plc的結構與工作原理課件

1、plc的結構與工作原理計算機科學與工程學院第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理2.1 2.1 可編程控制器的硬件系統(tǒng)可編程控制器的硬件系統(tǒng)2.2 2.2 可編程控制器的軟件及編程語言可編程控制器的軟件及編程語言2.3 2.3 可編程控制器的工作原理可編程控制器的工作原理2.4 2.4 CPM-2ACPM-2A系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置2.5 PLCPLC中的幾個基本概念中的幾個基本概念 思考題與習題二思考題與習題二 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理2.1 可編程控制器的硬件系統(tǒng)可編程控制器的硬件系統(tǒng) PLC實質上是一種工業(yè)控制計算機, 只不過它比一

2、般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適應于控制要求的編程語言,故PLC與計算機的組成十分相似。從硬件結構看, 它也有中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出(I/O)接口、電源等, 其硬件結構如圖2 - 1所示。 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理圖2 - 1 PLC的硬件結構框圖 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理圖圖2. 1 PLC的基本組成的基本組成中央處理單元(CPU)系統(tǒng)存儲器用戶存儲器輸入部件輸出部件外設接口I/O擴展口編程器電源可編程序控制器至現(xiàn)場用戶設備接觸器指示燈電磁閥電源模擬量輸出來自用戶設備按鈕選擇開關

3、限位開關電源模擬量輸入plc的結構與工作原理輸出設備輸出設備輸入設備輸入設備 I/OI/O擴展擴展 單元單元 特殊功特殊功 能單元能單元主機主機輸出單元輸出單元輸入單元輸入單元 電電 源源外設接口外設接口I/O/O擴擴展展口口存存 儲儲 器器 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序 存儲器存儲器 C P U 用戶程序用戶程序 存儲器存儲器盒式磁帶機盒式磁帶機打印機打印機EPROMEPROM寫入器寫入器 上位計算機上位計算機 PLCPLC編程器編程器可編程終端可編程終端PTPT 整體式整體式 PLC的基本組成框圖的基本組成框圖plc的結構與工作原理 組合式組合式 PLC的基本組成框圖的基本組成框圖 系系 統(tǒng)統(tǒng) 總總

4、線線通信單元通信單元 控控 制制 系系 統(tǒng)統(tǒng) 現(xiàn)現(xiàn) 場場 過過 程程CPU單元單元輸出單元輸出單元 編程器編程器PLC或或上位計算機上位計算機智能智能I/O單元單元輸入單元輸入單元plc的結構與工作原理 輸入并存儲用戶程序、顯示輸入內容和地址；輸入并存儲用戶程序、顯示輸入內容和地址； CPU指揮指揮PLC完成各種預定的功能完成各種預定的功能 檢查、校驗用戶程序，發(fā)現(xiàn)錯誤即報警；檢查、校驗用戶程序，發(fā)現(xiàn)錯誤即報警； 執(zhí)行用戶程序、驅動外部輸出設備動作；執(zhí)行用戶程序、驅動外部輸出設備動作； 診斷故障、記憶故障信息并報警。診斷故障、記憶故障信息并報警。 1. CPU單元單元plc的結構與工作原理系統(tǒng)

5、程序存儲器系統(tǒng)程序存儲器 存儲系統(tǒng)系統(tǒng)程序存儲系統(tǒng)系統(tǒng)程序用戶程序存儲器用戶程序存儲器 存儲系統(tǒng)用戶程序存儲系統(tǒng)用戶程序工作數(shù)據存儲器工作數(shù)據存儲器 存儲工作數(shù)據存儲工作數(shù)據 2. 存儲器存儲器plc的結構與工作原理 PLC與外部設備聯(lián)系的橋梁與外部設備聯(lián)系的橋梁 開關量輸入單元開關量輸入單元 開關量輸出單元開關量輸出單元 直流輸入單元直流輸入單元 交流輸入單元交流輸入單元晶體管輸出單元晶體管輸出單元晶閘管輸出單元晶閘管輸出單元繼電器輸出單元繼電器輸出單元 3. 輸入輸入/ /輸出單元輸出單元plc的結構與工作原理 直流輸入電路直流輸入電路COM+5VLEDSR3R1AR2CT 內內 部部 電

