PLC原理及應(yīng)用,第三章小型整體式PLC,第三章小型整體式PLC,CPM系列小型機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)CPM系列機(jī)的構(gòu)成CPM系列機(jī)的繼電器區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)CPM系列機(jī)的指令系統(tǒng),歐姆龍PLC簡介,日本OMRON（立石公司）電機(jī)株式會社是世界上生產(chǎn)PLC的著名廠商之一。C系列PLC產(chǎn)品以其良好的性能價(jià)格比被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、食品加工、材料處理和工業(yè)控制過程等領(lǐng)域，其產(chǎn)品在日本其銷量僅次于三菱，居第二位，在我國也是應(yīng)用非常廣泛的PLC之一。,OMRONC系列PLC產(chǎn)品門類齊、型號多、功能強(qiáng)、適應(yīng)面廣。大致可以分成微型、小型、中型和大型四大類產(chǎn)品。微型PLC:整體式結(jié)構(gòu)的C20P；疊裝式（或稱緊湊型）結(jié)構(gòu)的CJ型機(jī)小型PLC：P型機(jī)和CPM型機(jī)最為典型，這兩種都屬堅(jiān)固整體型結(jié)構(gòu)。,中型機(jī)：C200H系列，有C200H、C200HS、C200HX、C200HG和C200HE等型號產(chǎn)品。除具備小型機(jī)的基本功能外，同時(shí)可配置更完善的接口單元模塊，如模擬量I/O模塊、溫度傳感器模塊、高速記數(shù)模塊、位置控制模塊、通訊聯(lián)接模塊等。大型機(jī)：CS1系列,CPM2A,CJ1,C500,3.1CPM系列小型機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn),OMRON的SYSMACCPM系列小型PLC于20世紀(jì)90年代末推出，是SYSMACC系列P型機(jī)的換代產(chǎn)品，其規(guī)模與C系列P型機(jī)相同，但其指令更加豐富，執(zhí)行速度進(jìn)一步提高。CPM1A和CPM2A是這個(gè)系列的典型產(chǎn)品，它們在結(jié)構(gòu)上與C系列P型機(jī)相似，都是整體式機(jī)箱，其指令系統(tǒng)和內(nèi)部資源與C200H接近。本章主要介紹應(yīng)用面較廣的CPM1A和CPM2A。,3.1.1CPM系列命名CPM系列機(jī)箱，包括CPU主機(jī)箱和I/O近程擴(kuò)展機(jī)箱，統(tǒng)一命名。方法如下：CPMANDCPMA表示1A或2APLC；N表示I/O點(diǎn)數(shù)。N后面第一個(gè)字母表示機(jī)箱類型。如C表示CPU主機(jī)，E表示I/O近程擴(kuò)展機(jī)機(jī)箱。D（表示外加直流24V電輸入），后面字母表示輸出類型：R繼電器接點(diǎn)輸出，帶插座；R1繼電器接點(diǎn)輸出，不帶插座；T漏型（NPN）晶體管輸出，T1源型（PNP）晶體管輸出。最后個(gè)“”表示機(jī)箱電源類型。如：A表示交流100240V，50/60Hz；D表示直流24V；無字母表示不加電源。CPM2A40CDTD表示CPM2A系列CPU主機(jī)箱，40點(diǎn)I/O漏型晶體管直流24V輸出。,3.1.2CPM系列PLC的分類CPM1A有4種不同I/O點(diǎn)數(shù)（10點(diǎn)、20點(diǎn)、30點(diǎn)和40點(diǎn)）的CPU主機(jī)箱，1種I/O近程擴(kuò)展機(jī)箱。具有模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、溫度傳感器單元、溫度傳感器和模擬量輸出單元、I/O鏈接單元等特殊功能單元。CPM2A是CPM1A的改進(jìn)型，有4種不同I/O點(diǎn)數(shù)（20點(diǎn)、30點(diǎn)、40點(diǎn)和60點(diǎn)）的CPU主機(jī)箱，8點(diǎn)和20點(diǎn)2種I/O近程擴(kuò)展機(jī)箱，內(nèi)置RS-232C通訊接口。CPM1A和CPM2A均具備通訊功能，可構(gòu)成計(jì)算機(jī)-PLC網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)1：1的PC鏈接和PLC-PT（可編程終端）鏈接。CPM1A和CPM2A可擴(kuò)展3個(gè)近程擴(kuò)展機(jī)或特殊功能單元。CPM1A構(gòu)成系統(tǒng)的最大I/O點(diǎn)數(shù)為100點(diǎn)，CPM2A構(gòu)成系統(tǒng)的最大I/O點(diǎn)數(shù)為120點(diǎn)。