1、计算机科学与工程学院第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.1 2.1 可编程控制器的硬件系统可编程控制器的硬件系统2.2 2.2 可编程控制器的可编程控制器的软件及编程语言软件及编程语言2.3 2.3 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理2.4 2.4 CPM-2ACPM-2A系统配置系统配置2.5 PLCPLC中的几个基本概念中的几个基本概念 思考题与习题二思考题与习题二 第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.1 可编程控制器的硬件系统可编程控制器的硬件系统 PLC实质上是一种工业控制计算机,只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编
2、程语言,故PLC与计算机的组成十分相似。从硬件结构看,它也有中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口、电源等,其硬件结构如图2-1所示。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 图2-1 PLC的硬件结构框图 第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 图图2.1 PLC的基本组成的基本组成中央处理单元(CPU)系统存储器用户存储器输入部件输出部件外设接口I/O扩展口编程器电源可编程序控制器至现场用户设备接触器指示灯电磁阀电源模拟量输出来自用户设备按钮选择开关限位开关电源模拟量输入输出设备输出设备输入设备输入设备 I/OI/O扩展扩展 单元单元 特殊功特殊功 能单元能单元主机主机输出单
3、元输出单元输入单元输入单元 电电 源源外设接口外设接口I/O/O扩扩展展口口存存 储储 器器 系统程序系统程序 存储器存储器 C P U 用户程序用户程序 存储器存储器盒式磁带机盒式磁带机打印机打印机EPROMEPROM写入器写入器 上位计算机上位计算机 PLCPLC编程器编程器可编程终端可编程终端PTPT 整体式整体式 PLC的基本组成框图的基本组成框图 组合式组合式 PLC的基本组成框图的基本组成框图 系系 统统 总总 线线通信单元通信单元 控控 制制 系系 统统 现现 场场 过过 程程CPU单元单元输出单元输出单元 编程器编程器PLC或或上位计算机上位计算机智能智能I/O单元单元输入单元
4、输入单元 输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；CPU指挥指挥PLC完成各种预定的功能完成各种预定的功能 检查、校验用户程序，发现错误即报警；检查、校验用户程序，发现错误即报警；执行用户程序、驱动外部输出设备动作；执行用户程序、驱动外部输出设备动作；诊断故障、记忆故障信息并报警。诊断故障、记忆故障信息并报警。1.CPU单元单元系统程序存储器系统程序存储器 存储系统系统程序存储系统系统程序用户程序存储器用户程序存储器 存储系统用户程序存储系统用户程序工作数据存储器工作数据存储器 存储工作数据存储工作数据 2.存储器存储器 PLC与外部设备联系的桥梁与外部
5、设备联系的桥梁 开关量输入单元开关量输入单元 开关量输出单元开关量输出单元 直流输入单元直流输入单元 交流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶体管输出单元晶闸管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元继电器输出单元 3.输入输入/输出单元输出单元 直流输入电路直流输入电路COM+5VLEDSR3R1AR2CT 内内 部部 电电 路路滤波滤波 光电耦合光电耦合 外部开关外部开关 输入点的输入点的状态显示状态显示 输入点输入点 公共端公共端 交流输入电路交流输入电路LED+5VAR2TCOMSCR1 内内 部部 电电 路路R3滤波滤波 光电耦合光电耦合 输入点的输入点的状态显示状态显示 外部开关外部开
6、关 输入点输入点 晶体管输出电路晶体管输出电路COMT2LEDDFU+5V内内 部部 电电 路路T1R1R2R3负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 晶闸管输出电路晶闸管输出电路COMLEDR2 C TFU内内 部部 电电 路路R1负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 继电器输出电路继电器输出电路COMLED J R内内 部部 电电 路路负载负载输出点的输出点的状态显示状态显示 继电器继电器 机械机械触点触点 公共端公共端 输出点输出点 PLC由开关式稳压电源为内部电路供电由开关式稳压电源为内部
7、电路供电抗干扰性能好抗干扰性能好 有的有的PLC能向外部提供能向外部提供24V的直流的直流电源电源 可作为输入单元连接的外部设备的电源可作为输入单元连接的外部设备的电源 开关电源开关电源输入电压范围宽输入电压范围宽体积小体积小重量轻重量轻效率高效率高 4.电源单元电源单元I/O扩展端口扩展端口 5.I/O扩展端口扩展端口C28PI/O扩展端口扩展端口 CPM1A的外设端口和的外设端口和I/O扩展端口扩展端口I/O扩展单元扩展单元A/D转换单元转换单元 I/O扩展端口可以连接的设备举例扩展端口可以连接的设备举例 I/O扩展端口连接扩展器的示意图扩展端口连接扩展器的示意图 CPM1A主机主机与与I
