單元三 搬運(yùn)工作站PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成主講教師：汪勵(lì)單元三 搬運(yùn)工作站PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電工作任務(wù)描述:應(yīng)用CP1L PLC遠(yuǎn)程控制安川機(jī)器人運(yùn)行。學(xué)習(xí)目標(biāo):通過本任務(wù)學(xué)習(xí)，應(yīng)能：1.掌握PLC的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。2.掌握PLC與外圍設(shè)備的連接技術(shù)。3.掌握PLC與機(jī)器人的接口技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電 PLC是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電路邏輯控制技術(shù)相結(jié)合的一種新型控制器，它是以微處理器為核心，用于數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，PLC已

2、經(jīng)逐漸發(fā)展成為功能完備的自動(dòng)化系統(tǒng)，是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)領(lǐng)域的三大支柱之一。 工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站的整體控制是由PLC完成的。知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電一、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 由于PLC不僅可代替繼電器系統(tǒng)，使硬件軟化，提高系統(tǒng)工作的可靠性以及系統(tǒng)的靈活性，它還具有運(yùn)算、計(jì)數(shù)、調(diào)節(jié)、通信、聯(lián)網(wǎng)等功能，可以說它是控制裝置的一個(gè)飛躍。尤其是配合發(fā)展中的柔性制造單元（FMC）和柔性制造系統(tǒng)（FMS），PLC更顯示出硬布線控制邏輯所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。它的應(yīng)用范圍大致介于繼電器控制裝置與過程控制的工業(yè)計(jì)算機(jī)之間，適用于控制功能要求比較復(fù)

3、雜，輸入、輸出點(diǎn)數(shù)較多的場(chǎng)合，PLC也可以在一個(gè)大型的集散控制系統(tǒng)中，作為前置控制裝置，在上級(jí)計(jì)算機(jī)的統(tǒng)調(diào)度下工作。如果按應(yīng)用類型來劃分，PLC的應(yīng)用可分為以下五種類型。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電一、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1) 用于開關(guān)量邏輯拉制 開關(guān)量邏輯控制是PLC最基本的控制功能，可以取代繼電器控制裝置，如機(jī)床電氣控制、電動(dòng)機(jī)控制中心等；還可以取代順序控制和程序控制，如高爐上料系統(tǒng)、電梯控制、港口碼頭的貨物存放與提取、采礦的皮帶運(yùn)輸?shù)??？梢?，它既可用于單機(jī)控制，又可用于多機(jī)群控以及生產(chǎn)自動(dòng)線的控制。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成

4、常州機(jī)電一、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2) 用于閉環(huán)過程控制 現(xiàn)代的大型PLC都配有PID子程序，也有的廠家把PID功能獨(dú)立出來，如GE公司的PROLOOP過程控制器，可執(zhí)行單回路PID控制、比例控制和串級(jí)控制。PLC的PID回路調(diào)節(jié)控制，已經(jīng)廣泛用于鍋爐、冷凍、反應(yīng)堆、水處理、釀酒等，它還可用于閉環(huán)的位置控制和速度控制中。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電一、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3) 用于機(jī)械加工的數(shù)字控制 PLC能和機(jī)械加上中的數(shù)字控制（NC）及計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）組成一體，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，如著名的日本FANUC公司推出的SYSTEM10、11、1

5、2系列，已將CNC控制功能與PLC融為一體。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電一、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4) 用于機(jī)器人控制 隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的形成，使機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來廣。對(duì)機(jī)器人同樣可采用PLC進(jìn)行控制。例如，德國西門子公司制造的機(jī)器人就采用該公司生產(chǎn)的16位PLC SIMATCS5-130W和RCW1組成新的RCW1，一臺(tái)控制設(shè)備可對(duì)有36軸的機(jī)器人進(jìn)行控制，自動(dòng)地處理各種機(jī)械動(dòng)作。又如，美國JEEP公司焊接自動(dòng)生產(chǎn)線使用的29個(gè)機(jī)器人，每臺(tái)都是由一個(gè)PLC獨(dú)立控制的。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電一、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)

6、備知識(shí)準(zhǔn)備 5) 用于組成多級(jí)控制系統(tǒng) 近幾年來，隨著國外工廠自動(dòng)化（FA）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的興起，一些著名PLC制造廠分別建立了自己的多層控制系統(tǒng)，并著手向制造自動(dòng)化通信協(xié)議MAP靠攏。例如，GOULD公司的MODBUS工業(yè)通信系統(tǒng)，能使各種PLC通過MODBUS和上位計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，并遵守MAP協(xié)議的規(guī)定。還有OMRON公司的DeviceNet，西門子公司的ProfiBus等現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。 以PLC為基礎(chǔ)的集散控制系統(tǒng)（DCS），以PLC為基礎(chǔ)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA），以PLC為基礎(chǔ)的柔性制造系統(tǒng)（FMS），以PLC為基礎(chǔ)的安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)（ESD），以PLC為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等，全方位地

7、展現(xiàn)了PLC的應(yīng)用范圍和水平。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1控制任務(wù)的評(píng)估控制任務(wù)的評(píng)估 (1) 控制規(guī)模一個(gè)控制系統(tǒng)的控制規(guī)?？捎迷撓到y(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備總數(shù)來衡量?？刂埔?guī)模較大時(shí)，特別是開關(guān)量控制的輸入、輸出設(shè)備較多且聯(lián)鎖控制較多時(shí)，最適合采用PLC控制。 工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1控制任務(wù)的評(píng)估控制任務(wù)的評(píng)估 (2) 工藝復(fù)雜程度當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時(shí)，用繼電器系統(tǒng)控制極不方便，而且造價(jià)的相應(yīng)提高，甚至?xí)^PLC控制的成本。因此，采用