6、電 路路濾波濾波 光電耦合光電耦合 外部開關外部開關 輸入點的輸入點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 輸入點輸入點 公共端公共端 plc的結構與工作原理 交流輸入電路交流輸入電路LED+5VAR2TCOMSCR1 內內 部部 電電 路路R3濾波濾波 光電耦合光電耦合 輸入點的輸入點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 外部開關外部開關 輸入點輸入點 plc的結構與工作原理 晶體管輸出電路晶體管輸出電路COMT2LEDDFU+5V內內 部部 電電 路路T1R1R2R3負載負載光電耦合光電耦合 輸出點的輸出點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 公共端公共端 輸出點輸出點 plc的結構與工作原理 晶閘管輸出電路晶閘管輸出電路COMLEDR2 C

7、TFU內內 部部 電電 路路R1負載負載光電耦合光電耦合 輸出點的輸出點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 公共端公共端 輸出點輸出點 plc的結構與工作原理 繼電器輸出電路繼電器輸出電路COMLED J R內內 部部 電電 路路負載負載輸出點的輸出點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 繼電器繼電器 機械機械觸點觸點 公共端公共端 輸出點輸出點 plc的結構與工作原理 PLC由開關式穩(wěn)壓電源為內部電路供電由開關式穩(wěn)壓電源為內部電路供電抗干擾性能好抗干擾性能好 有的有的PLC能向外部提供能向外部提供24V的直流的直流電源電源 可作為輸入單元連接的外部設備的電源可作為輸入單元連接的外部設備的電源 開關電源開關電源輸入電壓范圍寬輸

8、入電壓范圍寬體積小體積小重量輕重量輕效率高效率高 4. 電源單元電源單元plc的結構與工作原理I/O擴展端口擴展端口 5. I/O擴展端口擴展端口C28Pplc的結構與工作原理I/O擴展端口擴展端口 CPM1A的外設端口和的外設端口和I/O擴展端口擴展端口plc的結構與工作原理I/O擴展單元擴展單元A/D轉換單元轉換單元 I/O擴展端口可以連接的設備舉例擴展端口可以連接的設備舉例plc的結構與工作原理 I/O擴展端口連接擴展器的示意圖擴展端口連接擴展器的示意圖plc的結構與工作原理 CPM1A主機主機與與I/O擴展器擴展器的連接的連接主機主機I/O擴展器擴展器連接電纜連接電纜plc的結構與工作

9、原理 6. 外設外設端口端口外設端口外設端口盒式磁帶機盒式磁帶機打印機打印機EPROM寫入器寫入器 上位計算機上位計算機 PLC 可編程終端可編程終端PTPT編程器編程器plc的結構與工作原理 編程器是對編程器是對PLC進行操作的工具進行操作的工具 專專 用用 編編 程程 器器 在裝有專用編程軟件的計算機上編程在裝有專用編程軟件的計算機上編程 簡易編程器簡易編程器 直插式、便攜式直插式、便攜式 計算機輔助編程計算機輔助編程 圖形編程器圖形編程器 7. 編程工具編程工具plc的結構與工作原理顯示屏顯示屏工作方式工作方式選擇開關選擇開關編程位編程位主機主機監(jiān)控位監(jiān)控位運行位運行位編程器編程器plc

10、的結構與工作原理鍵盤鍵盤指令鍵指令鍵數(shù)字鍵數(shù)字鍵編輯鍵編輯鍵清除鍵清除鍵plc的結構與工作原理鍵盤鍵盤顯示屏顯示屏工作方式工作方式選擇開關選擇開關plc的結構與工作原理 CPM1A主機與編程器的連接主機與編程器的連接plc的結構與工作原理 CPM1A主機與編程器的連接主機與編程器的連接plc的結構與工作原理計算機計算機編程編程 軟件軟件PLC專用電纜專用電纜計算機計算機編程編程 軟件軟件PLC 通通 信信適配器適配器RS-232電纜電纜plc的結構與工作原理 智能單元本身是一個獨立的系統(tǒng)智能單元本身是一個獨立的系統(tǒng)CPU、系統(tǒng)程序、存儲器、與外界相連的接口、系統(tǒng)程序、存儲器、與外界相連的接口

11、它們有自己的：它們有自己的： 對組合式對組合式PLC：智能單元是智能單元是PLC系統(tǒng)的一個模塊系統(tǒng)的一個模塊與與CPU單元通過系統(tǒng)總線相連接單元通過系統(tǒng)總線相連接在在CPU單元的協(xié)調管理下獨立地進行工作單元的協(xié)調管理下獨立地進行工作 對整體式對整體式PLC： 主機通過主機通過I/O擴展接口與智能單元連接擴展接口與智能單元連接 8. 智能單元智能單元第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理2.2 可編程控制器的軟件及編程語言可編程控制器的軟件及編程語言 2.2.1 PLC的軟件系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)1. 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件1) 系統(tǒng)管理程序2) 用戶指令解釋程序3) 標準程序模塊和系

