第5章-OMRON可編程序控制器簡介課件

1、第5章 OMRON可編程序控制器簡 介 日本OMRON公司是世界上生產可編程序控制器（PC）的著名廠家之一，OMRON的大、中、小、微型機各具特色各有所長，在中國市場上的占有率位居前列，在國內用戶中享有較高聲譽。 對于PC，一般應從基本性能、特殊功能及通信聯(lián)網三個方面考察其性能?；拘阅馨ㄖ噶钕到y(tǒng)、工作速度、控制規(guī)模、程序容量、PC內部器件、數據存儲器容量等。特殊功能指中斷、A/D、D/A、溫度控制等，模塊式PC的特殊功能是由智能單元完成的。通信聯(lián)網是指PC與各種外設通信及PC組成各種網絡，這一功能通常由專用通信板或通信單元完成。 OMRON公司從80年代至今，產品多次更新?lián)Q代，下面依時間順

2、序對其發(fā)展情況作一簡單回顧。 80年代初期，OMRON的大、中、小型機分別為C系列的C2000、C1000、C500、C120、C20等。這些型號的PC指令少，而且指令執(zhí)行時間長，內存也小，內部器件有限，PC體積大。例如，C20僅20條指令，基本指令執(zhí)行時間為4us80us。上述產品目前已基本被淘汰。 隨后小型機換代出現(xiàn)P型機，替代了C20機。P型機I/O點數最多可達148點。指令增加到37條，指令執(zhí)行的速度加快了，基本指令執(zhí)行時間為4us，體積也明顯縮小。P型機有較高的性能價格比，且易于掌握和使用，因而具有較強的競爭力，在當時的小型機市場上獨占鰲頭。 80年代后期，OMRON開發(fā)出H型機，大

3、、中、小型對應由C2000H/C1000H、C200H、C60H/C40H/C28H/C20H。大、中型機為模塊式結構，小型機為整體式結構。H型機的指令增加較多，有100多種，特別出現(xiàn)了指令的微分執(zhí)行，一條指令可頂多條指令使用，為編程提供了方便。H型機指令的執(zhí)行速度又加快了，大型H機基本指令執(zhí)行時間才0.4us，而C200H機也只有0.7us。H型機的通信功能增強了，甚至小型H機也配有RS232C口，與計算機可以直接通信。大型機C2000H的CPU可進行熱備配置，其一般的I/O單元還可在線插拔。中型機C200H的特殊功能模塊很豐富，結構合理，功能齊全，為當時中型機中較優(yōu)秀的機型，獲得了非常廣泛

4、的應用。C200H曾用于太空實驗站，開創(chuàng)業(yè)界先例。 另外，OMRON還開發(fā)出微型機SP20/SP16/SP10。這類機型點數少，最少10點，但可自身聯(lián)網（PC Link），最多可達80點。它的體積很小，功能單一，價格較低，特別適合于安裝空間小、點數要求不多的繼電控制場合。 90年代初期，OMRON推出無底板模塊式結構的小型機CQM1。CQM1控制I/O點數最多可達256點。CQM1的指令已超過100種，它的速度較快，基本指令執(zhí)行時間為0.5us，比中型機C200H還要快。CQM1的DM區(qū)增加很多，雖為小型機，但DM區(qū)可達6K，比中型機C200H的2K大很多。CQM1共有7種CPU單元，每種CP

5、U單元都帶有16個輸入點（稱為內置輸入點），有輸入中斷功能，都可接增量式旋轉編碼器進行高速計數，計數頻率單相5kHz、兩相2.5kHz。CQM1還有高速脈沖輸出功能，標準脈沖輸出可達1kHz。此外，CPU42帶有模擬量設定功能，CPU43有高速脈沖I/O端口，CPU44有絕對式旋轉編碼器端口，CPU45由A/D、D/A端口。CQM1雖然是小型機，但采用模塊式結構，像中型機一樣，也由A/D、D/A、溫控等特殊功能單元和各種通信單元。CQM1的CPU單元除CPU11外都自帶RS232C通信口。 在CQM1推出之前，OMRON推出大型及CV系列，其性能比C系列大型H機有顯著的提高，它極大地提高了OM

6、RON在大型機方面的競爭實力。1998年底，OMRON推出了CVM1D雙極熱備系統(tǒng)，它具有雙CPU單元和雙電源單元，不僅CPU可熱備，而且電源也可熱備。CVM1D繼承了CV系列的各種功能，可以使用CV的I/O單元、特殊功能單元和通信單元。CVM1D的I/O單元可在線插拔.明顯加快，特別是后5年，OMRON在中型機和小型機上又有不少技術更新。 中型機從C200H發(fā)展到C200HS。C200HS于1996年進入中國市場，到了1997年全新的中型機C200H又來了。它的性能比C200HS又有顯著提高。除基本性能比C200HS提高外，機突出特點是它的通信組網能力強。例如，CPU單元除自帶的RS232C

7、口外，還可插上通信板，板上配有RS232C、RS422/RS485口，機使用協(xié)議宏功能指令，通過上述各種串行通信口與外圍設備進行數據通信。機可加入OMRON的高層信息網Ethernet網，還可加入中層控制網Controller Link網，而C200H、C200HS不可以。 1999年OMRON在中國市場上又推出比機功能更加完美的CS1系列機型，雖然CS1兼容了機的功能，但不能簡單地看作是機改進，而是一次質的飛躍，它的性能突飛猛進。CS1代表了當今PC發(fā)展的最新動向。 OMRON在小型機方面也取得了長足的進步。1997年，OMRON在推出機的同時，就推出P型機的升級產品，即小型機CPM1A。關