,CPM1A和CPM2A的主要硬件類型,3.2CPM系列機(jī)的構(gòu)成,CPM系列機(jī)由主機(jī)箱與擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成3.2.1CPU主機(jī)以30點(diǎn)的CPM2ACPU為例，CPU單元各部件說明如下：（1）電源輸入端子連接電源（100240VAC或24VDC）到這些端子。,（2）接地端子功能接地端子（僅V1以前的CPU單元），務(wù)必將此端子接地（僅AC型PLC），以提高抗擾度和降低電擊的危險(xiǎn)。（3）電源輸出端子CPM2A型PLC裝有24VDC電源輸出端子，以向輸入設(shè)備供電（僅AC型PLC）。（4）輸入端子連接單元到外部輸入設(shè)備。（5）輸出端子連接單元到外部輸出設(shè)備。,（6）指示燈PLC狀態(tài)指示燈：指示燈顯示PLC的工作狀態(tài)。輸入指示燈：指示燈在對應(yīng)輸入端子為ON時(shí)點(diǎn)亮。輸出指示燈：指示燈在對應(yīng)輸出端子為ON時(shí)點(diǎn)亮。（7）模擬控制設(shè)定這些控制以設(shè)置IR250和IR251通道的內(nèi)容，從0200。,（8）外圍端口連接PLC到編程設(shè)備（包括編程設(shè)備），上位計(jì)算機(jī)或標(biāo)準(zhǔn)外部設(shè)備。（9）擴(kuò)展連接器連接PLC的CPU單元到擴(kuò)展單元（擴(kuò)展I/O單元，模擬量I/O單元或CompoBus/SI/O鏈接單元）?？梢赃B接最多達(dá)3個(gè)擴(kuò)展單元。（10）RS-232C端口通過該端口可將PLC連接到上位計(jì)算機(jī)，可編程終端或標(biāo)準(zhǔn)外部設(shè)備。,3.2.2擴(kuò)展I/O單元部件及使用CPM1A和CPM2A的CPU主機(jī)可單獨(dú)構(gòu)成系統(tǒng)，也可與近程擴(kuò)展機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)。CPM1A和CPM2A可擴(kuò)展特殊功能單元或最多3個(gè)近程擴(kuò)展機(jī)。,CPMPLC構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)，其擴(kuò)展能力為：（1）用3個(gè)擴(kuò)展I/O單元：CPM1A構(gòu)成系統(tǒng)的最大I/O點(diǎn)數(shù)為100點(diǎn)，CPM2A構(gòu)成系統(tǒng)的最大I/O點(diǎn)數(shù)為120點(diǎn)。（2）用3個(gè)模擬量I/O單元可連接組合為具有6點(diǎn)模擬量輸入和3點(diǎn)模擬量輸出（最多）的PLC。（3）用溫度傳感器單元可連接組合為熱電偶或鉑電阻溫度計(jì)的輸入用的多達(dá)6點(diǎn)溫度輸入的PLC。,（4）CPU單元可以連接多達(dá)3個(gè)DevicNetI/O鏈接單元。每個(gè)DeviceNetI/O鏈接單元使得用CPM1A能像1個(gè)具有32點(diǎn)輸入和32點(diǎn)輸出的DeviceNet從站。（5）CompoBus/SI/O鏈接單元（從站單元）可以與CPU單元相連接。I/O數(shù)據(jù)（8點(diǎn)輸入和8點(diǎn)輸出）在CPU單元和分配給CompoBus/S從站的區(qū)域之間傳送。（與從站交換的I/O數(shù)據(jù)是內(nèi)部數(shù)據(jù)；沒有外部輸入或輸出端子。,1基本I/O擴(kuò)展模塊CPM系列小型機(jī)有多種擴(kuò)展模塊，包括：20點(diǎn)I/O單元、8點(diǎn)輸入單元和8點(diǎn)輸出單元。一個(gè)CPU單元最多可連接3個(gè)擴(kuò)展單元。,（1）輸入端子（12個(gè)）連接單元到外部輸入設(shè)備。（2）輸出端子（8個(gè)）連接單元到外部輸出設(shè)備。（3）輸入指示燈輸入指示燈在對應(yīng)輸入端子為ON時(shí)點(diǎn)亮。（4）輸出指示燈輸出指示燈在對應(yīng)輸出端子為ON時(shí)點(diǎn)亮。（5）擴(kuò)展I/O單元連接電纜連接擴(kuò)展I/O單元到PLC的CPU單元或另外的擴(kuò)展單元的擴(kuò)展連接器。（6）擴(kuò)展連接器連接到別的擴(kuò)展單元（擴(kuò)展I/O單元、模擬量I/O單元或CompoBus/SI/O鏈接單元）。,2模擬量I/O模塊,其中包括2路輸入，輸入信號可以是010V或15V的電壓信號，也可以是420mA的電流信號，分辨率為1/256，轉(zhuǎn)換后形成8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。1路輸出，輸出信號可以是010V或1010V的電壓信號，也可以是420mA的電流信號，分辨率為1/256（輸出信號范圍1010v時(shí)為1/215），全量程的精度可達(dá)1.0%?？梢詫Х柕?位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最大的轉(zhuǎn)換時(shí)間10ms/單元。