发表于：2013/3/14 10:37:28
#0楼
PLC的生产厂家很多,并且各个厂家的产品种类繁多,特点各异,本章简要介绍几种常用的PLC产品系列.
8.1三菱FX2N系列PLC
8.2西门子S7-200系列PLC
8.3欧姆龙CPM1A系列PLC
8.1三菱FX2N系列PLC
三菱小型PLC共分为F和FX两大系列,FX系列是日本三菱公司近年推出的,它包含了FX0,FX2,FX0S,FX0N,FX2C,FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC等系列型号,本节以FX2N系列PLC为例进行介绍.
8.1.1 FX2N系列PLC的特点和系统配置
8.1.2 FX2N系列PLC的内部资源
8.1.3 FX2N系列PLC的基本指令系统
8.1.1 FX2N系列PLC的特点和系统配置
三菱公司FX2N系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点,其基本单元,扩展单元和扩展模块的高度和宽度相等,相互之间的连接无需使用基板,仅通过扁平电缆连接,紧密拼装后组成一个长方形的整体.
FX2N系列PLC的基本单元如表8-1所示,扩展单元如表8-2所示,扩展模块如表8-3所示.FX2N系列PLC的用户程序存储器可扩展到16k步,I/O点最多可扩展到256点.
表8-1 FX2N系列PLC基本单元
48～64
64
64
FX2N-128MT-001
—
FX2N-128MR-001
48～64
40
40
FX2N-80MT-001
FX2N-80MS-001
FX2N-80MR-001
48～64
32
32
FX2N-64MT-001
FX2N-64MS-001
FX2N-64MR-001
48～64
24
24
FX2N-48MT-001
FX2N-48MS-001
FX2N-48MR-001
24～32
16
16
FX2N-32MT-001
FX2N-32MS-001
FX2N-32MR-001
24～32
8
8
FX2N-16MT-001
—
FX2N-16MR-001
晶体管输出
晶闸管输出
继电器输出
扩展模块
可用点数
输出
点数
输入
点数
型 号
表8-2 FX2N系列PLC扩展单元
48～64
24
24
FX2N-48ET
—
FX2N-48ER
24～32
16
16
FX2N-32ET
—
FX2N-32ER
晶体管输出
晶闸管输出
继电器输出
扩展模块
可用点数
输出
点数
输入
点数
型 号
表8-3 FX2N系列PLC扩展模块
表8-4 FX2N系列PLC特殊功能模块
FX0N转接器连接用板(不需要电源)
FX2N-CNV-BD
RS-485通信用板(用于计算机链路,并联链路)
FX2N-485-BD
RS-232C通信用板(用于连接外围设备)
FX2N-422-BD
RS-232C通信用板(用于连接各种RS-232设备)
FX2N-232-BD
数字电位器,模拟量8点
FX2N-8AV-BD
功能扩展板
RS-232通信用,1通道
FX2N-232IF
通信模块
热电偶型温度传感器模块,4通道输入
FX2N-4AD-TC
PT-100型温度传感器模块,4通道输入
FX2N-4AD-PT
温度传感器模块
模拟量输出模块,12位4通道,电压输出:±10V,电流输出:4～20mA
FX2N-4DA
模拟输出模块
模拟量输入模块,12位4通道,电压输入:直流±10V,电流输入:直流±20mA
FX2N-4AD
模拟输入模块
单轴定位模块,4点输入,6点输出.可进行单轴定位和中断定位处理,最大脉冲200kHz
FX2N-10PG
运动控制模块
实现高精度的角度位置检测
FX2N-1RM-SET
凸轮控制模块
实现PID控制,可以设置响应速度和PID常数
FX2N-2LC
PID模块
高速计数模块,1相1输入,1相2输入:最大50kHz,2相输入:最大50kHz
FX2N-1HC
高速计数
脉冲输出模块,单轴用,最大频率100kHz,顺序控制程序控制
FX2N-1PG
定位高速
功 能 概 要
型 号
种 类
8.1.2 FX2N系列PLC的内部资源
FX2N系列PLC内部有CPU,存储器,输入/输出接口单元等硬件资源,这些硬件资源在其系统软件的支持下,使PLC具有很强的功能.对一个特定的控制对象,就需要编写相应的控制程序,因此在PLC的RAM存储区中应具备可以存放数据的存储单元.由于PLC是从继电接触器控制系统发展而来的,并为了便于电气技术人员容易学习和接受,因此将存放数据的存储单元用继电器来命名.按照存储数据的性质,这些数据存储器RAM被命名为输入继电器区,输出继电器区,辅助继电器区,状态继电器区,定时器区,计数器区,数据寄存器区和变址寄存器区等.这些继电器通常被称为编程元件,用户在编程时必须了解这些编程元件的符号,编号和特性.
1.输入继电器(X)与输出继电器(Y)
输入继电器(X)是PLC接受外部开关量输入信号的窗口.PLC将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器中,即输入继电器中.外部输入电路接通时,对应的映像寄存器为ON("1"状态),表示该输入继电器的常开触点闭合,常闭触点断开.输入继电器的状态唯一地取决于外部输入信号,不可能由用户通过程序来控制,因此,在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈.
输出继电器(Y)是PLC向外部负载发送信号的窗口.输出继电器用来将PLC的输出信号传送给输出模块,再由后者驱动外部负载.
FX2N系列PLC的输入继电器和输出继电器的元件用字母和八进制数表示,输入继电器,输出继电器的编号与接线端子的编号一致.FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件编号如表8-5所示.
表8-5 FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件号
Y0～Y267
184点
Y0～Y77
64点
Y0～Y47
40点
Y0～Y37
32点
Y0～Y27
24点
Y0～Y17
16点
Y0～Y7
8点
输出
X0～X267
184点
X0～X77
64点
X0～X47
40点
X0～X37
32点
X0～X27
24点
X0～X17
16点
X0～X7
8点
输入
扩展时
FX2N-128M
FX2N-80M
FX2N-64M
FX2N-48M
FX2N-32M
FX2N-16M
型 号
形式
2.辅助继电器(M)
FX2N系列PLC内部有很多辅助继电器(M),辅助继电器和PLC外部无任何直接联系,其线圈只能由PLC内部程序控制.
在FX2N系列PLC中,除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外,其他编程元件的编号均采用十进制.各类辅助继电器编号和功能如表8-6所示.