8、PLC控制將有更大的優(yōu)越性。特別是工藝要求經(jīng)常變動(dòng)或控制系統(tǒng)有擴(kuò)充功能的要求時(shí)，則只能采用PLC控制。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1控制任務(wù)的評(píng)估控制任務(wù)的評(píng)估 (3) 可靠性要求雖然有些系統(tǒng)不太復(fù)雜，但對(duì)可靠性、抗干擾能力要求較高時(shí)，也需采用PLC控制。在70年代，一般認(rèn)為I/O總數(shù)在70點(diǎn)左右時(shí)，可考慮PLC控制；到了80年代，一般認(rèn)為I/O總數(shù)在40點(diǎn)左右就可以采用PLC控制；目前，由于PLC性能價(jià)格比的進(jìn)一步提高，當(dāng)I/O點(diǎn)總數(shù)在20點(diǎn)甚至更少時(shí)，就趨向于選擇PLC控制了。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工

9、作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1控制任務(wù)的評(píng)估控制任務(wù)的評(píng)估 (4) 數(shù)據(jù)處理速度當(dāng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算規(guī)模較大，需要很大的存貯器容量，且要求很高的運(yùn)算速度時(shí)，可考慮帶有上位計(jì)算機(jī)的PLC分級(jí)控制；如果數(shù)據(jù)處理程度較低，而主要以工業(yè)過程控制為主時(shí)，采用PLC控制將非常適宜。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2PLCPLC的選擇的選擇選擇能滿足控制要求的適當(dāng)型號(hào)的PLC是應(yīng)用設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。目前，國內(nèi)外PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC品種已達(dá)數(shù)百個(gè)，其性能各有持點(diǎn)。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，首先要盡

10、可能考慮采用與單位正在使用的同系列的PLC，以便于學(xué)習(xí)和掌握；其次是備件的通用性，可減少編程器的投資。除上所述，還要充分考慮下面因素，以便選擇最佳型號(hào)的PLC。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2PLCPLC的選擇的選擇(1) 輸入、輸出設(shè)備的數(shù)量和性質(zhì)根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，詳細(xì)列出PLC所有輸入量和輸出量的情況，包括：1) 有哪些開關(guān)量輸入？電壓分別是多少？盡量選擇直流24V或交流220V。2) 有哪些開關(guān)量輸出？要求驅(qū)動(dòng)功率為多少？一般的PLC輸出驅(qū)動(dòng)能力約2A，如果容量不夠，可以考慮輸出功率的擴(kuò)展，如在輸出端接功率放大

11、器、繼電器等。3) 有哪些模擬量輸入、輸出？具體參數(shù)如何？PLC的模擬量處理能力一般為15V、010V，或420mA。在確定了PLC的控制規(guī)模后，一般還要考慮一定的余量，以適應(yīng)工藝流程的變動(dòng)及系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，一般可按10%的余量來考慮。另外，還要考慮PLC的結(jié)構(gòu)，如果規(guī)模較大，以選用模塊式的PLC為好。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2PLCPLC的選擇的選擇(2) PLC的特殊功能要求控制對(duì)象不同會(huì)對(duì)PLC提出不同的控制要求。如用PLC替代繼電器完成設(shè)備的生產(chǎn)過程控制、上下限報(bào)警控制、時(shí)序控制等，只需PLC的基本邏輯功

12、能即可。對(duì)于需要模擬量控制的系統(tǒng)，則應(yīng)選擇配有模擬量輸入/輸出模塊的PLC，PLC內(nèi)部還應(yīng)具有數(shù)字運(yùn)算功能。對(duì)于需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理的系統(tǒng)，PLC則應(yīng)具有圖表傳送、數(shù)據(jù)庫生成等功能。對(duì)于需要高速脈沖計(jì)數(shù)的系統(tǒng)，PLC還應(yīng)具有高數(shù)計(jì)數(shù)功能，且應(yīng)了解系統(tǒng)所需的最高計(jì)數(shù)額率。有些系統(tǒng)，需要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，就應(yīng)先配置具有遠(yuǎn)程I/O控制的PLC。還有一些待殊功能，如溫度控制、位置控制、PID控制等。如果選擇合適的PLC及相應(yīng)的智能控制模塊，將使系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2PLCPLC的選擇的選擇(3

13、) 被控對(duì)象對(duì)響應(yīng)速度的要求各種型號(hào)的PLC的指令執(zhí)行速度差異很大，其響應(yīng)時(shí)間也各不相同。一般來講，不論哪種PLC，其最大響應(yīng)時(shí)間都等于輸入、輸出延遲時(shí)間及2倍的掃描時(shí)間三者之和。對(duì)于大多數(shù)被控對(duì)象來說，PLC的響應(yīng)時(shí)間都是能滿足要求的，但對(duì)于某些要求快速響應(yīng)的系統(tǒng)，則必須考慮PLC的最大響應(yīng)時(shí)間是否滿足要求。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2PLCPLC的選擇的選擇(4) 用戶程序存貯器所需容量的估算用戶程序存貯器的容量以地址（或步）為單位，每個(gè)地址可以存貯一條指令。用戶所需程序存貯器的容量在程序編好后可以準(zhǔn)確地計(jì)算出

14、來，但在設(shè)計(jì)剛剛開始時(shí)往往辦不到，通常需要進(jìn)行估算。一般粗略的方法是：(I/O)總數(shù))(1020)指令步數(shù)如果系統(tǒng)中含有模擬量，可以按每個(gè)模擬量通道相當(dāng)于16個(gè)I/O點(diǎn)來考慮。比較復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)適當(dāng)增加存貯器的容量，以免造成麻煩。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1) 硬件設(shè)計(jì)在硬件設(shè)計(jì)中，要進(jìn)行輸入設(shè)備的選擇（如操作按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)及計(jì)量保護(hù)的輸入信號(hào)等）、執(zhí)行元件（如接觸器、電磁閥、信號(hào)燈等），以及控制臺(tái)、柜的設(shè)計(jì)等。應(yīng)根據(jù)PLC使用手冊(cè)的說明，對(duì)PLC進(jìn)行輸入/輸出通道分配及外部接線設(shè)計(jì)。在進(jìn)行I/

