第2章CP1HPLC的硬件系統(tǒng)

1、第第2 2章章 CP1HPLCCP1HPLC的硬件系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)哈工大華德學院計算機應用技術系 PLCPLC采用典型的計算機結構，是專門為工業(yè)現(xiàn)采用典型的計算機結構，是專門為工業(yè)現(xiàn)場設計的特殊計算機。場設計的特殊計算機。PLCPLC的硬件組成主要包括的硬件組成主要包括CPUCPU、存儲器、電源、存儲器、電源、基本基本I/OI/O單元、擴展設備等。單元、擴展設備等。本章重點：本章重點：CP1H PLC的系統(tǒng)特點、輸入的系統(tǒng)特點、輸入/輸出輸出單元組成與接線方法、存儲區(qū)分配。單元組成與接線方法、存儲區(qū)分配。本章難點：存儲區(qū)分配。本章難點：存儲區(qū)分配。哈工大華德學院計算機應用技術系 第第2章章 CP

2、1HPLC的硬件系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)2.1 CP1H PLC的基本結構與系統(tǒng)特點的基本結構與系統(tǒng)特點2.2 CPU單元單元2.3 CP1H PLC的輸入的輸入/輸出單元輸出單元2.4 CP1H PLC的模擬量輸入的模擬量輸入/輸出單元輸出單元2.5 CP1H PLC的存儲區(qū)分配的存儲區(qū)分配2.6 CP1H PLC的的I/O擴展擴展哈工大華德學院計算機應用技術系 2.1 CP1H PLC的基本結構與系統(tǒng)特點的基本結構與系統(tǒng)特點2.1.1 CP1H PLC的基本結構的基本結構2個七段數(shù)碼管個七段數(shù)碼管USB端口端口模擬電位器模擬電位器外部模擬設定輸入外部模擬設定輸入電池電池存儲盒存儲盒哈工大華德學院計算

3、機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 2.1.2 CP1H PLC的系統(tǒng)特點的系統(tǒng)特點（1）處理速度快）處理速度快（2）程序容量與）程序容量與I/O容量大容量大（3）整體式結構）整體式結構（4）軟硬件兼容性好）軟硬件兼容性好（5）系統(tǒng)擴展性好）系統(tǒng)擴展性好（6）高速性能強）高速性能強（7）功能塊編程語言簡便）功能塊編程語言簡便哈工大華德學院計算機應用技術系 （8）程序組織模塊結構化）程序組織模塊結構化（9）串行通信功能強）串行通信功能強RS-232、RS-422A/485選件板選件板可以進行可以進行PLC通信、上位機通信、變頻器通信通信、上位機通信、變頻

4、器通信等。等。（10）USB通信方式便捷通信方式便捷CP1H PLC與上位機連接，采用與上位機連接，采用CX-P6.1以上以上軟件對軟件對CP1H進行編程與監(jiān)控。進行編程與監(jiān)控。哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 2.2 CPU單元單元2.2.1 CP1H的的CPU單元類型及其特點單元類型及其特點CP1H- 類型：類型：X、XA、Y內置通用輸入內置通用輸入輸出點數(shù)：輸出點數(shù)：20、40輸入類別：輸入類別：D：直流輸入：直流輸入輸出類別：輸出類別：R：繼電器：繼電器T:晶體管（漏）晶體管（漏）T1：晶體管（源）：晶體管（源）電源類別：電

5、源類別：A：交流：交流220VD：直流：直流24V哈工大華德學院計算機應用技術系 X型型CP1H的的CPU單元單元輸入輸入24點、輸出點、輸出16點點4軸高速計數(shù)、軸高速計數(shù)、4軸脈沖輸出軸脈沖輸出最多可擴展至最多可擴展至320個個I/O點點可實現(xiàn)溫度傳感器、模擬量輸入輸出等擴展可實現(xiàn)溫度傳感器、模擬量輸入輸出等擴展可實現(xiàn)可實現(xiàn)RS-232C可實現(xiàn)可實現(xiàn)RS-485通信通信可實現(xiàn)可實現(xiàn)DeviceNet、以太網(wǎng)等通信、以太網(wǎng)等通信哈工大華德學院計算機應用技術系 XA型型CP1H的的CPU單元單元基本功能與基本功能與X型型CP1H相同相同XA型型CP1H內置了內置了模擬量電壓模擬量電壓/電流輸入