,（1）模擬量I/O端子連接單元到模擬量輸入設(shè)備和模擬量輸出設(shè)備。（2）擴(kuò)展I/O單元連接電纜連接模擬量I/O單元到PLC的CPU單元或別的擴(kuò)展單元的擴(kuò)展連接器。電纜連接著模擬量I/O單元且不能拆除。注意：為了防止由于靜電引起的任何誤動作，在電源供電時(shí)不要觸及擴(kuò)展I/O單元連接電纜。（3）擴(kuò)展連接器連接到另一個(gè)擴(kuò)展單元（擴(kuò)展I/O單元、模擬量I/O單元或CompoBus/SI/O鏈接單元）。一個(gè)CPU單元可連接多達(dá)3個(gè)擴(kuò)展單元。,3溫度傳感器單元溫度傳感器單元有下列幾種：CPM1A-TS001、CPM1A-TS002、CPM1A-TS101和CPM1A-TS102。,CPM1A-TS002包括4路輸入點(diǎn)，K1、K2、J1、J2之間選用熱電偶輸入，具有250ms/全部點(diǎn)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，4位16進(jìn)制的溫度轉(zhuǎn)換，各溫度輸入信號之間光電藕合絕緣。,（1）溫度輸入端子連接到熱電偶或鉑電阻溫度計(jì)。（2）DIP開關(guān)用于設(shè)置溫度單位（或F）和使用的十進(jìn)制位數(shù)。撥碼1：溫度單位，OFF：；ON：F。撥碼2：使用的十進(jìn)制位數(shù)，OFF：正常（0或1）；ON：2。,（3）旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)開關(guān)用于設(shè)置溫度范圍。按照所用溫度傳感器的規(guī)格設(shè)置范圍。不同型號溫度傳感器的設(shè)置范圍如表3-2所示。,（4）擴(kuò)展I/O連接電纜用于將溫度傳感器連接到PLC的CPU單元、擴(kuò)展I/O單元或別的擴(kuò)展單元的擴(kuò)展連接器。電纜連接著溫度傳感器單元且不能拆除。（5）擴(kuò)展連接器用于連接另外的擴(kuò)展I/O單元或別的擴(kuò)展單元。注意：為了防止由于靜電引起的任何誤動作，在電源供電時(shí)不要觸及擴(kuò)展I/O連接電纜。,4CompoBus/SI/O鏈接單元部件CompoBus/SI/O鏈接單元部件CPM1A-SRT21包括8個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)。占用CPM1A的1個(gè)輸入通道和1個(gè)輸出通道,（1）CompoBus/S端子包括CompoBus/S通信數(shù)據(jù)高/低端子、通信電源+/-端子和NC端子。單元的供電電源在內(nèi)部，所以電源端子可用作繼電器端子。（2）DIP開關(guān)DIP開關(guān)用于設(shè)置單元的節(jié)點(diǎn)地址、通信方式,（3）LED指示燈這些指示燈顯示CompoBus/S通信的狀態(tài)。指示燈的意義如表所示。,（4）擴(kuò)展I/O單元連接電纜用于連接CompoBus/SI/O鏈接單元到PC的CPU單元或別的擴(kuò)展單元的擴(kuò)展連接器。為了防止由于靜電引起的任何誤動作，在供電時(shí)不要觸及擴(kuò)展I/O單元連接電纜。（5）擴(kuò)展連接器用于連接別的擴(kuò)展單元（擴(kuò)展I/O單元、模擬量I/O單元或CompoBus/SI/O鏈接單元）。CPU單元可連接多達(dá)3個(gè)擴(kuò)展單元。,5DeviceNetI/O鏈接單元部件,（1）DeviceNet通信端子連接這些端子到DeviceNet傳輸路徑。連接時(shí)，采用封閉式連接器或別的連接器接線。（2）旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)開關(guān)（SW2和SW3）用于設(shè)置單元的DeviceNet節(jié)點(diǎn)地址，地址范圍在00和64之間（不要設(shè)置在6499之間）。,（3）DIP開關(guān)（SW1）DIP開關(guān)設(shè)置波特率，并決定在通信錯(cuò)誤情況下是否要清除輸出。,波特率設(shè)定,輸出保持設(shè)定,（4）LED指示燈LED指示燈用于指示模塊的工作狀態(tài)，其含義如表3-7所示。,（5）擴(kuò)展I/O單元連接電纜用于連接DeviceNetI/O單元到PLC的CPU單元或別的擴(kuò)展單元的擴(kuò)展連接器。此電纜不可拆除。（6）擴(kuò)展連接器用于連接別的擴(kuò)展單元或擴(kuò)展I/O單元。,（5）擴(kuò)展I/O單元連接電纜用于連接DeviceNetI/O單元到PLC的CPU單元或別的擴(kuò)展單元的擴(kuò)展連接器。此電纜不可拆除。（6）擴(kuò)展連接器用于連接別的擴(kuò)展單元或擴(kuò)展I/O單元。