12、統(tǒng)調用2. 用戶程序用戶程序plc的結構與工作原理2.2.2 PLC的編程語言的編程語言1. 梯形圖編程梯形圖編程3. 順序功能流程圖編程順序功能流程圖編程 2. 指令語句表編程指令語句表編程 順序功能流程圖編程(SFC)是一種較新的編程方法。它的作用是用功能圖來表達一個順序控制過程。 梯形圖表達式是在原電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎上演變而來的。它的最大優(yōu)點是形象、直觀和實用,為廣大電氣技術人員所熟知, 是PLC的主要編程語言。 指令語句表語言類似于微機中的助記符語言。它是可編程控制器最基礎的編程語言。 所謂指令語句表編程, 是用一個或幾個容易記憶的字符來代表可編程控制器的某種

13、操作功能。plc的結構與工作原理 2.2.2 PLC的編程語言的編程語言 邏輯功能圖邏輯功能圖 梯梯 形形 圖圖 邏輯方程式邏輯方程式 語語 句句 表表plc的結構與工作原理 1. 1. 梯形圖編程語言梯形圖編程語言 兩種梯形圖的繼電器符號圖對照兩種梯形圖的繼電器符號圖對照 物理繼電器物理繼電器 PLC繼電器繼電器常開常開常閉常閉 觸觸 點點線線 圈圈 梯形圖編程語言是一種圖形語言梯形圖編程語言是一種圖形語言 plc的結構與工作原理000000100001000PLC控制控制00001SB2KMKM繼電器繼電器 控控 制制SB1 2. . 兩種控制的梯形圖比較兩種控制的梯形圖比較線圈線圈線圈線

14、圈常開觸點常開觸點常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點常閉觸點常閉觸點圖示是用圖示是用OMRONOMRON公司公司CPM1CPM1型機的自保持電路梯形圖。這里型機的自保持電路梯形圖。這里01000的觸點與啟動觸點的觸點與啟動觸點0000000000并聯(lián)。當并聯(lián)。當0000000000接通接通, , 01000工作工作后后, , 01000線圈可由自己的觸點保持。若線圈可由自己的觸點保持。若0000100001通通, 則則01000斷。斷。 plc的結構與工作原理物理繼電器物理繼電器繼電器需硬接線連接繼電器需硬接線連接觸點個數(shù)有限觸點個數(shù)有限PLC繼電器繼電器繼電器用程序軟連接繼電器用程序軟連接觸點

15、個數(shù)無限觸點個數(shù)無限繼電器的接線改變繼電器的接線改變控制功能改變控制功能改變PLC的用戶程序改變的用戶程序改變 控制功能改變控制功能改變 3. . 兩種控制中繼電器的區(qū)別兩種控制中繼電器的區(qū)別plc的結構與工作原理 二、二、 語句表編程語言語句表編程語言 用助記符表示指令的功能用助記符表示指令的功能 多條指令語句的組合構成了語句表多條指令語句的組合構成了語句表 程序程序 指令語句是指令語句是PLC用戶程序的基礎元素用戶程序的基礎元素LD 00000OR 01000 AND NOT 00001OUT 0100000000010000100000001梯形圖程序梯形圖程序 語句表程序語句表程序 第

16、2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理PLC的指令語句為操作碼操作數(shù) 或 操作碼標識符參數(shù)其中, 操作碼用來指定要執(zhí)行的功能,告訴CPU應該進行什么操作; 操作數(shù)內包含執(zhí)行該操作所必需的信息,告訴CPU用什么地方的東西來執(zhí)行此操作。具體指令的說明在后面的章節(jié)有詳細的介紹。 表2-1是圖2-2所示梯形圖相對應的指令表。 地址 指令 數(shù)據 0000 LD 0000 0001 OR 0506 0002 AND NOT 0001 0003 OUT 0506 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理2.3 可編程控制器的工作原理可編程控制器的工作原理 2.3.