15、O通道分配時(shí)應(yīng)做出I/O通道分配表，表中應(yīng)包含I/O編號(hào)、設(shè)備代號(hào)、名稱及功能，且應(yīng)盡量將相同類型的信號(hào)、相同電壓等級(jí)的信號(hào)排在一起，以便于施工。對(duì)于較大的控制系統(tǒng)，為便于軟件設(shè)計(jì)，可根據(jù)工藝流程，將所需的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及內(nèi)部輔助繼電器也進(jìn)行相應(yīng)的分配。這些工作完成之后，就可以進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)了。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(2) 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的主要方法是先編寫工藝流程圖，將整個(gè)流程分解為若干步，確定每步的轉(zhuǎn)換條件，配合分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)及某些特殊功能便可很容易地轉(zhuǎn)為梯形圖了。在編寫梯形圖時(shí)，經(jīng)驗(yàn)法是

16、非常重要的方法。因此，在平時(shí)要多注意積累經(jīng)驗(yàn)。軟件設(shè)計(jì)可以與現(xiàn)場(chǎng)施工同步進(jìn)行，即在硬件設(shè)計(jì)完成以后，同時(shí)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工，以縮短施工周期。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分為兩個(gè)階段：第一階段為模擬調(diào)試，第二階段為聯(lián)機(jī)調(diào)試。當(dāng)PLC的軟件設(shè)計(jì)完成之后應(yīng)首先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試，檢查是否符合工藝要求。模擬調(diào)試可以根據(jù)所選機(jī)型，外接適當(dāng)數(shù)量的輸入開關(guān)作為模擬輸入倍號(hào)，通過輸出端子的LED，可觀察PLC的輸出是否滿足要求。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)施工和軟件設(shè)計(jì)都完成以后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)了。在統(tǒng)調(diào)時(shí)，一般應(yīng)首先

17、屏蔽外部輸出，再利用編程器或編程軟件的監(jiān)控功能，采用分段分級(jí)調(diào)試方法，通過操作外部輸入器件檢查外部輸入量是否連接無誤，然后再利用PLC的強(qiáng)迫置位/復(fù)位功能逐個(gè)運(yùn)行輸出部件。系統(tǒng)調(diào)試完成以后，為防止程序遭到破壞和丟失，可通過儲(chǔ)存設(shè)備將程序保存起來。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 CP1L系列PLC為是歐姆龍公司2007年5月在中國全球首發(fā)的多功能小型一體化，其存儲(chǔ)容量為10K步（M型），內(nèi)置1060個(gè)I/O點(diǎn)。CP1L系列PLC的外形如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L

18、系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1CP1L CPUCP1L CPU單元單元(1) CP1L CPU單元的命名CP1L CPU單元的命名方法如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1CP1L CPUCP1L CPU單元單元CP1L CPU單元的代號(hào)及含義見表。名稱名稱代號(hào)代號(hào)含義含義程序容量程序容量ML10K步5K步內(nèi)置通用輸入輸內(nèi)置通用輸入輸出點(diǎn)數(shù)出點(diǎn)數(shù) 60/40/30/20/14/10輸入類別輸入類別D輸入信號(hào)電源，DC24V輸出類別輸出類別 RTT1繼電器輸出晶體管輸出（漏型）晶體管輸出（源型

19、）電源電源AD工作電源AC220V工作電源DC24V工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1CP1L CPUCP1L CPU單元單元以CP1L-M40DR-D型PLC為例，其主要規(guī)格參數(shù)見表。輸入輸出點(diǎn)數(shù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)40點(diǎn)點(diǎn)電源電源DC電源型：DC24V程序容量程序容量10K最大擴(kuò)展輸入最大擴(kuò)展輸入/輸出點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)160點(diǎn)輸入輸出點(diǎn)數(shù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)40點(diǎn)點(diǎn)通用輸入輸出通用輸入輸出輸入/輸出點(diǎn)數(shù)40點(diǎn)輸入點(diǎn)數(shù)24點(diǎn)輸入類別DC24V中斷輸入/快速響應(yīng)輸入最大6點(diǎn)輸出點(diǎn)數(shù)16點(diǎn)輸出類別繼電器輸出工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工

20、業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1CP1L CPUCP1L CPU單元單元(2) CP1L CPU單元類型CP1L CPU單元的類型見表。類型類型單元規(guī)格單元規(guī)格輸出形式輸出形式電源電源I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)最大最大I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)程序容程序容量量備注備注M型型CP1L-M60DR-A(-D)CP1L-M60DT-A(-D)CP1L-M60DT1-D繼電器晶體管（漏型）晶體管（源型）末尾-A：AC100240V；末尾-D：DC24V60點(diǎn)36/24連3臺(tái)CP1W擴(kuò)展單元，至180點(diǎn)10K步兩個(gè)串口：RS232和RS-422A/485計(jì)數(shù)器功能：1

