可编程控制器plc第2章.ppt
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1、1/21/202311/21/202311/21/20231可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/20231第第2章章PLC的接线的接线本本章章主主要要讲讲述述日日本本OMRON公公司司C200HX/HG/HE系系列列PLC的的底底板板、电电源源、CPU、I/O单单元元、RS232通信电缆和安装环境等内容。通信电缆和安装环境等内容。C200H是是C200HX/HG/HE的的简简称称,它它是是中中型型机机C200H/C200HS的的后后续续机机型型。机机的的模模块块有有电电源源单单元元、CPU单单元元、基基本本I/O单单元元、特特殊殊功功能能单单元元和和通通信信单单元元,
2、所所有有模模块块通通过过其其底底部部的的总总线线插插头头安安装装在在CPU底板或底板或I/O扩展底板上。扩展底板上。1/21/202321/21/202321/21/20232可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202322.1底板、电源与底板、电源与CPU C200系系列列为为完完全全模模块块化化PLC,多多个个模模块块安安装装在在底底板板上上,多多个个机机架架用用电电缆缆连连接接在在一一起起,可可以以组组成成一一个个PLC系统。系统。2.1.1底板底板用用于于安安装装CPU、电电源源、I/O单单元元和和其其他他特特殊殊单单元元的的,底板分为两类。底板分为两类。1/
3、21/202331/21/202331/21/20233可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202331)CPU底底板板:该该底底板板上上装装有有CPU、电电源源和和I/O单单元元。CPU底板分为底板分为3槽、槽、5槽、槽、8槽和槽和10槽。槽。2)I/O扩扩展展底底板板:该该底底板板上上没没有有CPU,只只有有电电源源和和I/O单单元元。该该底底板板也也分分为为3槽槽、5槽槽、8槽槽和和10槽槽。只只有有使使用用专专用用的的连连接接电电缆缆与与CPU底底板板连连接接才才能能工工作作。一一个个CPU底底板板可可扩扩展展多多个个I/O底底板板,但但是是CPU底底板板与最
4、后一个与最后一个I/O扩展底板之间的距离必须小于扩展底板之间的距离必须小于12m。注注意意槽槽的的序序号号,因因为为这这些些序序号号就就是是标标准准I/O单单元元的的地地址址,底底板板上上的的槽槽是是从从左左向向右右排排序序,最最左左边边的的槽槽是是0槽。槽。1/21/202341/21/202341/21/20234可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202342.1.2电源电源用用于于向向CPU和和I/O单单元元提提供供电电源源,有有直直流流和和交交流流两两种种输输入入。如如果果可可能能,输输入入、输输出出负负载载、CPU和和I/O扩扩展展单元分别采用独立的电源供
5、电。单元分别采用独立的电源供电。1PA204S电源单元电源单元该该电电源源单单元元采采用用交交流流输输入入,可可以以连连接接100-120V或或200-240V。使使用用时时,若若使使用用的的是是200-240V电电源源,则则100-120V电电源端子开路。源端子开路。该该电电源源可可以以输输出出直直流流24V,以以用用于于PLC的的外外电电路路。电源范围可在电源范围可在19.2-28.8V,输出电流为,输出电流为0.8A。1/21/202351/21/202351/21/20235可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/20235接接线线时时,在在电电源源单单元元和和供
6、供电电电电源源之之间间应应连连接接1:1的的隔隔离离变变压压器器,该该变变压压器器的的副副边边不不接接地地,这这样样可可以以减减小小PLC和大地之间的噪声,还可以保证人员的安全。和大地之间的噪声,还可以保证人员的安全。接接线线时时,GR端端子子应应该该接接地地,注注意意接接地地线线电电阻阻不不大大于于100,接接地地线线要要用用直直径径2mm2以以上上的的导导线线,接接地地线线长长度度不不要要超超过过20m。而而LG端端子子是是电电源源过过滤滤器器(噪噪声声滤滤波波器器)的的中中间间抽抽头头,一一般般不不要要求求接接地地,但但当当干干扰扰很很大大时时,可可以以将将该该端端子子与与GR连连接接在
