PLC控制第5章課件

第五章FP1的特殊功能及高級模塊

第一節(jié)FP1的特殊功能

一、脈沖輸出圖5-1脈沖輸出進(jìn)行位置控制示意圖FP1的輸出端Y7可輸出一路脈沖信號，最大頻率范圍為45Hz~5kHz。這一功能只有晶體管輸出方式的PLC才具有，且需配合脈沖輸出控制指令F164(SPD0)使用。二、高速計(jì)數(shù)功能（HSC）在FP1內(nèi)部有高速計(jì)數(shù)器，可同時(shí)輸入兩路脈沖。最高計(jì)數(shù)頻率：10kHz；計(jì)數(shù)范圍：K-8388608~K8388607；輸入模式：加計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、可逆計(jì)數(shù)、兩相輸入；此外，每種模式又分為有復(fù)位輸入和無復(fù)位輸入兩種情況，輸入計(jì)數(shù)不受掃描周期影響，處理過程中響應(yīng)時(shí)間不延時(shí)。圖5-2四種計(jì)數(shù)模式的脈沖波形示意圖3．與HSC相關(guān)的寄存器

表5-1系統(tǒng)寄存器No.400控制字說明設(shè)定值功能輸入模式X0X1X2H1雙相輸入－雙相輸入方式H2雙相輸入復(fù)位H3加計(jì)數(shù)－－加計(jì)數(shù)方式H4加計(jì)數(shù)－復(fù)位H5－減計(jì)數(shù)－減計(jì)數(shù)方式H6－減計(jì)數(shù)復(fù)位H7加計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)－加/減計(jì)數(shù)方式H8加計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位H0HSC功能未用不工作(默認(rèn)模式)4．高速計(jì)數(shù)功能指令

1)高速計(jì)數(shù)器的控制指令[F0MV,S,DT9052]：高速計(jì)數(shù)器控制指令。該指令功能是將S中的控制字?jǐn)?shù)據(jù)寫入DT9052中，DT9052的低四位作為高速計(jì)數(shù)器控制用。4)速度和位置控制指令[F164SPD0,S]：速度及位置控制。該指令配合高速計(jì)數(shù)器和Y7的脈沖輸出可以實(shí)現(xiàn)速度和位置控制。a)脈沖工作方式b)波形工作方式5)凸輪控制指令[F165CAM0,S]：凸輪控制。當(dāng)高速計(jì)數(shù)器的經(jīng)過值和參數(shù)表中設(shè)定的目標(biāo)值相一致時(shí)，接通或斷開參數(shù)表中指定的輸出繼電器。三、可調(diào)輸入延時(shí)濾波圖中，t1為干擾脈沖，小于延時(shí)時(shí)間Δt，因此不響應(yīng)；t2、t4分別為機(jī)械開關(guān)接通和斷開時(shí)的抖動時(shí)間，由圖可見，經(jīng)過延時(shí)，避開了輸入信號的抖動部分，直接在穩(wěn)定導(dǎo)通區(qū)間t3進(jìn)行輸入狀態(tài)的采集和響應(yīng)。圖5-4輸入信號延時(shí)濾波示意圖FP1的延遲時(shí)間可以根據(jù)需要，在1~128ms之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。延時(shí)時(shí)間的設(shè)定是通過軟件，在對應(yīng)的系統(tǒng)寄存器中設(shè)置時(shí)間常數(shù)來實(shí)現(xiàn)，時(shí)間常數(shù)和延時(shí)時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系如下表：表5-2時(shí)間常數(shù)與對應(yīng)延時(shí)時(shí)間關(guān)系系統(tǒng)寄存器No.404~407用于預(yù)先存放設(shè)置的時(shí)間常數(shù)，與輸入端的對應(yīng)關(guān)系為：No.404：設(shè)定X0~X1F的時(shí)間常數(shù)。No.405：設(shè)定X20~X3F的時(shí)間常數(shù)。No.406：設(shè)定X40~X5F的時(shí)間常數(shù)。No.407：設(shè)定X60~X6F的時(shí)間常數(shù)。時(shí)間常數(shù)(BCD碼)01234567延時(shí)時(shí)間(ms)1248163264128

只有輸入端X0~X7共8個(gè)輸入端可以設(shè)成具有脈沖捕捉功能的輸入端，這可以通過對系統(tǒng)寄存器No.402的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。輸入端子與系統(tǒng)寄存器No.402的位對應(yīng)關(guān)系如下所示：輸入端X0~X7分別與No.402的低8位對應(yīng)，當(dāng)某位設(shè)置為1時(shí)，則該位對應(yīng)的輸入端就具有脈沖捕捉功能；設(shè)置為0時(shí)，對應(yīng)的輸入端仍是普通的輸入端。五、特殊功能占用輸入端優(yōu)先權(quán)排隊(duì)大多數(shù)特殊功能均需占用PLC的I/O點(diǎn)，當(dāng)多種功能同時(shí)使用時(shí)，對I/O的占用須按一定順序進(jìn)行優(yōu)先權(quán)排隊(duì)。FP1特殊功能優(yōu)先權(quán)排隊(duì)從高到低依次為：高速計(jì)數(shù)器→脈沖捕捉→中斷→輸入延時(shí)濾波六、其他功能FP1還有一些其它的特殊控制功能，如強(qiáng)制置位/復(fù)位控制功能、口令保護(hù)功能、固定掃描時(shí)間設(shè)定功能和時(shí)鐘日歷控制功能等第五章FP1的特殊功能及高級模塊