3、4節(jié),3.3CPM系列機(jī)的繼電器區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū),CPM系列的繼電器區(qū)與數(shù)據(jù)區(qū)由以下幾部分組成：內(nèi)部繼電器區(qū)（IR）特殊輔助繼電器區(qū)（SR）暫存繼電器區(qū)（TR）保持繼電器區(qū)（HR）輔助記憶繼電器區(qū)（AR）鏈接繼電器區(qū)（LR）定時(shí)器計(jì)數(shù)器區(qū)（TIM/CNT）數(shù)據(jù)存儲區(qū)（DM）下面以CPM1A為背景介紹各個(gè)繼電器區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。,3.3.1內(nèi)部繼電器區(qū)（IR區(qū)）繼電器區(qū)中位的表示方法：在指明一個(gè)位時(shí)用5位數(shù)字表示，稱為繼電器號，前3位數(shù)字為該位所在通道的通道號，后2位數(shù)字為該位在通道中的序號。如01005為010通道中的05位。,內(nèi)部繼電器區(qū)（IR區(qū)）該區(qū)分為兩部分：一部分供I/O點(diǎn)使用，稱為I/O區(qū)；一部分供PLC內(nèi)部的用戶程序使用，稱為內(nèi)部輔助繼電器區(qū)。,內(nèi)部繼電器區(qū)（IR區(qū)）I/O區(qū)通道號分配：000019000009：輸入通道000和001通道：CPU主機(jī)的輸入通道002通道：1號近程擴(kuò)展機(jī)的輸入通道003通道：2號近程擴(kuò)展機(jī)的輸入通道004通道：3號近程擴(kuò)展機(jī)的輸入通道010019：輸出通道010和011通道：CPU主機(jī)的輸出通道012通道：1號近程擴(kuò)展機(jī)的輸出通道013通道：2號近程擴(kuò)展機(jī)的輸出通道014通道：3號近程擴(kuò)展機(jī)的輸出通道,內(nèi)部繼電器區(qū)（IR區(qū)）內(nèi)部輔助繼電器區(qū)通道分配：200231共32個(gè)，共計(jì)512點(diǎn)作用：用于一般內(nèi)部繼電器。另外，輸入、輸出繼電器區(qū)中未被使用的通道也可作為一般內(nèi)部輔助繼電器使用。,3.3.2特殊繼電器區(qū)（SR區(qū)）作用：特殊繼電器中的這些位主要用于存放操作標(biāo)志或用于為各種功能存放當(dāng)前值或設(shè)定數(shù)值。組成：特殊繼電器區(qū)包括以下位或通道：1輸入中斷參數(shù)240243通道：在使用計(jì)數(shù)模式輸入中斷時(shí)，為輸入中斷03的設(shè)定值；244247通道：在使用計(jì)數(shù)模式輸入中斷時(shí)，為輸入中斷03的當(dāng)前值。,2高速計(jì)數(shù)器參數(shù)248和249通道：存放高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。25200位：高速計(jì)數(shù)器的軟復(fù)位，當(dāng)該位為ON時(shí)，高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被復(fù)位為0。3強(qiáng)制置位/復(fù)位保持標(biāo)志2521125211為OFF：在編程模式與監(jiān)控模式互相切換時(shí)，解除所有強(qiáng)制置位/復(fù)位的位。25211為ON：在編程模式與監(jiān)控模式互相切換時(shí)，保持所有強(qiáng)制置位/復(fù)位的位。,特殊繼電器區(qū)（SR區(qū)）,4I/O保持標(biāo)志2521225212為OFF：當(dāng)PLC開始運(yùn)行或停止時(shí)，輸入輸出、內(nèi)部繼電器和鏈接繼電器的狀態(tài)被復(fù)位。25212為ON：當(dāng)PLC開始運(yùn)行或停止時(shí)，輸入輸出、內(nèi)部繼電器和鏈接繼電器的狀態(tài)被保持。525313與2531425313為常ON位，25314為常OFF位。,特殊繼電器區(qū)（SR區(qū)）,6首次掃描標(biāo)志25315和步進(jìn)行程開始標(biāo)志25407在PLC開始運(yùn)行時(shí)，25315為ON一個(gè)掃描周期。在STEP指令中的一個(gè)行程開始時(shí)，25407為ON一個(gè)掃描周期。7時(shí)鐘脈沖（時(shí)鐘脈沖的占空比為1:1）25400為1分鐘時(shí)鐘脈沖25401為0.02秒時(shí)鐘脈沖25500為0.1秒時(shí)鐘脈沖25501為0.2秒時(shí)鐘脈沖25502為1秒時(shí)鐘脈沖,特殊繼電器區(qū)（SR區(qū)）,8運(yùn)算標(biāo)志25402為負(fù)數(shù)標(biāo)志25504為進(jìn)位標(biāo)志25505為大于標(biāo)志25506為等于標(biāo)志25507為小于標(biāo)志9出錯(cuò)標(biāo)志25503指令執(zhí)行中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，25503為ON。該位為ON時(shí)，相應(yīng)的指令停止執(zhí)行。