8、/O扩展器扩展器的连接的连接主机主机I/O扩展器扩展器连接电缆连接电缆 6.外设外设端口端口外设端口外设端口盒式磁带机盒式磁带机打印机打印机EPROM写入器写入器 上位计算机上位计算机 PLC 可编程终端可编程终端PTPT编程器编程器 编程器是对编程器是对PLC进行操作的工具进行操作的工具 专专 用用 编编 程程 器器 在装有专用编程软件的计算机上编程在装有专用编程软件的计算机上编程 简易编程器简易编程器 直插式、便携式直插式、便携式 计算机辅助编程计算机辅助编程 图形编程器图形编程器 7.编程工具编程工具显示屏显示屏工作方式工作方式选择开关选择开关编程位编程位主机主机监控位监控位运行位运行位
9、编程器编程器键盘键盘指令键指令键数字键数字键编辑键编辑键清除键清除键键盘键盘显示屏显示屏工作方式工作方式选择开关选择开关 CPM1A主机与编程器的连接主机与编程器的连接 CPM1A主机与编程器的连接主机与编程器的连接计算机计算机编程编程 软件软件PLC专用电缆专用电缆计算机计算机编程编程 软件软件PLC 通通 信信适配器适配器RS-232电缆电缆 智能单元本身是一个独立的系统智能单元本身是一个独立的系统CPU、系统程序、存储器、与外界相连的接口、系统程序、存储器、与外界相连的接口 它们有自己的：它们有自己的：对组合式对组合式PLC：智能单元是智能单元是PLC系统的一个模块系统的一个模块与与CP
10、U单元通过系统总线相连接单元通过系统总线相连接在在CPU单元的协调管理下独立地进行工作单元的协调管理下独立地进行工作 对整体式对整体式PLC：主机通过主机通过I/O扩展接口与智能单元连接扩展接口与智能单元连接 8.智能单元智能单元第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.2 可编程控制器的软件及编程语言可编程控制器的软件及编程语言 2.2.1 PLC的软件系统的软件系统1.系统软件系统软件1)系统管理程序2)用户指令解释程序3)标准程序模块和系统调用2.用户程序用户程序2.2.2 PLC的编程语言的编程语言1.梯形图编程梯形图编程3.顺序功能流程图编程顺序功能流程图编程 2.指令语句表编程指
11、令语句表编程 顺序功能流程图编程(SFC)是一种较新的编程方法。它的作用是用功能图来表达一个顺序控制过程。梯形图表达式是在原电器控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的。它的最大优点是形象、直观和实用,为广大电气技术人员所熟知,是PLC的主要编程语言。指令语句表语言类似于微机中的助记符语言。它是可编程控制器最基础的编程语言。所谓指令语句表编程,是用一个或几个容易记忆的字符来代表可编程控制器的某种操作功能。2.2.2 PLC的编程语言的编程语言 逻辑功能图逻辑功能图 梯梯 形形 图图 逻辑方程式逻辑方程式 语语 句句 表表 1.1.梯形图编程语言梯形图编程语言 两种梯形图的继电器符号
12、图对照两种梯形图的继电器符号图对照 物理继电器物理继电器 PLC继电器继电器常开常开常闭常闭 触触 点点线线 圈圈 梯形图编程语言是一种图形语言梯形图编程语言是一种图形语言 000000100001000PLC控制控制00001SB2KMKM继电器继电器 控控 制制SB1 2.两种控制的梯形图比较两种控制的梯形图比较线圈线圈线圈线圈常开触点常开触点常开触点常开触点常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点图示是用图示是用OMRONOMRON公司公司CPM1CPM1型机的自保持电路梯形图。这里型机的自保持电路梯形图。这里01000的触点与启动触点的触点与启动触点0000000000并联。当并联。当0000
13、000000接通接通,01000工作工作后后,01000线圈可由自己的触点保持。若线圈可由自己的触点保持。若0000100001通通,则则01000断。断。物理继电器物理继电器继电器需硬接线连接继电器需硬接线连接触点个数有限触点个数有限PLC继电器继电器继电器用程序软连接继电器用程序软连接触点个数无限触点个数无限继电器的接线改变继电器的接线改变控制功能改变控制功能改变PLC的用户程序改变的用户程序改变 控制功能改变控制功能改变 3.两种控制中继电器的区别两种控制中继电器的区别 二、二、语句表编程语言语句表编程语言 用助记符表示指令的功能用助记符表示指令的功能 多条指令语句的组合构成了语句表多条
14、指令语句的组合构成了语句表 程序程序 指令语句是指令语句是PLC用户程序的基础元素用户程序的基础元素LD 00000OR 01000 AND NOT 00001OUT 0100000000010000100000001梯形图程序梯形图程序 语句表程序语句表程序 第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 PLC的指令语句为操作码操作数 或 操作码标识符参数其中,操作码用来指定要执行的功能,告诉CPU应该进行什么操作;操作数内包含执行该操作所必需的信息,告诉CPU用什么地方的东西来执行此操作。具体指令的说明在后面的章节有详细的介绍。表2-1是图2-2所示梯形图相对应的指令表。地址 指令 数据 000