21、00kHz(單相)4軸、50kHz(相位差)2軸脈沖輸出：100kHz2軸變頻器定位CP1L-M40DR-A(-D)CP1L-M40DT-A(-D)CP1L-M40DT1-D繼電器晶體管（漏型）晶體管（源型）40點(diǎn)24/16連3臺(tái)CP1W，至160點(diǎn)CP1L-M30DR-A(-D)CP1L-M30DT-A(-D)CP1L-M30DT1-D繼電器晶體管（漏型）晶體管（源型）30點(diǎn)18/12連3臺(tái)CP1W，至150點(diǎn)L型型CP1L-L20DR-A(-D)CP1L-L20DT-A(-D)CP1L-L20DT1-D繼電器晶體管（漏型）晶體管（源型）20點(diǎn)12/8連1臺(tái)CP1W，至60點(diǎn)5K步一個(gè)串口:

22、RS232和RS-422A/485任選計(jì)數(shù)器功能:100kHz(單相)4軸、50kHz(相位差)2軸脈沖輸出：100kHz2軸變頻器定位CP1L-L14DR-A(-D)CP1L-L14DT-A(-D)CP1L-L14DT1-D繼電器晶體管（漏型）晶體管（源型）14點(diǎn)8/6連1臺(tái)CP1W，至54點(diǎn)CP1L-L10DR-A(-D)CP1L-L10DT-A(-D)CP1L-L10DT1-D繼電器晶體管（漏型）晶體管（源型）10點(diǎn)6/4不能連擴(kuò)展單元工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1CP1L CPUCP1L CPU單元

23、單元(3) CP1L CPU的基本結(jié)構(gòu)CP1L CPU單元的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(1) 變頻器定位功能可使用變頻器進(jìn)行定位。在CP1L的程序中可通過執(zhí)行脈沖輸出指令進(jìn)行梯型加減速內(nèi)部脈沖輸出。根據(jù)來自安裝在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋脈沖輸入與內(nèi)部脈沖輸出，通過偏差計(jì)數(shù)器進(jìn)行偏差定位計(jì)算，以此計(jì)算值為基礎(chǔ)對(duì)變頻器下達(dá)速度指令，進(jìn)行定位。如果需要進(jìn)行高精度定位時(shí)，應(yīng)該在變頻器中使用矢量控制功能。變頻器定位功能的硬件結(jié)構(gòu)如圖所示工業(yè)機(jī)器

24、人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(2) 高速計(jì)數(shù)器功能對(duì)每個(gè)輸入接點(diǎn)，可通過PLC設(shè)置來選擇是否為通用輸入、中斷輸入、快速響應(yīng)輸入、高速計(jì)數(shù)中的任何一個(gè)。將旋轉(zhuǎn)編碼器連接到內(nèi)置輸入, 即可進(jìn)行高速計(jì)數(shù)器輸入。由于有多個(gè)的高速計(jì)數(shù)器點(diǎn)，可用1 臺(tái)PLC來控制多路脈沖輸入。高速計(jì)數(shù)器100kHz（單相）/50kHz（相位差），4點(diǎn)/兩軸為標(biāo)準(zhǔn)配備。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CP

25、UCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(3) 脈沖控制功能（僅晶體管輸出類型）對(duì)每個(gè)輸出接點(diǎn)，可通過指令來選擇是否為通用輸出、脈沖輸出、PWM輸出中的任何一個(gè)。可從CPU單元內(nèi)置輸出中發(fā)出固定占空比脈沖輸出信號(hào)，并通過脈沖輸入的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行定位/速度控制。脈沖輸出100kHz，最大2軸為標(biāo)準(zhǔn)配備。1) 可根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖輸入的規(guī)格進(jìn)行選擇脈沖輸出功能的CW/CCW脈沖輸出、脈沖方向輸出。2) 在絕對(duì)坐標(biāo)系內(nèi)運(yùn)行時(shí)（原點(diǎn)確定狀態(tài)或根據(jù)INI指令進(jìn)行當(dāng)前值變更），根據(jù)指令中指定的脈沖輸出量與輸出當(dāng)前值比較的正或負(fù)，CW/CCW的方向在執(zhí)行脈沖輸出指令時(shí)會(huì)被自動(dòng)選擇。絕對(duì)坐標(biāo)系上的定位變得簡(jiǎn)單

26、。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(3) 脈沖控制功能（僅晶體管輸出類型）3) 定位（ACC指令（獨(dú)立模式）或PLS2指令執(zhí)行）中，加速及減速時(shí)必要的脈沖輸出量（達(dá)到目標(biāo)頻率的時(shí)間目標(biāo)頻率）超過設(shè)定的目標(biāo)脈沖輸出量的情況下，加速和減速將被縮短，進(jìn)行三角控制以取代梯形控制（即無恒定速度的階段，梯型脈沖輸出將被取消）。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特

27、點(diǎn)的特點(diǎn)(3) 脈沖控制功能（僅晶體管輸出類型）4) 在使用脈沖輸出（PLS2）指令的定位過程中，通過執(zhí)行其他脈沖輸出（PLS2）指令可變更目標(biāo)位置、目標(biāo)速度、加速比率、減速比率。5) 在速度控制過程中（連續(xù)模式），可變更為根據(jù)脈沖輸出（PLS2）指令進(jìn)行的定位（單獨(dú)模式）。這樣，可執(zhí)行有條件的中斷恒定距離進(jìn)給（指定量的移動(dòng)）。6) 可在加減速的脈沖輸出指令執(zhí)行（速度控制或定位）過程中，可在加速或減速中變更目標(biāo)速度及加減速比率。7) 可從CPU單元內(nèi)置輸出中產(chǎn)生可變占空比脈沖（PWM）輸出信號(hào)，進(jìn)行照明/電力控制等。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列