表8-6 辅助继电器元件号和功能
M8033的线圈"通电"时,PLC由RUN进入STOP状态后,映像寄存器与数据寄存器的内容保持不变
M8033
分别是10ms,100ms,1s,1min时钟脉冲
M8011～M8014
锂电池电压降低显示.锂电池电压下降至规定值时变为ON,提醒及时更换电池
M8005
初始化脉冲.仅在PLC运行开始瞬间接通一个扫描周期
M8002
运行监控.当PLC执行用户程序时,M8000为ON;停止执行时,M8000为OFF
M8000
M8000～M8255
特殊辅助继电器
PLC在运行时电源突然断电,断电保持继电器在重新通电后将保持断电前的状态
M500～M3071
断电保持辅助继电器
共有500点,PLC在运行时电源突然断电,输出继电器和M0～M499将全部变为OFF
M0～M499
通用辅助继电器
功 能
元 件 编 号
辅助继电器类型
3.状态继电器(S)
状态继电器(S)是适用于编写顺序控制程序的一种编程元件,与步进顺控指令配合使用.状态继电器(S)的类型和编号如表8-7所示.
在不使用步进顺控指令时,状态继电器S可以作为辅助继电器使用.供报警用的状态继电器可用于外部故障诊断的输出.
表8-7 状态继电器的类型和编号
100
S900～S999
报警用状态继电器
400
S500～S899
断电保持状态继电器
没有断电保持功能,但是可以用程序将它们设定为有断电保持功能
480
S20～S499
通用状态继电器
供返回原点使用
10
S10～S19
回零状态继电器
10
S0～S9
初始状态继电器
备 注
数量
编 号
类 型
4.定时器(T)
PLC中的定时器T相当于继电接触器控制系统中的时间继电器.FX2N系列PLC可以为用户提供256个定时器,编号为T0～T255.其中常规定时器246个,积算定时器10个.常规定时器没有保持功能,在输入电路断开或停电时自动复位(清零);积算定时器具有保持功能,在输入电路断开或停电时保持当前值,当输入再接通或者重新通电时,计数器在原有值的基础上继续累计.每一个定时器都有一个设定定时时间的设定值寄存器(一个字长),一个对标准时钟脉冲计数的计数器(一个字长)和一个用来存储输出触点状态的映像寄存器(位寄存器),这三个存储单元使用同一元件号.
5.计数器(C)
FX2N系列PLC提供了两类计数器,一类是内部计数器,它是PLC在执行扫描操作时对内部信号X,Y,M,S,T,C等进行计数的计数器,要求输入信号的接通或断开时间应大于PLC的扫描周期;另一类是高速计数器,其响应速度高,对于频率较高的计数就需采用高速计数器.其功能都是设定预置数,当计数器输入端信号从OFF变为ON时,计数器减1或加1,计数值减为零或者加到设定值时,计数器ON.计数器的种类和编号如表8-9所示
表8-9 计数器的种类和编号
C251～C255
2相A-B型高速计数器
C246～C250
1相2输入双向高速计数器
C241～C245
1相带起动/复位端子高速计数器
用于高速计数器的输入端只有6点(X0～X5),如果其中一个被占用,就不能再用于其他高速计数器或者其他用途,因此只能有6个高速计数器同时工作
C235～C240
1相无起动/复位端子高速计数器
高速计数器
C220～C234
断电保护型
计数设定值为 –2147483648～+2147483647
C200～C219
通用型
32位加/减计数器
C100～C199
断电保护型
计数设定值为 1～32767
C0～C99
通用型
16位加计数器
内部计数器
备 注
编 号
种 类
注:高速计数器的详细使用请参阅FX2N的用户手册.
7.数据寄存器(D)
一个复杂的PLC控制系统需要存储大量的工作参数和数据,一般都存储在数据寄存器中.FX2N系列PLC的数据寄存器的长度为双字节(16位),也可以将两个寄存器合并起来存放一个4字节(32位)数据.数据寄存器的种类和编号如表8-10所示.
表8-10 数据寄存器的种类和编号
Z0～Z7
V0～V7
变址寄存器
D8000～D8255
特殊数据寄存器
D512～D7999
D200～D511
D200～D7999
断电保持数据寄存器
在PLC的运行状态,只要不改写,原有数据不会丢失.当PLC由运行(RUN)到停止(STOP)时,该类数据寄存器的数据均为零.当特殊辅助继电器M8033置"1",PLC由RUN转为STOP时,数据可以保持
D0～D199
通用数据寄存器
备 注
编 号
种 类
8.1.3 FX2N系列PLC的基本指令系统
FX2N系列PLC有27条基本指令,两条步进顺控指令,128种(298条)功能指令(或称为应用指令).下面主要介绍基本指令的名称,助记符,功能等,其他指令请参阅FX2N的用户手册.FX2N系列PLC的基本指令见表8-11.
表8-11 FX2N系列PLC基本指令一览表
在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲信号
Y,M
下降沿微分指令
PLF
在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲信号
Y,M
上升沿微分指令
PLS
清除动作保持,当前值及寄存器清零
Y,M,S,T,C,D
复位
RST
线圈接通保持指令
Y,M,S
置位
SET
驱动线圈的输出指令
Y,M,S,T,C
输出
OUT
用来进行上升沿检测的指令,仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期
X,Y,M,S,T,C
与脉冲上升沿
ANDP
和前面的元件实现逻辑与,用于常闭触点串联
X,Y,M,S,T,C
与反
ANI
和前面的元件实现逻辑与,用于常开触点串联
X,Y,M,S,T,C
与
AND
用来进行下降沿检测的指令,仅在指定元件的下降沿时接通一个扫描周期
X,Y,M,S,T,C
取脉冲下降沿
LDF
用来进行上升沿检测的指令,仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期
X,Y,M,S,T,C
取脉冲上升沿
LDP
逻辑运算开始.与母线连接的常闭触点,或触点组开始的常闭触点
X,Y,M,S,T,C
取反
LDI
逻辑运算开始.与母线连接的常开触点,或触点组开始的常开触点
X,Y,M,S,T,C
取
LD
功能和用途
可用元件
名 称
助记符
并联回路块的串联指令
回路块与
ANB
用来进行下降沿检测的指令,仅在指定元件的下降沿时接通一个扫描周期
Y,M,S,T,C
或脉冲下降沿
ORF
用来进行上升沿检测的指令,仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期
Y,M,S,T,C
或脉冲上升沿
ORP
和前面的元件实现逻辑或,用于常闭触点并联
Y,M,S,T,C
或反
ORI
和前面的元件实现逻辑或,用于常开触点并联
Y,M,S,T,C
或
OR
用来进行下降沿检测的指令,仅在指定元件的下降沿时接通一个扫描周期
Y,M,S,T,C
与脉冲下降沿
ANDF
主控电路块的终点
—
主控复位
MCR
主控电路块的起点
Y,M
主控
MC
表示程序结束
结束
END
程序中仅做空操作运行
空操作
NOP
将执行该指令之前的运算结果取反
取反
INV
将栈第一层的内容弹出来
出栈
MPP
将栈的第一层内容读出来
读栈
MRD
将运算结果(或数据)压入栈寄存器
进栈
MPS
串联回路块的并联指令
回路块或
ORB
8.2 西门子S7-200系列PLC
西门子S7系列PLC是近年推出的,包括S7-200,S7-300,S7-400等系列型号,本节以S7-200系列PLC为例进行介绍.