15、0 LD 0000 0001 OR 0506 0002 AND NOT 0001 0003 OUT 0506 第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.3 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理 2.3.1 PLC2.3.1 PLC控制系统的等效工作电路控制系统的等效工作电路 PLC控制系统的等效工作电路可分为三部分,即输入部分、内部控制电路和输出部分。输入部分采集输入信号,输出部分就是系统的执行部件。这两部分与继电器控制电路相同。内部控制电路通过编程方法实现控制逻辑,用软件编程代替继电器电路的功能。其等效工作电路如图5-4所示。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 图 2-4 PL
16、C控制系统的等效工作电路 第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 5.3.2 5.3.2 扫描工作方式扫描工作方式 这种分时操作的过程称为CPU对程序的扫描。扫描是一种形象化的术语,用作描述CPU是如何完成分配给它的各种任务的方式。扫描从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始,在无中断或跳转控制的情况下,按存储地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序,也就是顺序逐条执行用户程序,直到程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期,然后再从头开始扫描,并周而复始地重复。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 5.3.3 PLC5.3.3 PLC的工作过程的工作过程PLC的工作过程就是程序执行过程
17、。PLC投入运行后,便进入程序执行过程。它分为三个阶段进行,即输入采样(或输入处理)阶段、程序执行(或程序处理)阶段和输出刷新(或输出处理)阶段,如图5-5所示。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 图 2-5 PLC程序执行的过程 读读读读读读写写写写 执行用户程序执行用户程序 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执行用户程序的过程执行用户程序的过程010010100000000 00001 01000输输入入端端子子输输入入电电路路用户输入设备用户输入设备输入映像寄存器输入映像寄存器输输出出电电路路输输出出端端子子元件映像寄存器元件映像寄存器输出锁存器输出
18、锁存器 用户输出设备用户输出设备第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.3.4 PLC2.3.4 PLC对输入对输入/输出的处理规则输出的处理规则总结上面分析的程序执行过程,可以得出PLC对输入输出的处理规则,如图2-6所示。对应于图中的数字标号说明如下:图 2-6 PLC对输入/输出的处理规则 第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.4 OMRON公司公司CPM2A型机的系统配置型机的系统配置2.4.1 CPM2A型机的系统组成型机的系统组成用OMRON公司CPM2A型机组成PLC控制系统,最小配置为一台基本单元和一台编程器。在整体式PLC中,输入、输出继电器的点数及接线端子是固定的
19、。因此,首先应当明确哪些外部端子是可用的。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 内部继电器区（内部继电器区（IR）特殊辅助继电器区（特殊辅助继电器区（SR）暂存继电器区（暂存继电器区（TR）保持继电器区（保持继电器区（HR）辅助记忆继电器区（辅助记忆继电器区（AR）链接继电器区（链接继电器区（LR）定时器定时器/计数器区（计数器区（TC）数据存储区（数据存储区（DM）第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 CPM1A内部器件的编号内部器件的编号 内部器件以通道形式的编号内部器件以通道形式的编号 通道编号为通道编号为2、3、4位数不等位数不等 每个通道内
20、有每个通道内有16个继电器（个继电器（0015）例：某继电器的编号为例：某继电器的编号为01006。则：该继电器的通道编号为则：该继电器的通道编号为010、位编号为位编号为06。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 1.内部继电器区（内部继电器区（IR）IR 区区（000231）分为）分为 两两 部部 分分输入输入/输出继电器区：输出继电器区：000019(可以直接对外输出）可以直接对外输出）内部辅助继电器区内部辅助继电器区:200231(不能直接对外输出不能直接对外输出)000、001：用于主机的输入通道的编号：用于主机的输入通道的编号002009：I/O 扩展单元的输入通道编号扩展单元的
