PLC的基本组成和工作原理
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⒊ OMRON中型PLC
• C200Hα(C200HX/C200HG/C200HE)系列
– 有11种型号的CPU模块 – 配置齐全的I/O模块和高功能模块 – 品种齐全的通信模块 – 可扩展2~3个机架,每个机架可插10个模块 – 可使用远程I/O单元,I/O可达640~1184点 – 指令系统丰富,具有较强的通信和网络功能
型号
CJ1H-CPU66H CJ1H-CPU65H CJ1G-CPU45H CJ1G-CPU44H CJ1G-CPU43H CJ1G-CPU42H CJ1G-CPU45 CJ1G-CPU44
最大 I/O 点数 2560
1280
960
1280
程序容 量
120K步 60K步 60K步 30K步 20K步 10K步 60K步 30K步
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3.智能输入/输出模块 高速计数模块
• 用于脉冲或方波计数器、实时时钟、 脉冲发生器、编码器等输出信号的检 测和处理,及快速变化过程中的测量 或精确定位控制
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运动控制模块
• 自带微处理器,用来控制物体的位置、 速度和加速度,可以控制直线运动或旋 转运动,也可以控制单轴或多轴运动
数据存 储器容
量 256K字 128K字 128K字
64K字
128K字 64K字
基本指令 内置端 处理速度 口
0.02µs
0.04µs
外设端 口和RS232C端 口
0.08µs
可选 件
存储 卡
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基本I/O模块
基本 I/O模块
直流输入模块 交流输入模块 继电器输出模块 晶体管输出模块 晶闸管输出模块
❖ 目前新推出的微型PLC有CP1E系列, 带扩展I/O单元时最大达180点
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OMRON新近推出多功能一体机── CP系列PLC
和CP1H系列
• 快速处理 • 脉冲输出 • 高速计数 • 串行通信
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⒉ OMRON小型PLC
• CQM1H系列,模块式结构
– 最多可插11个模块,I/O可达512点 – 内置标准串行通信RS-232接口 – 有4种型号的CPU模块可供选择 – 有各种I/O模块可按控制需要自由组合
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❖ CJ1系列PLC
– 体积小,运行速度快 – 有11种型号的CPU模块 – 可扩展3个机架,每个机架可插10个模块 – I/O可达1280~2560点 – 与CS系列的软件完全兼容
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⒋ OMRON大型PLC
❖ CS系列PLC
– 有9种型号的CPU模块 – 可扩展2~7个机架,每个机架可插10个模块 – I/O可达960~5120点 – 可兼容C200Hα系列的I/O模块和机架 – 功能较齐全,运算速度快
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⒉ PLC的输出信号形式
PLC有哪几种开关量输出形 式?各适用于什么负载?
• 开关量输出
– 继电器输出 – 晶体管输出 – 晶闸管输出
• 模拟量输出
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继电器输出形式
输出指示
PLC
V1
继电器输 出电路
OUT
L
内 部
K
电 路
AC 220V
~
COM
DC 24V
继电器输出电路对直流负载或交流负载都适用,负载 电流可达2A。但因为有触点,使用寿命不够长
输入部分
0.01 0.05 1.00
0.03 1.00 T0000
T0000 #0050
1.02
KM1
1.00
1.01 KM2
1.02 1.03 1.04 1.05
END
PLC
1.06 1.07 COM
~ 电源
程序控制部分 输出部分
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从上面的等效工作电路可见
• 输入部分将外部开关信号转换成PLC内 部输入继电器线圈的接通或断开
数据输入输出 外设服务
采集输入信号并存入输入映像寄存器中; 同时将输出映像寄存器中要输出的信号送 到输出锁存器,经输出电路驱动外接电器 对编程器、可编程终端等外部设备请求
的处理
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• PLC按上述4个阶段周期性地循环扫描, 每扫描一次,用户程序就执行一次,且 I/O数据刷新一次 PLC的扫描周期是如何定义的?
PLC与PLC或执行装置之间 的互联和通信
以太网模块
ETN22
Controller Link模块
CLK23
DeviceNet 主单元
DRM21
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四、编程器
• 用于输入、修改和调试程序,并可监视 程序的执行
编程器
简易编程器 图形编程器
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简易编程器
体积小,携带方 便,但只能用指 令助记符编程, 适合小型PLC的 编程及现场调试
PLC有哪几种开关量输入 形式?