6、電流輸入4點和點和模擬量電壓模擬量電壓/電流輸出電流輸出2點點Y型型CP1H的的CPU單元單元輸入輸入12點、輸出點、輸出8點，最多可擴展至點，最多可擴展至300點點Y型型CP1H內置了內置了1MHz脈沖專用輸入脈沖專用輸入2點和點和1MHz脈沖專用輸出脈沖專用輸出2點。點。哈工大華德學院計算機應用技術系 XA型主機型主機哈工大華德學院計算機應用技術系 Y型主機型主機哈工大華德學院計算機應用技術系 2.2.2 CPU單元結構單元結構哈工大華德學院計算機應用技術系 （1）工作指示燈）工作指示燈指示燈表示指示燈表示PLC所處的工作狀態(tài)。所處的工作狀態(tài)。POWER：上電：上電RUN：運行：運行ERR

7、/ALM：錯誤、警告：錯誤、警告INH：輸出中斷：輸出中斷BKUP：PLC寫入程序、參數(shù)或數(shù)據(jù)寫入程序、參數(shù)或數(shù)據(jù)PRPHL：CPU通過外設端口通信通過外設端口通信哈工大華德學院計算機應用技術系 （2）七段顯示數(shù)碼管）七段顯示數(shù)碼管可以顯示單元版本、可以顯示單元版本、CPU單元的故障代碼、存單元的故障代碼、存儲盒傳送狀態(tài)、模擬電位器值變更狀態(tài)和用戶自定儲盒傳送狀態(tài)、模擬電位器值變更狀態(tài)和用戶自定義代碼信息等。義代碼信息等。哈工大華德學院計算機應用技術系 （3）模擬電位器）模擬電位器使使A642中數(shù)據(jù)在中數(shù)據(jù)在00FFH（0255）范圍變化）范圍變化哈工大華德學院計算機應用技術系 （4）外部模擬

8、量輸入連接器）外部模擬量輸入連接器輸入輸入010V電壓，經電壓，經A/D轉換后，存儲在轉換后，存儲在A643中。注意：不要超過中。注意：不要超過11V！哈工大華德學院計算機應用技術系 （5）撥動開關）撥動開關模擬電位器右邊，用于設置模擬電位器右邊，用于設置PLC的基本參數(shù)。的基本參數(shù)。哈工大華德學院計算機應用技術系 （6）存儲盒）存儲盒哈工大華德學院計算機應用技術系 （7）電源與接地端子）電源與接地端子電源端子：電源端子：AC220V、DC24V接地端子：接地端子：功能接地：功能接地：AC電源型，抗干擾、防電擊電源型，抗干擾、防電擊保護接地：防止靜電保護接地：防止靜電哈工大華德學院計算機應用技

9、術系 （8）選件板槽位）選件板槽位CP1H可以安裝選件板：可以安裝選件板：RS-232C、RS-422A/485哈工大華德學院計算機應用技術系 安裝時請拆下槽位的蓋板。同時按壓蓋板上下安裝時請拆下槽位的蓋板。同時按壓蓋板上下的鎖桿便可解鎖，將其拔出。的鎖桿便可解鎖，將其拔出。安裝選件板時，請確認上下方向，切實壓入直安裝選件板時，請確認上下方向，切實壓入直到發(fā)出咔噠聲。到發(fā)出咔噠聲。哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 （9）擴展功能）擴展功能CPM1A系列擴展單元系列擴展單元最多最多7臺臺包括：包括：I/

10、O擴展、模擬量擴展、溫度傳感器擴擴展、模擬量擴展、溫度傳感器擴展、展、CompoBus/S單元、單元、DeviceNet單元）單元）哈工大華德學院計算機應用技術系 CJ系列擴展單元系列擴展單元CJ單元適配器：單元適配器：CP1W-EXT01最多最多2塊塊哈工大華德學院計算機應用技術系 使用使用 I/O 連接電纜連接電纜CP1W-CN811，可延長，可延長 80cm。哈工大華德學院計算機應用技術系 2.3 CP1H PLC的輸入的輸入/輸出單元輸出單元2.3.1 CP1H PLC輸入單元的用法輸入單元的用法1. 開關量輸入單元開關量輸入單元40點的點的CP1H有有24個輸入點個輸入點0CH 0.

11、000.111CH 1.001.11哈工大華德學院計算機應用技術系 2. 脈沖量輸入端子脈沖量輸入端子普通開關量輸入端子輸入信號有頻率限制。普通開關量輸入端子輸入信號有頻率限制。需要高速脈沖輸入時，就要采用特殊脈沖量輸需要高速脈沖輸入時，就要采用特殊脈沖量輸入端子。入端子。有普通開關量輸入端子集成脈沖功能。有普通開關量輸入端子集成脈沖功能。有專門脈沖量輸入單元，如有專門脈沖量輸入單元，如Y型型CP1H的輸入單的輸入單元。元。哈工大華德學院計算機應用技術系 2.3.2 CP1H PLC輸入單元的工作原理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。輸入單元有直流型、交流型、交直流型等。

