第2章CP1HPLC的硬件系統(tǒng)

第2章CP1HPLC的硬件系統(tǒng)PLC采用典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，是專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的特殊計(jì)算機(jī)。PLC的硬件組成主要包括CPU、存儲(chǔ)器、電源、基本I/O單元、擴(kuò)展設(shè)備等。本章重點(diǎn)：CP1HPLC的系統(tǒng)特點(diǎn)、輸入/輸出單元組成與接線方法、存儲(chǔ)區(qū)分配。本章難點(diǎn)：存儲(chǔ)區(qū)分配。第2章CP1HPLC的硬件系統(tǒng)2.1CP1HPLC的基本結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)特點(diǎn)2.2CPU單元2.3CP1HPLC的輸入/輸出單元2.4CP1HPLC的模擬量輸入/輸出單元2.5CP1HPLC的存儲(chǔ)區(qū)分配2.6CP1HPLC的I/O擴(kuò)展2.1CP1HPLC的基本結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)特點(diǎn)2.1.1CP1HPLC的基本結(jié)構(gòu)2個(gè)七段數(shù)碼管USB端口模擬電位器外部模擬設(shè)定輸入電池存儲(chǔ)盒2.1.2CP1HPLC的系統(tǒng)特點(diǎn)（1）處理速度快（2）程序容量與I/O容量大（3）整體式結(jié)構(gòu)（4）軟硬件兼容性好（5）系統(tǒng)擴(kuò)展性好（6）高速性能強(qiáng)（7）功能塊編程語言簡(jiǎn)便（8）程序組織模塊結(jié)構(gòu)化（9）串行通信功能強(qiáng)RS-232、RS-422A/485選件板可以進(jìn)行PLC通信、上位機(jī)通信、變頻器通信等。（10）USB通信方式便捷CP1HPLC與上位機(jī)連接，采用CX-P6.1以上軟件對(duì)CP1H進(jìn)行編程與監(jiān)控。2.2CPU單元2.2.1CP1H的CPU單元類型及其特點(diǎn)CP1H-□□□□□□□類型：X、XA、Y內(nèi)置通用輸入輸出點(diǎn)數(shù)：20、40輸入類別：D：直流輸入輸出類別：R：繼電器T:晶體管（漏）T1：晶體管（源）電源類別：A：交流220VD：直流24VX型CP1H的CPU單元輸入24點(diǎn)、輸出16點(diǎn)4軸高速計(jì)數(shù)、4軸脈沖輸出最多可擴(kuò)展至320個(gè)I/O點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)溫度傳感器、模擬量輸入輸出等擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)RS-232C可實(shí)現(xiàn)RS-485通信可實(shí)現(xiàn)DeviceNet、以太網(wǎng)等通信XA型CP1H的CPU單元基本功能與X型CP1H相同XA型CP1H內(nèi)置了模擬量電壓/電流輸入4點(diǎn)和模擬量電壓/電流輸出2點(diǎn)Y型CP1H的CPU單元輸入12點(diǎn)、輸出8點(diǎn)，最多可擴(kuò)展至300點(diǎn)Y型CP1H內(nèi)置了1MHz脈沖專用輸入2點(diǎn)和1MHz脈沖專用輸出2點(diǎn)。XA型主機(jī)Y型主機(jī)2.2.2CPU單元結(jié)構(gòu)（1）工作指示燈指示燈表示PLC所處的工作狀態(tài)。POWER：上電RUN：運(yùn)行ERR/ALM：錯(cuò)誤、警告INH：輸出中斷BKUP：PLC寫入程序、參數(shù)或數(shù)據(jù)PRPHL：CPU通過外設(shè)端口通信（2）七段顯示數(shù)碼管可以顯示單元版本、CPU單元的故障代碼、存儲(chǔ)盒傳送狀態(tài)、模擬電位器值變更狀態(tài)和用戶自定義代碼信息等。（3）模擬電位器使A642中數(shù)據(jù)在00～FFH（0～255）范圍變化（4）外部模擬量輸入連接器輸入0～10V電壓，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，存儲(chǔ)在A643中。