8.2.1 S7-200系列PLC的特点和系统配置
8.2.2 S7-200系列PLC的内部资源
8.2.3 S7-200系列PLC的指令系统
8.2.1 S7-200系列PLC的特点和系统配置
西门子S7-200系列PLC是在S5系列的基础上开发出来的,属于结构紧凑,成本较低的小型机.在运行速度方面具有简短的指令处理时间,可缩短循环周期;高速计数扩大了小型机在其他范围内的应用;高速中断处理使得单机对过程事件可以进行快速响应.而在其功能方面增加了专用模块来扩大能力,如控制步进电机的固有脉冲输出,也可以用于脉宽调制
S7-200系列PLC的主要技术指标见表8-12,基本单元见表8-13,数字量扩展模块见表8-14.S7-200系列PLC的用户程序存储器可扩展到13K步,I/O点最多可扩展7个模块.基本指令有27条,执行速度为0.8s/指令.该系列还具有多种功能模块,如模拟量模块,热电偶/热电阻模块,Modem模块,Profibus-DP模块,位置控制模块等.利用其特殊功能模块可以实现模拟量控制,位置控制和联网通信等.S7-200的功能模块见表8-15.
表8-12 S7-200系列PLC主要技术指标
2 RS-485
2 RS-485
1 RS-485
1 RS-485
1 RS-485
通信接口
内置
内置
内置
配时钟卡
配时钟卡
实时时钟
2
2
2
1
1
模拟电位器
2路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
脉冲输出(DC)
4路 20kHz
4路 20kHz
4路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
双相
6路 30kHz
6路 30kHz
6路 30kHz
4路 30kHz
4路 30kHz
单相
高速
计数器
24入/16出
24入/16出
14入/10出
8入/6出
6入/4出
本机I/O
190小时
190小时
190小时
50小时
50小时
掉电保护时间
5120字
2560字
2560字
1024字
1024字
数据存储区
8192字
4096字
4096字
2048字
2048字
程序存储区
CPU 226XM
CPU 226
CPU 224
CPU 222
CPU 221
特 性
表8-13 S7-200系列PLC基本单元
7
16
24
CPU 226XM DC/DC/DC
CPU 226XM AC/DC/Relay
7
16
24
CPU 226 DC/DC/DC
CPU 226 AC/DC/Relay
7
10
14
CPU 224 DC/DC/DC
CPU 224 AC/DC/Relay
2
6
8
CPU 222 DC/DC/DC
CPU 222 AC/DC/Relay
—
4
6
CPU 221 DC/DC/DC
CPU 221 AC/DC/Relay
晶体管输出
继电器输出
扩展模块数量
输出点数
输入点数
型 号
表8-14 S7-200系列PLC数字量扩展模块
16×继电器
16×24VDC
EM 222 DO 24VDC 16入/16继电器
16×24VDC
16×24VDC
EM 222 DO 24VDC 16入/16出
8×继电器
8×24VDC
EM 222 DO 24VDC 8入/8继电器
8×24VDC
8×24VDC
EM 222 DO 24VDC 8入/8出
4×继电器
4×24VDC
EM 222 DO 24VDC 4入/4继电器
4×24VDC
4×24VDC
EM 222 DO 24VDC 4入/4出
数字量混合模块
8×AC 120/230V
—
EM 222 DO 8×AC 120/230V
8×继电器
—
EM 222 DO 8×继电器
8×24VDC
—
EM 222 DO 8×24VDC
数字量输出模块
—
8×AC 120/230V
EM 221 DI 8×AC 120/230V
—
8×24VDC
EM 221 DI 8×24VDC
数字量输入模块
输 出
输 入
名称和描述
类 型
S7-200系列PLC有128点位存储器,64点局部存储器,1024～5120点变量存储器,4400点特殊存储器,256点定时器,256点计数器,6点32位高速计数器,256点顺序控制继电器,128个中断程序,为应用程序的设计提供了丰富的资源.
8.2.2 S7-200系列PLC的内部资源
S7-200系列PLC内部有CPU,存储器,输入/输出接口单元等硬件资源,这些硬件资源在其系统软件的支持下,使得PLC具有很强的功能.根据存储数据的性质,通常把这些数据存储器RAM命名为输入继电器区,输出继电器区,辅助继电器区,定时器区,计数器区,累加寄存器区和顺序控制继电器区等.一般把这些"继电器"称为编程元件,因此必须了解这些编程元件的符号,编号和特点.
表8-15 S7-200系列PLC功能模块
传送速率:10Mbps和100Mbps;闪存:1MB;SDRAM:8MB;最大连接数量:最多8个S7连接+1个STEP 7 Mico/WIN32连接
CP 243-1
工业以太网
通信处理器
存取AS-I接口从站的I/O数据,一个S7-200可同时操作2个AS-I接口模块.每个AS-I接口模块最多124输入/124输出
CP 243-2
AS-I接口模块
输入数量:5点;输出数量:6点
EM 253
位控模块
EM 241 Modem模块代替连于CPU通信口的外部Modem功能
EM 241
Modem
接口数:1;电气接口:RS-485;波特率:9.6Kbps～12Mbps
EM 277
Profibus-DP
热电阻型温度传感器模块,2通道输入.热电阻类型:PT-100, PT-200, PT-500, PT-1000, PT-10000;Cu-9.035;Ni-10, Ni-120, Ni-1000;R-100,R-300,R-600
EM 231 RTD
热电阻模块
热电偶型温度传感器模块,4通道输入.TC类型:S,T,R,E,N,K,J,电压:±80mV
EM 231热电偶
热电偶模块
模拟量输入,12位4通道.电压输入:直流±5V, 0～10V;电流输入:直流0～20mA
模拟量输出,12位1通道.电压输出:±10V;电流输出: 0～20mA
EM 235
模拟混合模块
模拟量输出模块,12位2通道,电压输出:±10V;电流输出: 0～20mA
EM 232
模拟输出模块
模拟量输入模块,12位4通道.电压输入:直流±5V, 0～10V;电流输入:直流0～20mA
EM 231
模拟输入模块
功 能 概 要
型 号
种 类
1.输入继电器(I)与输出继电器(Q)
S7-200系列PLC的输入继电器和输出继电器的编号由字母(存储器标识符),字节地址(十进制),分隔符和位地址(八进制)四部分组成,输入继电器和输出继电器的编号与接线端子的编号一致.S7-200系列PLC的输入/输出继电器编号见表8-16.