8、于CPM1A已在第2章、第3章詳細介紹過。與P型機相比，CPM1A體積很小，只及同樣I/O點數P型機的1/2，但是它的性能改進很大，例如，它的指令有93種、153條，基本指令執(zhí)行時間為0.72us，程序容量達2048字，單相高速計數達5kHz（P型機為2kHz）、兩相為2.5kHz（P型機無此功能），有脈沖輸出、中斷、模擬量設定、子程序調用、宏指令功能等。通信功能也增強了，可實現(xiàn)PC與PC鏈接、PC與上位機通信、PC與PT鏈接。1999年，OMRON在推出CS1系列的同時，在小型機方面相繼推出CPM2A/CPM2C/CPM2AE、CQM1H等機型。 CPM2A時CPM1A之后的另一系列機型。C

9、PM2A的功能比CPM1A有新的提升，例如，CPM2A指令的條數增加、功能增強、執(zhí)行速度加快，可擴展的I/O點數、PC內部器件的數目、程序容量、數據存儲器容量等也都增加了；所有CPM2A的CPU單元都自帶RS232C口，在通信聯(lián)網方面比CPM1A改進不少。 CPM2C具有獨特的超薄、模塊化設計。它由CPU單元和I/O擴展單元，也有模擬量I/O、溫度傳感和CompoBus/S I/O鏈接等特殊功能單元。CPM2C的I/O采用I/O端子臺或I/O連接器形式。每種單元的體積都極小，僅有90mm65mm33mm。CPU單元使用DC電源，共有10種型號，輸出是繼電器或晶體管形式，有的CPU單元帶時鐘功能

10、。CPM2C的I/O擴展單元共有10種型號，輸出有繼電器或晶體管形式，有的CPU單元帶時鐘功能。CPM2C的I/O擴展單元共有10種型號，輸出有繼電器或晶體管形式。CPM2C最多可擴展到140點，單元之間通過側面的連接器相連。CPU單元由RS232C口。CPM2C使用專用的通信接口單元CPM2C-CIF01/CIF02，可把外設端口轉換為RS232C口或RS422/RS485口。CPM2C CPU單元的基本性能、特殊功能和通信聯(lián)網的功能與CPM2A相一致。 CPM2AE時OMRON公司專為中國市場開發(fā)的，該機型僅有60點繼電器輸出的CPU單元，使CPM2A-60CDR-A的簡化機型。CPM2A

11、E刪除CPM2A的一些功能以減少成本，降低售價。被刪除的功能主要有：后備電池（可選）、RS232端口、CTBL指令（寄存器比較指令）等。其它功能則與CPM2A完全相同。 CQM1H是小型機CQM1的升級換代產品。CQM1是OMRON PC家族中的一朵奇葩，它有漂亮的外表，擁有齊全的功能。而CQM1H在延續(xù)原先CQM1所有優(yōu)點的基礎上，提升并充實了CQM1的多種功能。CQM1H對CQM1有很好的兼容性，對原先使用CQM1的老用戶來說，升級換代十分方便。CQM1H的推出更加鞏固OMRON在中小型PC領域無與倫比的優(yōu)勢。CQM1H在三大性能方面作了重大的提升和充實：I/O控制點數、程序容量和數據容量

12、均比CQM1的翻一番；提供多種先進的內裝板，能勝任更加復雜和柔性的控制任務；CQM1H可以加入Controller Link網，還支持協(xié)議宏通信功能。 可以看出，最近幾年OMRON PC技術的發(fā)展日新月異，升級換代呈明顯加速趨勢，這是計算機技術飛速發(fā)展和市場激烈競爭的必然結果限于篇幅，本章選擇OMRON當今的主流機型C200H、CV系列和新推出CPM2A、CQM1H和CS1系列PC予以簡介。51 C200H系列可編程控制器 C200H是C200HX/HG/HE的簡稱，它是中型機C200H/C200HS的后續(xù)機型。機的模塊有電源單元、CPU單元、基本I/O單元、特殊功能單元和通信單元，所有模塊通

13、過其底部的總線插頭安裝在CPU底板或I/O擴展底板上。圖5.1為C200H的一種CPU單元面板圖。 CPU單元上有內存卡（存儲器）的插槽，可插接多種存儲器盒。外設端口接外圍設備如編程器等。有些機的CPU單元由RS232C口。在CPU上有一個通信板的插槽，插上通信板后，極大地增強了機的通信聯(lián)網功能。CPU上的DIP開關設定PC的工作方式。 機有存儲介質為EPROM（電可編程制度存儲器）和EEPROM（電可擦可編程序只讀存儲器）兩種形式的內存卡（存儲器盒），如圖5.2所示。CPU可以直接讀寫EEPROM內存卡，CPU改寫EEPROM的次數幾乎不受限制， 但對于EPROM內存卡，CPU只能讀出，不能

14、寫入，要將程序寫入EPROM，應使用PROM寫入器。 內存卡能長期保存數據，不需要任何后備電源。內存卡安裝在CPU的專用插槽上。用戶程序、PC設置、I/O注釋、DM區(qū)域和其它數據區(qū)域的數據可以作為一個整體保存到內存卡中，以防誤操作而修改。當CPU的DIP開關位2 ON時，內存卡中的內容會在上電時自動地傳送至CPU中。在改變控制功能時，可方便地用替換內存卡來改變設定的程序。 表5.1列出機各種規(guī)格的內存卡，用戶可根據需要選用。存儲器型號容量EEPROMC200HW-ME04K4K字C200HW-ME08K8K字C200HW-ME16K16K字C200HW-ME32K32K字EPROMC200HS

15、-MP16K16K字或32K字機一共有幾十種CPU單元，表5.2列出C200H與C200HS、C200H的基本性能比較。項目規(guī)格C200HC200HSC200H指令數基本指令14條14條12條應用指令231條215條160條執(zhí)行時間基本指令0.1us以上0.3751.313us0.752.25us應用指令0.4us以上數10us34724us存儲器程序存儲器最大63.2K字最大15.2K字最大7.2K字標準DM6144字6144字1000字固定DM512字512字1000字擴展DM3000字3000字無EM最多6K16存儲體無無繼電器區(qū)I/O位(遠程I/O使用)6401184880（1680）