28、PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(4) 原點(diǎn)搜索功能可用單個(gè)指令執(zhí)行各種輸入輸出信號(hào)（原點(diǎn)接近輸入信號(hào)、原點(diǎn)輸入信號(hào)、定位結(jié)束信號(hào)、偏差計(jì)數(shù)器復(fù)位輸出等）組合的精密的原點(diǎn)搜索。此外，也可進(jìn)行原點(diǎn)復(fù)位，直接移動(dòng)到所確定的原點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(5) 中斷輸入功能在直接模式中，當(dāng)內(nèi)置輸入ON/OFF時(shí)，可啟動(dòng)中斷任務(wù)。此外，在計(jì)數(shù)器模式中，可對(duì)內(nèi)置輸入上升沿或下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，如達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可啟動(dòng)中斷任

29、務(wù)。20/30/40 點(diǎn)I/O型為6點(diǎn)中斷輸入、14點(diǎn)I/O 型為4點(diǎn)中斷輸入。各中斷的中斷輸入（計(jì)數(shù)器模式）響應(yīng)頻率總量要為5kHz以下。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(6) 快速響應(yīng)功能通過將內(nèi)置輸入設(shè)為快速響應(yīng)輸入功能，可與掃描周期時(shí)間無關(guān)，可讀取到最小輸入信號(hào)幅度50s的輸入。20/30/40/60點(diǎn)I/O型CPU單元為6點(diǎn)快速響應(yīng)、14點(diǎn)I/O型CPU單元為4點(diǎn)、10點(diǎn)I/O型CPU單元為2點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、

30、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(7) 模擬設(shè)定1) 模擬電位器進(jìn)行的設(shè)定變更 可使用十字螺絲刀調(diào)節(jié)模擬電位器，可將輔助區(qū)域（A642CH）的值在0255的范圍內(nèi)任意變更。這樣，可在沒有支持軟件的情況下，簡(jiǎn)單地對(duì)定時(shí)器及計(jì)數(shù)器等設(shè)定值進(jìn)行變更。模擬電位器進(jìn)行的設(shè)定變更如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(7) 模擬設(shè)定2) 外部模擬設(shè)定輸入進(jìn)行的設(shè)定變更 根據(jù)外部模擬輸入010V（分辨率25

31、6），將模擬值進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換并保存到AR區(qū)域。外部模擬設(shè)定輸入進(jìn)行的設(shè)定變更如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(8) 與各種組件的連接相容性1) 支持軟件用USB端口 CX-One支持軟件，如CX-Programmer，從計(jì)算機(jī)的USB端口，通過市場(chǎng)上銷售的USB電纜與CP1L的內(nèi)置外部USB端口相連接。如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L

32、CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)2) 可擴(kuò)展的串行端口 30/40/60點(diǎn)I/O型，最多可安裝2個(gè)串行通信選件板（RS-232C1端口或RS-422A/4851端口）。14/20點(diǎn)I/O型，僅可安裝1個(gè)串行通信選件板（RS-232C1 端口或RS422A/4851端口）。包括USB端口，CP1L最多可有3個(gè)（14/20點(diǎn)I/O型為2個(gè)）串行通信端口，可輕松實(shí)現(xiàn)同時(shí)連接計(jì)算機(jī)、可編程終端（觸摸屏）、CP1L、各種組件（變頻器、溫度調(diào)節(jié)器、智能傳感器等）。如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CP

33、U的特點(diǎn)的特點(diǎn)(8) 與各種組件的連接相容性2) 可擴(kuò)展的串行端口 30/40/60點(diǎn)I/O型， 通過Modbus-RTU簡(jiǎn)易主站功能，可利用簡(jiǎn)單地串行通信對(duì)變頻器等與Modbus相對(duì)應(yīng)的從站進(jìn)行控制。如先在固定分配區(qū)域（DM）中設(shè)定Modbus 從站設(shè)備的地址、功能、數(shù)據(jù)，將軟件開關(guān)置于ON，可在無程序狀態(tài)下進(jìn)行1次信息的發(fā)送接收。如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(8) 與各種組件的連接相容性2) 可擴(kuò)展的串行端口 30/40/60點(diǎn)I/O型， 通過串行

34、PLC鏈接，使用RS-422A/485選件板，可在最大9 臺(tái)的CPU單元（CP1LCP1L/CP1H/CJ1M）之間，以無程序狀態(tài)共享每臺(tái)CPU單元最大10個(gè)字的數(shù)據(jù)。如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 2 2CP1L CPUCP1L CPU的特點(diǎn)的特點(diǎn)(9) 無電池運(yùn)行可將程序、PLC設(shè)置等自動(dòng)保存到CPU單元內(nèi)置閃存內(nèi)。此外，還可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（DM）的數(shù)據(jù)作為電源置于ON時(shí)的初始值數(shù)據(jù)保存到內(nèi)置閃存內(nèi)。這樣，即使無電池也可將程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的初始值（格式設(shè)定數(shù)據(jù)等）保存到CPU 單元內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。工

35、業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(1) 開關(guān)量信號(hào)的連接開關(guān)量信號(hào)是指機(jī)械式觸點(diǎn)的信號(hào)，例如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)等。PLC的輸入電路如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(1) 開關(guān)量信號(hào)的連接以CP1L-40型為例，輸入電路技術(shù)參數(shù)見表。項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)格規(guī)格高速計(jì)數(shù)輸入中斷輸入/快速響應(yīng)輸入

36、通用輸入CIO0.00CIO0.03CIO0.04CIO0.09C I O 0 . 1 0 C I O0.11/CIO1.001.11輸入電壓輸入電壓24VDC+10%/-15%對(duì)象傳感器對(duì)象傳感器2線式及3線式傳感器輸入阻抗輸入阻抗3.0k3.0k4.7k輸入電流輸入電流7.5mA典型值5mA典型值ON 電壓電壓DC17.0V以上DC17.0V以上DC14.4V以上OFF 電壓電壓/電流電流最大DC5.0V1mA以下ON/ OFF 延遲延遲2.5s以下50s以下1ms以下工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP

37、1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(1) 開關(guān)量信號(hào)的連接PLC與開關(guān)信號(hào)的連接如圖所示。對(duì)于開關(guān)量信號(hào)而言，COM端連接DC24V電源的正極或負(fù)極都可以，也就是說PLC的輸入信號(hào)既可以接成是漏型輸入也可以接成源型輸入。COM端子的電線要使用有充足電流容量的電線。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(2) 數(shù)字信號(hào)的連接數(shù)字信號(hào)的是有源信號(hào)，以晶體管作為開關(guān)元件，如接近開關(guān)、光電傳感器、光纖傳感器等。根據(jù)晶體管的類型（NPN、PNP

38、）和信號(hào)輸出的形式（開路、電流、電壓）的不同，PLC與它們的連接也不同。如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(2) 數(shù)字信號(hào)的連接在數(shù)字信號(hào)作為PLC的輸入信號(hào)的場(chǎng)合，如果PLC的電源先置為ON，傳感器的電源再置于ON，有時(shí)會(huì)因傳感器的浪涌電流而導(dǎo)致誤輸入。應(yīng)該先接通傳感器電源，后接通PLC電源?；蛘叽_認(rèn)從傳感器的電源接通后到穩(wěn)定運(yùn)行為止的時(shí)間，使用傳感器電源接通后定時(shí)器延遲的相應(yīng)措施，通過應(yīng)用程序進(jìn)行處理。程序如圖所示。程序中，將傳感器的電源

39、電壓導(dǎo)入到輸入位CIO 0.00，輸入傳感器的運(yùn)行到穩(wěn)定為止的時(shí)間（歐姆龍接近傳感器約為100ms）的定時(shí)器延遲。該定時(shí)器完成標(biāo)志置于ON之后，輸入位CIO 0.01接收到傳感器的輸入，輸出位CIO100.00置于ON。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(3) 脈沖輸入信號(hào)的連接1) 設(shè)備接線 旋轉(zhuǎn)編碼器、光柵尺、磁柵尺等傳感器的輸出信號(hào)為高頻脈沖信號(hào)，輸出形式有集電極開路（NPN、PNP）輸出、線性驅(qū)動(dòng)輸出等。如圖1為所示為DC24V、NPN型集電極

40、開路輸出、帶有A、B、Z相輸出的歐姆龍E6B2-CWZ6C編碼器與PLC的連接圖，圖2為其工作原理圖。編碼器DC24V電源與其他設(shè)備應(yīng)避免公用。圖1圖2工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(3) 脈沖輸入信號(hào)的連接2) 高速計(jì)數(shù)器的類型 PLC對(duì)高頻脈沖信號(hào)的接收，要使用PLC的高速計(jì)數(shù)器功能?？赏ㄟ^CX-Programmer在PLC設(shè)置的內(nèi)置輸入中，將CPU單元的內(nèi)置輸入用作高速計(jì)數(shù)器輸入。（該情況下，相對(duì)應(yīng)的輸入端，不能作為通用輸入、輸入中斷、快速響

41、應(yīng)輸入來使用）。高速計(jì)數(shù)器作為單相加法脈沖輸入有4路，計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)器3，占用0.000.07共8個(gè)輸入端；作為相位差、加減法或脈沖+方向脈沖輸入共2路，計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)器1，占用0.000.05共6個(gè)輸入端。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 3 3CP1L PLCCP1L PLC輸入設(shè)備的連接輸入設(shè)備的連接(3) 脈沖輸入信號(hào)的連接CP1L-40型PLC的高速計(jì)數(shù)器與輸入端的關(guān)系見表。地址地址輸入動(dòng)作設(shè)定輸入動(dòng)作設(shè)定高速計(jì)數(shù)器動(dòng)作設(shè)定高速計(jì)數(shù)器動(dòng)作設(shè)定字字位初始輸入單相（加法脈沖入）2相（位相差4倍/加減法脈沖+方向）C

42、IO 000通用輸入0計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)器0，A相/加法，計(jì)數(shù)器01通用輸入1計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器0，B相/減法，計(jì)數(shù)器02通用輸入2計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)器1，A相/加法，計(jì)數(shù)器03通用輸入3計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)器1，B相/減法，計(jì)數(shù)器04通用輸入4計(jì)數(shù)器0，Z相復(fù)位計(jì)數(shù)器0，Z相復(fù)位05通用輸入5計(jì)數(shù)器1，Z相復(fù)位計(jì)數(shù)器1，Z相復(fù)位06通用輸入6計(jì)數(shù)器2，Z相復(fù)位-07通用輸入7計(jì)數(shù)器3，Z相復(fù)位-08通用輸入8-09通用輸入9-10通用輸入10-11通用輸入11-CIO 10011通用輸入1123-工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4C

43、P1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接CP1L PLC輸出有繼電器輸出、晶體管漏型輸出和晶體管源型輸出三種類型。(1) PLC繼電器輸出PLC繼電器輸出電路如圖所示。繼電器輸出最大負(fù)載能力為2A（電阻性負(fù)載），負(fù)載電壓交流不能超過250V，直流不能超過24V。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(1) PLC繼電器輸出PLC繼電器輸出電路的技術(shù)參數(shù)見表。項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)格規(guī)格最大開關(guān)能力最大開關(guān)能力2A，250VAC（cos=1）2A，24

44、VDC（4A/公共端）最小開關(guān)能力最小開關(guān)能力10mA，5VDC工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(1) PLC繼電器輸出繼電器輸出與負(fù)載的連接如圖所示。繼電器輸出形式的輸出端所控制的負(fù)載可以是直流負(fù)載也可以是交流負(fù)載，但不同性質(zhì)的負(fù)載不能在同一組中。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(2) PLC漏型晶體管輸