17、1 PLC2.3.1 PLC控制系統(tǒng)的等效工作電路控制系統(tǒng)的等效工作電路 PLC控制系統(tǒng)的等效工作電路可分為三部分, 即輸入部分、 內部控制電路和輸出部分。輸入部分采集輸入信號, 輸出部分就是系統(tǒng)的執(zhí)行部件。這兩部分與繼電器控制電路相同。 內部控制電路通過編程方法實現(xiàn)控制邏輯, 用軟件編程代替繼電器電路的功能。其等效工作電路如圖5 - 4所示。 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理圖 2 - 4 PLC控制系統(tǒng)的等效工作電路 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理5.3.2 5.3.2 掃描工作方式掃描工作方式 這種分時操作的過程稱為CPU對程

18、序的掃描。掃描是一種形象化的術語, 用作描述CPU是如何完成分配給它的各種任務的方式。 掃描從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始, 在無中斷或跳轉控制的情況下,按存儲地址號遞增的方向順序逐條掃描用戶程序,也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序, 直到程序結束。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期, 然后再從頭開始掃描, 并周而復始地重復。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理5.3.3 PLC5.3.3 PLC的工作過程的工作過程PLC的工作過程就是程序執(zhí)行過程。PLC投入運行后, 便進入程序執(zhí)行過程。 它分為三個階段進行, 即輸入采樣(或輸入處理)階段、程序執(zhí)行(或程序處

19、理)階段和輸出刷新(或輸出處理)階段, 如圖5-5所示。 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理圖 2 - 5 PLC程序執(zhí)行的過程 plc的結構與工作原理讀讀讀讀讀讀寫寫寫寫 執(zhí)行用戶程序執(zhí)行用戶程序 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新PLC執(zhí)行用戶程序的過程執(zhí)行用戶程序的過程010010100000000 00001 01000輸輸入入端端子子輸輸入入電電路路用戶輸入設備用戶輸入設備輸入映像寄存器輸入映像寄存器輸輸出出電電路路輸輸出出端端子子元件映像寄存器元件映像寄存器輸出鎖存器輸出鎖存器 用戶輸出設備用戶輸出設備第2 章 可編程控制器的

20、結構及工作原理 plc的結構與工作原理2.3.4 PLC2.3.4 PLC對輸入對輸入/ /輸出的處理規(guī)則輸出的處理規(guī)則總結上面分析的程序執(zhí)行過程, 可以得出PLC對輸入輸出的處理規(guī)則, 如圖2-6所示。對應于圖中的數(shù)字標號說明如下: 圖 2 - 6 PLC對輸入/輸出的處理規(guī)則 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理2.4 OMRON公司公司CPM2A型機的系統(tǒng)配置型機的系統(tǒng)配置2.4.1 CPM2A型機的系統(tǒng)組成型機的系統(tǒng)組成用OMRON公司CPM2A型機組成PLC控制系統(tǒng), 最小配置為一臺基本單元和一臺編程器。在整體式PLC中, 輸入、輸出繼電器的點數(shù)及接線端子是

21、固定的。因此,首先應當明確哪些外部端子是可用的。 第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 CPM1A內部器件的編號內部器件的編號 內部器件以通道形式的編號內部器件以通道形式的編號 通道編號為通道編號為2、3、4位數(shù)不等位數(shù)不等 每個通道內有每個通道內有16個繼電器（個繼電器（0015） 例：某繼電器的編號為例：某繼電器的編號為01006。則：該繼電器的通道編號為則：該繼電器的通道編號為010、位編號為位編號為06。第2 章 可編程控制器的結構及工作

22、原理 plc的結構與工作原理 1. 內部繼電器區(qū)（內部繼電器區(qū)（IR） IR 區(qū)區(qū) （000231）分為）分為 兩兩 部部 分分輸入輸入/輸出繼電器區(qū)：輸出繼電器區(qū)：000019 ( (可以直接對外輸出）可以直接對外輸出）內部輔助繼電器區(qū)內部輔助繼電器區(qū): 200231( (不能直接對外輸出不能直接對外輸出) )000、001 ：用于主機的輸入通道的編號：用于主機的輸入通道的編號002009 ：I/O 擴展單元的輸入通道編號擴展單元的輸入通道編號010011 ：用于主機的輸出通道的編號：用于主機的輸出通道的編號012019 ： I/O 擴展單元的輸出通道編號擴展單元的輸出通道編號沒被使用的沒被

23、使用的IR通道，可作為內部輔助繼電器使用。通道，可作為內部輔助繼電器使用。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理輸入輸入1818點點 30 30點主機點主機輸出輸出1212點點輸入輸入1212點點輸出輸出8 8點點 擴展器擴展器輸入輸入1212點點輸出輸出8 8點點 擴展器擴展器輸入輸入1212點點輸出輸出8 8點點 擴展器擴展器 例：例：30點的主機，連接三個點的主機，連接三個20點的擴展器。點的擴展器。 其其I/O點編號分配：點編號分配：00000000110100001007001000010501100011030020000211012000120700300