16、880（1680）IR位6000多6000多3000多SR位10161016312TR位888HR位160016001600AR位448448448LR位102410241024TIM/CNT512512512I/O 單元連接I/O擴展機架最多2或3個最多2個最多2個特殊I/O單元最多16個最多10個最多10個CPU功能RS232C口部分有部分有沒有時鐘功能除C200HECPU11都有所有機型都有部分有或配內存卡時有C200H的CPU機架可連接2或3個I/O擴展機架，這取決于CPU的型號，圖5.3位CPU機架帶3個I/O擴展機架。CPU機架由CPU底板、CPU單元、電源單元和I/O單元組成，I

17、/O擴展機架由I/O擴展底板、電源單元和I/O單元組成。這兩種機架的槽數最多有10個，還有3、5、8槽的。 C200H基本I/O單元的I/O地址分配規(guī)則是：C200H的I/O點為5位數，前3位為通道號，第1位為機架號，CPU主機架為0，最靠近主機架的I/O擴展機架為1，最后一個為3；接著確定單元的槽位號，從機架的最左邊開始依次為00，01，09（3槽機架槽位號0002，5槽機架0004，8槽機架0007，10槽機架0009）；最后2位是I/O點在單元上的編號。 例如，10槽的CPU機架上，最靠近CPU單元是16點輸入單元，則輸入點的編號范圍為IR00900IR00915。 若在機架上裝有特殊功

18、能單元或通信單元，在分配地址時和空槽一樣處理，占用槽位號，但不占用通道號，即該槽位號所對應的通道并不被特殊功能單元或通信單元占用，該通道可作為內部工作字使用。 特殊功能單元的通道與它所占據的槽位號無關，而要根據設定的單元號N來確定。其單位號范圍是09、AF，各單元的單位號N不能重復，最多可用16個特殊單元。根據單元號，每一個特殊功能單元分配有10個IR通道，通道號為100+N10109+N10(N=09)或400+N10409+N10(N=AF)，每一個單元還在內存工作區(qū)中分配100個DM字，字號為DM1000+N100DM1099+N100。 C200H的特殊功能單元和通信聯(lián)網有以下特點：1

19、特殊功能單元豐富C200H完全兼容C200HS/C200H的特殊功能單元，非常豐富，接近20種，見表6.1。有關特殊功能單元的介紹見第六章。2通信板與通信協(xié)議宏功能機有C200HS/C200H所不具備的通信板和通信協(xié)議宏功能，圖5.4列出了各種通信板。機除C200HE-CPU11-E外，其它機型都可以使用通信板，通信板安裝在CPU的插槽上。通信板有的帶總線連接器，有的帶RS232C、RS422/RS485串行口，有的兩者兼而有之。其中，01、04通信板上的總線連接器是與SYSMAC Link、SYSMAC NET Link、Controller Link、PC卡等通信單元連接的端口，04、05

20、、06通信板具有通信協(xié)議宏功能，支持下列7種用于OMRON外圍設備的標準通信序列：（1）溫度控制器序列；（2）智能信號處理器序列；（3）條形碼讀入器序列；（4）激光測微器序列；（5）可視檢測系統(tǒng)序列；（6）ID控制器序列；（7）Hayes，AT控制（調制解調器）序列。圖5.5為機與外圍設備通信的示意圖。C200HS/C200H與溫度控制器、條形碼讀入器等外圍設備通信時，要使用ASCII單元并編寫B(tài)ASIC程序，而機加裝帶有通信協(xié)議宏功能的通信板，只用幾條梯形圖指令，將通信程序插入梯形圖程序中，就可以與外圍設備通信，實時處理各類現(xiàn)場數據。除使用標準通信協(xié)議外，還可使用通信協(xié)議支持軟件C200HW

21、-ZW3AT1-E（即PPS，DOS版）或SYSMAC-PST(Windows版)，對非OMRON的外圍設備通過簡單的操作編制用戶通信協(xié)議，即創(chuàng)建符合外圍設備要求的數據發(fā)送/接收通信幀，形成特定應用的序列，最多可登記1000個通信序列，序列號000999，每一序列最多16步。用戶通信協(xié)議用PSS或PST寫入通信板中。用戶在程序中使用通信協(xié)議宏功能指令PMCR，調用序列號，就可以方便地使用通信板中內置的標準通信序列或用戶通信序列，同配有RS232C口或RS422/RS485口的外圍設備通信，交換數據。 圖5.6為通信協(xié)議宏功能指令PMCR的編程方法。PMCR指令的非執(zhí)行/執(zhí)行的判定，用標志289

22、08（端口A）、28912（端口B）來確認。圖5.7為PMCR使用舉例。圖5.7（a）為機與外圍設備通信的連接圖，機通過通信板上的端口A連接溫度控制器E5J-A2H02。在圖5.7（b）中，PMCR調用通信序列205，向#3溫度控制器寫入目標值85。3通信聯(lián)網C200H通信聯(lián)網功能要強于C200HS/C200H，例如，C200H可以入OMRON的高層信息網Ethernet和中層控制網Controller Link，而C200HS/C200H則不能。即使入同樣的網如SYSMAC Link、SYSMAC NET網，C200H的通信功能也擴大了，它不僅支持C模式，還支持CV模式（FINS）通信指令。

23、機在入上述四種網時，要在CPU上插入通信板C200HW-COM01/04，并通過總線連接器把通信板與通信單元連接起來。機兼容C200H的通信單元，即可以使用C200H的通信單元接入HOST Link網、PC Link網，也可以在機上配置Remote I/O主單元形成遠程網。機也有B7A接口單元進行遠程擴展，使用和CQM1同樣型號的鏈接終端。另外，以機為主體可形成CompoBus/D、ComoBus/S網，這是OMRON新近推出的兩種設備器件網，作為舊機型C200H則做不到。機CPU自帶的RS232C口支持上位鏈接、無協(xié)議鏈接、1:1PC鏈接、NT鏈接等。 5.2 CV系列可編程序控制器 OMR