表8-16 S7-200系列PLC的输入/输出继电器编号
2.存储器
位存储器(M)也称为通用辅助继电器,作为控制继电器来存储中间操作状态和控制信号.S7-200系列PLC的位存储器(M)编号见表8-17.可以按位,字节,字或双字来存取位存储器区中的数据.
表8-17 S7-200系列PLC的存储器编号
3.顺序控制继电器(S)
顺序控制继电器(S)用于组织机器操作或者进入等效程序段的步骤.SCR提供控制程序的逻辑分段.S7-200系列PLC的顺序控制继电器(S)编号见表8-19,可以按位,字节,字或双字的形式来存取.
4.定时器(T)
S7-200系列PLC中,定时器可用于时间累计,其分辨率(时基增量)分为1ms,10ms,100ms三种.定时器在使用中有两种形式:
①当前值.16位有符号整数,存储定时器所累计的时间.
②定时器位.按照当前值和预置值的比较结果来置位或者复位.预置值是定时器指令的一部分.
可以用定时器地址(T+定时器号)来存取这两种形式的定时器数据.指令决定了定时器的使用形式.如果使用位操作指令则存取定时器位,如果使用字操作指令则存取定时器当前值.定时器有下列三种类型:
①接通延时定时器(TON).没有保持功能,在输入电路断开或停电时自动复位(清零).
②有记忆的接通延时定时器(TONR).具有保持功能,在输入电路断开或停电时保持当前值,当输入再接通或者重新通电时,计数在原有值的基础上继续累计.
③断开延时定时器(TOF).在输入电路断开后延时断开输出.
S7-200系列PLC的定时器号和分辨率都有明确规定,见表8-20.
5.计数器(C)
S7-200系列PLC提供了两类四种计数器,一类是内部计数器,它是PLC在执行扫描操作时对内部信号I,Q,M,T,C等进行计数的计数器,要求输入信号的接通或断开时间应大于PLC的扫描周期,分为减计数器,增计数器和增/减计数器;另一类是高速计数器,其响应速度高,对较高频率信号的计数必须采用高速计数器.其功能都是设定预置数,当计数器输入端信号从OFF变为ON时,计数器减1或加1,计数值减为零或者加到设定值时,计数器ON.S7-200系列PLC计数器的种类和编号见表8-21.
8.2.3 S7-200系列PLC的指令系统
S7-200系列PLC有106条逻辑指令,常用指令如表8-22所示.使用梯形图(LAD)编程时以每个独立的网络块为单位,所有网络块组合在一起就是梯形图程序;使用语句表(STL)编程时,如果也以每个独立的网络块为单位,则STL程序和LAD程序基本上是一一对应的,而且两者可以通过编程软件相互转换.这里介绍常用的指令功能和用途,其他指令请参阅S7-200的用户手册.
8.3 欧姆龙CPM1A系列PLC
欧姆龙PLC包括微型机的CPM1A,CPM2A,CPM2,CPM2AH,CPM2AE,SRM1等系列,中小型机C20,CJ1,C200H,C200H,CQM1,CQM1H等系列,大中型机CS1D,CS1,C500,C1000H,C1000F,C2000H,CVM1,CVM1D和CV系列.本节以CPM1A系列PLC为例进行介绍.
8.3.1 CPM1A系列PLC的特点和系统配置
欧姆龙CPM1A系列PLC属于结构紧凑,成本较低的微型机,在CPU单元中装配了10～40点的输入/输出端子,为一体化组件型的PLC.通过扩展I/O单元可增设3个20点的输入/输出.增加了实现平稳输入/输出动作的输入滤波器功能,外部输入中断功能,快速响应输入功能,间隔定时器中断功能,高速计数器功能,模拟设定定时器功能,对应上位机链接和1:1链接及NT链接功能.采用快速闪存,无电池的内存支持得以实现,使得维护简单化.这些功能使得欧姆龙CPM1A系列PLC在自动控制领域得到了广泛的应用.
8.3.2 CPM1A系列PLC内部资源
1.输入继电器与输出继电器
输入继电器和输出继电器(IR)区是PLC系统外部输入/输出设备状态的映像区,共有20个通道,地址为000～019.每个通道对应一个I/O单元,每个继电器与I/O单元的一个I/O端子相对应.CPM1A系列PLC的输入/输出继电器区位号见表8-27.
直接映像外部输入信号的位称为输入位,编程时可根据需要按任意顺序,任意次数使用这些输入位,但这些位不能用于输出指令.
直接控制外部输出设备的位称为输出位,编程时每个输出位只能被使用一次,但可以无限制地用于输入和其他输出的条件.
3.定时器/计数器
定时器/计数器区(TC)是一个独立的数据区,编号范围为000～127,共为用户提供128个定时器/计数器.在编程时使用TIM,TIMH(FUN15),CNT,CNTR(FUN12)来存储定时器和计数器数据.这个区只能以通道为单位使用,用来存储定时器/计数器(TIM/CNT)的设定值(SV)和当前值(PV).TIM/CNT的编号是三位数字.要指定一个定时器或计数器,先输入TIM或CNT的三位编号(例如TIM001或CNT126),对于TIMH和CNTR,需先输入与功能码对应的编号.
一旦一个特定的编号已经被指定,其他任何定时器和计数器就不能再次使用同一编号.
定时器/计数器区在电源故障期间保持定时器/计数器的设定值(SV)和计数器的当前值(PV),但不保持定时器的当前值(PV).
8.3.3 CPM1A系列PLC指令系统
CPM1A系列PLC有着丰富的指令可供选择使用,使复杂的控制过程变得十分容易.根据功能可将这些指令分为基本指令和特殊功能指令两大类.基本指令包括输入/输出和逻辑"与","或","非"等运算,可实现对输入/输出点的简单操作.特殊功能指令包括定时器/计数器指令,数据移位和传送指令,数据比较指令,算术运算指令,数值转换指令,逻辑运算指令,程序分支和跳转指令,子程序指令,中断控制指令,步进指令和其他操作系统指令等.下面介绍常用的指令功能和用途,其他指令请参阅CPM1A的用户手册.常用指令见表8-31.
