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1、基于PLC的滚动广告的设计系 别: 专 业 班: 姓 名: 学 号: 指导教师: 2010年6月摘 要众所周知,科技世界里只有一个永恒真理,那就是变化。这在可编程逻辑控制器(PLC)及其各种应用的发展过程中尤为明显。自从三十多年前将PLC引进以来,PLC已经在广泛的工业领域中成为几十万控制系统的基础。PLC是一种用高度专业化语言编程的工业计算机,并继续受益于计算机和信息技术领域的技术进步。它的最突出之处是小型化和通信功能。随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速的发展,可编程控制器技术已经进入一个崭新的时代,其应用越来越广。根据PLC工作原理,设计了一种以广告布
2、为画面载体,滚动展示多幅广告画面的装置;讨论了装置的工作原理,实施方案及流程图。PLC靠软件程序对多幅画布的运动进行协调控制,克服了各个广告机的机械传动机构不一致性,保证画布动作整齐划一。PLC控制系统具有手动/自动、定时开/关断电保持及故障诊断等功能。关键词:PLC 广告 手动 自动AbstractAs we all know, science and technology world there is only one eternal truth, and that is change. This programmable logic controller (PLC) and its wi
3、de range of applications especially in the development process. Since more than 30 years ago, theintroduction of the PLC since, PLC has a wide range of industries in the area of hundreds of thousands of control systems as a foundation.PLC is a programming language with highly specialized industrial
4、computers, and will continue to benefit from the field of computer and information technology of technological progress. Its the most prominent is small and communication. With the development of the economy, microelectronic technology, computer technology and the automatic theory are developed rapi
5、dly , the PLC technology has been in a new state. Its application is becoming more and more widely.According to the working principle of PLC,a rolling advertising device with multi-images is designed the paper also discusses its working principle,design project and flow diagram.It is under the coord
6、ination of PLC control software that canvases eliminate differences caused by machinery transmission mechanism and move in step.The control system provides manual/automatic operation modes and other functions such as periodical open/close , hold during power off and trouble diagnosis.Keywords:PLC ad
7、vertisement manual automatic 目 录摘要IABSTRACTII绪论11 PLC的基础知识21.1 概述21.2 PLC的由来21.3 PLC的工作原理31.4 PLC的结构41.5 PLC的基本性能指标51.6 PLC的分类及应用领域61.7 PLC的发展趋势81.8 Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术82欧姆龙CJ1M型PLC控制系统简介102.1 概述102.1.1 结构化编程102.1.2 网络间远程编程监控和无缝链接112.1.3 完全互补的通用功能112.2 特性112.2.1 基本性能的改进112.2.2 结构编程122.2.3 内置I/O功能
8、132.3 性能规格152.4 CPU单元部件和功能172.4.1 CPU单元部件172.4.2 指示灯172.4.3 DIP 开关182.5 安装202.5.1 安装和接线注意事项202.5.2 连接PC组件202.5.3 DIN导轨安装213 CJ1M型PLC控制滚动画布广告的程序设计223.1 滚动画布广告223.2 工作原理223.3 PLC控制系统的设计233.3.1 电机的选用233.3.2 输入输出设置233.3.3 主程序的设计25结论30致谢31参考文献32附录1手动程序设计33附录2自动程序设计39绪 论PLC, 中文名称叫做可编程逻辑控制器,是一种通用工业控制装备,它是集