24、ON CV系列PC屬大型機，它的性能比C系列大型H機有明顯的提高，有CVM1-CPU01-V2/CPU11-V2/CPU21-V2、CV500/CV1000/CV2000等型號。 CVM1采用梯形圖編程，而CV除梯形圖外，還可以使用順序功能圖SFC（Sequence Function Chart）編程。 CV系列PC有以下特點：1改進了系統(tǒng)結構 CV系列PC采用統(tǒng)一的總線結構和多微處理器的設計。第一條總線是I/O總線，用于進行CPU與一般的I/O通信。第二條總線是CPU總線，使得無需CPU控制，也可在CPU和屬于CPU總線單元的通信單元之間進行高速的、點對點的總線通信，這種結構不但方便了通信，

25、而且使執(zhí)行程序及通信處理分開，減少PC的掃描時間。CV機CPU提供RS232C、RS422口，可以通過開關進行選擇。 CV機除基本內存外，還可選內存卡及擴展數據存儲器，以提高存儲容量。 2指令功能強、運算速度快 CV機有170種共計333條指令，CVM1機則有284種共計515條指令，遠遠多于C2000H的174條指令。 同樣類型的指令，功能加強了。如定時指令，除了C2000H有的，還增加了可累計計時的、可長計時、可多輸出的。長計時的計時值可長達115天，精度為+0.1/-0.1秒。 功能強還表現(xiàn)為，有的指令可帶（上升沿執(zhí)行）、（下降沿執(zhí)行）及?。⒓此⑿拢┑那熬Y，可使一條指令起到原先多條指令

26、的作用。指令執(zhí)行時間短，基本指令（LD）執(zhí)行時間0.15us，而C2000H為0.4us。 3內部器件增多 CV機基本的I/O點數最多可達2048，是C2000H的2倍。CV機內部器件種類多，而且數量大。除輸入輸出繼電器（CIO）、內部輔助繼電器（CIO）、數據鏈接繼電器（CIO）、保持繼電器（CIO）、暫存繼電器（TR）、特殊輔助繼電器（A）、定時器（T）、計數器（C）、數據存儲器（D）外，還有CPU總線鏈接繼電器（G）、擴展數據存儲器（EM）、數據寄存器（DR）、變址寄存器（IR）、步標志、轉移標志等。 即使C2000H有的器件，CV機的數量也大為增加，如數據存儲區(qū)，C2000H僅6656

27、字，而CV1000可達24576字。CV機的定時器、計數器分開，數量各為1024個，也比C2000H多得多。4程序存儲器容量大CV機程序容量為30K/62K，而且還有文件存儲器支持，后者容量可達1M。另外，還可選用內存卡，用于存儲用戶程序，有RAM、EPROM、EEPROM類型，卡的容量可多達512K。5I/O刷新的方法多CV機的I/O刷新的方法多，有：帶前綴！指令的刷新，執(zhí)行指令的同時進行刷新。循環(huán)刷新，完成一個循環(huán)，即對所有的I/O進行刷新。傳統(tǒng)的PC都是用這種方式刷新。定時刷新，如定時10ms100ms刷新所有的I/O。過零刷新，當交變信號過零時刷新。6CV機的特殊功能單元相當豐富CV機

28、的特殊功能單元有二十幾種，見表6.1，這顯示出CV機功能的強大性。如在CV機上安裝個人計算機單元后，可以像普通計算機一樣配置顯示器、鍵盤、硬盤、軟驅、鼠標、打印機，此時，這臺CV機既具有高可靠控制功能，也具有一般微機的信息處理能力強的特點，使CV機的應用上到一個新臺階。7CV機組網能力強CV機組網能力強，可組成OMRON的各種FA網絡。CV機可以組成OMRON的高層信息網、中層控制網，并可作為網關或網橋使用，進行三級通信。CV機也可以組成低層的I/O器件網，如SYSMAC BUS或SYSMAC BUS/2，直接與現(xiàn)場的I/O器件相連，對機器設備進行實時的控制。53 CPM2A系列可編程序控制器

29、 名稱型號規(guī)格CPU單元繼電器輸出（內置RS232C端口）CPM2A-20CDR-A20I/O點，交流電源CPM2A-20CDR-D20I/O點，直流電源CPM2A-30CDR-A30I/O點，交流電源CPM2A-30CDR-D30I/O點，直流電源CPM2A-40CDR-A40I/O點，交流電源CPM2A-40CDR-D40I/O點，直流電源CPM2A-60CDR-A60I/O點，交流電源CPM2A-60CDR-D60I/O點，直流電源CPU單元晶體管輸出（內置RS232C端口）CPM2A-20CDT-D20I/O點，直流電源（NPN）CPM2A-20CDT1-D20I/O點，直流電源（PN

30、P）CPM2A-30CDT-D30I/O點，直流電源（NPN）CPM2A-30CDT1-D30I/O點，直流電源（PNP）CPM2A-40CDT-D40I/O點，直流電源（NPN）CPM2A-40CDT1-D40I/O點，直流電源（PNP）CPM2A-60CDT-D60I/O點，直流電源（NPN）CPM2A-60CDT1-D60I/O點，直流電源（PNP） 由上表5.3可以看出，通過電源（AC或DC）、輸出（繼電器/晶體管）和I/O點數（20/30/40/60）的組合，CPM2A共有16種CPU單元。CPM2A和CPM1A使用相同的I/O擴展單元、特殊功能單元和通信單元，擴展方法同CPM1A相