7、在一一起起接接地地。但但最最好好不不要要将将PLC和和PLC的的设设备备共共用用一一个个接接地地点点,也也不不能能将将PLC的地线接到一个建筑物的大型金属结构上。的地线接到一个建筑物的大型金属结构上。1/21/202361/21/202361/21/20236可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202362.电源中断问题电源中断问题PLC内内装装了了一一个个时时序序电电路路,该该电电路路可可以以处处理理电电源源瞬瞬时时断断电电或或欠欠压压产产生生的的误误动动作作。对对于于不不大大于于10ms的的短短暂暂电电源源故故障障不不予予处处理理,如如果果电电源源中中断断10-2
8、5ms,且且提提供供给给CPU的的工工作作电电压压低低于于额额定定值值的的85%时时,则则该该电电路路使使PLC停停止止工工作作,输输出出自自动动断断开开,当当恢恢复复到到85%以上时,该电路使以上时,该电路使PLC自动恢复运行。自动恢复运行。1/21/202371/21/202371/21/20237可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202373.电源输入电压波动电源输入电压波动电源电压为电源电压为100-120V的交流电源,允许波动的交流电源,允许波动85-132V。电源电压为电源电压为200-240V的交流电源,允许波动的交流电源,允许波动170-264V。电
9、源电压为电源电压为24V的直流电源,允许波动的直流电源,允许波动19.2-28V。1/21/202381/21/202381/21/20238可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202382.1.3CPU1.CPU的技术指标的技术指标C200H系列系列PLC共有共有11种种CPU型号,技术指标如下:型号,技术指标如下:(1)用户程序存储器用户程序存储器用于存放梯形图,该存储器容量越大越好。用于存放梯形图,该存储器容量越大越好。(2)数据存储器数据存储器存放梯形图运行过程中和存放梯形图运行过程中和PLC运行过程中的数据。运行过程中的数据。(3)扩展存储器扩展存储器用于扩
10、展用户存储器和数据存储器的容量。用于扩展用户存储器和数据存储器的容量。1/21/202391/21/202391/21/20239可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/20239(4)基本指令执行时间基本指令执行时间执行一条基本指令所需要的时间。执行一条基本指令所需要的时间。(5)I/O点数点数可以连接的可以连接的I/O点数。点数越多,价格越高。点数。点数越多,价格越高。(6)I/O机架机架:允许扩展的允许扩展的I/O机架。机架。可可连连接接2或或3个个I/O扩扩展展机机架架,这这取取决决于于CPU的的型型号号。下下页页图图为为CPU机机架架带带3个个I/O扩扩展展机机
11、架架。CPU机机架架由由CPU底底板板、CPU单单元元、电电源源单单元元和和I/O单单元元组组成成,I/O扩扩展展机机架架由由I/O扩扩展展底底板板、电电源源单单元元和和I/O单单元元组组成成。这这两两种种机机架架的的槽槽数数最最多多有有10个个,还还有有3、5、8槽槽的。的。1/21/2023101/21/2023101/21/202310可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/2023101/21/2023111/21/2023111/21/202311可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202311 C200H基本基本I/O单元的单元的I/
12、O地址分配规则是:地址分配规则是:C200H的的I/O点点为为5位位数数,前前3位位为为通通道道号号,其其中中第第1位位为为机机架架号号,CPU主主机机架架为为0,最最靠靠近近主主机机架架的的I/O扩扩展展机机架架为为1,最最后后一一个个为为3;接接着着确确定定单单元元的的槽槽位位号号,从从机机架架的的最最左左边边开开始始依依次次为为00,01,09(3槽槽机机架架槽槽位位号号00-02,5槽槽机机架架00-04,8槽槽机机架架00-07,10槽槽机机架架00-09);最最后后2位位是是I/O点点在单元上的编号。在单元上的编号。1/21/2023121/21/2023121/21/202312