9、微机技术、自动化技术、通讯技术于一体的通用工业控制装置。目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,应用在汽车、粮食加工、化学/制药、金属/矿山、纸浆/造纸等行业。德国的西门子(SIEMENS)公司、AEG公司、法国的TE公司是欧洲著名的PLC制造商。日本OMRON(立石公司)电机株式会社是世界上生产PLC的著名厂商之一。其PLC产品以其良好的性能价格比被广泛地应用于化学工业、食品加工、材料处理和工业控制过程等领域,其产品在日本其销量仅次于三菱,居第二位,在我国也是应用非常广泛的PLC之一。滚动画布广告是一种新型的广告发布形式。目前我国体育比赛场、大型商场、街道两侧机场和车站等场所使
10、用的广告宣传器材可以归纳为两类:一类是单面或双面的灯箱、展板、条幅等,它们所含的信息少,内容单一;另一类指电子显示屏、字幕机,这类广告展示装置所含信息量大,但在阳光直射下画面不清晰,效果差,一般适合于室内或夜间使用。滚动画布广告展示装置采用PLC控制,以自动、定时、循环的方式展示喷绘在广告布上的多幅广告,具有信息量较灯箱、展板多,适用于室外环境,可夜间使用的特点,有着广泛的应用前景。以PLC为工具,设计了一种以广告画布为画面载体,滚动展示多幅广告画面的装置并且讨论了装置的工作原理,实施方案及流程图。PLC控制系统具有手动/自动、定时开/关断电保持及故障诊断等功能,靠软件程序对多幅画布的运动进行
11、协调控制,克服各个广告机的机械传动机构不一致性,保证画布动作整齐划一。1 PLC的基础知识1.1 概述PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 1.2 PLC的由来早期的工业生产中广泛使用的电气自动控制系统是继电器-接触器控制系统。它具有结构简单、价格低廉、容易操作和对维护技术要求不高的优点,特别适用于工
12、作模式固定、控制要求比较简单的场合。随着工业生产的迅速发展,继电控制系统的缺点变得日益突出。由于其线路复杂,系统的可靠性难以提高且检查和修复相当困难。1968年,美国通用汽车公司(GM)为适应汽车工业激烈的竞争,满足汽车型号不断更新的要求,向制造商公开招标,寻求一种取代传统继电器-接触器控制系统的新的控制装置,通用汽车公司对新型控制器提出的十大条件是:(1) 编程简单,可在现场修改程序;(2) 维护方便,采用插件式结构;(3) 可靠性高于继电接触控制系统;(4) 体积小于继电接触控制系统;(5) 成本可与继电器控制柜竞争;(6) 可将数据直接输入计算机;(7) 输入是交流115V(美国标准系列
13、电压值);(8) 输出为交流115V、2A以上,能直接驱动电磁阀、交流接触器、小功率电机等;(9) 通用性强,能扩展;(10) 能存贮程序,存储器容量至少能扩展到4KB。根据上述要求,美国数字设备公司(DEC)在1969年首先研制出第一台可编程控制器PDP-14,在汽车装配线上使用,取得了成功。接着,美国MODICON公司也开发出了可编程控制器084。1971年日本从美国引进了这项新技术,很快研制出日本第一台可编程控制器DSC-18。1973年西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。我国从1974年开始研制,1977年开始工业推广应用1。1.3 PLC的工作原理 概括而言,PLC是按集中输入
14、、集中输出,周期性循环扫描的方式进行工作的。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。PLC工作的全过程可分为三部分:(1) 上电处理(上电初始化)(2) 扫描过程(3) 出错处理PLC工作过程的中心内容: 当PLC正常工作时,如果暂不考虑对远程I/O特殊模块和通信服务,扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”了。这三个阶段是PLC工作过程的中心内容。 (1) 输入采样阶段PLC在输入采样阶段,首先扫描所有输入端子,并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时,输入映像寄存器被刷新。接着,进入程序执行阶段,在此阶段和输出刷新阶段,输入映像寄存器与外界隔离,无论输入信号怎样
15、变化,其内容保持不变,直到下一个扫描周期的输入采样阶段,才重新写入输入端的新内容。(2) 程序执行阶段根据PLC梯形图程序扫描原则,PLC按从左到右、从上到下的顺序执行用户程序。当指令中涉及输入、输出状态时,PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应的状态,从元件映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。然后,进行相应的运算,运算结果再存入元件映像寄存器中。因此,每一个元件(不包括输入继电器)的状态会随着程序执行过程而变化的。(3) 输出刷新阶段在所有用户程序的指令执行完毕后,元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通/断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中,最后经过输出端子驱动外部负
16、载,实现控制命令的输出。PLC的I/O处理图如图1-1所示。输入端子输入调理电路输入缓冲器输入映像储存器执行用户程序输出锁存器输出驱动电路输出端子输出映象储存器执行用户程序生产现场输入信号受控元件图1-1 PLC的I/O处理图1.4 PLC的结构PLC由中央处理单元,存储器,输入单元,输出单元,电源五部分组成。其结构框图如图1-2所示。编程器输入单元输出单元系统程序存储器用户程序存储器电源中央处理单元(CPU)图1-2 PLC结构简化框图(1) 中央处理单元(简称CPU)中央处理单元是PLC的控制中枢,核心部件,其性能决定了PLC的性能。组成:由控制器,运算器和寄存器组成,这些电路都集中在一块