31、同，見第2章。 CPM2A的基本指令與CPM1A相同，都是14種，但CPM2A的應用指令增加到105種、185條；CPM2A的工作速度明顯加快，基本指令LD的執(zhí)行時間為0.64us，應用指令MOV的執(zhí)行時間為7.8us；程序容量增加到4096字；讀/寫DM增加到2048字；最大I/O點數可擴展到120點；內部器件數目也有增加，如內部輔助繼電器區(qū)（IR）928位，特殊繼電器區(qū)（SR）448位，定時器/計數器256位，輔助繼電器區(qū)（AR）384位。 CPM2A除繼承CPM1A所有功能外，還有新的發(fā)展1指令系統(tǒng)有新的增加增加的指令有：定時器/計數器指令2種：高精度定時器（單位：1ms），長定時器（單

32、位：1s/10s）。比較指令2種：區(qū)域比較，雙字區(qū)域比較。轉換指令6種：雙字BCD雙字BIN轉換，雙字BIN雙字BCD轉換，ASC16進制轉換，二進制補碼，小時秒轉換，秒小時轉換。表格數據操作指令5種：幀校驗，求和，數據搜索，取最大值，取最小值。數據控制指令5種：比例轉換，比例轉換2，比例轉換3，PID控制，平均值。脈沖輸出控制指令3種：占空比可變脈沖輸出，加速控制，同步脈沖控制。通信指令3種：接收，發(fā)送，改變RS232C口設置。 另外，在CPM2A中，INI、INT、PRV、CTBL、SPED、PULS等指令比在CPM1A中的功能加強了。 2中斷功能完善，高速計數的計數頻率增加很多CPM2A

33、具有CPM1A的各種中斷功能，如輸入中斷（輸入中斷模式、計數中斷模式）、間隔定時器中斷（單次中斷模式、重復中斷模式）高速計數器中斷。高速計數器的工作模式增加到4種：相位差（兩相）輸入模式、脈沖+方向輸入模式、增/減脈沖模式和遞增模式。CPM2A高速計數器的計數頻率除兩相5kHz外，其余模式都是20kHz。CPM2A輸入中斷下的高速計數頻率為2kHz，是CPM1A的2倍。 3高速脈沖輸出功能更加完善CPM2A中的晶體管輸出型具有此項功能，使用01000、01001兩個輸出點。CPM1A僅有單點無加速/減速單相脈沖輸出功能，而CPM2A的脈沖輸出功能比CPM1A強得多，有下列三種情況：（1）兩點無

34、加速/減速的單相脈沖輸出；輸出頻率為10Hz10kHz，占空比50%。（2）兩點不同占空比的脈沖輸出：頻率范圍為0.1Hz999kHz，占空比0100%。（3）帶梯形加速/減速的單相脈沖輸出：分為脈沖+方向輸出和增減（CW/CCW）脈沖輸出兩種情況，占空比50%。 4同步脈沖控制 CPM2A的晶體管輸出型，它的高速計數器功能配合其脈沖輸出功能，可以產生一個頻率為輸入脈沖特定倍數的輸出脈沖（僅SSS支持該功能），如圖5.9所示。5時鐘功能 CPM2A的內置時鐘（精確度：1分鐘/月）允許從梯形圖程序讀取日期和時間。通過編程器和其它編程工具加以改寫時間，CPM2A還有一個30秒的補償位。當該位置ON

35、時，時間將自動調整到最接近的分鐘。因此，在電臺報時，打開該位就能十分精確地設定時間。 6完善的通信功能同CPM1A一樣，CPM2A外設口也可以用RS232C或RS422適配器進行轉換，但CPM2A所有CPU單元都帶有RS232C口，這就為通信聯(lián)網提供了更加便利條件。CPM2A支持的通信功能有上位鏈接、無協(xié)議鏈接、1:1PC鏈接、NT鏈接。無協(xié)議鏈接是CPM2A通過外設端口或RS232C口連接象條形碼閱讀器等標準設備，并利用TXD和RXD指令進行無協(xié)議通信，如圖5.10所示。 54 CQM1H系列可編程序控制器 CQM1H是OMRON新近推出的一種功能完善的緊湊型PC，CQM1H不久將取代CQM

36、1。和CQM1一樣，CQM1H也采用無底板模塊式結構，模塊之間靠側面的總線連接器相連。 CQM1H有CPU單元、電源單元、存儲器盒（可選）、輸入單元、輸出單元、內裝板、特殊功能單元和通信單元。 CQM1H取代CQM1，主要是替代CQM1的CPU單元，而CQM1的其它單元都可繼續(xù)使用。CQM1原有的七種CPU單元（CQM1-CPU11/CPU21及CQM1-CPU41CPU45）將被淘汰，取而代之的是四種CQM1H的CPU單元，它們是CQM1H-CPU11/CPU21/CPU51/CPU61。這四種型號的CPU單元大致分為兩類；一類（CQM1H-CPU51/CPU61）支持內裝板和Control

37、ler Link單元，另一類（CQM1H-CPU11/CPU21）則不支持。CQM1H的CPU上有一組DIP開關，用來設定PC的工作方式。CQM1H除使用CQM1的EPROM和EEPROM兩種形式的內存卡外，還可以使用閃存形式的內存卡。有的內存卡有時鐘功能，如果安裝了具有時鐘功能的內存卡，則可以在程序中使用時鐘、日歷數據。由于CQM1H的編程器口和CQM1的不同，原先使用CQM1-PRO01或C200H-PRO27的編程器和CQM1-CIF02適配器的用戶，需另外購買一個轉換器（CS1W-CN114）。在上位機上運行SSS、CPT或CX-Programmer等支持軟件，可對CQM1H進行編程、