,特殊繼電器區(qū)（SR區(qū)）,3.3.3暫存繼電器區(qū)（TR區(qū)）當(dāng)一個(gè)復(fù)雜的梯形圖不能用助記符代碼編程時(shí)，暫存繼電器就用于暫存復(fù)雜梯形圖中分支點(diǎn)的ON/OFF狀態(tài)，在語句表編程時(shí)使用。CPM1A共有8個(gè)暫存繼電器：TR0TR7。暫存繼電器在同一程序段內(nèi)不能重復(fù)使用，但在不同的程序段可重復(fù)使用。TR位的ON/OFF狀態(tài)不能通過編程設(shè)備監(jiān)控。,3.3.4保持繼電器區(qū)（HR區(qū)）作用：保持繼電器具有斷電保持功能，即當(dāng)電源掉電時(shí)，保持繼電器能夠保持掉電前的ON/OFF狀態(tài)。通道分配：保持繼電器以HR標(biāo)志，有20個(gè)通道：HR00HR19，每個(gè)通道有16個(gè)繼電器，共有320個(gè)繼電器。保持繼電器既能以位為單位使用，也能以通道為單位使用。,斷電保持方法：保持繼電器可以使用下面的兩種用法使其具有斷電保持功能（1）以通道為單位使用，用作數(shù)據(jù)通道，此時(shí)斷電后數(shù)據(jù)不丟失，恢復(fù)供電時(shí)仍保持?jǐn)?shù)據(jù)。（2）以位為單位使用，與KEEP指令配合使用，或者用于本身帶有自保電路。,保持繼電器區(qū),3.3.5輔助繼電器區(qū)（AR區(qū)）作用：AR區(qū)的范圍為AR00AR15共16個(gè)通道，用于系統(tǒng)狀態(tài)標(biāo)志，它們具有斷電保持功能。1、AR0208AR0211這些通道用于保存擴(kuò)展近程擴(kuò)展機(jī)或特殊功能單元的數(shù)量。,2、AR0808AR0812AR0808AR0811為外圍設(shè)備通訊出錯(cuò)碼（BCD碼），0表示正常，1表示奇偶錯(cuò)，2表示格式錯(cuò)，3表示溢出錯(cuò)。AR0812在外圍設(shè)備通訊異常時(shí)為ON。3、AR10通道電源斷電發(fā)生的次數(shù)（BCD碼），復(fù)位時(shí)用外圍設(shè)備寫入0000。,輔助繼電器區(qū),4、AR11通道AR11通道的功能如表所示。,輔助繼電器區(qū),5、AR13通道AR1300在DM6600DM6614設(shè)定異常時(shí)為ON，AR1301在DM6615DM6644設(shè)定異常時(shí)為ON，AR1302在DM6645DM6655設(shè)定異常時(shí)為ON。AR1308在用戶內(nèi)存范圍以外存在繼電器區(qū)域時(shí)為ON，AR1309在高速內(nèi)存發(fā)生異常時(shí)為ON。AR1310在固定DM區(qū)域（DM6144DM6599）發(fā)生累加和校驗(yàn)出錯(cuò)時(shí)為ON，AR1311在PLC系統(tǒng)設(shè)定區(qū)域發(fā)生累加和校驗(yàn)出錯(cuò)時(shí)為ON，AR1312在PLC用戶內(nèi)存發(fā)生累加和校驗(yàn)出錯(cuò)時(shí)為ON。,輔助繼電器區(qū),6、AR14和AR15通道AR14為掃描周期最大值，單位0.1ms。AR15為掃描周期當(dāng)前值，單位0.1ms。,輔助繼電器區(qū),3.3.6鏈接繼電器區(qū)（LR區(qū)）通道分配：范圍為LR00LR15共有16個(gè)通道。作用：當(dāng)CPM1A與CQM1、CPM1、SRM1以及C200HS、C200HX/HG/HE之間進(jìn)行1:1鏈接時(shí)，用鏈接繼電器作為輸入輸出緩沖區(qū)與對方交換數(shù)據(jù)。不進(jìn)行1:1鏈接時(shí)，鏈接繼電器可作內(nèi)部輔助繼電器使用。,3.3.7定時(shí)/計(jì)數(shù)器區(qū)（TIM/CNT區(qū)）作用：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器區(qū)用于定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。定時(shí)器和計(jì)數(shù)器統(tǒng)一編號，該編號又稱為TC號。CPM1A共有128個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，TC號范圍為000127。CPM2A共有256個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，TC號范圍為000255。,CPM型機(jī)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器種類：定時(shí)器有普通定時(shí)器TIM和高速定時(shí)器TIMH；計(jì)數(shù)器有普通計(jì)數(shù)器CNT和可逆計(jì)數(shù)器CNTR。