8.1三菱FX2N系列PLC
8.2西门子S7-200系列PLC
8.3欧姆龙CPM1A系列PLC
8.1三菱FX2N系列PLC
三菱小型PLC共分为F和FX两大系列,FX系列是日本三菱公司近年推出的,它包含了FX0,FX2,FX0S,FX0N,FX2C,FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC等系列型号,本节以FX2N系列PLC为例进行介绍.
8.1.1 FX2N系列PLC的特点和系统配置
8.1.2 FX2N系列PLC的内部资源
8.1.3 FX2N系列PLC的基本指令系统
8.1.1 FX2N系列PLC的特点和系统配置
三菱公司FX2N系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点,其基本单元,扩展单元和扩展模块的高度和宽度相等,相互之间的连接无需使用基板,仅通过扁平电缆连接,紧密拼装后组成一个长方形的整体.
FX2N系列PLC的基本单元如表8-1所示,扩展单元如表8-2所示,扩展模块如表8-3所示.FX2N系列PLC的用户程序存储器可扩展到16k步,I/O点最多可扩展到256点.
表8-1 FX2N系列PLC基本单元
48～64
64
64
FX2N-128MT-001
—
FX2N-128MR-001
48～64
40
40
FX2N-80MT-001
FX2N-80MS-001
FX2N-80MR-001
48～64
32
32
FX2N-64MT-001
FX2N-64MS-001
FX2N-64MR-001
48～64
24
24
FX2N-48MT-001
FX2N-48MS-001
FX2N-48MR-001
24～32
16
16
FX2N-32MT-001
FX2N-32MS-001
FX2N-32MR-001
24～32
8
8
FX2N-16MT-001
—
FX2N-16MR-001
晶体管输出
晶闸管输出
继电器输出
扩展模块
可用点数
输出
点数
输入
点数
型 号
表8-2 FX2N系列PLC扩展单元
48～64
24
24
FX2N-48ET
—
FX2N-48ER
24～32
16
16
FX2N-32ET
—
FX2N-32ER
晶体管输出
晶闸管输出
继电器输出
扩展模块
可用点数
输出
点数
输入
点数
型 号
表8-3 FX2N系列PLC扩展模块
表8-4 FX2N系列PLC特殊功能模块
FX0N转接器连接用板(不需要电源)
FX2N-CNV-BD
RS-485通信用板(用于计算机链路,并联链路)
FX2N-485-BD
RS-232C通信用板(用于连接外围设备)
FX2N-422-BD
RS-232C通信用板(用于连接各种RS-232设备)
FX2N-232-BD
数字电位器,模拟量8点
FX2N-8AV-BD
功能扩展板
RS-232通信用,1通道
FX2N-232IF
通信模块
热电偶型温度传感器模块,4通道输入
FX2N-4AD-TC
PT-100型温度传感器模块,4通道输入
FX2N-4AD-PT
温度传感器模块
模拟量输出模块,12位4通道,电压输出:±10V,电流输出:4～20mA
FX2N-4DA
模拟输出模块
模拟量输入模块,12位4通道,电压输入:直流±10V,电流输入:直流±20mA
FX2N-4AD
模拟输入模块
单轴定位模块,4点输入,6点输出.可进行单轴定位和中断定位处理,最大脉冲200kHz
FX2N-10PG
运动控制模块
实现高精度的角度位置检测
FX2N-1RM-SET
凸轮控制模块
实现PID控制,可以设置响应速度和PID常数
FX2N-2LC
PID模块
高速计数模块,1相1输入,1相2输入:最大50kHz,2相输入:最大50kHz
FX2N-1HC
高速计数
脉冲输出模块,单轴用,最大频率100kHz,顺序控制程序控制
FX2N-1PG
定位高速
功 能 概 要
型 号
种 类
8.1.2 FX2N系列PLC的内部资源
FX2N系列PLC内部有CPU,存储器,输入/输出接口单元等硬件资源,这些硬件资源在其系统软件的支持下,使PLC具有很强的功能.对一个特定的控制对象,就需要编写相应的控制程序,因此在PLC的RAM存储区中应具备可以存放数据的存储单元.由于PLC是从继电接触器控制系统发展而来的,并为了便于电气技术人员容易学习和接受,因此将存放数据的存储单元用继电器来命名.按照存储数据的性质,这些数据存储器RAM被命名为输入继电器区,输出继电器区,辅助继电器区,状态继电器区,定时器区,计数器区,数据寄存器区和变址寄存器区等.这些继电器通常被称为编程元件,用户在编程时必须了解这些编程元件的符号,编号和特性.
1.输入继电器(X)与输出继电器(Y)
输入继电器(X)是PLC接受外部开关量输入信号的窗口.PLC将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器中,即输入继电器中.外部输入电路接通时,对应的映像寄存器为ON("1"状态),表示该输入继电器的常开触点闭合,常闭触点断开.输入继电器的状态唯一地取决于外部输入信号,不可能由用户通过程序来控制,因此,在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈.
输出继电器(Y)是PLC向外部负载发送信号的窗口.输出继电器用来将PLC的输出信号传送给输出模块,再由后者驱动外部负载.
FX2N系列PLC的输入继电器和输出继电器的元件用字母和八进制数表示,输入继电器,输出继电器的编号与接线端子的编号一致.FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件编号如表8-5所示.
表8-5 FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件号
Y0～Y267
184点
Y0～Y77
64点
Y0～Y47
40点
Y0～Y37
32点
Y0～Y27
24点
Y0～Y17
16点
Y0～Y7
8点
输出
X0～X267
184点
X0～X77
64点
X0～X47
40点
X0～X37
32点
X0～X27
24点
X0～X17
16点
X0～X7
8点
输入
扩展时
FX2N-128M
FX2N-80M
FX2N-64M
FX2N-48M
FX2N-32M
FX2N-16M
型 号
形式
2.辅助继电器(M)
FX2N系列PLC内部有很多辅助继电器(M),辅助继电器和PLC外部无任何直接联系,其线圈只能由PLC内部程序控制.
在FX2N系列PLC中,除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外,其他编程元件的编号均采用十进制.各类辅助继电器编号和功能如表8-6所示.