38、調試、監(jiān)視、控制及維護。CQM1H的每種CPU單元都有內置的16個輸入點。CQM1H的CPU除CPU11外其它單元都自帶RS232C串行通信口，通過RS232C口可以實現(xiàn)CQM1H與上位機鏈接、無協(xié)議鏈接、1:1PC鏈接、1:1NT鏈接。CQM1H的CPU51/CPU61兩種CPU單元，其內裝板插在左槽或右槽上，最多可安裝兩塊內裝板。表5.4列出CQM1H的性能指標。 項目規(guī)格CQM1H-CPU11/CPU21CQM1H-CPU51/CPU61I/O點最大256點最大512點控制方式程序存儲方式I/O控制方式循環(huán)掃描直接輸出，立即中斷處理編程語言梯形圖指令長度每條指令1步，每條指令14字指令種

39、類162種（基本指令14種、應用指令148種）CPU單元內置輸入點16點指令執(zhí)行時間基本指令0.375us1.125us應用指令17.7us（MOV指令）程序容量3.2K字CQM1H-CPU51：7.2K字CQM1H-CPU61：15.2K字最大單元數I/O單元或特殊功能單元，最多可連11個內裝板無可安裝2塊Controller Link單元無1個單元數據區(qū)（DM）讀/寫：3072字，DM0000DM3071只讀：425字，DM6144DM6568出錯履歷：31字，DM6569DM6599PC設置：56字，DM6600DM6655讀/寫：6144字，DM0000DM6143只讀：425字，DM

40、6144DM6568(控制器網、串行通信板等參數設置)出錯履歷：31字，DM6569DM6599PC設置：56字，DM6600DM6655擴展數據區(qū)（EM）6144字（僅限于CQM1H-CPU61）工作區(qū)（IR）最小2528位(IR001IR243中沒有用于I/O、Controller Link狀態(tài)等特殊用途的字)Controller Link狀態(tài)區(qū)96位（IR090IR095）：狀態(tài)區(qū)1，存儲Controller Link數據鏈接狀態(tài)信息。96位（IR090IR095）：狀態(tài)區(qū)2，存儲Controller Link出錯和網絡結構信息。宏指令區(qū)輸入：64位（IR096IR099）輸出：64位（

41、IR196IR199）內裝板槽1區(qū)256位(IR200IR215)：這些位分配給安裝在CQM1H-CPU51/CPU61槽1的內裝板。模擬量設置區(qū)64位（IR220IR223）高速計數器0PV32位（IR230IR231）內裝板槽2區(qū)192位(IR232IR243)：這些位分配給安裝在CQM1H-CPU51/CPU61槽2的內裝板。SR區(qū)184位（SR244SR255）暫存區(qū)（TR）8位（TR0TR7）保持區(qū)（HR）1600位（HR00HR99）輔助區(qū)（AR）448位（AR00AR27）鏈接區(qū)（LR）1024位（LR00LR63）定時器/計數器區(qū)（TIM/CNT）512位定時器/計數器（TC0

42、00TC511）16位高速定時器（TC000TC015，計時單位0.01s）間隔定時中斷3位（TC000TC002）中斷輸入4點，輸入點IR0000IR0003內部高速計數器輸入點IR004IR006，單相5kHz、兩相2.5kHz。標準脈沖輸出1點，1kHz續(xù)上 1I/O字分配如圖5.12所示，CQM1H和CQM1一樣按照固定的位置對I/O單元和特殊功能單元進行I/O通道分配。CQM1H的IR000IR015、IR100IR115作為輸入字和輸出字。第一個輸入字IR000總是被分配到CPU的16位內置的輸入點上，輸出字總是從IR100開始依次分配。2更大的容量、更快的速度和更強大的指令系統(tǒng)

43、CQM1H的I/O容量、程序容量和DM容量都比CQM1增加了一倍。CQM1的I/O點數為128或256點， 而CQM1H的增加到256或512點。CQM1的最大程序容量是7.2K字， 而CQM1H的最大程序容量增至15.2K。CQM1的DM區(qū)最大才6K字，而CQM1H不光有6K字的DM區(qū)，而且還有6K字的EM區(qū)（僅限于CQM1H-CPU61）。 CQM1H指令的執(zhí)行時間加快。例如，基本指令LD的執(zhí)行時間從0.5us縮短到0.375us，應用指令MOV的執(zhí)行時間從23.5us縮短到17.7us。 CQM1H除具備CQM1的所有指令外，還增加了許多高級指令，包括浮點運算指令、指數/對數指令、三角函

44、數指令、TTIM（總和定時器）指令、PMCR（協(xié)議宏）指令、STUP（改變串行端口）指令和網絡（SEND、RECV、CMND）指令。這些高級指令不僅易于使用，而且簡化了程序開發(fā)。3使用各種先進的內裝板可靈活地配置控制功能CQM1H的特色之一在于具有一系列的內裝板。通過這些內裝板，可實現(xiàn)一般定位、多點高速計數器輸入，絕對旋轉編碼輸入，模擬量I/O，模擬量設置和連接到標準串行設備的串行通信。用戶可根據控制要求選擇合適的內裝板進行配置。 內裝板共有6種，圖5.13為各種內裝板的外觀圖。內裝板僅限于CQM1H-CPU51/CPU61使用，安裝在CPU面板上提供的左右兩個插槽上。有了內裝板，原先CQM1

45、 CPU單元的一些特殊功能很容易由CQM1H實現(xiàn)。例如，CQM1H-CPU51或CPU61加一塊脈沖I/O板CQM1H-PLB21就可以取代CQM1-CPU41，CQM1H-CPU51或CPU61加一塊絕對值型編碼器接口板CQM1H-ABB21就可以取代CQM1H-CPU44等等。需要注意的是CQM1H上所插板卡的數量及安裝的槽位都有一定的限制。高速計數器板能同時插兩塊，其它的板卡只能插一塊。脈沖I/O板、絕對值編碼器接口板、模擬量I/O板只能插在右槽，串行通信板只能插在左槽，模擬量設置板可以插在任意槽位上。更進一步說，如果用戶同時需要一塊脈沖I./O板和一塊串行通信板是可以的。因為脈沖I/O