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直流信号输入形式
直流输 入电路
S
IN R1
V1
R2 DC 24V
COM PLC
输入指示 V2
内 部 电 路
开关S闭合时,24V直流电压加到IN和 COM端,通过光电耦合器,信号送入内部 电路
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交流信号输入形式
交流输 入电路
S
IN C
V1
R2
R1
• 简易编程器就是用助 记符语言
前面梯形图所对应
的助记符语言如下:
LD
0.00
OR
1.00
AND NOT 0.01
OUT
1.00
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4.3 PLC的分类方法
PLC的分 类方法
按结构形式分类 按控制规模分类 按控制功能分类 按生产厂家分类
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一、按结构形式分类
• 整体式PLC
– 整体式结构PLC将中央处理单元、存储器、输 入输出单元和电源单元等组装在一个机壳内
~
COM
AC 220V
晶闸管输出电路仅适用于交流负载,无触点,寿 命长。但PLC中的晶闸管输出电流不大,约1A
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模拟量输出形式
模拟量信号输出 PLC的模拟量信号输出用于控制工
业生产过程控制仪表和模拟量的执行装 置,如控制比例电磁阀阀门开度以控制 流量。PLC的模拟量输出方式可以是直 流4~20mA,直流0~10V或1~5V等
~ COM
AC 110V
PLC
输入指示 V2
内 部 电 路
输入单元为何需要设置光电隔离电路?
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模拟量信号输入形式
模拟量输入/输出模块做什么用?
模拟量输入 各种非电模拟量要先经过传感器或变
送器转换成直流电流或电压模拟量,然后 再输入PLC。PLC的模拟量输入电路一般 要求:电流型的直流4~20mA,电压型 的直流0~10V或1~5V等
• 程序控制部分根据输入/输出继电器的 触点状态执行用户程序,其结果使输 出继电器线圈接通或断开
• 输出部分根据输出继电器的状态决定 是否接通外接电器
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二、PLC的循环扫描工作过程
检查处理
扫描过程分为哪几个阶段? 对PLC内部的CPU、存储器、输入模块、 输出模块、总线等进行诊断
执行用户程序 按照从左到右、从上到下的顺序执行用 户程序,并将结果存入输出映像寄存器
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CJ1系列PLC的开关量I/O模块型号、规格
名称
输
直流输入模块
入
模
块
交流输入模块
继电器输出模块 输
出
模 晶体管输出模块
块
晶闸管输出模块
型号 CJ1W-ID211 CJ1W-ID231 CJ1W-ID261 CJ1W-IA111 CJ1W-IA201 CJ1W-OC201 CJ1W-OC211 CJ1W-OD201 CJ1W-OD202 CJ1W-OD211 CJ1W-OD212 CJ1W-OD231 CJ1W-OD232 CJ1W-OD261 CJ1W-OA201
• PLC完成一个循环的扫描过程称为一个 扫描周期
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三、PLC的常用编程语言
梯形图语言
PLC的编 程语言
助记符语言 功能块图
顺序功能图
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梯形图语言
S0
继电器线路
K0
类似于继
电器控制原
理图
0.00
梯形图程序
1.00
S1
K0
0.01
1.00
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助记符语言
• 用帮助记忆的英文缩 写字符表示PLC的各种 指令,类似于计算机 的汇编语言
第4章 PLC的基本组成和工作原理
PLC的基本组成 PLC的工作原理及编程语言 PLC的分类方法
欧姆龙PLC硬件系统
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4.1 PLC的基本组成
PLC主要由哪几个部分组成?
输 电源模块 输
入 模
存储器
出 模
块 CPU模块 块
编程器
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一、CPU模块
内装板舱
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指示灯 存储器盒舱 DIP开关 外设端口
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LCD液晶 显示屏 工作方式 选择开关
键盘区
图形编程器
图形编程器功能强大,可用梯形图编程,既可联 机编程,也可脱机编程,还可监控PLC的运行
计算机安装了PLC编程支持软件后,也具有图形 编程器的功能
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五、电源模块
• 将交流电转换成直流电,向PLC内部 电路提供直流稳压电源
• 有的PLC还向外部提供直流24V的稳 压,用于直流信号输入电路及传感 器的供电
• 模块式PLC
– 模块式结构PLC是把中央处理单元和存储器做 成独立的组件模块,把输入输出等单元也做成 独立的模块,然后组装在一个机架或母板上