CJM硬件組成及工作原理實用

會計學1CJM硬件組成及工作原理實用3.I/O模塊

輸入輸出模塊即I/O模塊，是PLC與現(xiàn)場I/O設備或其他外部設備之間的鏈接部件。PLC通過輸入模塊把工業(yè)設備或生產(chǎn)過程的狀態(tài)，通過用戶程序的運算把結(jié)果通過輸出模塊輸出給執(zhí)行機構(gòu)。輸入模塊模塊包括直流開關量輸入模塊和交流開關量輸入模塊。輸出模塊主要有直流開關量輸出模塊和交流開關量輸出模塊，繼電器輸出模塊。第1頁/共24頁

ID211模塊及接線端子圖第2頁/共24頁

OC211模塊及接線端子圖第3頁/共24頁DC輸入 16點 CJ1W-ID211 32點 CJ1W-ID231/232 64點 CJ1W-ID261/262AC輸入 16點 CJ1W-IA1118點 CJ1W-IA201CJ1基本I/O單元（1）CJ1W-ID211CJ1W-IA111/201可拆卸端子排Fujitsu連接器MIL連接器CJ1W-ID261/262CJ1W-ID231/232焊接：C500-CE404夾接：C500-CE405壓焊：C500-CE403壓焊：XG4M-4030-T(MIL)第4頁/共24頁CJ1基本I/O單元（2）繼電器輸出 8點 CJ1W-OC201 16點 CJ1W-OC211晶體管輸出 8點 CJ1W-OD201/202 16點 CJ1W-OD211/212 32點 CJ1W-OD231 32點 CJ1W-OD232/233 64點 CJ1W-OD261/263雙向可控硅輸出8點 CJ1W-OA201CJ1W-OD26*Fujitsu連接器MIL連接器CJ1W-OC201/211可拆卸端子排CJ1W-OD21*CJ1W-OD20*CJ1W-OD23*Fujitsu連接器MIL連接器第5頁/共24頁4.功能模塊

除開關量輸入輸出模塊外，PLC的其他輸入輸出功能由功能模塊來實現(xiàn)，一個功能模塊占用多個輸入輸出通道。常用的功能模塊有：

1）模擬量輸入模塊（即A/D模塊）該模塊用于將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，將數(shù)字量輸入到PLC內(nèi)部。模擬量輸入模塊的輸入模擬信號一般為標準的傳感器型號（1~5v0~10v4~20mA）。

2）模擬量輸出模塊（即D/A模塊）該模塊用于將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，將模擬量輸出到PLC外部。模擬量輸出模塊的輸出模擬信號一般為標準傳感器信號（1~5v0~10v4~20mA）。

3）溫度傳感器模塊可直接接溫度傳感器或熱電偶，將電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的溫度值并輸入PLC的內(nèi)部。該模塊廣泛應用溫度控制系統(tǒng)中。第6頁/共24頁

4）高速計數(shù)模塊，該模塊用于處理高頻開關量信號，可接旋轉(zhuǎn)編碼器等，廣泛應用運動控制系統(tǒng)中。

5）PID模塊，該模塊可按多種PID算法對模擬量進行控制，廣泛應用于過程控制系統(tǒng)中。

6）總線模塊用于處理PLC與PLC之間的通訊，PLC與上位機通訊構(gòu)成網(wǎng)絡，一臺計算機可與多臺PLC構(gòu)成網(wǎng)絡。

7）其他周邊設備。PLC可帶打印機，CRT觸摸屏、鍵盤等外設，這些外設須通過相應的功能模塊與PLC連接。第7頁/共24頁二、PLC的工作原理1.PLC的等效電路

為了便于理解PLC的工作原理和工作過程，采用等效電路來表示PLC。PLC的等效電路主要由輸入不分、輸出不分和內(nèi)部控制電路組成，如下圖所示。輸入不分是用來收集被控設備的信息和操作指令。輸出部分的作用是驅(qū)動外部被控負載。內(nèi)部控制電路的作用是對從輸入部分得到的信息進行運算、處理，并判斷哪些功能應輸出。第8頁/共24頁PLC的等效電路圖第9頁/共24頁2.PLC的工作過程

循環(huán)掃描的工作機制。PLC的巡回掃描，即使對整個程序巡回執(zhí)行的過程，就是說用戶程序從頭到位執(zhí)行完一次后，又返回去執(zhí)行第二次、第三次……直到停機。PLC開機后，一直在周而復始的循環(huán)掃描，并執(zhí)行軟件設計好的任務。

PLC的工作過程，正常情況下，一個用戶程序掃描周期由3個階段組成。

1）輸入采樣階段。送到PLC端子的輸入信號，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換、光電隔離、濾波處理等一系列電路進入緩沖器等待采樣，CPU采樣允許，外界信號才能進入內(nèi)存。在PLC的存儲器中，有一個專門存放I/O信號狀態(tài)的區(qū)域，稱之為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。第10頁/共24頁

2）程序執(zhí)行階段.PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按步序號順序排列。

3）輸出處理階段，CPU講輸出映像寄存器的狀態(tài)（ON或OFF,即1或0）傳送到輸出鎖存器。當某個輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。信號經(jīng)過輸出模塊隔離和功率放大后，執(zhí)行輸出使外部負載通電工作。這時輸出鎖存器的內(nèi)容要等到下一個掃描周期的輸出階段才會被刷新。第11頁/共24頁3.PLC執(zhí)行用戶程序的過程讀讀讀寫寫

執(zhí)行用戶程序I/O刷新I/O刷新I/O刷新I/O刷新0100101000000000000101000輸入端子輸入電路用戶輸入設備輸入映像寄存器輸出電路輸出端子元件映像寄存器輸出鎖存器

用戶輸出設備第12頁/共24頁第二講CJ1系列存儲器域CJ1/CJ1M的內(nèi)存分配（表1）第13頁/共24頁CJ1/CJ1M的內(nèi)存分配（表2）第14頁/共24頁第三講PLC工程應用系統(tǒng)的組成一、傳送機上的高速篩選作業(yè)

通過傳感器的輸入和輸出響應實現(xiàn)高速無差異的加工速度控制。

第15頁/共24頁二、包裝瓶灌注控制輸送機、噴嘴和灌注行程均可進行同步控制。

第16頁/共24頁三、套標機整體解決方案套標機整體解決方案

套標機是一種將筒標自動切斷，準確套入容器的包裝機械，配合后道熱收縮工序，將標簽完好地固定于容器適當位置。套標機的使用大大降低了套標環(huán)節(jié)的人力物力，現(xiàn)已廣泛應用于啤酒飲料、化工、醫(yī)藥等行業(yè)，尤其在果汁加工生產(chǎn)線中，是必不可少的設備。

目前國內(nèi)生產(chǎn)的套標機能達到的最高速度多數(shù)在400bpm（瓶/分鐘）左右，能滿足普通用戶的需求。但隨著世界食品包裝行業(yè)的高速發(fā)展，越來越多的世界知名果汁飲料生產(chǎn)商希望通過提高整線生產(chǎn)速度獲得更大利潤。

經(jīng)過實踐，OMRON以CP1H為核心的系統(tǒng)配置，可以幫助客戶穩(wěn)定實現(xiàn)600bpm的速度。

第17頁/共24頁套標機的工藝流程如下圖所示第18頁/共24頁工藝流程圖