46、板插在右槽，串行通信板通信板插在左槽，兩者互不干擾。但如果用戶同時需要一塊脈沖I/O板和一塊模擬量I/O板就不行了，因為兩者都只能插在右槽，這樣就產生沖突了。 表5.5列出了內裝板的技術規(guī)格。 名稱型號對應的CQM1技術規(guī)格槽1左槽槽2右槽高速計數器板CQM1H-CTB41無脈沖輸入：4點(50kHz，可互換)外部輸出：4點可可脈沖I/O板CQM1H-PLB21CQM1-CPU43相當脈沖輸入：2點（單相：50kHz，雙相：25kHz）脈沖輸出：2點（50kHz）（支持固定和可變的系數）否可絕對值編碼器接口板CQM1H-ABB21CQM1-CPU44相當編碼器（二進制格雷碼）輸入：2點（4kH

47、z）模擬量設置板CQM1H-AVB41CQM1-CPU42相當模擬量設置：4點可（只能安裝在其中一個槽位上）模擬量I/O板CQM1H-MAB42CQM1-CPU45相當4路輸入：05V，010V，-10+10V，020Ma2路輸出：020mA，-10+10V否可串行通信板CQM1H-SCB41無一個RS232C口和一個RS422/RS485口可否高速計數器板有4路脈沖輸入，輸入信號分三種類型：相位差輸入，計數頻率25kHz（默認值）或250kHz；脈沖+方向輸入，計數頻率50kHz（默認值）或500kHz；增/減輸入，計數頻率50kHz（默認值）或500kHz。高速計數器的計數模式有兩種：環(huán)行

48、模式和線性模式。4路輸出為晶體管型，可設置為NPN型或PNP型。脈沖I/O板有2路脈沖輸入和2路脈沖輸出。脈沖輸入信號有三種類型：相位差輸入，計數頻率25kHz；脈沖/方向輸入，計數頻率50kHz；增/減模式，計數頻率50kHz。計數模式有兩種：環(huán)行模式和線性模式。脈沖輸出信號有兩種類型：標準脈沖（占空比=50%）和可變占空比脈沖（占空比=1%99%）。標準脈沖的輸出頻率為10Hz50kHz，可以進行加速/減速控制，可以是順時針（CW）或逆時針（CCW）的?？勺冋伎毡让}沖的輸出頻率為91.6Hz、5kHz或5.9kHz，且只能輸出一個方向。圖5.14為利用脈沖I/O板實現(xiàn)簡單的2軸位置和速度控

49、制。絕對值編碼器接口板有2個端口，能以4kHz的頻率接收絕對值（ABS）旋轉編碼器的位置數據，編碼器上的數據是二進制格雷碼，有8位（0255）、10位（01023）、12位（04095）的分辨率可供選擇，操作模式有BCD模式和360模式。如圖5.15所示，絕對值編碼器接口板接ABS編碼器，CPU從編碼器讀到的格雷碼反映了轉臺的絕對位置，在掉電重新上電時，不需要初始化清零，CPU可以馬上讀入數據確定出轉臺當前的絕對位置，也即任何位置都可視為初始位置。模擬量I/O板帶4路模擬輸入和2路模擬輸出。模擬量設置板帶4路模擬設定裝置（可調電阻），用螺絲刀簡單調整，對應改變內部輔助字IR220IR223的值

50、，其值為4位BCD碼，范圍在0200，從而可以不改變程序而直接改變設定值，這為現(xiàn)場調試帶來了方便。串行通信板有2個通信端口：RS232C口和RS422/RS485口，支持的通信模式有上位機鏈接、無協(xié)議鏈接、1:1PC鏈接、1:1NT鏈接和協(xié)議宏。通信協(xié)議宏功能可根據外設串行通信端口的（半雙工、起動-停止同步）通信規(guī)格創(chuàng)建通信協(xié)議。該協(xié)議宏由CX-Protocol支持軟件創(chuàng)建，然后存到串行通信板上。在CPU單元的梯形圖中用PMCR指令調用這些協(xié)議宏。CX-Protocol軟件也提供標準系統(tǒng)協(xié)議，用這些協(xié)議，串行通信口可方便地與OMRON元件，比如，條形碼閱讀器等進行通信。根據實際使用的需要，也可

51、利用CX-Protocol軟件修改標準系統(tǒng)協(xié)議。圖5.16為通信協(xié)議宏功能的示意圖。4特殊功能單元CQM1H、CQM1的特殊功能單元除通常的A/D、D/A、溫控單元外，還有其它機型沒有的傳感器單元和線性傳感器單元。下面簡介傳感器單元CQM1-SEN01。傳感器單元的配置如圖5.17所示，CQM1-SEN01最多可連接4個傳感模塊，傳感模塊有三種：光纖光電模塊（E3X-MA11）、光電傳感模塊（E3C-MA11）和接近傳感模塊（E2C-MA11），每一種傳感模塊連結對應的傳感器。填充模塊（E39-M11）只用來填充傳感器單元的一個空槽位。遠程控制器（CQM1-TU001）可對傳感模塊進行監(jiān)視和示

52、教。傳感單元工作前，要用遠程控制器示教，以調整傳感器靈敏度，例如，要求接近開關到目標的距離小到一定值時，才有指示信號，這個“一定值”就是靈敏度，用戶可根據需要加以調整。5通信單元CQM1H除了可以繼續(xù)使用CQM1的通信單元，如遠程I/O接口單元、遠程I/O鏈接單元、CompoBus/D從單元、CompoBus/S主單元外，還增加了Controller Link單元。1）遠程I/O接口單元CQM1H/CQM1具有遠程控制的功能，有兩種遠程I/O接口單元：B7A和G730。在CQM1H/CQM1配置B7A接口單元，B7A通過雙絞線電纜連接遠程的I/O鏈接終端，兩者之間的距離可達500m。B7A鏈接