13、可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202312例例如如,10槽槽的的CPU机机架架上上,最最靠靠近近CPU单单元元是是16点输入单元,则输入点的编号范围为点输入单元,则输入点的编号范围为IR00900-IR00915若若在在机机架架上上装装有有特特殊殊功功能能单单元元或或通通信信单单元元,在在分分配配地地址址时时,和和空空槽槽一一样样处处理理,占占用用槽槽位位号号,但但不不占占用用通通道道号号,即即该该槽槽位位号号所所对对应应的的通通道道并并不不被被特特殊殊功功能能单单元元或或通通信信单单元元占占用用,该该通通道道可可作作为为内内部部工工作字使用。作字使用。1/21
14、/2023131/21/2023131/21/202313可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202313 特特殊殊功功能能单单元元的的通通道道与与它它所所占占据据的的槽槽位位号号无无关关,而而要要根根据据设设定定的的单单元元号号N来来确确定定。其其单单位位号号范范围围是是0-9、A-F,各各单单元元的的单单位位号号N不不能能重重复复,最最多多可可用用16个个特特殊殊单单元元。根根据据单单元元号号,每每一一个个特特殊殊功功能单元分配有能单元分配有10个个IR通道,通道号为通道,通道号为100+N10109+N10(N=0-9)或或400+N10409+N10(N=A-
15、F)每每一一个个单单元元还还在在内内存存工工作作区区中中分分配配100个个DM字字,字号为字号为DM1000+N100DM1099+N100。1/21/2023141/21/2023141/21/202314可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202314 (7)支持高密度支持高密度I/O单元的最大数量单元的最大数量单单个个I/O单单元元上上有有大大量量I/O端端子子的的单单元元为为高高密密度度I/O单元,单元,CPU支持的高密度单元数量是有限的。支持的高密度单元数量是有限的。(8)支持特殊支持特殊I/O单元的最大数量单元的最大数量有特殊功能的单元称为特殊有特殊功能的
16、单元称为特殊I/O单元。单元。(9)RS232CCPU上是否有串行通信口。上是否有串行通信口。究究竟竟选选择择哪哪一一种种CPU,需需考考虑虑综综合合性性能能、价价格格和和可扩展性等诸多因素。可扩展性等诸多因素。1/21/2023151/21/2023151/21/202315可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202315C200HE-CPU42-E基本配置的技术指标如下基本配置的技术指标如下用户存储器容量用户存储器容量7.2K字;字;数据存储器容量数据存储器容量6K字;字;指令执行时间最小指令执行时间最小0.3s;支持的最大支持的最大I/O点数点数880点;点;可
17、扩展可扩展2个个I/O机架;机架;可支持可支持10个高密度个高密度I/O单元和单元和10个特殊个特殊I/O单元;单元;具有具有RS232C串行通信口,还可以扩展通信板。串行通信口,还可以扩展通信板。1/21/2023161/21/2023161/21/202316可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202316下图为下图为C200H的一种的一种CPU单元面板图单元面板图CPU单单元元上上有有内内存存卡卡(存存储储器器)的的插插槽槽,可可插插接接多多种种存存储储器器盒盒。外外设设端端口口接接外外围围设设备备如如编编程程器器等等。有有些些机机的的CPU单单元元有有RS23
18、2C口口。在在CPU上上有有一一个个通通信信板板的的插插槽槽,插插上上通通信信板板后后,极极大大地地增增强强了了机机的的通通信信联联网网功功能能。CPU上上的的DIP开开关设定关设定PC的工作方式。的工作方式。1/21/2023171/21/2023171/21/202317可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202317下图为下图为机与外围设备机与外围设备通信的示意图通信的示意图 1/21/2023181/21/2023181/21/202318可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/2023182.DIP开关开关用于设置用于设置CPU,可设置
19、内容为,可设置内容为:引脚引脚1:ON:允许写入用户存储器允许写入用户存储器;OFF:禁止写入用户存储器禁止写入用户存储器;引脚引脚2:ON:通电时,外扩存储盒的内容自动读出写通电时,外扩存储盒的内容自动读出写入入RAM。OFF:不自动读出不自动读出;引脚引脚3:ON:编程器用英文显示信息编程器用英文显示信息;OFF:用日文显示用日文显示.引脚引脚4:ON:允许用户设置扩展指令允许用户设置扩展指令;OFF:使用扩展指令的默认设置使用扩展指令的默认设置.引脚引脚5:ON:用户设置通信参数用户设置通信参数;OFF:使用默认通信参数使用默认通信参数.引脚引脚6:ON:编程器采用扩展装段模式编程器采用