21、输入通道编号010011：用于主机的输出通道的编号：用于主机的输出通道的编号012019：I/O 扩展单元的输出通道编号扩展单元的输出通道编号没被使用的没被使用的IR通道，可作为内部辅助继电器使用。通道，可作为内部辅助继电器使用。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 输入输入1818点点 30 30点主机点主机输出输出1212点点输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器输入输入1212点点输出输出8 8点点 扩展器扩展器 例：例：30点的主机，连接三个点的主机，连接三个20点的扩展器。点的扩展器。其其I/O点编号分配：点编号分配
22、：0000000011010000100700100001050110001103002000021101200012070030000311013000130700400004110140001407第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.特殊辅助继电器区（特殊辅助继电器区（SR）SR区（区（231255）分为前、后两部分）分为前、后两部分232251：常以通道为单位使用常以通道为单位使用252255 用于存储工作状态、产生脉冲信号等。用于存储工作状态、产生脉冲信号等。232249 没作表中指定功能时，可作内辅助继电器用没作表中指定功能时，可作内辅助继电器用250、251 只能按表中的功
23、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 的状态只可利用、不可改变。的状态只可利用、不可改变。前前后后第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 3.暂存继电器区（暂存继电器区（TR）4.保持继电器区（保持继电器区（HR）该区继电器（该区继电器（HR00HR19）编号要冠以）编号要冠以HR。该区继电器（该区继电器（TR0TR7）编号要冠以）编号要冠以TR。用于存储梯形图中分之点之前的用于存储梯形图中分之点之前的 ON/OFF 状态。状态。同一程序中，某一编号的同一程序中，某一编号的TR继电器不可重复使用。继电器不可重复使用。保持继电器具有掉电保持
24、功能。保持继电器具有掉电保持功能。该区继电器可以通道或位为单位使用。该区继电器可以通道或位为单位使用。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 5.辅助记忆继电器区（辅助记忆继电器区（AR）该区继电器（该区继电器（AR00AR15）编号要冠以）编号要冠以AR。AR区继电器具有掉电保持功能区继电器具有掉电保持功能AR区继电器用于保存区继电器用于保存PLC的各种工作状态。的各种工作状态。根据该区某些继电器的状态，可了解根据该区某些继电器的状态，可了解PLC的工的工作状况。作状况。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 6.链接继电器区（链接继电器区（LR）该区通道（该区通道（LR00LR15）编号要
25、冠以）编号要冠以LRCPM1A与本系列或本公司其他与本系列或本公司其他PLC进行进行1：1链接通信时，要用使用链接通信时，要用使用LR区进行数据链接。区进行数据链接。不作不作1：1链接通信时，链接通信时，LR区可作内部辅助继区可作内部辅助继电器用。电器用。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 7.定时器定时器/计数器区（计数器区（TR）000127定时器分类定时器分类普通定时器普通定时器高速定时器高速定时器计数器分类计数器分类普通计数器普通计数器可逆计数器可逆计数器计数器有掉电保持功能，定时器没有此功能。计数器有掉电保持功能，定时器没有此功能。同一程序中，计数器和定时器不能使用同一编号。同一
26、程序中，计数器和定时器不能使用同一编号。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 8.数据存储区（数据存储区（DM）DM0000DM1023 DM6144DM6655 该区继电器只能以通道为单位使用！该区继电器只能以通道为单位使用！该区继电器具有掉电保持功能。该区继电器具有掉电保持功能。该区继电器分为三部分该区继电器分为三部分 可读写区：可读写区：DM0000DM0999、DM1022DM1023故障履历存储区：故障履历存储区：DM1000DM1021不作该用途时，可作普通数据存储器用。不作该用途时，可作普通数据存储器用。只读存储区：只读存储区：DM6144DM6599第2 章 可编程控制器的结
27、构及工作原理 系统设定区：系统设定区：DM6600DM6655系统设定区的设定内容见表系统设定区的设定内容见表2.5。若系统设定区的设定出错，则辅助记忆继电器的若系统设定区的设定出错，则辅助记忆继电器的对应位为对应位为ON。系统设定区的设定内容，可在指定时间读取。系统设定区的设定内容，可在指定时间读取。系统设定区的设定错误，只能用初始化来处理。系统设定区的设定错误，只能用初始化来处理。系统设定区的设定内容可用编程工具写入。系统设定区的设定内容可用编程工具写入。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 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