表8-6 辅助继电器元件号和功能
M8033的线圈"通电"时,PLC由RUN进入STOP状态后,映像寄存器与数据寄存器的内容保持不变
M8033
分别是10ms,100ms,1s,1min时钟脉冲
M8011～M8014
锂电池电压降低显示.锂电池电压下降至规定值时变为ON,提醒及时更换电池
M8005
初始化脉冲.仅在PLC运行开始瞬间接通一个扫描周期
M8002
运行监控.当PLC执行用户程序时,M8000为ON;停止执行时,M8000为OFF
M8000
M8000～M8255
特殊辅助继电器
PLC在运行时电源突然断电,断电保持继电器在重新通电后将保持断电前的状态
M500～M3071
断电保持辅助继电器
共有500点,PLC在运行时电源突然断电,输出继电器和M0～M499将全部变为OFF
M0～M499
通用辅助继电器
功 能
元 件 编 号
辅助继电器类型
3.状态继电器(S)
状态继电器(S)是适用于编写顺序控制程序的一种编程元件,与步进顺控指令配合使用.状态继电器(S)的类型和编号如表8-7所示.
在不使用步进顺控指令时,状态继电器S可以作为辅助继电器使用.供报警用的状态继电器可用于外部故障诊断的输出.
表8-7 状态继电器的类型和编号
100
S900～S999
报警用状态继电器
400
S500～S899
断电保持状态继电器
没有断电保持功能,但是可以用程序将它们设定为有断电保持功能
480
S20～S499
通用状态继电器
供返回原点使用
10
S10～S19
回零状态继电器
10
S0～S9
初始状态继电器
备 注
数量
编 号
类 型
4.定时器(T)
PLC中的定时器T相当于继电接触器控制系统中的时间继电器.FX2N系列PLC可以为用户提供256个定时器,编号为T0～T255.其中常规定时器246个,积算定时器10个.常规定时器没有保持功能,在输入电路断开或停电时自动复位(清零);积算定时器具有保持功能,在输入电路断开或停电时保持当前值,当输入再接通或者重新通电时,计数器在原有值的基础上继续累计.每一个定时器都有一个设定定时时间的设定值寄存器(一个字长),一个对标准时钟脉冲计数的计数器(一个字长)和一个用来存储输出触点状态的映像寄存器(位寄存器),这三个存储单元使用同一元件号.
5.计数器(C)
FX2N系列PLC提供了两类计数器,一类是内部计数器,它是PLC在执行扫描操作时对内部信号X,Y,M,S,T,C等进行计数的计数器,要求输入信号的接通或断开时间应大于PLC的扫描周期;另一类是高速计数器,其响应速度高,对于频率较高的计数就需采用高速计数器.其功能都是设定预置数,当计数器输入端信号从OFF变为ON时,计数器减1或加1,计数值减为零或者加到设定值时,计数器ON.计数器的种类和编号如表8-9所示
表8-9 计数器的种类和编号
C251～C255
2相A-B型高速计数器
C246～C250
1相2输入双向高速计数器
C241～C245
1相带起动/复位端子高速计数器
用于高速计数器的输入端只有6点(X0～X5),如果其中一个被占用,就不能再用于其他高速计数器或者其他用途,因此只能有6个高速计数器同时工作
C235～C240
1相无起动/复位端子高速计数器
高速计数器
C220～C234
断电保护型
计数设定值为 –2147483648～+2147483647
C200～C219
通用型
32位加/减计数器
C100～C199
断电保护型
计数设定值为 1～32767
C0～C99
通用型
16位加计数器
内部计数器
备 注
编 号
种 类
注:高速计数器的详细使用请参阅FX2N的用户手册.
7.数据寄存器(D)
一个复杂的PLC控制系统需要存储大量的工作参数和数据,一般都存储在数据寄存器中.FX2N系列PLC的数据寄存器的长度为双字节(16位),也可以将两个寄存器合并起来存放一个4字节(32位)数据.数据寄存器的种类和编号如表8-10所示.
表8-10 数据寄存器的种类和编号
Z0～Z7
V0～V7
变址寄存器
D8000～D8255
特殊数据寄存器
D512～D7999
D200～D511
D200～D7999
断电保持数据寄存器
在PLC的运行状态,只要不改写,原有数据不会丢失.当PLC由运行(RUN)到停止(STOP)时,该类数据寄存器的数据均为零.当特殊辅助继电器M8033置"1",PLC由RUN转为STOP时,数据可以保持
D0～D199
通用数据寄存器
备 注
编 号
种 类
8.1.3 FX2N系列PLC的基本指令系统
FX2N系列PLC有27条基本指令,两条步进顺控指令,128种(298条)功能指令(或称为应用指令).下面主要介绍基本指令的名称,助记符,功能等,其他指令请参阅FX2N的用户手册.FX2N系列PLC的基本指令见表8-11.
表8-11 FX2N系列PLC基本指令一览表
在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲信号
Y,M
下降沿微分指令
PLF
在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲信号
Y,M
上升沿微分指令
PLS
清除动作保持,当前值及寄存器清零
Y,M,S,T,C,D
复位
RST
线圈接通保持指令
Y,M,S
置位
SET
驱动线圈的输出指令
Y,M,S,T,C
输出
OUT
用来进行上升沿检测的指令,仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期
X,Y,M,S,T,C
与脉冲上升沿
ANDP
和前面的元件实现逻辑与,用于常闭触点串联
X,Y,M,S,T,C
与反
ANI
和前面的元件实现逻辑与,用于常开触点串联
X,Y,M,S,T,C
与
AND
用来进行下降沿检测的指令,仅在指定元件的下降沿时接通一个扫描周期
X,Y,M,S,T,C
取脉冲下降沿
LDF
用来进行上升沿检测的指令,仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期
X,Y,M,S,T,C
取脉冲上升沿
LDP
逻辑运算开始.与母线连接的常闭触点,或触点组开始的常闭触点
X,Y,M,S,T,C
取反
LDI
逻辑运算开始.与母线连接的常开触点,或触点组开始的常开触点
X,Y,M,S,T,C
取
LD
功能和用途
可用元件
名 称
助记符
并联回路块的串联指令
回路块与
ANB
用来进行下降沿检测的指令,仅在指定元件的下降沿时接通一个扫描周期
Y,M,S,T,C
或脉冲下降沿
ORF
用来进行上升沿检测的指令,仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期
Y,M,S,T,C
或脉冲上升沿
ORP
和前面的元件实现逻辑或,用于常闭触点并联
Y,M,S,T,C
或反
ORI
和前面的元件实现逻辑或,用于常开触点并联
Y,M,S,T,C
或
OR
用来进行下降沿检测的指令,仅在指定元件的下降沿时接通一个扫描周期
Y,M,S,T,C
与脉冲下降沿
ANDF
主控电路块的终点
—
主控复位
MCR
主控电路块的起点
Y,M
主控
MC
表示程序结束
结束
END
程序中仅做空操作运行
空操作
NOP
将执行该指令之前的运算结果取反
取反
INV
将栈第一层的内容弹出来
出栈
MPP
将栈的第一层内容读出来
读栈
MRD
将运算结果(或数据)压入栈寄存器
进栈
MPS
串联回路块的并联指令
回路块或
ORB
8.2 西门子S7-200系列PLC
西门子S7系列PLC是近年推出的,包括S7-200,S7-300,S7-400等系列型号,本节以S7-200系列PLC为例进行介绍.