45、出漏型晶體管輸出電路如圖所示。漏型晶體管輸出電路的COM端接DC24V電源0V端，OUT接負(fù)載。漏型晶體管輸出最大負(fù)載能力為300mA，負(fù)載電壓直流不大于30V，不小于4.5V。負(fù)載電壓過低，晶體管可能不能可靠飽和導(dǎo)通。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接漏型晶體管輸出電路的技術(shù)參數(shù)見表。項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)格規(guī)格CIO100.00CIO100.03CIO100.04CIO100.07最大開關(guān)能力最大開關(guān)能力4.530VDC,300mA/輸出點(diǎn)，0.9A/公共端，

46、最小開關(guān)能力最小開關(guān)能力4.530VDC,1mA工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接漏型晶體管輸出與負(fù)載的連接如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(3) PLC源型晶體管輸出源型晶體管輸出電路如圖所示。源型晶體管輸出電路的COM端接DC24V電源+端，OUT接負(fù)載。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站

47、系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(3) PLC源型晶體管輸出源型晶體管輸出電路的技術(shù)參數(shù)與漏型晶體管輸出電路相同。源型晶體管輸出與負(fù)載的連接如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(4) 脈沖輸出使用PLC的脈沖輸出功能，PLC的輸出必須選用晶體管輸出型。脈沖輸出的高頻信號(hào)一般用來控制伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，控制方式有CW（順時(shí)針）+CCW（

48、逆時(shí)針）、脈沖+方向。如圖所示。CP1L CPU單元與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器間的連線，在集電極開路的情況下最長(zhǎng)為3m。脈沖輸出用的DC24V/DC5V電源，應(yīng)避免和其他I/O電源共用。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(4) 脈沖輸出1) 使用DC24V光電耦合器輸入的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接線如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出

49、設(shè)備的連接(4) 脈沖輸出2) 使用DC5V光電耦合器輸入的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，外部電源使用DC24V的接線如圖所示。圖中5V輸入的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器使用DC24V電源，要在電路中串入1.6k的限流電阻，使PLC輸出電流不會(huì)破壞電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器側(cè)的輸入電路，并且可充分置于ON。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(4) 脈沖輸出 也可以外部電源使用DC5V，如圖所示。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知

50、識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(4) 脈沖輸出3) 脈沖輸出功能可通過CX-Programmer的脈沖輸出進(jìn)行設(shè)置，將CPU單元的內(nèi)置輸出用作脈沖輸出。（該情況下，相對(duì)應(yīng)的輸出端，不能作為PWM輸出使用）。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 4 4CP1L PLCCP1L PLC輸出設(shè)備的連接輸出設(shè)備的連接(4) 脈沖輸出CP1L CPU單元的脈沖輸出與輸出端的關(guān)系見表。地址地址右側(cè)所示指令未執(zhí)行時(shí)右側(cè)所示指令未執(zhí)行時(shí)脈沖輸出指令（脈沖輸出指令（SPED、ACC、PLS2、O

51、RG）執(zhí)行時(shí)）執(zhí)行時(shí)通過通過PLC 設(shè)置，使用原點(diǎn)設(shè)置，使用原點(diǎn)搜索功能搜索功能+ORG 指令執(zhí)行原點(diǎn)搜指令執(zhí)行原點(diǎn)搜索時(shí)索時(shí)PWM 指令執(zhí)行指令執(zhí)行時(shí)時(shí)字字位通用輸出固定占空比脈沖輸出可變占空比脈沖輸出CW/CCW脈沖+方向+原點(diǎn)搜索功能使用時(shí)+PWM輸出CIO 10000通用輸出0脈沖輸出0（CW）脈沖輸出0（脈沖)-01通用輸出1脈沖輸出0（CCW）脈沖輸出0（方向）-PWM輸出002通用輸出2脈沖輸出1（CW）脈沖輸出1（脈沖）-03通用輸出3脈沖輸出1（CCW）脈沖輸出1（方向）-PWM輸出104通用輸出4-原點(diǎn)搜索0（偏差計(jì)數(shù)器復(fù)位輸出)-05通用輸出5-原點(diǎn)搜索1（偏差計(jì)數(shù)器復(fù)位

52、輸出）-工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 5 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施為了保證PLC可靠工作，除要設(shè)計(jì)合理的PLC電路硬件，還需要合理的安裝和布線。(1) PLC輸入回路當(dāng)使用非觸點(diǎn)輸出設(shè)備作為PLC輸入元件時(shí)，由于輸出設(shè)備是晶體管、晶閘管等元件，這些元件會(huì)由于自身的問題或電路設(shè)計(jì)問題，即使截止時(shí)，由于元件自身的漏電流，也會(huì)有一個(gè)小的電流流過，若該電流大于1mA，就可能引起PLC輸入電路發(fā)生誤動(dòng)作為ON。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知

53、識(shí)準(zhǔn)備 5 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施(1) PLC輸入回路解決的方法是在PLC輸入端并聯(lián)一個(gè)旁路電阻R，如圖所示。只要適當(dāng)選擇旁路電阻R的數(shù)值，就可以消除漏電流的影響。R旁 路 電 阻電 源傳 感 器PL C.R iIiIoIR工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 5 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施(2) PLC輸出回路1) 輸出回路的短路保護(hù) 輸出端子上連接的負(fù)載發(fā)生短路的情況下，輸出元件及印刷電路板有燒毀的危險(xiǎn)，所以推薦在輸出回路上串聯(lián)保護(hù)保險(xiǎn)絲，保險(xiǎn)絲的容量應(yīng)為輸出電流額定值的2倍。通常每4路輸出共用