20、扩展装段模式;OFF:采用标准模式采用标准模式.1/21/2023191/21/2023191/21/202319可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/2023193.一般设置一般设置(指指DIP开关的一般设置开关的一般设置)引脚引脚1:在在PLC正式运行时,应置为正式运行时,应置为OFF;引脚引脚2:选择选择OFF,有扩展存储器时,可确认是否,有扩展存储器时,可确认是否需要自动读出;需要自动读出;引脚引脚3:选择选择ON,编程器用英文显示信息;编程器用英文显示信息;引脚引脚4:选择选择OFF,一般不设置扩展指令;,一般不设置扩展指令;引脚引脚5:选择选择OFF,使用默
21、认通信参数;使用默认通信参数;引脚引脚6:选择选择OFF,编程器编程器使用标准模式;使用标准模式;1/21/2023201/21/2023201/21/202320可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/2023204.CPU中的电池中的电池正常情况下可以使用正常情况下可以使用5年,当年,当ALARM灯闪烁,应灯闪烁,应在一周内更换电池。在一周内更换电池。1/21/2023211/21/2023211/21/202321可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/2023212.2I/O单元单元PLC的的对对外外功功能能主主要要是是通通过过各各类类接接口
22、口模模块块的的外外接接线,实现对工业设备或生产过程的检测和控制。线,实现对工业设备或生产过程的检测和控制。输输入入输输出出单单元元:是是PLC与与工工业业控控制制现现场场各各类类信信号号连连接接的的部部分分。通通过过各各种种I/O单单元元模模块块,PLC既既可可检检测测到到所所需需的的过过程程信信息息,又又可可将将处处理理结结果果传传送送给给外外部部过过程程,驱驱动动各各种种执执行行机机构构,实实现现工工业业生生产产过过程的控制。程的控制。输输入入接接口口:用用来来接接受受生生产产过过程程的的各各种种参参数数(输输入入信号信号)。1/21/2023221/21/2023221/21/20232
23、2可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202322 输输出出接接口口:用用来来送送出出可可编编程程控控制制器器运运算算后后得得出出的的控控制制信信息息(输输出出信信号号),并并通通过过机机外外的的执执行行机机构构完成工业现场的各类控制。完成工业现场的各类控制。实实际际生生产产中中的的信信号号电电平平多多种种多多样样,外外部部执执行行机机构构所所需需的的电电平平也也是是多多种种多多样样的的,而而PLC的的CPU所所处处理理的的只只能能是是标标准准电电平平,正正是是通通过过I/O接接口口实实现现了了这这种种信信号号电电平平的的转转换换。为为了了适适应应各各种种各各样样的的
24、过过程程信信号号,相相应应有有许许多多种种I/O接接口口模模块块。例例如如:数数字字量量输输入入模模块块,数数字字量量输输出出模模块块、模模拟拟量量输输入入模模块块、模模拟拟量量输输出出模模块块等等。这这些些模模块块中中又又包包含含了了各各种种不不同同信信号号电电平平的的模模块。块。1/21/2023231/21/2023231/21/202323可编程控制器原理与程序设计可编程控制器原理与程序设计1/21/202323可可编编程程控控制制器器为为不不同同的的接接口口需需求求设设计计了了不不同同的的接接口口单元:单元:开开关关量量输输入入接接口口:其其作作用用是是把把现现场场的的开开关关量量信
25、信号号变变成可编程控制器内部处理的标准信号。成可编程控制器内部处理的标准信号。开开关关量量输输入入接接口口按按可可接接纳纳的的外外部部信信号号电电源源的的类类型型不不同,分为同,分为直流输入单元直流输入单元和和交流输入单元交流输入单元。开开关关量量输输出出接接口口:作作用用是是把把可可编编程程控控制制器器内内部部的的标标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。开开关关量量输输出出接接口口按按可可编编程程控控制制器器机机内内使使用用的的器器件件不不同,分为同,分为继电器型、晶体管型和可控硅型继电器型、晶体管型和可控硅型。1/21/2023241/21/
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