24、00311013000130700400004110140001407第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 2. 特殊輔助繼電器區(qū)（特殊輔助繼電器區(qū)（SR）SR區(qū)（區(qū)（231255）分為前、后兩部分）分為前、后兩部分232251 ：常以通道為單位使用常以通道為單位使用252255 用于存儲工作狀態(tài)、產生脈沖信號等。用于存儲工作狀態(tài)、產生脈沖信號等。232249 沒作表中指定功能時，可作內輔助繼電器用沒作表中指定功能時，可作內輔助繼電器用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 的狀態(tài)只可

25、利用、不可改變。的狀態(tài)只可利用、不可改變。前前后后第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 3. 暫存繼電器區(qū)（暫存繼電器區(qū)（TR） 4. 保持繼電器區(qū)（保持繼電器區(qū)（HR）該區(qū)繼電器（該區(qū)繼電器（HR00HR19）編號要冠以）編號要冠以HR。 該區(qū)繼電器（該區(qū)繼電器（TR0TR7）編號要冠以）編號要冠以TR。用于存儲梯形圖中分之點之前的用于存儲梯形圖中分之點之前的 ON/OFF 狀態(tài)。狀態(tài)。同一程序中，某一編號的同一程序中，某一編號的TR繼電器不可重復使用。繼電器不可重復使用。保持繼電器具有掉電保持功能。保持繼電器具有掉電保持功能。 該區(qū)繼電器可以通道或位為單位使用。該

26、區(qū)繼電器可以通道或位為單位使用。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 5. 輔助記憶繼電器區(qū)（輔助記憶繼電器區(qū)（AR） 該區(qū)繼電器（該區(qū)繼電器（AR00AR15）編號要冠以）編號要冠以AR。AR區(qū)繼電器具有掉電保持功能區(qū)繼電器具有掉電保持功能AR區(qū)繼電器用于保存區(qū)繼電器用于保存PLC的各種工作狀態(tài)。的各種工作狀態(tài)。根據該區(qū)某些繼電器的狀態(tài)，可了解根據該區(qū)某些繼電器的狀態(tài)，可了解PLC的工的工作狀況。作狀況。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 6. 鏈接繼電器區(qū)（鏈接繼電器區(qū)（LR）該區(qū)通道（該區(qū)通道（LR00LR15）編號要冠以）編號要冠以

27、LRCPM1A與本系列或本公司其他與本系列或本公司其他PLC進行進行1：1鏈接通信時，要用使用鏈接通信時，要用使用LR區(qū)進行數(shù)據鏈接。區(qū)進行數(shù)據鏈接。不作不作1：1鏈接通信時，鏈接通信時，LR區(qū)可作內部輔助繼區(qū)可作內部輔助繼電器用。電器用。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 7. 定時器定時器/計數(shù)器區(qū)（計數(shù)器區(qū)（TR） 000127定時器分類定時器分類普通定時器普通定時器高速定時器高速定時器計數(shù)器分類計數(shù)器分類普通計數(shù)器普通計數(shù)器可逆計數(shù)器可逆計數(shù)器計數(shù)器有掉電保持功能，定時器沒有此功能。計數(shù)器有掉電保持功能，定時器沒有此功能。同一程序中，計數(shù)器和定時器不能使用同

28、一編號。同一程序中，計數(shù)器和定時器不能使用同一編號。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理8. 數(shù)據存儲區(qū)（數(shù)據存儲區(qū)（DM） DM0000DM1023 DM6144DM6655 該區(qū)繼電器只能以通道為單位使用！該區(qū)繼電器只能以通道為單位使用！ 該區(qū)繼電器具有掉電保持功能。該區(qū)繼電器具有掉電保持功能。 該區(qū)繼電器分為三部分該區(qū)繼電器分為三部分 可讀寫區(qū)：可讀寫區(qū)： DM0000DM0999、 DM1022DM1023故障履歷存儲區(qū)：故障履歷存儲區(qū)： DM1000DM1021不作該用途時，可作普通數(shù)據存儲器用。不作該用途時，可作普通數(shù)據存儲器用。 只讀存儲區(qū)：只讀存儲區(qū)：