54、一個(gè)保險(xiǎn)絲。IVRon工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 5 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施(2) PLC輸出回路2) 晶體管輸出漏電流 由于PLC晶體管輸出電路的狀態(tài)OFF時(shí)，會(huì)有0.1mA左右的漏電流，當(dāng)負(fù)載是晶體管或晶閘管時(shí)可能引起誤動(dòng)作，解決的方法是在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，如圖所示。電 源晶 體 管負(fù) 載.輸 出 單 元負(fù) 載.R旁 路 電 阻.電阻R的數(shù)值由下式計(jì)算： 式中： Von=負(fù)載ON時(shí)的電壓 I=漏電流 R=旁路電阻IVRonIVRon工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、

55、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 5 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施3) 感性負(fù)載的反電勢(shì) 感性負(fù)載在運(yùn)行過程中，如果PLC的輸出從ON到OFF，由于感性負(fù)載的電流不能突變，而產(chǎn)生很高的反電勢(shì)，可能損壞PLC的輸出元件。如果負(fù)載時(shí)交流感性負(fù)載，則應(yīng)在負(fù)載的二端并聯(lián)RC阻容吸收電路（浪涌吸收器），如圖所示。一般情況下，電阻阻值選50，電容容量選0.47F。IVRon工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 5 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施3) 感性負(fù)載的反電勢(shì) 如果負(fù)載時(shí)直流感性負(fù)載，則應(yīng)在負(fù)載的二

56、端并聯(lián)續(xù)流二極管，如圖2所示。二極管的耐壓應(yīng)該至少三倍于負(fù)載電源電壓，電流至少應(yīng)該1A。特別注意二極管的極性不能接反了。IVRon工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 5 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施(3) 布線為了減少干擾，進(jìn)行I/O線、電源線、動(dòng)力線的外部布線時(shí)，應(yīng)考慮以下內(nèi)容。1) 使用多芯電纜時(shí)，避免I/O線與其他控制線為同一根電纜。2) 機(jī)架為并行時(shí)，機(jī)架間距離應(yīng)在300mm以上。如圖所示。 工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電三、歐姆龍CP1L系列PLC的硬件系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 5

57、 5安全與抗干擾措施安全與抗干擾措施(3) 布線3) 如果要將I/O線和動(dòng)力線置于同一布線槽時(shí)，需要使用接地金屬板對(duì)其進(jìn)行屏蔽。如圖所示。4) 輸入接線一般不要超過30m。如果環(huán)境干擾較小，且壓降不大，輸入接線可適當(dāng)長(zhǎng)些。工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電四、歐姆龍CP1L系列PLC I/O存儲(chǔ)器與指令知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1I/OI/O存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器I/O存儲(chǔ)器由CIO區(qū)域、工作區(qū)域、保持區(qū)域、輔助區(qū)域、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（DM）區(qū)域、定時(shí)器區(qū)域、計(jì)數(shù)器區(qū)域、任務(wù)標(biāo)志區(qū)域、數(shù)據(jù)寄存器、變址寄存器、狀態(tài)標(biāo)志區(qū)域、鐘脈沖區(qū)域等構(gòu)成。(1) I/O區(qū)域輸入位：CIO 0.00CIO 9

58、9.15 (100 字)；輸出位：CIO 100.00CIO 199.15 (100 字)；工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電四、歐姆龍CP1L系列PLC I/O存儲(chǔ)器與指令知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1I/OI/O存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(1) I/O區(qū)域CP1L CPU單元輸入與輸出的首字為預(yù)設(shè)定。CIO 0和CIO 1中的輸入位與CIO 100和CIO 101的輸出位自動(dòng)分配至CPU單元的內(nèi)置I/O中。CP系列擴(kuò)展單元和CP系列擴(kuò)展I/O單元,從CIO 2開始的輸入位到CIO 102開始的輸出位按字自動(dòng)進(jìn)行分配。分配字與擴(kuò)展單元和擴(kuò)展I/O 單元的編號(hào)見表所示。CPU 單元單元分配字

59、分配字?jǐn)U展單元及擴(kuò)展擴(kuò)展單元及擴(kuò)展I/O單元單元可連接臺(tái)數(shù)可連接臺(tái)數(shù)輸入位輸出位10 點(diǎn)點(diǎn)I/O 型型CPU 單元單元CIO0CIO100014 點(diǎn)點(diǎn)I/O 型型CPU 單元單元CIO0CIO100120 點(diǎn)點(diǎn)I/O 型型CPU 單元單元CIO0CIO100130 點(diǎn)點(diǎn)I/O 型型CPU 單元單元CIO0，CIO1CIO100，CIO101340 點(diǎn)點(diǎn)I/O 型型CPU 單元單元CIO0，CIO1CIO100，CIO101360 點(diǎn)點(diǎn)I/O 型型CPU 單元單元CIO0，CIO1，CIO2CIO100，CIO101，CIO1023工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成常州機(jī)電四、歐姆

60、龍CP1L系列PLC I/O存儲(chǔ)器與指令知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備 1 1I/OI/O存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(1) I/O區(qū)域例如40點(diǎn)I/O CPU單元，輸入位CIO 0及CIO 1，輸出位CIO 100及CIO 101 將自動(dòng)分配到CPU單元的內(nèi)置I/O中。輸入位CIO 2及以上，輸出位CIO 102及以上，將按照連接順序自動(dòng)地分配到連接CPU單元的擴(kuò)展單元或擴(kuò)展I/O單元中。連接CPU單元的擴(kuò)展I/O單元、擴(kuò)展單元的輸入輸出繼電器編號(hào)，在電源ON時(shí)自動(dòng)檢查CPU單元的連接狀態(tài)，并分配I/O位到各單元。如果變更單元的連接順序，會(huì)導(dǎo)致與梯形圖程序之間差異的產(chǎn)生。變更單元的連接順序時(shí)，必須對(duì)梯形圖程序中的I/O地