第二節(jié)FP1的高級模塊2.A/D的技術(shù)參數(shù)

項(xiàng)目說明模擬輸入點(diǎn)數(shù)4通道/單元(CH0~CH3)模擬輸入范圍電壓0~5V和0~10V電流0~20mA分辨率1/1000總精度滿量程的±1%響應(yīng)時(shí)間2.5ms/通道輸入阻抗電壓不小于1兆歐(0~5V和0~10V范圍內(nèi))電流250歐姆(0~20mA)絕對輸入范圍電壓+7.5V(0~5V)、+15V(0~10V)電流+30mA(0~20mA)數(shù)字輸出范圍K0~K1000(H0~H03E8)絕緣方式光耦合：端子與內(nèi)部電路之間無絕緣：通道間連接方式端子板(M3.5螺絲)圖5-6A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入輸出特性3.A/D轉(zhuǎn)換單元的面板布置及接線方法

擴(kuò)展槽(右側(cè))連接到FP1的D/A轉(zhuǎn)換單元或I/OLINK單元通道0到通道3的端子說明：

V：模擬電壓輸入端子

I：模擬電流輸入端子

C：公共端子F.G.：框架接地端子電源端子通道3電壓范圍選擇端子通道0通道1通道2DIN導(dǎo)軌安裝桿擴(kuò)展槽(左側(cè))連接到FP1的控制單元或擴(kuò)展單元電源指示燈圖5-7A/D單元的面板布置圖4.應(yīng)用舉例

當(dāng)需對某信號進(jìn)行監(jiān)測，要求超限報(bào)警。這時(shí)可將該信號輸入到A/D，并用段比較指令將輸入信號與上、下限進(jìn)行比較。程序如圖5-10所示。圖5-10A/D模塊信號監(jiān)控舉例若將A/D模塊輸入范圍選在0~10V(即將RANGE短接)，并將需監(jiān)測的信號輸入CH0，則執(zhí)行該程序后可實(shí)現(xiàn)下面功能：設(shè)輸入信號上限為3.6V，即對應(yīng)A/D內(nèi)部十進(jìn)制數(shù)為K360；輸入信號下限為3.4V，對應(yīng)A/D內(nèi)部十進(jìn)制數(shù)為K340。當(dāng)輸入信號在3.4V~3.6V之間時(shí)則R900B常閉觸點(diǎn)斷開，故Y0→OFF，報(bào)警燈不亮。若信號超出此范圍則R900B常閉觸點(diǎn)接通，故Y0→ON，報(bào)警燈亮，從而實(shí)現(xiàn)對信號的監(jiān)測。二、D/A轉(zhuǎn)換模塊1.占用通道及編程方法

FP1可擴(kuò)展兩個(gè)D/A模塊，可用開關(guān)設(shè)定其單元號，即No.0和No.1；每個(gè)D/A模塊有兩個(gè)輸出通道，即CH0和CH1。當(dāng)開關(guān)置于左邊時(shí)，該模塊設(shè)為No.0，其I/O通道分配如下：

CH0：WY9(Y90~Y9F)CH1：WY10(Y100~Y10F)當(dāng)開關(guān)置于右邊時(shí)，該模塊設(shè)為No.1，其I/O通道分配如下：

CH0：WY11(Y110~Y11F)CH1：WY12(Y120~Y12F)

D/A轉(zhuǎn)換的編程也可用指令F0實(shí)現(xiàn)，如[F0MV,DT0,WY9]。執(zhí)行這一指令后，將DT0的內(nèi)容經(jīng)WY9送往D/A轉(zhuǎn)換器，并將轉(zhuǎn)換好的模擬信號經(jīng)No.0的CH0通道輸出。其它通道也可仿照此格式進(jìn)行編程。注意：FP1對D/A模塊寫入數(shù)據(jù)，每個(gè)掃描周期只進(jìn)行一次。2.D/A的技術(shù)參數(shù)

項(xiàng)目說明模擬輸出點(diǎn)數(shù)2通道/單元(CH0~CH1)模擬輸出范圍電壓0~5V和0~10V電流0~20mA分辨率1/1000總精度滿量程的±1%響應(yīng)時(shí)間2.5ms/通道輸出阻抗不大于0.5歐姆(電壓輸出端)最大輸出電流20mA(電壓輸出端)允許負(fù)載電阻0~500歐姆(電流輸出端)數(shù)字輸出范圍K0~K1000(H0~H03E8)絕緣方式光耦合：端子與內(nèi)部電路之間無絕緣：通道間連接方式端子板(M3.5螺絲)3.D/A轉(zhuǎn)換單元的面板布置及接線方法