29、 DM6144DM6599第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 系統(tǒng)設定區(qū)：系統(tǒng)設定區(qū)：DM6600DM6655系統(tǒng)設定區(qū)的設定內容見表系統(tǒng)設定區(qū)的設定內容見表2.5。若系統(tǒng)設定區(qū)的設定出錯，則輔助記憶繼電器的若系統(tǒng)設定區(qū)的設定出錯，則輔助記憶繼電器的對應位為對應位為ON。系統(tǒng)設定區(qū)的設定內容，可在指定時間讀取。系統(tǒng)設定區(qū)的設定內容，可在指定時間讀取。系統(tǒng)設定區(qū)的設定錯誤，只能用初始化來處理。系統(tǒng)設定區(qū)的設定錯誤，只能用初始化來處理。系統(tǒng)設定區(qū)的設定內容可用編程工具寫入。系統(tǒng)設定區(qū)的設定內容可用編程工具寫入。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原

30、理 所謂通道，在此處泛指信號進入或流出PC的通路，以及信號在PC內部存放的地點。一般給這些通路或地點賦以編號，稱為通道號。一旦一臺PC上的通道號規(guī)定下來，用戶就必須遵守其編號規(guī)則，這樣PC才能正確識別信息，進行工作。事實上，PC真正能識別的是通道號，PC真正操作的是每個通道的數(shù)字，而不是信號本身，正如計算機中外設要有通道號，內存要有地址一樣。2.4.2 通道通道第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 通道分配是指對PLC的每個通道或每個繼電器都分配給一個地址號，以便PLC能夠識別。一般PLC都將通道號標注在相應的接線端子旁，且標明是輸入還是輸出。 PLC中通道可分兩大類

31、，一類是外部的輸入/輸出通道，簡稱I/O通道，它對應于PLC機外部的接線端子，直接與PLC外部的設備打交道，也有人稱之為輸入/輸出繼電器。另一類是內部通道，或稱內部繼電器，它不直接與外部設備打交道，而是作為控制其他繼電器的數(shù)據存儲單元或數(shù)據處理區(qū)，在功能上相當于繼電控制系統(tǒng)的內部繼電器，即所謂的“內部輸出”，這類繼電器的種類和功能稍復雜一些。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 CPM2A型機的通道號由三位十進制組成，在通道號后邊再加兩位十進制數(shù)就組成了通道中的點地址。例如010是010通道的通道號，01000則是010通道中第一位的地址。 2.4.3CPM2A型機的

32、通道分配型機的通道分配內部繼電器可以分為三大部分： 000009共10個通道作為輸入通道即輸入繼電器區(qū)，其中000和001通道用于CPU單元，其余8個通道用于擴展單元。1) 內部繼電器(IR) 010019共10個通道作為輸出通道即輸出繼電器區(qū)，其中010和011通道用于CPU單元，其余8個通道用于擴展單元。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 CPM2A的CPU單元有30點、40點和60點三種。I/O點數(shù)還可以通過最多三臺擴展單元進行擴展。擴展單元有20點輸入輸出、8點輸入和8點輸出三種類型可供選用。以20點I/O擴展單元為例，系統(tǒng)擴展后的輸入輸出通道分配如表2.5

33、.5所示。 020049和200227共58個通道928點為內部輔助繼電器區(qū)。除了沒有實際輸入輸出端子與之相聯(lián)系故不能用于實際輸入輸出操作外，它的使用與輸入輸出繼電器相同。在輸入輸出通道中沒有連接I/O設備的點在程序中也可以作為內部繼電器應用。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理表2.5.5 CPM2A的I/O及其通道分配CPU單元擴展單元30點I/O輸入18點：00000000110010000105輸出12點：0100001007011000100320點I/O輸入12點：0020000211輸出8點： 0120001207 20點I/O輸入12點：0030000

34、311輸出8點： 013000130720點I/O輸入12點：0040000411輸出8點：014000140740點I/O輸入24點：00000000110010000111輸出16點：0100001007011000100720點I/O輸入12點：0020000211輸出8點： 012000120720點I/O輸入12點：0030000311輸出8點： 013000130720點I/O輸入12點：0040000411輸出8點：014000140760點I/O輸入36點：000000001100100001110020000211輸出24點：0100001007011000100701200

35、0120720點I/O輸入12點：0030000311輸出8點： 013000130720點I/O輸入12點：0040000411輸出8點：014000140720點I/O輸入12點：0050000511輸出8點：0150001507第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理2) 特殊繼電器(SR)228255共有28個通道。 228231是在CPM1基礎上新加的內容232251通道通常是以通道為單位使用的。除了25200之外，對所有的SR，用戶只能使用其狀態(tài)而不能改變其狀態(tài)。第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理表表3.4.6 CPM2A為特殊繼電