注意：不要超過11V?。?）撥動(dòng)開關(guān)模擬電位器右邊，用于設(shè)置PLC的基本參數(shù)。（6）存儲(chǔ)盒（7）電源與接地端子電源端子：AC220V、DC24V接地端子：功能接地：AC電源型，抗干擾、防電擊保護(hù)接地：防止靜電（8）選件板槽位CP1H可以安裝選件板：RS-232C、RS-422A/485安裝時(shí)請(qǐng)拆下槽位的蓋板。同時(shí)按壓蓋板上下的鎖桿便可解鎖，將其拔出。安裝選件板時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)上下方向，切實(shí)壓入直到發(fā)出咔噠聲。（9）擴(kuò)展功能CPM1A系列擴(kuò)展單元最多7臺(tái)包括：I/O擴(kuò)展、模擬量擴(kuò)展、溫度傳感器擴(kuò)展、CompoBus/S單元、DeviceNet單元）CJ系列擴(kuò)展單元CJ單元適配器：CP1W-EXT01最多2塊使用I/O連接電纜CP1W-CN811，可延長80cm。2.3CP1HPLC的輸入/輸出單元2.3.1CP1HPLC輸入單元的用法1.開關(guān)量輸入單元40點(diǎn)的CP1H有24個(gè)輸入點(diǎn)0CH0.00~0.111CH1.00~1.112.脈沖量輸入端子普通開關(guān)量輸入端子輸入信號(hào)有頻率限制。需要高速脈沖輸入時(shí)，就要采用特殊脈沖量輸入端子。有普通開關(guān)量輸入端子集成脈沖功能。有專門脈沖量輸入單元，如Y型CP1H的輸入單元。2.3.2CP1HPLC輸入單元的工作原理輸入單元有直流型、交流型、交直流型等。以直流型為例介紹。2.3.3CP1HPLC輸出單元的用法1.開關(guān)量輸出單元40點(diǎn)的CP1H有16個(gè)輸入點(diǎn)100CH0.00~0.07101CH101.00~101.072.脈沖量的輸出端子普通開關(guān)量輸出端子輸出信號(hào)有頻率限制。需要高速脈沖輸出時(shí)（例如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、PWM驅(qū)動(dòng)等），就要采用特殊脈沖量輸出端子。有普通開關(guān)量輸出端子集成脈沖功能。有專門脈沖量輸出單元，如Y型CP1H的輸入單元。2.3.4CP1HPLC輸出單元的工作原理PLC輸出單元分類：繼電器、晶閘管、晶體管1.繼電器型輸出單元可以帶交直流負(fù)載負(fù)載電壓范圍寬帶負(fù)載能力強(qiáng)動(dòng)作速度慢壽命短2.晶體管型輸出單元漏型輸出直流負(fù)載速度快壽命長過載能力差2.4CP1HPLC的模擬量輸入/輸出單元XA型CP1H集成了4入2出的模擬量通道。內(nèi)置模擬輸入切換開關(guān)(僅限XA型)將各模擬輸入在電壓輸入下使用還是電流輸入下使用間切換。2.5CP1HPLC的存儲(chǔ)區(qū)分配2.5.1存儲(chǔ)器概述CP1H型PLC的存儲(chǔ)器分為5部分：用戶程序存儲(chǔ)區(qū)、I/O存儲(chǔ)區(qū)、參數(shù)區(qū)、內(nèi)置閃存和存儲(chǔ)盒。I/O存儲(chǔ)區(qū)：I/O繼電器區(qū)（CIO）、內(nèi)部輔助繼電器區(qū)（WR）、保持繼電器區(qū)（HR）、特殊輔助繼電器區(qū)（AR）、暫時(shí)存儲(chǔ)區(qū)（TR）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（DM）、定時(shí)器（TIM）、計(jì)數(shù)器（CNT）2.5.2數(shù)據(jù)區(qū)域結(jié)構(gòu)1.工作位和工作字可以用存儲(chǔ)器中的某些位和字控制其他位。2.標(biāo)志位和控制位最高位(15)、最低位(00)字變量：區(qū)域簡(jiǎn)稱+3~5位字地址。DM12500位變量：字地址+位地址。000015或0.153.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二進(jìn)制：“0”或”1”；繼電器狀態(tài)；一個(gè)通道16位二進(jìn)制數(shù)；無符號(hào)數(shù)、有符號(hào)數(shù)。