道为单位使用，不能以点为单位使用。注意：其通道地址范围分为三部分：DM0000～DM2447为程序读写区，用户程序可以自由使用。DM6144～DM6599为只读区，用户不能用程序改写其中内容。DM6600～DM6655为系统设置区，用来设定各种系统参数，系统设置区各参数的定义如表3.4.8所示，且系统设定区中的内容只能用编程器写入，不能用程序改写。表3.4.8CPM2A系统设置区一览表通道点定义DM660000～07电源ON时的工作方式DM660008～15电源ON时的工作方式设定DM660108～11电源ON时IOM保持/不保持设定DM660112～15电源ON时S/R保持/不保持设定DM660200～03用户程序存储器可写/不可写设定DM660204～07编程器信息英文/日文显示DM661600～07RS–232C口服务时间设定*DM661608～15RS–232C口服务时间使能*DM661700～07外围设备通信口服务时间设定表3.4.8CPM2A系统设置区一览表DM661708～15外围设备通信口服务时间设定有效/无效DM661800～07扫描监视时间设定DM661808～15扫描监视有效/无效DM661900～15扫描周期可变/不可变DM662000～0300000～00002输入滤波时间设定DM662004～0700003～00004输入滤波时间设定DM662008～1100005～00006输入滤波时间常数设定DM662012～1500007～00011输入滤波时间常数设定DM662100～07001CH输入滤波时间常数设定DM662108～15002CH输入滤波时间常数设定DM662200～07003CH输入滤波时间常数设定DM662208～15004CH输入滤波时间常数设定DM662300～07005CH输入滤波时间常数设定DM662308～15006CH输入滤波时间常数设定DM662400～07007CH输入滤波时间常数设定DM662408～15008CH输入滤波时间常数设定通道点定义DM662500～07009CH输入滤波时间常数设定DM662800～23输入00003的中断输入设定DM662804～07输入00004的中断输入设定DM662808～11输入00005的中断输入设定DM662812～15输入00006的中断输入设定DM662900～03脉冲输出0坐标系统*DM662904～07脉冲输出1坐标系统*DM664200～23高速计数器模式设定DM664204～07高速计数器复位方式设定DM664208～15高速计数器使用/不使用设定DM664500～03RS–232C通信设定选择器*DM664504～07RS–232C口STC控制设定*DM664508～111:1链接RS–232C口链接字*DM664512～15RS–232C口通信方式*DM664600～07RS–232C口波特率*DM664608～15RS–232C口帧格式*DM664700～15RS–232C口传输延时*DM664800～07RS–232C口上位链接节点号*DM664808～11RS–232C口无约规启动代码使能*DM664812～15RS–232C口无约规终止代码使能*DM664900～07RS–232C口无约规启动代码设定*DM664908～15RS–232C口无约规终止代码设定或接受字节数*DM665000～07上位链接总线外围设备通信标准格式DM665008～11外围设备通信口1:1链接区域设定DM665012～15外围设备通信口使用模式设定DM665100～07上位链接外围设备通信口波特率设定DM665108～15上位链接外围设备通信口帧格式设定DM665200～15上位链接外围设备通信口发送延时设定DM665300～07上位链接外围设备通信上位链接模式设定DM665308～11外围口无约规启动代码使能*DM665312～15外围口无约规终止代码使能*DM665400～07外围口无约规启动代码设定*DM665408～15外围口无约规终止代码设定或接受字节数*DM665500～03故障履历存入方法设定DM665508～11扫描周期超出/不超出设定DM665512～15电池错误检测测定*3.5可编程控制器的特殊功能单元