一個(gè)TC號既可用作定時(shí)器，又可用作計(jì)數(shù)器，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的編號不能重復(fù)使用。例如，如果TC號000用作普通定時(shí)器，則其它的普通定時(shí)器、高速定時(shí)器、普通計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器都不能再使用TC號000。當(dāng)電源斷電時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，計(jì)數(shù)器保持?jǐn)嚯娗暗臓顟B(tài)。,定時(shí)/計(jì)數(shù)器區(qū),3.3.8數(shù)據(jù)存儲區(qū)（DM區(qū)）DM區(qū)的范圍：DM0000DM1023和DM6144DM6655其中，DM0000DM0999、DM1022DM1023為可擦寫區(qū)域，供用戶使用；DM1000DM1021為可擦寫區(qū)域，用作故障歷史存儲區(qū)；DM6144DM6599為只讀區(qū)域，供用戶使用；DM6600DM6655為只讀區(qū)域，用作系統(tǒng)設(shè)定區(qū)。,CPM1A數(shù)據(jù)區(qū)列表,3.4CPM系列機(jī)的指令系統(tǒng),兩種編程語言：梯形圖和語句表梯形圖是在電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的。它與電氣控制原理圖相呼應(yīng)，形象、直觀、實(shí)用，廣大電氣技術(shù)人員很容易掌握，是PLC的主要編程語言。語句表是一種與匯編語言類似的助記符編程表達(dá)式。,指令分類：按照功能，CPM系列PLC的指令分為基本指令和應(yīng)用指令兩大類?；局噶钪苯訉斎?、輸出點(diǎn)進(jìn)行操作，包括輸入、輸出和邏輯“與”、“或”、“非”基本運(yùn)算等。,應(yīng)用指令包括：定時(shí)/計(jì)數(shù)指令、聯(lián)鎖指令、跳轉(zhuǎn)指令、數(shù)據(jù)比較指令、數(shù)據(jù)移位指令、數(shù)據(jù)傳送指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令、十進(jìn)制運(yùn)算指令、二進(jìn)制運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、高速計(jì)數(shù)器控制指令、中斷控制指令、步進(jìn)指令及一些特殊指令等。,語句表指令的格式為：助記符(指令碼)操作數(shù)1操作數(shù)2操作數(shù)3助記符表示指令的功能。指令碼是指令的代碼，用兩位數(shù)字表示，有些基本指令沒有指令碼，而所有應(yīng)用指令都有指令碼。操作數(shù)提供了指令執(zhí)行的對象，少數(shù)指令不帶操作數(shù)，有的指令帶1個(gè)或2個(gè)，有的指令帶3個(gè)。操作數(shù)一般為繼電器號、通道號和常數(shù)，為區(qū)別常數(shù)和繼電器通道號，常數(shù)前加#。,梯形圖,一個(gè)梯形圖是由左邊從一條垂直向下的線以及若干條與之相交并向右延伸的分支線組成。在左邊的這條線就叫做母線；分支線稱指令行或回路。沿指令行設(shè)置各種條件，它們連向右邊的其它指令。這些條件的邏輯組合決定右邊的指令何時(shí)和怎樣執(zhí)行。,基本術(shù)語常開和常閉條件梯形圖中的每個(gè)條件是“ON”還是“OFF”，取決于分配給它的操作數(shù)位的狀態(tài)。如果操作數(shù)位為“ON”，則常開條件為“ON”；如果操作數(shù)位為“OFF”則常開條件為“OFF”。如果操作數(shù)位為“OFF”，則常閉條件為“ON”；如果操作數(shù)位為“ON”則常閉條件為為“OFF”。一般來說，當(dāng)你在某位為ON時(shí)想要做什么時(shí)，你應(yīng)使用常開條件，而當(dāng)你在某位為OFF時(shí)想要做什么時(shí)，應(yīng)使用一個(gè)常閉條件。,當(dāng)IR位00000為ON時(shí)執(zhí)行指令,當(dāng)IR位00000為OFF時(shí)執(zhí)行指令,執(zhí)行條件在梯形圖編程中，一個(gè)指令前面ON和OFF條件的邏輯組合確定了指令執(zhí)行的組合條件，指令在此條件下執(zhí)行。無論這個(gè)條件是ON還是OFF都叫做該指令的執(zhí)行條件,操作數(shù)位指定任何梯形指令的操作數(shù)位可以是在IR、SR、HR、AR、LR或TC區(qū)域內(nèi)的任何位。這也就是說在梯形圖中的條件可由I/O位、標(biāo)志位、工作位、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等來決定。,邏輯塊與指令行相連的條件間的關(guān)系決定了條件對應(yīng)什么指令。任何一組能共同產(chǎn)生一個(gè)邏輯結(jié)果的條件組合稱作邏輯塊。