CJM硬件組成及工作原理實(shí)用

會(huì)計(jì)學(xué)1CJM硬件組成及工作原理實(shí)用3.I/O模塊

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

ID211模塊及接線端子圖第2頁(yè)/共24頁(yè)

OC211模塊及接線端子圖第3頁(yè)/共24頁(yè)DC輸入 16點(diǎn) CJ1W-ID211 32點(diǎn) CJ1W-ID231/232 64點(diǎn) CJ1W-ID261/262AC輸入 16點(diǎn) CJ1W-IA1118點(diǎn) 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(yè)/共24頁(yè)CJ1基本I/O單元（2）繼電器輸出 8點(diǎn) CJ1W-OC201 16點(diǎn) CJ1W-OC211晶體管輸出 8點(diǎn) CJ1W-OD201/202 16點(diǎn) CJ1W-OD211/212 32點(diǎn) CJ1W-OD231 32點(diǎn) CJ1W-OD232/233 64點(diǎn) CJ1W-OD261/263雙向可控硅輸出8點(diǎn) 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(yè)/共24頁(yè)4.功能模塊

除開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊外，PLC的其他輸入輸出功能由功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)功能模塊占用多個(gè)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(hào)一般為標(biāo)準(zhǔn)的傳感器型號(hào)（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(hào)一般為標(biāo)準(zhǔn)傳感器信號(hào)（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(hào)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(yīng)用溫度控制系統(tǒng)中。第6頁(yè)/共24頁(yè)

4）高速計(jì)數(shù)模塊，該模塊用于處理高頻開(kāi)關(guān)量信號(hào)，可接旋轉(zhuǎn)編碼器等，廣泛應(yīng)用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中。

5）PID模塊，該模塊可按多種PID算法對(duì)模擬量進(jìn)行控制，廣泛應(yīng)用于過(guò)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(jī)通訊構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可與多臺(tái)PLC構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。

7）其他周邊設(shè)備。PLC可帶打印機(jī)，CRT觸摸屏、鍵盤等外設(shè)，這些外設(shè)須通過(guò)相應(yīng)的功能模塊與PLC連接。第7頁(yè)/共24頁(yè)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(guò)程，采用等效電路來(lái)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(lái)收集被控設(shè)備的信息和操作指令。輸出部分的作用是驅(qū)動(dòng)外部被控負(fù)載。內(nèi)部控制電路的作用是對(duì)從輸入部分得到的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理，并判斷哪些功能應(yīng)輸出。第8頁(yè)/共24頁(yè)P(yáng)LC的等效電路圖第9頁(yè)/共24頁(yè)2.PLC的工作過(guò)程

循環(huán)掃描的工作機(jī)制。PLC的巡回掃描，即使對(duì)整個(gè)程序巡回執(zhí)行的過(guò)程，就是說(shuō)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(jī)。PLC開(kāi)機(jī)后，一直在周而復(fù)始的循環(huán)掃描，并執(zhí)行軟件設(shè)計(jì)好的任務(wù)。

PLC的工作過(guò)程，正常情況下，一個(gè)用戶程序掃描周期由3個(gè)階段組成。

1）輸入采樣階段。送到PLC端子的輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換、光電隔離、濾波處理等一系列電路進(jìn)入緩沖器等待采樣，CPU采樣允許，外界信號(hào)才能進(jìn)入內(nèi)存。在PLC的存儲(chǔ)器中，有一個(gè)專門存放I/O信號(hào)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(yè)/共24頁(yè)

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(chǔ)器中按步序號(hào)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(dāng)某個(gè)輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出模塊隔離和功率放大后，執(zhí)行輸出使外部負(fù)載通電工作。這時(shí)輸出鎖存器的內(nèi)容要等到下一個(gè)掃描周期的輸出階段才會(huì)被刷新。第11頁(yè)/共24頁(yè)3.PLC執(zhí)行用戶程序的過(guò)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(shè)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(shè)備第12頁(yè)/共24頁(yè)第二講CJ1系列存儲(chǔ)器域CJ1/CJ1M的內(nèi)存分配（表1）第13頁(yè)/共24頁(yè)CJ1/CJ1M的內(nèi)存分配（表2）第14頁(yè)/共24頁(yè)第三講PLC工程應(yīng)用系統(tǒng)的組成一、傳送機(jī)上的高速篩選作業(yè)

通過(guò)傳感器的輸入和輸出響應(yīng)實(shí)現(xiàn)高速無(wú)差異的加工速度控制。

第15頁(yè)/共24頁(yè)二、包裝瓶灌注控制輸送機(jī)、噴嘴和灌注行程均可進(jìn)行同步控制。

第16頁(yè)/共24頁(yè)三、套標(biāo)機(jī)整體解決方案套標(biāo)機(jī)整體解決方案

套標(biāo)機(jī)是一種將筒標(biāo)自動(dòng)切斷，準(zhǔn)確套入容器的包裝機(jī)械，配合后道熱收縮工序，將標(biāo)簽完好地固定于容器適當(dāng)位置。套標(biāo)機(jī)的使用大大降低了套標(biāo)環(huán)節(jié)的人力物力，現(xiàn)已廣泛應(yīng)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(shè)備。

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的套標(biāo)機(jī)能達(dá)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(lái)越多的世界知名果汁飲料生產(chǎn)商希望通過(guò)提高整線生產(chǎn)速度獲得更大利潤(rùn)。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐，OMRON以CP1H為核心的系統(tǒng)配置，可以幫助客戶穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)600bpm的速度。

第17頁(yè)/共24頁(yè)套標(biāo)機(jī)的工藝流程如下圖所示第18頁(yè)/共24頁(yè)工藝流程圖