OMRON公司有组合式结构的大、中、小型机，可实现多种特殊的功能，这种具有特殊功能的单元，也称为智能单元。特殊功能单元本身具有CPU和存储器，能在主单元的管理和协调下独立地处理特殊任务，这样既满足功能上的要求，又减轻PC中主CPU的负担，提高了处理速度。中型机C200H有近20种特殊功能单元，这类单元同基本的I/O单元一样，安装在CPU底板或I/O扩展底板上。C200H特殊功能单元一般占用10个IR通道，部分单元占用20个。所占用的通道号由单元的机号（单元号）决定。C200H分配给特殊功能单元的IR通道范围从100～199共100个，因此，一个C200HPC系统中最多可有10个特殊功能单元。用户可通过单元机板上的拨轮开关设置其机号，范围0～9，机号不可重复。本节介绍C200H的模拟量输入单元、模拟量输出单元、温度传感器单元、位置控制单元、高速计数单元等5种常用的特殊功能单元。（其他型号的特殊功能单元与之类似）表3.5.1OMRON的特殊功能单元名称适配的PC名称适配的PCCQM1C200HCVCS1CQM1C200HCVCS1模拟输入单元√√√√凸轮定位单元

√√√模拟输出单元√√√√ID传感器单元

√√√模拟输入输出单元

√√√ASCII单元

√√√温度传感器单元

√

√模糊控制单元

√√√冷/热温度控制单元

√

√语音单元

√√√温度控制单元√√

√磁卡读出单元

√

PID控制单元

√√√GPIB接口单元

√

高密度输入单元

√

√温调数据链接单元

√

高密度输出单元

√

√CRT接口单元

√

高密度I/O单元

√

√个人计算机单元

√

中断输入单元

√√√虚拟I/O单元

√

模拟定时单元

√

√逻辑I/O单元

√

高速计数单元

√√√梯形程序I/O单元

√

运动控制单元

√√√汇编程序I/O单元

√

位置控制单元

√√√传感器单元√

3.5.1模拟量输入单元

C200H-AD001单元。

1．性能

(1)输入模拟量路数：最多4路/单元，用户可选择使用其中1路、2路或4路。

(2)输入信号范围：电压输入可选择为1～5V或0～10V；电流输入为4～20mA。

(3)分辨率：输入为电压或电流时均为满量程的1/4000(含线性误差)。

(4)温度影响：25℃时为±0.5%满量程；0～55℃时为±1.0%满量程。

(5)转换时间：最大2.5ms(1路)。

(6)输出代码：12位二进制数码(000H～FA0H)。

2．设定与接线单元的机号设置开关在面板的左上方，机号设置范围为0～9，但不可与其他智能单元重复。面板右上方为状态显示，正常工作时，RUN指示灯亮；输入信号断线时，BROKENWIRE指示灯亮。单元下方为接线端子，使用电压输入时，电压输入信号接在V+、V-端子上；使用电流输入时，V+与I+端子短接后接电流信号正端，V-接电流信号负端。接线时，为了避免噪声进入模拟量输入单元，应注意：连接线采用屏蔽双绞线；屏蔽线接到COM端上；外部输入信号电缆应与交流电源线分开，以避免电源线对信号线的干扰；模拟量输入单元的电缆与主回路电缆、高压电缆、非PC负载电缆不要捆扎在一起，应隔离开来。表3.5.2DIP开关1、2的设定开关1开关2输入信号路数使用路数OFFON1第1路ONOFF2第1、2路OFFOFF4第1、2、3、4路ONON不用

C200H-AD001有4个DIP开关，四个DIP开关作用：

开关1、2用于选择输入信号路数。开关3用于设定输入信号类型，置OFF时，电压输入1～5V或电流输入4～20MA。置ON时，只能为电压输入0～10V。开关4不用。

3．通道分配模拟量输入单元C200H–AD001占用6个IR通道、12个DM通道。若机号设为N，则占用IR通道n～n+5(其中n=100+N×10)、DM通道m～m+11(其中m=1000+N×100)。

1) IR通道分配

IR通道n为输出通道，用于对单元功能进行控制，用户可改变其内容。IR通道n+1～n+5为输入通道，用户只能利用其内容而不能由用户程序改变其内容。①通道n(输出)。

bit00为禁止A/D转换标志位。bit00=1时，禁止A/D转换。

bit01为偏差控制标志位。bit01=1时，执行偏差/增益控制。初始上电时，由于冲击，输入电压可能超过规定的信号范围。系统在初始上电时自动使该位为1，调整增益，以避免损坏单元。