53、終端有輸入、輸出兩種形式，點數都是16點。B7A接口單元有5種形式，有接輸入終端，也有接輸出終端，還有既可接輸入又可接輸出的。B7A接口單元還分接16點和接32點的。PC是將B7A接口單元當作一種I/O單元處理的，只不過B7A具有遠程通信能力。圖5.18為CQM1H/CQM1通過B7A接口單元構成遠程I/O系統(tǒng)。 應注意的是，B7A的鏈接終端具有通用性，不僅可用于CQM1H、CQM1機，還可用于其它機型，如C200H/C200HS/C200H，但它們的B7A接口單元與CQM1的不同。在CQM1上配置G730接口單元，通過2芯電纜連接G730遠程終端，如圖5.19所示，通信接口為RS485，最大

54、傳輸距離200m，通信波特率為187.5Kbps。G730接口單元有主單元CQM1-G7M21、輸入擴展主單元CQM1-G7N11和輸出擴展主單元CQM1-G7N01三種形式。主單元最多能控制32個輸入點和32個輸出點。若要增加可控的點數，再加接擴展主單元，每加接一個可增加32點，但最多只能加接2個。輸入擴展單元可設成32點入或16點入，輸出擴展主單元可設成32點出或16點出。2）遠程I/O鏈接單元遠程I/O鏈接單元CQM1-LK501允許CQM1H/CQM1成為電線型遠程I/O通信系統(tǒng)的一部分，從而與主機構成一個I/O鏈接，如圖5.20所示。通信電纜采用2芯VCTF電纜，通信距離最大200m

55、，RS485接口，波特率位187.5Kbps。CQM1-LK501鏈接點數為32點入、32點出，CQM1H/CQM1通過I/O鏈接單元可與主機C200HS交換數據，這里應注意LK501的輸入點對應C200HS的輸出點，而LK501的輸出點對應C200HS的輸入點。 3）Controller Link單元由于CQM1H推出了CQM1H-CLK21單元，因此CQM1H就能夠加入Controller Link網。在CQM1H推出之前，Controller Link網只能用于C200H、CS1、CV/CVM1/CVM1D等中大型PC?，F(xiàn)在多了CQM1H這種小型PC，無疑使OMRON小型PC的應用范圍得

56、到擴大，而且讓CQM1H這種小型機發(fā)揮了高一檔次的功能。例如，以前用戶在選型時，需幾臺甚至幾十臺PC連網（PC之間交換數據），要求組成Controller Link網，不過每臺PC控制的I/O點數在150點左右。按照I/O點數來看，選用CQM1是最合適的，但是由于CQM1不能連接Controller Link而不得不選用C200H，這樣得出的性價比就不是最好的。如今有了CQM1H，一切問題就可以迎刃而解了。只要加一個CQM1H-CLK21單元就可使CQM1H上Controller Link網了。這樣，配置出來的系統(tǒng)既符合控制點數的要求有滿足連接Controller Link網的要求，性價比當然

57、是最合適的了。需要注意的時CQM1H-CLK不能用在CQM1上，它只支持CQM1H機型。而且CQM1H-CPU51/CPU61才能安裝這種單元，并且只能裝一塊。CQM1H-CPU11/CPU21不支持這種單元。安裝位置也有要求，必須安裝在電源單元和CPU單元之間。有關Controller Link網的詳細情況請參見第13章。CQM1H/CQM1還有其它通信單元，如CompoBus/D從單元、CompoBus/S主單元等，它們的使用情況請參見網絡篇的相關章節(jié)。CS1系列可編程序控制器是OMRON 99年在國內市場上推出的新系列PC。CS1的模塊有CPU單元、電源單元、I/O單元、特殊I/O單元及

58、CPU總線單元。CS1現(xiàn)有9種CPU單元。CS1的CPU單元上都內置了RS232C通信口，有存儲卡、串行通信板的插槽，存貯卡和串行通信板是可選的。CS1的CPU機架最多可帶7個擴展機架，而帶C200H I/O擴展機架最多3個。CS1的CPU底板和I/O擴展底板有3、5、8、10槽的。CPU底板還有2槽的，但不能連接擴展底板。CS1基本配置如圖5.21所示。CS1對中型機C200H/C200HS/C200H有很好的向下兼容性，即中型機所有的單元和特殊I/O單元及部分通信單元可用于CS1，甚至C200H的I/O擴展底板也可使用，但CS1使用自己的CPU底板。CS1使用中型機的編程器，但要換上CS1

59、的鍵盤面紙。55 CS1系列可編程序控制器 對基本I/O單元通道的分配如圖5.22所示，字的范圍是CIO0000CIO0319。分配的順序同OMRON大型機一樣：先CPU機架，后擴展機架；先靠近CPU機架的擴展機架，后遠離CPU機架的擴展機架；在一個機架內，先左后右（先遠離電源的，后靠近電源的）；按順序增加編號，未被占用的槽，編號時越過，不預留空號（這一點與機不同?。?。機架上的第一字可用編程器由缺省值CIO0000設定為CIO0000CIO0319之間的任意字。在基本I/O單元的I/O通道分配期間，特殊I/O單元和CS1 CPU總線單元將被忽略，即它們的插槽被視為空槽。對這兩類單元用另外一種辦

60、法為它們分配通道號。特殊I/O單元占用通道CIO2000CIO2959，每個單元根據單元號分配10個字，即#0、#1、#3、單元分別占用字CIO2000CIO2959、CIO2010CIO2019、CIO2020CIO2029、，一共可以設置96個特殊單元。CS1 CPU總線單元占用通道CIO1500CIO1899，每個單元根據單元號分配25個字，即#0、#1、#3、單元分別占用字CIO1500CIO1524、CIO1525CIO1549、CIO1550CIO1574、，一共可以設置16個CPU總線單元。 與C200H相比，CS1系列的功能發(fā)生了革命性的變化，主要有如下特點：1大容量的CPU、