28、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。2.4.2 通道通道第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 通道分配是指对PLC的每个通道或每个继电器都分配给一个地址号，以便PLC能够识别。一般PLC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。PLC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PLC机外部的接线端子，直接与PLC外部的设备打交道，也有人称之为输入/
29、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。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 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。2.4.3CPM2A型机的通道分配型机的通道分配内部继电器可以分为三大部分：000009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
30、用于扩展单元。1)内部继电器(IR)010019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。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 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2.5.5所示。020049和200227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。在输入输出通
31、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。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 表2.5.5 CPM2A的I/O及其通道分配CPU单元扩展单元30点I/O输入18点：00000000110010000105输出12点：0100001007011000100320点I/O输入12点：0020000211输出8点：0120001207 20点I/O输入12点：0030000311输出8点：013000130720点I/O输入12点：0040000411输出8点：014000140740点I/O输入24点：00000000110010000111输出16点：01000010070
32、11000100720点I/O输入12点：0020000211输出8点：012000120720点I/O输入12点：0030000311输出8点：013000130720点I/O输入12点：0040000411输出8点：014000140760点I/O输入36点：000000001100100001110020000211输出24点：01000010070110001007012000120720点I/O输入12点：0030000311输出8点：013000130720点I/O输入12点：0040000411输出8点：014000140720点I/O输入12点：0050000511输出8点：0
33、150001507第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2)特殊继电器(SR)228255共有28个通道。228231是在CPM1基础上新加的内容232251通道通常是以通道为单位使用的。除了25200之外，对所有的SR，用户只能使用其状态而不能改变其状态。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 表表3.4.6 CPM2A为特殊继电器一览表为特殊继电器一览表地址地址定义定义228229脉冲输出脉冲输出0 PV230231脉冲输出脉冲输出1 PV232235宏指令输入区不使用宏时可作宏指令输入区不使用宏时可作IR用用236239宏指令输出区不使用宏时可作宏指令输出区不使用宏时可作IR用用240
34、243中断中断03计数器设定值中断不使用计数器模式时可作计数器设定值中断不使用计数器模式时可作IR用用244247中断中断03计数器当前值计数器当前值-1中断不使用计数器模式时可作中断不使用计数器模式时可作IR用用248249高速计数器当前值区不使用高速计数器时可作高速计数器当前值区不使用高速计数器时可作IR用用250251模拟电位器模拟电位器01设定值存入区设定值存入区25200高速计数器复位标志高速计数器复位标志25204脉冲输出脉冲输出0 PV复位位复位位25205脉冲输出脉冲输出1 PV复位位复位位第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 25208外设通信口复位标志25209RS-23
35、2C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2530025307故障码存储区25308电池错25309扫描周期超过100 ms标志25312改变RS232C口设置25313常ON25314常OFF25315运行第一扫描周期标志254001分钟时钟脉冲表表3.4.6 CPM2A为特殊继电器一览表为特殊继电器一览表第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 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