圖5-12D/A轉(zhuǎn)換單元的面板布置圖擴(kuò)展槽(右側(cè))連接到FP1的智能單元(A/D或D/A轉(zhuǎn)換單元)或I/OLINK單元通道0和通道1的端子說明：

V+,V-：模擬電壓輸出端子RANGE：電壓范圍選擇端子

I+,I-：模擬電流輸出端子電源端子通道0通道1DIN導(dǎo)軌安裝桿擴(kuò)展槽(左側(cè))連接到FP1的控制單元或擴(kuò)展單元電源指示燈單元號選擇開關(guān)圖5-13電壓輸出接線方式圖5-14電流輸出接線方式0~5V負(fù)載設(shè)備屏蔽線屏蔽線屏蔽線負(fù)載設(shè)備負(fù)載設(shè)備5~10V10~20mA4.應(yīng)用舉例三個(gè)模擬量信號分別從A/D模塊的CH0~CH2輸入，求平均值，再由D/A模塊No.1的CH1通道輸出。梯形圖如圖5-15所示。圖5-15A/D和D/A模塊應(yīng)用舉例

集散式控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是系統(tǒng)的通信和互聯(lián)。松下電工提供了6種(C-NET，F(xiàn)-Link，P-Link，H-Link，W-Link，F(xiàn)P以太網(wǎng))功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)形式，同時(shí)提供了若干種與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接方式有關(guān)的通信鏈接單元，適合于各種工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)的不同需要。一、通訊的有關(guān)基本概念1.并行通信與串行通信2.同步通信與異步通信3.波特率4.單工、雙工通信方式1)單工通信2)半雙工通信(HalfDuplex)3)全雙工通信(FullDuplex)二、FP1的通訊接口FP1系列PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)常采用RS232C、RS422、RS485三種串行通信接口，相關(guān)的鏈接單元也有三種，均為串行通信方式。

I/OLINK單元是用于FP1和FP3/FP5等大中型PLC之間進(jìn)行I/O信息交換的接口(1個(gè)RS485接口和2個(gè)擴(kuò)展插座)；

C-NET適配器是RS485?RS422/RS232C信號轉(zhuǎn)換器(1個(gè)RS485、1個(gè)RS422、1個(gè)RS232C接口)，用于PLC與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊；

S1型C-NET適配器是RS485?RS422信號轉(zhuǎn)換器(1個(gè)RS485、1個(gè)RS422接口)，用于C-NET適配器和FP1控制單元之間的通訊。1．RS232C通信接口

RS232C所采用的電路是單端接收電路，數(shù)據(jù)傳輸速率最高為20kbps，電纜最長為15m。2．RS422通信接口RS422標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣接口是差分平衡式的，能在較長的距離內(nèi)明顯地提高傳輸速率，例如，1200m的距離，速率可以達(dá)到100kbps，而在12m等較短的距離內(nèi)則可提高到10Mbps。3．RS485通信接口RS485實(shí)際上是RS422的簡化變型，RS485分時(shí)使用一對信號線發(fā)送或接收。可以高速遠(yuǎn)距離傳送，傳輸距離可達(dá)1200m，傳輸速率達(dá)10Mbps。三、通訊方式1．FP1與計(jì)算機(jī)(PC)之間的通訊一般地，一臺計(jì)算機(jī)與一臺FP1之間的通訊稱1:1方式，一臺計(jì)算機(jī)與多臺FP1之間的通訊稱1:N方式。有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)一臺計(jì)算機(jī)與一臺FP1之間的通訊。一種方法是直接通過FP1的RS232口與PC進(jìn)行串行通訊。另一種方法可經(jīng)RS232/RS422適配器用編程電纜同PC進(jìn)行通訊。FP1控制單元RS232C端口計(jì)算機(jī)FP1控制單元計(jì)算機(jī)RS422/232C適配器編程工具插座(RS422端口)RS422RS232C圖5-17直接通過RS232口進(jìn)行串行通訊圖5-18通過適配器進(jìn)行通訊C-NET適配器標(biāo)準(zhǔn)型C-NET適配器S1型C-NET適配器S1型FP1控制單元FP1控制單元條碼判讀器計(jì)算機(jī)最多可連接32臺FP1圖5-191:N通訊方式2．FP1與FP3/5的通訊主站FP3或FP5從站從單元主單元FP1控制單元FP1I/OLINK單元FP3或FP5FP1I/O終端板FP1I/O終端單元雙絞線圖5-20FP1與FP3/5的通訊3．FP1和外圍設(shè)備之間的通信

FP1的相關(guān)外圍設(shè)備有：智能終端I.O.P.，條形碼判讀器、EPROM寫入器和打印機(jī)等。這些外圍設(shè)備均設(shè)有RS232串行通信口，可以方便地實(shí)現(xiàn)與FP1的通信。四、專用通信協(xié)議MEWTOCOL

通信協(xié)議是通信雙方就如何交換信息所建立的一些規(guī)定和過程。它是FP系列PLC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基