盡管可以在沒有經(jīng)實(shí)際分析的單獨(dú)邏輯塊情況下寫出梯形圖，但理解邏輯塊對于更有效地編程是必要的。而且在程序要以助記代碼形式輸入時(shí)，邏輯塊是至關(guān)重要的。,3.4.1基本指令1最基本指令（1）LD指令LD指令用于一個(gè)邏輯塊或一條邏輯線的開始。他們只能以位為單位進(jìn)行操作，且不影響標(biāo)志位。,指令的數(shù)據(jù)區(qū)指的是指令操作數(shù)所能使用的繼電器區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。,指令的數(shù)據(jù)區(qū)為IR、SR、HR、AR、LR、TC、TR。,（2）AND指令A(yù)ND指令用于兩個(gè)位的邏輯“與”操作，或者說AND后面的位與其前面的狀態(tài)進(jìn)行邏輯“與”操作。AND相當(dāng)于繼電器線路中的觸點(diǎn)串聯(lián)。AND只能以位為單位操作，不影響標(biāo)志位。當(dāng)同一指令行上存在串聯(lián)兩個(gè)或更多條件時(shí)，那么第一個(gè)條件對應(yīng)于一條LOAD指令；余下條件對應(yīng)于AND指令。,（3）OUT指令OUT指令為輸出指令，其后的位相當(dāng)于繼電器線路中的線圈。若OUT后面的位為PLC輸出點(diǎn)，則運(yùn)算結(jié)果可輸出到PLC外部；若OUT后面的位為內(nèi)部繼電器，則邏輯運(yùn)算結(jié)果為中間結(jié)果，不輸出到PLC外部。OUT指令只能以位為單位進(jìn)行操作，且不影響標(biāo)志位。OUT指令的數(shù)據(jù)區(qū)為IR、SR、HR、AR、LR、TR。其中，IR區(qū)的I/O區(qū)中輸入通道的位不能用作OUT的操作數(shù)。,LD和OUT指令的編程,語句表0LD001001OUT01000,2LD001033OUT010014OUT010025LD010006OUT01003,00100處為一條邏輯線的開始，用LD指令取出00100的狀態(tài)，利用OUT指令將00100的狀態(tài)送給01000，所以01000的狀態(tài)與00100的狀態(tài)是相同的。00103為另一條邏輯線的開始，也用LD指令取其狀態(tài)，后面跟了兩個(gè)OUT指令將其狀態(tài)分別送給01001和01002。,AND指令的編程,語句表,0LD001001AND001012OUT010003LD010004AND001005AND001036OUT010017AND001048OUT01002,00100處為一條邏輯線的開始，用LD指令取其狀態(tài)，00101與00100是邏輯“與”關(guān)系，使用AND指令。觸點(diǎn)01000是從母線開始的又一條邏輯線，用LD指令取01000的狀態(tài)。00100與其前面的01000是邏輯“與”關(guān)系，使用AND指令。00103與其前面的狀態(tài)也是邏輯“與”關(guān)系，也使用AND指令，利用OUT指令將邏輯運(yùn)算的結(jié)果輸出到01001位。00104與前面的狀態(tài)是邏輯“與”關(guān)系，使用AND指令，利用OUT指令將邏輯運(yùn)算的結(jié)果輸出到01002位。,（4）OR指令OR指令用于兩個(gè)位的邏輯“或”操作，或者OR后面的位與前面的狀態(tài)進(jìn)行邏輯“或”操作。OR相當(dāng)于繼電器線路中的觸點(diǎn)并聯(lián)。OR指令只能以位為單位操作，不影響標(biāo)志位。OR指令的數(shù)據(jù)區(qū)為IR、SR、HR、AR、LR、TC。,OR指令的編程,語句表0LD001001OR001012OUT010003LD001014OR010005OR001026AND001037AND001048OR010019OUT01001,00100是一條邏輯線的開始，用LD指令取其狀態(tài)。00101雖然也從母線開始，但它與前面的00100是邏輯“或”關(guān)系，所以使用OR指令。位01000、00102、00101也是同樣道理。位01001一旦為ON，通過自身觸點(diǎn)即可使其保持為ON，這種程序線路稱為輸出自保線路。進(jìn)行邏輯“或”操作時(shí)，只有當(dāng)所有參與邏輯“或”的位均為OFF，其結(jié)果才為OFF；否則，結(jié)果為ON。,（5）NOT指令NOT指令用于對一個(gè)位的狀態(tài)取反后參與邏輯運(yùn)算。NOT指令不能單獨(dú)使用，它總是與LD、AND、OR、OUT指令一起使用，跟在這些指令的后面，表示對其后的位取反。如LDNOT;ANDNOT;ORNOT;OUTNOT,NOT指令的編程,00100、01000、00101、00104非輸出位即觸點(diǎn)取反后參與邏輯運(yùn)算，在其相應(yīng)的指令后面加上NOT指令。語句9中的OUTNOT01002表示對前面的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反后輸出給位01002，因此01002的狀態(tài)與01003的狀態(tài)是相反的。