36、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表表3.4.6 CPM2A为特殊继电器一览表为特殊继电器一览表第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 HR00HR19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。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TR0TR7顺序编号的8个暂存继电器。其具体使用可参阅有关章节。4)保持继电器(HR)第2 章 可编程控制器的结
37、构及工作原理 AR00AR23共有28个通道384点。用户可以通过AR中相应位的状态了解系统的运行情况如：AR15中为四位BCD的扫描周期当前值，单位是0.1ms，在系统运行中将不断的自动写入最新周期值，当运行停止时该通道并不复位，数据仍可以使用。5)辅助继电器(AR)第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 表3.4.7 CPM2A辅助继电器一览表地址定义AR020811扩展单元连接数AR080003RS232C通信错误代码*AR0804RS232C错误标志*AR0805RS232C发送允许标志*AR0806RS232C接受完成标志*AR0807RS232C接受溢出标志*AR080811外围设
38、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*AR09RS232C接受计数器*AR100015电源断电次数第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 表3.4.7 CPM2A辅助继电器一览表AR11000717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
39、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*第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 AR1300DM66006614中有异常AR1301DM66156644中有异常AR1302DM66456655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AR1310DM66146599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AR140015扫描周期最大值AR150015扫描周期最
40、小值AR1721时钟/日历数据*AR23断电计数器*表3.4.7 CPM2A辅助继电器一览表第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 定时器和计数器在CPM2A中是统一编号的，000127共有128个。系统断电时，定时器复位，计数器保持断电前的状态不变。6)链接继电器(LR)LR00LR15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)第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 用于存储内部数据，操作中只能以通道为单位，不能以点为单位 通道地址分为三部分：DM0000DM2447为程序读写区，用户程序可以自由使用。
41、DM6144DM6559为只读区，用户不能用程序改写其中内容。DM6600DM6655为系统设置区，用来设定各种系统参数。系统设定区的内容只能用编程器写入，不能用程序改写。8)数据存储区数据存储区(DM)第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 表表3.4.8 CPM2A系统设置区一览表系统设置区一览表通道点定义DM66000007电源ON时的工作方式DM66000815电源ON时的工作方式设定DM66010811电源ON时IOM保持/不保持设定DM66011215电源ON时S/R保持/不保持设定DM66020003用户程序存储器可写/不可写设定DM66020407编程器信息英文/日文显示DM6
42、6160007RS232C口服务时间设定*DM66160815RS232C口服务时间使能*DM66170007外围设备通信口服务时间设定第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 表表3.4.8 CPM2A系统设置区一览表系统设置区一览表DM66170815外围设备通信口服务时间设定有效/无效DM66180007扫描监视时间设定DM66180815扫描监视有效/无效DM66190015扫描周期可变/不可变DM662000030000000002输入滤波时间设定DM662004070000300004输入滤波时间设定DM662008110000500006输入滤波时间常数设定DM6620121500
