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1、书名：可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆 龙机型 ISBN： 978-7-111-28914-2 作者：戴一平 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件第二章第二章 可编程序控制器的硬件系统可编程序控制器的硬件系统 可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件内容提要本章以OMRON公司的CPM1A、CPM2A、CP1H为例讲解PLC的硬件结构、基本功能和型号规格，剖析基本I/O 单元，介绍模拟量I/O 单元和特殊扩展设备。通过对 典型机型的学习，熟悉PLC的硬件配置，为进一步学习 指令系统和设计PLC控制系统打好基础。可编
2、程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件第一节 CP系列PLC简介 第二节 输入/输出单元第三节 特殊扩展单设备可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件第一节 CP系列PLC简介nCP系列：CPM1A、CPM2A、CPM2AH、CPM2AH-S 、CPM2C、CP1H、CP1L和CP1E等。除CPM2C外， 都是整体式小型PLC。n由电源、CPU、输入/输出口和程序存储器组成，称为 CPU单元（或称基本单元）。n能方便的加装扩展单元。 可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件8123456791011121CPU单元结构一、CPM1A简介1功能接地端
3、子 2电源输入端子 3保护接地端子 4状态显示LED 5输入LED 6输入端子 7扩展连接器 8输出端子 9输出LED 10直流输出电源端子 11外设端口 12模拟设定电位器 可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件I/O配置n40点I/O型有24个输入点，16个输出点，nI/O点按32配置。n24个输入点共用一个COM端子。n16个输出点分为六组，共有六个COM端，其中10.00 、10.01各占有一个，10.02、10.03合用一个，10.04 、10.05、10.06、10.07和11.00、11.01、11.02、 11.03和11.04、11.05、11.06、11.
4、07分别各四点合用 一个COM端。可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件状态显示nPWR（绿）电源指示，接通时亮，断开时灭。nRUN（绿）工作状态指示，处在运行或监控状态时 亮，处在编程状态或运行异常时灭。nERR/ ALM（红）错误/警告指示，正常时灭，出现致 命性错误时，指示灯亮； 出现警告性错误时，指示 灯闪烁时。nCOMM（橙）通信指示，PLC通过外设端口与外部设 备通信时闪烁，不通信时灭。可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件2功能简介n高速计数器n脉冲输出 n通信 n指令系统 n存储器后备 n模拟设定电位器 n输入时间常数设定 n外部中断 n快速
5、响应输入 n间隔定时中断可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件3编程工具使用编程器 使用计算机可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件4型号规格例：CPM1A-40CDR-AnCPM1A 系列n40 输入/输出总点数nC CPU单元 nD DC输入 nR 继电器输出； T 晶体管输出nA 交流电源供电； D 直流电源供电可编程控制器技术及应用 第2版 欧姆龙机型 ppt 课件1CPU单元结构RS-232C 串口二、CPM2* 简介2新增加的功能n增加新的指令 n完善中断功能、增加计数频率 n高速脉冲输出功能更加完善，频率达10Hz10kHn增加同步脉冲控制功能
6、 n增加时钟功能n完善通信功能 增加RS-232C串口3编程工具4型号规格表示方法和CPM1A一致1CPU单元结构三、CP1H 简介1）电池盖 2）工作指示LED 3）外围设备USB端口 4）7 段LED显示 5）模拟电位器 6）外部模拟设定输入 8）内置模拟输入输出 9）内置模拟输入切换开关 10）存储盒槽位 11）供给电源/输出端子台 12）输出指示LED 13）扩展I/O 单元连接器 14）选件板槽位 15）电源、接地、输入端 16）输入指示LED 状态显示nPWR（绿）电源指示，接通时亮，断开时灭。nRUN（绿）工作状态指示，处在运行或监控状态时亮， 处在编程状态或运行异常时灭。nER
7、R/ ALM（红）错误/警告指示，正常时灭，出现致命 性错误时，指示灯亮； 出现警告性错误时，指示灯闪 烁时。nINH（黄）负载切断（A500.15）为ON时亮；nBKUP（黄）程序、参数、数据内存向内置闪存（备份 存储器）写入、访问和复位时亮；PRPHL（黄）在USB 端口通信时闪烁，平时灭。n串行通信功能 n模拟电位器 n7段LED 显示n无电池运行n存储盒n程序保护n故障诊断n时钟 2. 功能简介n中断n高速计数器 50kHz ， 100kHz n脉冲输出 1100kHz ， 11M Hz n快速响应输入 30s n模拟输入输出 1/6000， 1/12000 n串行通信功能 3编程工具