36、器一覽表為特殊繼電器一覽表地址地址定義定義228229脈沖輸出脈沖輸出0 PV230231脈沖輸出脈沖輸出1 PV232235宏指令輸入區(qū)不使用宏時可作宏指令輸入區(qū)不使用宏時可作IR用用236239宏指令輸出區(qū)不使用宏時可作宏指令輸出區(qū)不使用宏時可作IR用用240243中斷中斷03計數(shù)器設定值中斷不使用計數(shù)器模式時可作計數(shù)器設定值中斷不使用計數(shù)器模式時可作IR用用244247中斷中斷03計數(shù)器當前值計數(shù)器當前值-1中斷不使用計數(shù)器模式時可作中斷不使用計數(shù)器模式時可作IR用用248249高速計數(shù)器當前值區(qū)不使用高速計數(shù)器時可作高速計數(shù)器當前值區(qū)不使用高速計數(shù)器時可作IR用用250251模擬電位器

37、模擬電位器01設定值存入區(qū)設定值存入區(qū)25200高速計數(shù)器復位標志高速計數(shù)器復位標志25204脈沖輸出脈沖輸出0 PV復位位復位位25205脈沖輸出脈沖輸出1 PV復位位復位位第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理25208外設通信口復位標志25209RS-232C口復位位25210PC系統(tǒng)設定區(qū)初始化標志25211強制置位/復位標志25512I/O保持標志25514故障履歷復位標志2530025307故障碼存儲區(qū)25308電池錯25309掃描周期超過100 ms標志25312改變RS232C口設置25313常ON25314常OFF25315運行第一掃描周期標志2540

38、01分鐘時鐘脈沖表表3.4.6 CPM2A為特殊繼電器一覽表為特殊繼電器一覽表第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理254010.02秒時鐘脈沖25402負數(shù)標志25406微分監(jiān)視完成標志25407STEP指令第一行程的第一掃描周期標志255000.1秒時鐘脈沖255010.2秒時鐘脈沖255021秒時鐘脈沖25503出錯標志ER25504進位標志CY25505大于標志GR25506等于標志EQ25507小于標志LE表表3.4.6 CPM2A為特殊繼電器一覽表為特殊繼電器一覽表第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 HR00HR19共有20個通道

39、320點。用標志HR后的兩位數(shù)據表示通道號，再加兩位數(shù)據指定點號。在程序中的使用方法同IR，但HR具有斷電保持功能。3) 暫存繼電器(TR) 暫存繼電器用于復雜邏輯梯形圖中的分支點暫存，合理使用可以簡化程序。CPM2A共有按TR0TR7順序編號的8個暫存繼電器。其具體使用可參閱有關章節(jié)。 4) 保持繼電器(HR)第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理AR00AR23共有28個通道384點。 用戶可以通過AR中相應位的狀態(tài)了解系統(tǒng)的運行情況如：AR15中為四位BCD的掃描周期當前值，單位是0.1ms，在系統(tǒng)運行中將不斷的自動寫入最新周期值，當運行停止時該通道并不復位，數(shù)據

40、仍可以使用。5) 輔助繼電器(AR)第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理表3.4.7 CPM2A輔助繼電器一覽表地址定義AR020811擴展單元連接數(shù)AR080003RS232C通信錯誤代碼*AR0804RS232C錯誤標志*AR0805RS232C發(fā)送允許標志*AR0806RS232C接受完成標志*AR0807RS232C接受溢出標志*AR080811外圍設備通信出錯碼AR0812外圍設備通信異常AR0814外圍端口接受完成標志*AR0815外圍端口接受溢出標志*AR09RS232C接受計數(shù)器*AR100015電源斷電次數(shù)第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 pl

41、c的結構與工作原理表3.4.7 CPM2A輔助繼電器一覽表AR11000717號比較條件滿足標志AR1108高速計數(shù)器比較標志*AR1109高速計數(shù)器溢出標志*AR1111脈沖輸出0加減速當前值溢出標志*AR1112脈沖輸出0當前值溢出標志*AR1113脈沖輸出0脈沖數(shù)設置標志*AR1114脈沖輸出0輸出完成標志*AR1115脈沖輸出0輸出狀態(tài)*AR1211脈沖輸出1加減速當前值溢出標志*AR1212脈沖輸出1當前值溢出標志*AR1213脈沖輸出1脈沖數(shù)設置標志*AR1214脈沖輸出1輸出完成標志*AR1215脈沖輸出1輸出狀態(tài)*第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理A