43、00700011输入滤波时间常数设定DM66210007001CH输入滤波时间常数设定DM66210815002CH输入滤波时间常数设定DM66220007003CH输入滤波时间常数设定DM66220815004CH输入滤波时间常数设定DM66230007005CH输入滤波时间常数设定DM66230815006CH输入滤波时间常数设定DM66240007007CH输入滤波时间常数设定DM66240815008CH输入滤波时间常数设定第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 通道点定义DM66250007009CH输入滤波时间常数设定DM66280023输入00003的中断输入设定DM662804
44、07输入00004的中断输入设定DM66280811输入00005的中断输入设定DM66281215输入00006的中断输入设定DM66290003脉冲输出0坐标系统*DM66290407脉冲输出1坐标系统*DM66420023高速计数器模式设定DM66420407高速计数器复位方式设定DM66420815高速计数器使用/不使用设定DM66450003RS232C通信设定选择器*DM66450407RS232C口STC控制设定*第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 DM664508111:1链接RS232C口链接字*DM66451215RS232C口通信方式*DM66460007RS232C
45、口波特率*DM66460815RS232C口帧格式*DM66470015RS232C口传输延时*DM66480007RS232C口上位链接节点号*DM66480811RS232C口无约规启动代码使能*DM66481215RS232C口无约规终止代码使能*DM66490007RS232C口无约规启动代码设定*DM66490815RS232C口无约规终止代码设定或接受字节数*DM66500007上位链接总线外围设备通信标准格式DM66500811外围设备通信口1:1链接区域设定DM66501215外围设备通信口使用模式设定第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 DM66510007上位链接外围设备
46、通信口波特率设定DM66510815上位链接外围设备通信口帧格式设定DM66520015上位链接外围设备通信口发送延时设定DM66530007上位链接外围设备通信上位链接模式设定DM66530811外围口无约规启动代码使能*DM66531215外围口无约规终止代码使能*DM66540007外围口无约规启动代码设定*DM66540815外围口无约规终止代码设定或接受字节数*DM66550003故障履历存入方法设定DM66550811扫描周期超出/不超出设定DM66551215电池错误检测测定*第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 2.5 PLC中的几个基本概念中的几个基本概念 (1)继电器：它
47、在PC中也称编程元件，它包括线圈、常开触点和常闭触点。常开触点：常用符号为，受PC输入开关量或PC内部相应线圈的控制，当PC输入接通或相应的线圈通过电流时，此触点闭合。常闭触点：常用符号为 ，受控方式与常开触点相同，只是当PC输入接通或相应线圈通电时，此触点断开。线圈：PC中也称逻辑线圈，常用符号为，在PC中用它作为输出元件，以控制外部设备(如电磁阀、接触器、指示灯等)；也可以用来控制PC内部的其他触点，以构成复杂的控制逻辑。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 (2)定时器：它的作用与继电器控制中的延时继电器或时间继电器相同。常见的定时单位有0.1 s、0.2 s、1 s几种，其符号因型号
48、不同各异。日本立石公司C系列机用下列符号表示：TIM02 TIM#0142(定时预置值)符号 例子 其中圆内“”表示定时器(TIM)的编号，圆外#号后的“”表示定时预置值，定时时间=定时预置值定时单位。例中的定时器为02号，若PC内部规定的定时单位为0.1 s，则定时时间1420.1 s=14.2 s。第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 (3)计数器：它的作用是每当其计数输入端由断开(OFF)到接通(ON)时，计一个数，即计数器记录的是其输入由断到通的次数。当计数值与预置值相等时，计数器导通。有的PC(如C40P)计数端由断到通时，自动减一个数，当计数值由预置值减到0时，计数器导通，其相应
49、的触点接通或断开，可用来控制其他元件。C系列PC常用下列符号表示计数器：计数端复位端 CP CNT R#(计数预置值)第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 (4)其他元件：如时序器、加法器、编码器、减法器、译码器等。上述元件在PC内部都是由软件实现的，并不存在它们的物理实体，因此常称之为“虚拟元件”或“软元件”。将它们相互连接构成复杂控制逻辑的过程称为“软连接”，放入PLC后则是一段程序 (5)梯形图梯形图(Ladder Diagram)：第2 章 可编程控制器的结构及工作原理 思考题与习题二思考题与习题二2-1 PLC的硬件系统由哪些基本部件组成？各部件的主要作用是什么？2-2 PLC的软件包括几部分？各部分的作用是什么？2-3 PLC目前常用的编程语言有哪几种？各有何特点？2-4 简述PLC的工作方式及其工作过程。返回返回谢谢！