,指令小結(jié),只要PC的存儲容量允許，這些指令沒有數(shù)量限制這些指令中的每一指令和每一位地址可以根據(jù)需要多次使用這些指令不影響標(biāo)志位,（6）ANDLD指令A(yù)NDLD指令用于對前面的邏輯塊進(jìn)行邏輯“與”操作。一條ANDLD指令最多可對8個(gè)邏輯塊進(jìn)行邏輯“與”操作。ANDLD單獨(dú)使用，其后無操作數(shù)。邏輯塊是利用AND、OR、NOT指令組成的一段程序，每個(gè)邏輯塊的開始都使用LD指令。,雖然下面梯形圖看上去比較簡單，但需要一條ANDLD指令。兩個(gè)邏輯塊用虛線表示。當(dāng)左邊的邏輯塊中的任一條件是“ON”，同時(shí)右邊的邏輯塊中的任一條件是“ON”將產(chǎn)生一個(gè)“ON”執(zhí)行條件。但是，僅僅AND和OR指令不能把上述梯形圖轉(zhuǎn)換為助記符形式。我們可在一個(gè)指令行的中間使用“LD”或“LDNOT”指令。當(dāng)用這種方法使用“LD”或“LDNOT”指令時(shí)，當(dāng)前執(zhí)行條件保存在一個(gè)特定緩沖區(qū)里，而且邏輯過程重新開始。為了將當(dāng)前執(zhí)行條件與先前“沒用”的執(zhí)行條件結(jié)合，可使用“ANDLD”指令。,ANDLD指令的應(yīng)用舉例,程序分為a、b、c三個(gè)邏輯塊，可對三個(gè)邏輯塊分別編程后，再用ANDLD聯(lián)接；也可先對邏輯塊a、b編程后用ANDLD聯(lián)接，再對邏輯塊c編程后用ANDLD聯(lián)接。采用前一種方法有邏輯塊數(shù)的限制，且易引起混亂，因此建議采用后一種方法。,（7）ORLD指令ORLD指令用于對前面的邏輯塊進(jìn)行邏輯“或”操作。一條ORLD指令最多可對8個(gè)邏輯塊進(jìn)行邏輯“或”操作。ORLD指令單獨(dú)使用，其后無操作數(shù)。,上圖在上面邏輯塊與下面邏輯塊之間需要一條“ORLD”指令。當(dāng)IR00000為“ON”和IR00001為“OFF”時(shí)，或當(dāng)IR00002和IR00003都為“ON”時(shí)，兩種情況都將為右側(cè)的指令產(chǎn)生一個(gè)ON執(zhí)行條件。除了當(dāng)前執(zhí)行的條件和最后一個(gè)“未使用”執(zhí)行條件之間進(jìn)行的是“OR”操作外，“ORLD”指令的助記符的操作同“ANDLOAD”指令一樣。,ORLD指令的應(yīng)用舉例,程序分為三個(gè)邏輯塊，三個(gè)邏輯塊之間是“或”關(guān)系。對各邏輯塊分別編程后，用ORLD指令聯(lián)接邏輯塊，實(shí)現(xiàn)邏輯塊間“或”操作。,ANDLD和ORLD指令組合編程舉例：,使用邏輯塊指令連接邏輯塊時(shí)，必須按相反順序進(jìn)行，就是說，首先對最后兩個(gè)邏輯塊用邏輯塊指令連接，隨后對產(chǎn)生于這個(gè)邏輯塊的執(zhí)行條件以及倒數(shù)第三個(gè)邏輯塊的執(zhí)行條件進(jìn)行編寫，然后繼續(xù)同樣步驟，直到完成第一個(gè)邏輯塊連接為止。,5、6節(jié),在確定一個(gè)梯形圖中必須編寫哪些邏輯塊時(shí)，常常需要將梯形圖分割成幾個(gè)大的邏輯塊，然后繼續(xù)逐個(gè)對這些大的邏輯塊分解，直到分割的邏輯塊可以不需要邏輯塊指令為止。然后先對小的塊編程，再連接大一些的邏輯塊。在編寫復(fù)雜梯形圖時(shí)，對邏輯塊的編寫開始于頂部的左端，而且在移至另一邏輯塊之前，先在本塊內(nèi)下移。這通常意味著在可選擇時(shí)，先用“ORLD”指令編寫，再用“ANDLD”指令編寫。,上圖必須被分割為兩大塊，然后每個(gè)大塊又被分為兩小塊，這樣才能被助記符編寫。,塊a與塊b需要一個(gè)“ANDLD”操作，而在此操作之前，必須使用“ORLD”操作將兩邊的上下兩個(gè)邏輯塊連接起來，即分別將a1和a2/b1和b2連接起來。,（8）END指令END指令用于表示程序的結(jié)束。如果用戶程序的最后無END指令，則認(rèn)為出錯(cuò)，PLC不執(zhí)行用戶程序。PLC在每一個(gè)掃描時(shí)間內(nèi)執(zhí)行用戶程序時(shí)，總是從第一條指令開始執(zhí)行，遇到第一個(gè)END指令結(jié)束，END后面的程序不執(zhí)行。因此，在調(diào)試用戶程序時(shí)，可以在程序的適當(dāng)位置插入END指令，進(jìn)行分段調(diào)試。,以上8條最基本指令，是PLC邏輯處理功能的具體體現(xiàn)。利用這些指令，可以編制出“與”、“或”混合基本邏輯控制程序,0LD001001ANDNOT001012OR001023AND00103,4LD001045AND001056LD001067AND001078ORLD9ANDNOT0010810ORLD11LD0010912AND0011013ORNOT0011114ANDLD15LD0011216AND0011317ORLD18OUT0100019END,