42、R1300DM66006614中有異常AR1301DM66156644中有異常AR1302DM66456655中有異常AR1305DM6619中設定掃描時間大于實際掃描時間AR1308用戶程序區(qū)以外存在繼電器區(qū)AR1309高速存儲器異常AR1310DM66146599發(fā)生累加或校驗錯AR1311系統(tǒng)設定區(qū)發(fā)生累加或校驗錯AR1312用戶程序區(qū)發(fā)生累加或校驗錯或執(zhí)行不正確指令AR140015掃描周期最大值AR150015掃描周期最小值AR1721時鐘/日歷數(shù)據*AR23斷電計數(shù)器*表3.4.7 CPM2A輔助繼電器一覽表第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理 定時器和計數(shù)

43、器在CPM2A中是統(tǒng)一編號的，000127共有128個。系統(tǒng)斷電時，定時器復位，計數(shù)器保持斷電前的狀態(tài)不變。 6) 鏈接繼電器(LR) LR00LR15共16個通道256點。在PC聯(lián)網系統(tǒng)中作為數(shù)據交換的接口。在沒有聯(lián)網的系統(tǒng)中也可以作為IR使用。7) 定時器/計數(shù)器(TIM/CNT)第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理用于存儲內部數(shù)據，操作中只能以通道為單位，不能以點為單位 通道地址分為三部分：DM0000DM2447為程序讀寫區(qū)，用戶程序可以自由使用。DM6144DM6559為只讀區(qū)，用戶不能用程序改寫其中內容。DM6600DM6655為系統(tǒng)設置區(qū)，用來設定各種系

44、統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)設定區(qū)的內容只能用編程器寫入，不能用程序改寫。8) 數(shù)據存儲區(qū)數(shù)據存儲區(qū)(DM)第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理表表3.4.8 CPM2A系統(tǒng)設置區(qū)一覽表系統(tǒng)設置區(qū)一覽表通道點定義DM66000007電源ON時的工作方式DM66000815電源ON時的工作方式設定DM66010811電源ON時IOM保持/不保持設定DM66011215電源ON時S/R保持/不保持設定DM66020003用戶程序存儲器可寫/不可寫設定DM66020407編程器信息英文/日文顯示DM66160007RS232C口服務時間設定*DM66160815RS232C口服務時間使能*

45、DM66170007外圍設備通信口服務時間設定第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理表表3.4.8 CPM2A系統(tǒng)設置區(qū)一覽表系統(tǒng)設置區(qū)一覽表DM66170815外圍設備通信口服務時間設定有效/無效DM66180007掃描監(jiān)視時間設定DM66180815掃描監(jiān)視有效/無效DM66190015掃描周期可變/不可變DM662000030000000002輸入濾波時間設定DM662004070000300004輸入濾波時間設定DM662008110000500006輸入濾波時間常數(shù)設定DM662012150000700011輸入濾波時間常數(shù)設定DM66210007001CH輸

46、入濾波時間常數(shù)設定DM66210815002CH輸入濾波時間常數(shù)設定DM66220007003CH輸入濾波時間常數(shù)設定DM66220815004CH輸入濾波時間常數(shù)設定DM66230007005CH輸入濾波時間常數(shù)設定DM66230815006CH輸入濾波時間常數(shù)設定DM66240007007CH輸入濾波時間常數(shù)設定DM66240815008CH輸入濾波時間常數(shù)設定第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理通道點定義DM66250007009CH輸入濾波時間常數(shù)設定DM66280023輸入00003的中斷輸入設定DM66280407輸入00004的中斷輸入設定DM66280

47、811輸入00005的中斷輸入設定DM66281215輸入00006的中斷輸入設定DM66290003脈沖輸出0坐標系統(tǒng)*DM66290407脈沖輸出1坐標系統(tǒng)*DM66420023高速計數(shù)器模式設定DM66420407高速計數(shù)器復位方式設定DM66420815高速計數(shù)器使用/不使用設定DM66450003RS232C通信設定選擇器*DM66450407RS232C口STC控制設定*第2 章 可編程控制器的結構及工作原理 plc的結構與工作原理DM664508111:1鏈接RS232C口鏈接字*DM66451215RS232C口通信方式*DM66460007RS232C口波特率*DM66460815RS232C口幀格式*DM66470015RS232C口傳輸延時*DM66480007RS232C口上位鏈接節(jié)點號*DM66480811RS232C口無約規(guī)啟動