12、以直流型為例介紹。以直流型為例介紹。哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 2.3.3 CP1H PLC輸出單元的用法輸出單元的用法1. 開關量輸出單元開關量輸出單元40點的點的CP1H有有16個輸入點個輸入點100CH 0.000.07 101CH 101.00101.07哈工大華德學院計算機應用技術系 2. 脈沖量的輸出端子脈沖量的輸出端子普通開關量輸出端子輸出信號有頻率限制。普通開關量輸出端子輸出信號有頻率限制。需要高速脈沖輸出時（例如步進電動機驅動、需要高速脈沖輸出時（例如步進電動機驅動、PWM驅動等），就要采用特殊脈沖量輸出端子

13、。驅動等），就要采用特殊脈沖量輸出端子。有普通開關量輸出端子集成脈沖功能。有普通開關量輸出端子集成脈沖功能。有專門脈沖量輸出單元，如有專門脈沖量輸出單元，如Y型型CP1H的輸入單的輸入單元。元。哈工大華德學院計算機應用技術系 2.3.4 CP1H PLC輸出單元的工作原理輸出單元的工作原理PLC輸出單元分類：繼電器、晶閘管、晶體管輸出單元分類：繼電器、晶閘管、晶體管1. 繼電器型輸出單元繼電器型輸出單元可以帶交直流負載可以帶交直流負載負載電壓范圍寬負載電壓范圍寬帶負載能力強帶負載能力強動作速度慢動作速度慢壽命短壽命短哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 2. 晶體管型

14、輸出單元晶體管型輸出單元漏型輸出漏型輸出直流負載直流負載速度快速度快壽命長壽命長過載能力差過載能力差哈工大華德學院計算機應用技術系 哈工大華德學院計算機應用技術系 2.4 CP1H PLC的模擬量輸入的模擬量輸入/輸出單元輸出單元XA型型CP1H集成了集成了4入入2出的模擬量通道。出的模擬量通道。哈工大華德學院計算機應用技術系 內置模擬輸入切換開關內置模擬輸入切換開關(僅限僅限XA 型型)將各模擬輸入在電壓輸入下使用還是電流輸入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。下使用間切換。哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5 CP1H PLC的存儲區(qū)分配的存儲區(qū)分配2.5.1 存儲器概

15、述存儲器概述CP1H型型PLC的存儲器分為的存儲器分為5部分：用戶程序存部分：用戶程序存儲區(qū)、儲區(qū)、I/O存儲區(qū)、參數(shù)區(qū)、內置閃存和存儲盒。存儲區(qū)、參數(shù)區(qū)、內置閃存和存儲盒。I/O存儲區(qū)：存儲區(qū)：I/O繼電器區(qū)（繼電器區(qū)（CIO）、內部輔助）、內部輔助繼電器區(qū)（繼電器區(qū)（WR）、保持繼電器區(qū)（）、保持繼電器區(qū)（HR）、特殊輔）、特殊輔助繼電器區(qū)（助繼電器區(qū)（AR）、暫時存儲區(qū)（）、暫時存儲區(qū)（TR）、數(shù)據(jù)存）、數(shù)據(jù)存儲器（儲器（DM）、定時器（）、定時器（TIM）、計數(shù)器（）、計數(shù)器（CNT）哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.2 數(shù)據(jù)區(qū)域結構數(shù)據(jù)區(qū)域結構1. 工作位和工作字工作位和工作字

16、可以用存儲器中的某些位和字控制其他位?？梢杂么鎯ζ髦械哪承┪缓妥挚刂破渌弧?. 標志位和控制位標志位和控制位最高位最高位(15)、最低位、最低位(00)字變量：區(qū)域簡稱字變量：區(qū)域簡稱+35位字地址。位字地址。DM12500位變量：字地址位變量：字地址+位地址。位地址。000015或或0.15哈工大華德學院計算機應用技術系 3. 數(shù)據(jù)結構數(shù)據(jù)結構二進制：二進制：“0”或或”1”；繼電器狀態(tài)；一個通道；繼電器狀態(tài)；一個通道16位二進制數(shù)；無符號數(shù)、有符號數(shù)。位二進制數(shù)；無符號數(shù)、有符號數(shù)。十六進制數(shù)：十六進制數(shù)：0F十進制：十進制：BCD碼碼符號變量：符號變量：ASCII碼碼不同數(shù)制的轉換：直