十六進(jìn)制數(shù)：0~F十進(jìn)制：BCD碼符號(hào)變量：ASCII碼不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換：直接轉(zhuǎn)換、相關(guān)指令。2.5.3CIO區(qū)（0000~6143）作用：輸入輸出、工作位、通信等輸入繼電器區(qū)：0~16CH輸出繼電器區(qū)：100~116CH模擬量輸入輸出區(qū)：200~211CHController鏈接區(qū)：1000~1199CH串行PLC鏈接區(qū)：3100~3189CHDeviceNet鏈接區(qū)：3200~3799CH2.5.4內(nèi)部輔助繼電器區(qū)（W000~W511）只能在程序中調(diào)用的繼電器。相當(dāng)于程序中的中間變量?？梢晕粚ぶ芬部梢宰謱ぶ?。內(nèi)部輔助繼電器有兩部分：CIO區(qū)中未使用部分，如1200CH~1499CH。W000~W511，優(yōu)先使用。2.5.5保持繼電器區(qū)（H000~H511）與內(nèi)部輔助繼電器區(qū)相同可以作為工作位使用。當(dāng)系統(tǒng)工作方式改變、電源中斷或PLC操作停止時(shí)，保持區(qū)數(shù)據(jù)保持不變。掉電保持功能！2.5.6特殊輔助繼電器區(qū)（A000~A959）系統(tǒng)預(yù)置了自診斷發(fā)現(xiàn)的異常標(biāo)志、初始設(shè)定標(biāo)志、操作標(biāo)志、控制位及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視數(shù)據(jù)等。例如：輸入中斷高速計(jì)數(shù)器脈沖輸出變頻器控制2.5.7暫時(shí)存儲(chǔ)繼電器區(qū)（TR00~TR15）用于存儲(chǔ)程序分支點(diǎn)的數(shù)據(jù)，適用于那些輸出有許多分支點(diǎn)的場(chǎng)合。2.5.8定時(shí)器區(qū)（T0~T4096）不能重復(fù)使用使用時(shí)注意精度、量程、設(shè)定值、時(shí)到標(biāo)志等2.5.9計(jì)數(shù)器區(qū)（C0~C4096）不能重復(fù)使用使用時(shí)注意量程、設(shè)定值、計(jì)到標(biāo)志、復(fù)位等2.5.10數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（D0~D32767）以字（16位）單位來讀寫的通用數(shù)據(jù)區(qū)域，不能按位單位進(jìn)行指定（讀寫）。掉電保持！功能：讀寫區(qū)特殊I/O單元區(qū)域Modbus-RTU簡(jiǎn)易主站數(shù)據(jù)內(nèi)存的間接尋址1.二進(jìn)制模式尋址（帶@的D）將指定的數(shù)據(jù)內(nèi)存的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為BIN值，指定以此為地址的數(shù)據(jù)內(nèi)存。2.BCD模式（帶＊的D）將指定的數(shù)據(jù)內(nèi)存的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為BCD值，指定以此為地址的數(shù)據(jù)內(nèi)存。2.5.11變址寄存器（IR0～I(xiàn)R15）采用寄存器間接指定，是保存I/O存儲(chǔ)器物理地址的專用寄存器。1.寄存器間接尋址以該寄存器IR0～I(xiàn)R15的內(nèi)容作為I/O存儲(chǔ)器有效地址的間接指定I/O存儲(chǔ)器的地址的方法。2.5.12數(shù)據(jù)寄存器（DR0~DR15）作為在寄存器間接尋址的一種的偏移變址時(shí)使用的專用的寄存器?；罚鹤冎芳拇嫫髌频刂罚?32768~+327672.5.13任務(wù)標(biāo)志（TK00~TK31）TK0～TK31適用于周期執(zhí)行任務(wù)No.00～31。為周期執(zhí)行任務(wù)為執(zhí)行狀態(tài)（RUN）時(shí)，為1（ON）；為不可執(zhí)行狀態(tài)（INI）或待機(jī)狀態(tài)（WAIT）時(shí)，為0（OFF）的標(biāo)志。本標(biāo)志僅適用周期執(zhí)行任務(wù)。與中斷