8.2.1 S7-200系列PLC的特点和系统配置
8.2.2 S7-200系列PLC的内部资源
8.2.3 S7-200系列PLC的指令系统
8.2.1 S7-200系列PLC的特点和系统配置
西门子S7-200系列PLC是在S5系列的基础上开发出来的,属于结构紧凑,成本较低的小型机.在运行速度方面具有简短的指令处理时间,可缩短循环周期;高速计数扩大了小型机在其他范围内的应用;高速中断处理使得单机对过程事件可以进行快速响应.而在其功能方面增加了专用模块来扩大能力,如控制步进电机的固有脉冲输出,也可以用于脉宽调制
S7-200系列PLC的主要技术指标见表8-12,基本单元见表8-13,数字量扩展模块见表8-14.S7-200系列PLC的用户程序存储器可扩展到13K步,I/O点最多可扩展7个模块.基本指令有27条,执行速度为0.8s/指令.该系列还具有多种功能模块,如模拟量模块,热电偶/热电阻模块,Modem模块,Profibus-DP模块,位置控制模块等.利用其特殊功能模块可以实现模拟量控制,位置控制和联网通信等.S7-200的功能模块见表8-15.
表8-12 S7-200系列PLC主要技术指标
2 RS-485
2 RS-485
1 RS-485
1 RS-485
1 RS-485
通信接口
内置
内置
内置
配时钟卡
配时钟卡
实时时钟
2
2
2
1
1
模拟电位器
2路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
脉冲输出(DC)
4路 20kHz
4路 20kHz
4路 20kHz
2路 20kHz
2路 20kHz
双相
6路 30kHz
6路 30kHz
6路 30kHz
4路 30kHz
4路 30kHz
单相
高速
计数器
24入/16出
24入/16出
14入/10出
8入/6出
6入/4出
本机I/O
190小时
190小时
190小时
50小时
50小时
掉电保护时间
5120字
2560字
2560字
1024字
1024字
数据存储区
8192字
4096字
4096字
2048字
2048字
程序存储区
CPU 226XM
CPU 226
CPU 224
CPU 222
CPU 221
特 性
表8-13 S7-200系列PLC基本单元
7
16
24
CPU 226XM DC/DC/DC
CPU 226XM AC/DC/Relay
7
16
24
CPU 226 DC/DC/DC
CPU 226 AC/DC/Relay
7
10
14
CPU 224 DC/DC/DC
CPU 224 AC/DC/Relay
2
6
8
CPU 222 DC/DC/DC
CPU 222 AC/DC/Relay
—
4
6
CPU 221 DC/DC/DC
CPU 221 AC/DC/Relay
晶体管输出
继电器输出
扩展模块数量
输出点数
输入点数
型 号
表8-14 S7-200系列PLC数字量扩展模块
16×继电器
16×24VDC
EM 222 DO 24VDC 16入/16继电器
16×24VDC
16×24VDC
EM 222 DO 24VDC 16入/16出
8×继电器
8×24VDC
EM 222 DO 24VDC 8入/8继电器
8×24VDC
8×24VDC
EM 222 DO 24VDC 8入/8出
4×继电器
4×24VDC
EM 222 DO 24VDC 4入/4继电器
4×24VDC
4×24VDC
EM 222 DO 24VDC 4入/4出
数字量混合模块
8×AC 120/230V
—
EM 222 DO 8×AC 120/230V
8×继电器
—
EM 222 DO 8×继电器
8×24VDC
—
EM 222 DO 8×24VDC
数字量输出模块
—
8×AC 120/230V
EM 221 DI 8×AC 120/230V
—
8×24VDC
EM 221 DI 8×24VDC
数字量输入模块
输 出
输 入
名称和描述
类 型
S7-200系列PLC有128点位存储器,64点局部存储器,1024～5120点变量存储器,4400点特殊存储器,256点定时器,256点计数器,6点32位高速计数器,256点顺序控制继电器,128个中断程序,为应用程序的设计提供了丰富的资源.
8.2.2 S7-200系列PLC的内部资源
S7-200系列PLC内部有CPU,存储器,输入/输出接口单元等硬件资源,这些硬件资源在其系统软件的支持下,使得PLC具有很强的功能.根据存储数据的性质,通常把这些数据存储器RAM命名为输入继电器区,输出继电器区,辅助继电器区,定时器区,计数器区,累加寄存器区和顺序控制继电器区等.一般把这些"继电器"称为编程元件,因此必须了解这些编程元件的符号,编号和特点.
表8-15 S7-200系列PLC功能模块
传送速率:10Mbps和100Mbps;闪存:1MB;SDRAM:8MB;最大连接数量:最多8个S7连接+1个STEP 7 Mico/WIN32连接
CP 243-1
工业以太网
通信处理器
存取AS-I接口从站的I/O数据,一个S7-200可同时操作2个AS-I接口模块.每个AS-I接口模块最多124输入/124输出
CP 243-2
AS-I接口模块
输入数量:5点;输出数量:6点
EM 253
位控模块
EM 241 Modem模块代替连于CPU通信口的外部Modem功能
EM 241
Modem
接口数:1;电气接口:RS-485;波特率:9.6Kbps～12Mbps
EM 277
Profibus-DP
热电阻型温度传感器模块,2通道输入.热电阻类型:PT-100, PT-200, PT-500, PT-1000, PT-10000;Cu-9.035;Ni-10, Ni-120, Ni-1000;R-100,R-300,R-600
EM 231 RTD
热电阻模块
热电偶型温度传感器模块,4通道输入.TC类型:S,T,R,E,N,K,J,电压:±80mV
EM 231热电偶
热电偶模块
模拟量输入,12位4通道.电压输入:直流±5V, 0～10V;电流输入:直流0～20mA
模拟量输出,12位1通道.电压输出:±10V;电流输出: 0～20mA
EM 235
模拟混合模块
模拟量输出模块,12位2通道,电压输出:±10V;电流输出: 0～20mA
EM 232
模拟输出模块
模拟量输入模块,12位4通道.电压输入:直流±5V, 0～10V;电流输入:直流0～20mA
EM 231
模拟输入模块
功 能 概 要
型 号
种 类
1.输入继电器(I)与输出继电器(Q)
S7-200系列PLC的输入继电器和输出继电器的编号由字母(存储器标识符),字节地址(十进制),分隔符和位地址(八进制)四部分组成,输入继电器和输出继电器的编号与接线端子的编号一致.S7-200系列PLC的输入/输出继电器编号见表8-16.