8、也可通过RS-232C 选件板CP1W-CIF01编程 4型号规格例：CP1H XA40DR-AnCP1H CP1H系列nX 基本型，XA 内置模拟量 ，Y 带脉冲输入/输出专用 端子型n40 内置输入/输出点数nD DC输入nR 继电器输出，T 晶体管输出nA 交流电源，D 直流电源。第二节 输入/输出单元一、开关量基本I/O单元I/O单元分类: 按信号的流向输入单元和输出单元 按信号的形式开关量I/O单元和模拟量I/O单元 按电源形式直流型和交流型、电压型和电流型 按功能基本I/O单元和特殊I/O单元（一）开关量输入单元输入模块组成框图输入模块组成框图 现场输入 信号输入端子输入电路输入映
9、像寄存器CPU按信号电源的不同分：按信号电源的不同分： 直流输入直流输入 交流输入交流输入 交直流输入交直流输入直流输入模块电原理图R1、R2、C作用：分压、限流、滤波。 双向光耦合器作用:整流、隔离和电平转换。 隔离抗干扰，将电信号转换为光信号进行传输； 电平转换将DC24V输入信号转换成TTL（5V）标准信号。 AC/DC 外部电源COM光耦合器输入端PLCLED输入开关CR2内 部 电 路R1内部电路输入模板（二）开关量输出单元 输出模块组成框图 现场执行元件CPU 输出锁存器输出电路输出端子元件映像寄存器输出形式：继电器输出晶闸管输出晶体管输出1.继电器输出（交直流）模块 R1内 部
10、电 路R2 ACCOMLED输出端负载DCKA继电器PLCKAC内部电路输出模板n继电器既是输出开关器件，又是隔离器件nR1和LED组成输出状态显示器nR2和C组成RC灭弧电路n继电器触点动作的响应时间约为10msn继电器输出模块的负载回路，可选用直流电源，也可选用交流 电源n在电阻性负载时，输出的最大负载电流为2A/点2.晶闸管输出（交流）模块 ACCR1LEDR2负载 输出端COMFUU固态继电器内 部 电 路n双向晶闸管为输出开关器件，由它组成的固态继电器（AC SSR）具有光 电隔离作用nR2与C组成高频滤波电路n压敏电阻作为消除尖峰电压的浪涌吸收器n双向晶闸管开通响应时间1ms，关断
11、响应时间10msn在输出负载回路中的电源只能选用交流电源3.晶体管输出（直流）模块内 部 电 路R2R3PLC输出端COMLED光耦合器V1VSVDFU负载DCR1nV1为输出开关器件，光耦合器为隔离器件nVS和FU分别用于输出端的过压保护和过流保护n二极管VD可禁止负载电源反向接入n晶体管输出模块所带负载只能使用直流电源n在电阻性负载时，最大负载电流为0.5A/点，通断响应时间均0.2ms （三）I/O单元规格 1输入单元规格（1）继电器输出规格（2）晶体管输出规格2输出单元规格123456 有40点I/O、20点I/O、 8点I、8点O等几种， 型号在CPM1A后分别后 缀40EDR、40
12、EDT、 20EDR、20EDT、8ED 、8ER、8ED，其中E表 示为扩展单元。 1-输入端子 2-输入LED 3-扩展 连接器 4-输出LED 5-输出端 子 6-扩展I/O连接电缆（一）扩展I/O单元简介二、开关量扩展I/O单元CPM1A型（二）扩展I/O单元的使用CP1H型连接限制 1）最大可连接7个单元。 2）占用通道数，输入、输出都必须在15CH以下。 3）合计消耗功率在30W以下。 4）高功能单元合计不超过2台。 5）环境温度的限制。（一）扩展I/O单元的使用现场模拟 信号变送器V/VI/VA/D光电隔离输入暂存CPU三、模拟量I/O单元1.模拟量输入单元 作用：连续变化的电压
13、、电流信号转换成CPU能处理的若 干位数字信号。 组成 ：2. 模拟量输出单元CPUV/VV/ID/A光电隔离输出锁存电压输出电流输出作用：把CPU处理后的若干位数字信号，转换成相应的模 拟量信号输出。 组成：A/D、D/A模块的主要参数：分辨率 精度 转换速度 输入阻抗 输出阻抗 最大允许输入范围 模拟通道数 内部电流消耗 3. 外置模拟量I/O单元模拟量输出单元 DA003模拟量输入单元 AD003CPM1A-MAD01 4. 内置模拟量I/O单元nXA型CP1H CPU单元内置具有4路输入、2路输出的拟量I/O单元。n模拟量范围可设置成DC-10V10V、010V、15V、05V、020
14、 mA和 420mA6种，n分辨率有1/6000和1/12000两种。第三节 特殊扩展设备 特殊I/O功能单元作为智能单元，有自己的CPU、存储 器和控制逻辑，与I/O接口电路及总线接口电路组成一个完 整的微型计算机系统。 作用： 1）在自己的CPU和控制程序的控制下，通过I/O接口完成 相应的输出、输入和控制功能；2）通过总线接口与PLC单元的主CPU进行数据交换，接受 主CPU发来的命令和参数，并将执行结果和运行状态返回 主CPU。 效果：既实现了特殊I/O单元的独立运行，减轻了主CPU的 负担，又实现了主CPU单元对整个系统的控制与协调，从而 大幅度地增强了系统的处理能力和运行速度。一、
15、高速计数单元 用途：用于脉冲或方波计数器、实时时钟、脉冲 发生器、数字码盘等输出信号的检测和处 理，及快速变化过程中的测量或精确定位 控制。 主要技术参数：计数脉冲频率、计数范围、计数方式、输 入信号规格、独立计数器个数 二、位置控制单元 作用：用于位置控制的智能I/O单元，能改变被 控点的位移速度和位置，适用于步进电动机或 脉冲输入的伺服电动机驱动器。 主要参数：占用I/O点数、控制轴数、输出控制脉冲 数、脉冲速率、脉冲速率变化、间隙补偿、定 位点数、位置控制范围、最大速度、加/减速 时间 三、PID控制单元 作用：多用于执行闭环控制的系统中。 技术指标：PID算法和参数、操作方式、PID回
16、路数、控 制速度四、温度传感器单元 温度传感器单元温度传感器单元 TS102TS102作用：通过单元内的变送器和A/D转换器 ，将温度值转换为BCD码传送给PLC 。 传感器配置：热电偶或热电阻。 主要技术参数：输入点数、温度检测元件、测温范 围、数据转换范围及误差、数据转 换时间、温度控制模式、显示精度 、控制周期五、通信单元 以太网单元以太网单元ETN22ETN22CONTROLLECONTROLLE RLINKRLINK单元单元 CLK23CLK23DEVICENETDEVICENET 主单元主单元 DRM21DRM21上位链接（以太网）单元 PLC与计算机的互联和通信 n远程I/O（CONTROLLER LINK ）单元主站PLC与从站PLC