17、接轉換、相關指令。不同數(shù)制的轉換：直接轉換、相關指令。哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.3 CIO區(qū)（區(qū)（00006143）作用：輸入輸出、工作位、通信等作用：輸入輸出、工作位、通信等輸入繼電器區(qū)：輸入繼電器區(qū)：016CH輸出繼電器區(qū)：輸出繼電器區(qū)：100116CH模擬量輸入輸出區(qū)：模擬量輸入輸出區(qū)：200211CHController鏈接區(qū)：鏈接區(qū)：10001199CH串行串行PLC鏈接區(qū)：鏈接區(qū)：31003189CHDeviceNet鏈接區(qū)：鏈接區(qū)：32003799CH哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.4 內部輔助繼電器區(qū)（內部輔助繼電器區(qū)（W000W511）只能在程序中調用的

18、繼電器。只能在程序中調用的繼電器。相當于程序中的中間變量。相當于程序中的中間變量?？梢晕粚ぶ芬部梢宰謱ぶ??？梢晕粚ぶ芬部梢宰謱ぶ贰炔枯o助繼電器有兩部分：內部輔助繼電器有兩部分：CIO區(qū)中未使用部分，如區(qū)中未使用部分，如1200CH1499CH。W000W511，優(yōu)先使用。，優(yōu)先使用。哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.5 保持繼電器區(qū)（保持繼電器區(qū)（H000H511）與內部輔助繼電器區(qū)相同可以作為工作位使用。與內部輔助繼電器區(qū)相同可以作為工作位使用。當系統(tǒng)工作方式改變、電源中斷或當系統(tǒng)工作方式改變、電源中斷或PLC操作停操作停止時，保持區(qū)數(shù)據(jù)保持不變。止時，保持區(qū)數(shù)據(jù)保持不變。掉電保持功

19、能！掉電保持功能！哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.6 特殊輔助繼電器區(qū)（特殊輔助繼電器區(qū)（A000A959）系統(tǒng)預置了自診斷發(fā)現(xiàn)的異常標志、初始設定系統(tǒng)預置了自診斷發(fā)現(xiàn)的異常標志、初始設定標志、操作標志、控制位及運行狀態(tài)監(jiān)視數(shù)據(jù)等。標志、操作標志、控制位及運行狀態(tài)監(jiān)視數(shù)據(jù)等。例如：例如：輸入中斷輸入中斷高速計數(shù)器高速計數(shù)器脈沖輸出脈沖輸出變頻器控制變頻器控制哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.7 暫時存儲繼電器區(qū)（暫時存儲繼電器區(qū)（TR00TR15）用于存儲程序分支點的數(shù)據(jù)，適用于那些輸出用于存儲程序分支點的數(shù)據(jù)，適用于那些輸出有許多分支點的場合。有許多分支點的場合。哈工大華德學院

20、計算機應用技術系 2.5.8 定時器區(qū)（定時器區(qū)（T0T4096）不能重復使用不能重復使用使用時注意精度、量程、設定值、時到標志等使用時注意精度、量程、設定值、時到標志等哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.9 計數(shù)器區(qū)（計數(shù)器區(qū)（C0C4096）不能重復使用不能重復使用使用時注意量程、設定值、計到標志、復位等使用時注意量程、設定值、計到標志、復位等哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.10 數(shù)據(jù)存儲器（數(shù)據(jù)存儲器（D0D32767）以字（以字（16 位）單位來讀寫的通用數(shù)據(jù)區(qū)域，不位）單位來讀寫的通用數(shù)據(jù)區(qū)域，不能按位單位進行指定（讀寫）。能按位單位進行指定（讀寫）。掉電保持！掉電保持！

21、功能：功能：讀寫區(qū)讀寫區(qū)特殊特殊I/O單元區(qū)域單元區(qū)域Modbus-RTU 簡易主站簡易主站哈工大華德學院計算機應用技術系 數(shù)據(jù)內存的間接尋址數(shù)據(jù)內存的間接尋址1. 二進制模式尋址（帶二進制模式尋址（帶的的D）將指定的數(shù)據(jù)內存的內容轉化為將指定的數(shù)據(jù)內存的內容轉化為BIN 值，指定值，指定以此為地址的數(shù)據(jù)內存。以此為地址的數(shù)據(jù)內存。2. BCD 模式（帶的模式（帶的D）將指定的數(shù)據(jù)內存的內容轉化為將指定的數(shù)據(jù)內存的內容轉化為BCD 值，指定值，指定以此為地址的數(shù)據(jù)內存。以此為地址的數(shù)據(jù)內存。哈工大華德學院計算機應用技術系 2.5.11 變址寄存器（變址寄存器（IR0IR15）采用寄存器間接指定，是保存采用寄存器間接指定，是保存I/O 存儲器物理存儲器物理地址的專用寄存器。地址的專用寄存器。1. 寄存器間接尋址寄存器間接尋址以該寄存器以該寄存器IR0IR15 的內容作為的內容作為I/O 存儲器存儲器有效地址的間接指定有效地址的