表8-16 S7-200系列PLC的输入/输出继电器编号
2.存储器
位存储器(M)也称为通用辅助继电器,作为控制继电器来存储中间操作状态和控制信号.S7-200系列PLC的位存储器(M)编号见表8-17.可以按位,字节,字或双字来存取位存储器区中的数据.
表8-17 S7-200系列PLC的存储器编号
3.顺序控制继电器(S)
顺序控制继电器(S)用于组织机器操作或者进入等效程序段的步骤.SCR提供控制程序的逻辑分段.S7-200系列PLC的顺序控制继电器(S)编号见表8-19,可以按位,字节,字或双字的形式来存取.
4.定时器(T)
S7-200系列PLC中,定时器可用于时间累计,其分辨率(时基增量)分为1ms,10ms,100ms三种.定时器在使用中有两种形式:
①当前值.16位有符号整数,存储定时器所累计的时间.
②定时器位.按照当前值和预置值的比较结果来置位或者复位.预置值是定时器指令的一部分.
可以用定时器地址(T+定时器号)来存取这两种形式的定时器数据.指令决定了定时器的使用形式.如果使用位操作指令则存取定时器位,如果使用字操作指令则存取定时器当前值.定时器有下列三种类型:
①接通延时定时器(TON).没有保持功能,在输入电路断开或停电时自动复位(清零).
②有记忆的接通延时定时器(TONR).具有保持功能,在输入电路断开或停电时保持当前值,当输入再接通或者重新通电时,计数在原有值的基础上继续累计.
③断开延时定时器(TOF).在输入电路断开后延时断开输出.
S7-200系列PLC的定时器号和分辨率都有明确规定,见表8-20.
5.计数器(C)
S7-200系列PLC提供了两类四种计数器,一类是内部计数器,它是PLC在执行扫描操作时对内部信号I,Q,M,T,C等进行计数的计数器,要求输入信号的接通或断开时间应大于PLC的扫描周期,分为减计数器,增计数器和增/减计数器;另一类是高速计数器,其响应速度高,对较高频率信号的计数必须采用高速计数器.其功能都是设定预置数,当计数器输入端信号从OFF变为ON时,计数器减1或加1,计数值减为零或者加到设定值时,计数器ON.S7-200系列PLC计数器的种类和编号见表8-21.
8.2.3 S7-200系列PLC的指令系统
S7-200系列PLC有106条逻辑指令,常用指令如表8-22所示.使用梯形图(LAD)编程时以每个独立的网络块为单位,所有网络块组合在一起就是梯形图程序;使用语句表(STL)编程时,如果也以每个独立的网络块为单位,则STL程序和LAD程序基本上是一一对应的,而且两者可以通过编程软件相互转换.这里介绍常用的指令功能和用途,其他指令请参阅S7-200的用户手册.
8.3 欧姆龙CPM1A系列PLC
欧姆龙PLC包括微型机的CPM1A,CPM2A,CPM2,CPM2AH,CPM2AE,SRM1等系列,中小型机C20,CJ1,C200H,C200H,CQM1,CQM1H等系列,大中型机CS1D,CS1,C500,C1000H,C1000F,C2000H,CVM1,CVM1D和CV系列.本节以CPM1A系列PLC为例进行介绍.
8.3.1 CPM1A系列PLC的特点和系统配置
欧姆龙CPM1A系列PLC属于结构紧凑,成本较低的微型机,在CPU单元中装配了10～40点的输入/输出端子,为一体化组件型的PLC.通过扩展I/O单元可增设3个20点的输入/输出.增加了实现平稳输入/输出动作的输入滤波器功能,外部输入中断功能,快速响应输入功能,间隔定时器中断功能,高速计数器功能,模拟设定定时器功能,对应上位机链接和1:1链接及NT链接功能.采用快速闪存,无电池的内存支持得以实现,使得维护简单化.这些功能使得欧姆龙CPM1A系列PLC在自动控制领域得到了广泛的应用.
8.3.2 CPM1A系列PLC内部资源
1.输入继电器与输出继电器
输入继电器和输出继电器(IR)区是PLC系统外部输入/输出设备状态的映像区,共有20个通道,地址为000～019.每个通道对应一个I/O单元,每个继电器与I/O单元的一个I/O端子相对应.CPM1A系列PLC的输入/输出继电器区位号见表8-27.
直接映像外部输入信号的位称为输入位,编程时可根据需要按任意顺序,任意次数使用这些输入位,但这些位不能用于输出指令.
直接控制外部输出设备的位称为输出位,编程时每个输出位只能被使用一次,但可以无限制地用于输入和其他输出的条件.
3.定时器/计数器
定时器/计数器区(TC)是一个独立的数据区,编号范围为000～127,共为用户提供128个定时器/计数器.在编程时使用TIM,TIMH(FUN15),CNT,CNTR(FUN12)来存储定时器和计数器数据.这个区只能以通道为单位使用,用来存储定时器/计数器(TIM/CNT)的设定值(SV)和当前值(PV).TIM/CNT的编号是三位数字.要指定一个定时器或计数器,先输入TIM或CNT的三位编号(例如TIM001或CNT126),对于TIMH和CNTR,需先输入与功能码对应的编号.
一旦一个特定的编号已经被指定,其他任何定时器和计数器就不能再次使用同一编号.
定时器/计数器区在电源故障期间保持定时器/计数器的设定值(SV)和计数器的当前值(PV),但不保持定时器的当前值(PV).
8.3.3 CPM1A系列PLC指令系统
CPM1A系列PLC有着丰富的指令可供选择使用,使复杂的控制过程变得十分容易.根据功能可将这些指令分为基本指令和特殊功能指令两大类.基本指令包括输入/输出和逻辑"与","或","非"等运算,可实现对输入/输出点的简单操作.特殊功能指令包括定时器/计数器指令,数据移位和传送指令,数据比较指令,算术运算指令,数值转换指令,逻辑运算指令,程序分支和跳转指令,子程序指令,中断控制指令,步进指令和其他操作系统指令等.下面介绍常用的指令功能和用途,其他指令请参阅CPM1A的用户手册.常用指令见表8-31.