17、芯片上,通过地址总线,数据总线,控制总线,与存储器的输入,输出接口电路相连。(2) 存储器 系统程序存储器存放系统工作程序(监控程序)、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数。不能由用户直接存取。 用户存储器用户程序存储器存放用户程序。即用户通过编程器输入的用户程序。 注意:系统程序直接关系到PLC的性能,不能由用户直接存取,所以,通常PLC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量,是指用户程序存储器而言。(3) I/O(输入/输出) 是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。输入部件是开关、按钮、传感器等。输出部件是电磁阀、接触器、继电器等。(4) 电源
18、内部开关稳压电源,供内部电路使用;大多数机型还可以向外提供DC24V稳压电源,为现场的开关信号、外部传感器供电。 外部可用一般工业电源,并备有锂电池(备用电池),使外部电源故障时内部重要数据不致丢失。(5) 编程器等外部设备 编程器PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具。 作用:用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视。 通过键盘和显示器去检测PLC内部状态和参数通过通讯端口与CPU联系,实现与PLC的人机对话。1.5 PLC的基本性能指标 PLC的基本性能指标包括:I/O点数、指令的功能与数量、存储容量等。(1) I/O点数输入/输出(I/O)点数是PLC可以接受的输入信号和输出
19、信号的总和,是衡量PLC性能的重要指标。I/O点数越多,外部可接的输入设备和输出设备就越多,控制规模就越大(2) 指令的功能与数量指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多,PLC的处理能力和控制能力也越强,用户编程也越简单和方便,越容易完成复杂的控制任务。(3) 存储容量存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大,可以编制出复杂的程序。一般来说,小型PLC的用户存储器容量为几千字,而大型机的用户存储器容量为几万字。1.6 PLC的分类及应用领域 (1) PLC的分类世界上PLC产品可按地域分成三大流派:一个流派是美国产品,一个流派是欧洲
20、产品,一个流派是日本产品。美国和欧洲的PLC技术是在相互隔离情况下独立研究开发的,因此美国和欧洲的PLC产品有明显的差异性。而日本的PLC技术是由美国引进的,对美国的PLC产品有一定的继承性,但日本的主推产品定位在小型PLC上。美国和欧洲以大中型PLC而闻名,而日本则以小型PLC著称。欧州PLC产品德国的西门子(SIEMENS)公司、AEG公司、法国的TE公司是欧洲著名的PLC制造商。德国的西门子的电子产品以性能精良而久负盛名。在中、大型PLC产品领域与美国的A-B公司齐名。西门子PLC主要产品是S5、S7系列。在S5系列中,S5-90U、S-95U属于微型整体式PLC;S5-100U是小型模
21、块式PLC,最多可配置到256个I/O点;S5-115U是中型PLC,最多可配置到1024个I/O点;S5-115UH是中型机,它是由两台SS115U组成的双机冗余系统; S5-155U为大型机,最多可配置到4096个I/O点,模拟量可达300多路;SS155H是大型机,它是由两台S5-155U组成的双机冗余系统。而S7系列是西门子公司在S5系列PLC基础上近年推出的新产品,其性能价格比高,其中S7-200系列属于微型PLC、S7-300系列属于中小型PLC、S7-400系列属于中高性能的大型PLC。三菱公司的PLC是较早进入中国市场的产品。其小型机F1/F2系列是F系列的升级产品,早期在我国
22、的销量也不小。F1/F2系列加强了指令系统,增加了特殊功能单元和通信功能,比F系列有了更强的控制能力。继F1/F2系列之后,20世纪80年代末三菱公司又推出FX系列,在容量、速度、特殊功能、网络功能等方面都有了全面的加强。FX2系列是在90年代开发的整体式高功能小型机,它配有各种通信适配器和特殊功能单元。FX2N几年推出的高功能整体式小型机,它是FX2的换代产品,各种功能都有了全面的提升。近年来还不断推出满足不同要求的微型PLC,如FXOS、FX1S、FX0N、FX1N及系列等产品。(2) PLC的应用领域 目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交
23、通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。 开关量的逻辑控制:这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 模拟量控制:在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。 运动控制:PL
24、C可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 过程控制:过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处
25、理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。数据处理:现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统2。1.7 PLC的发展趋势 (1) 向高速度、大容量方向发展: 为了提高PLC的处理能力,要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前,有的PLC的扫描速度可达0.1ms/
26、k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标.(2) 向超大型、超小型两个方向发展: 当前中小型PLC比较多,为了适应市场的多种需要,今后PLC要向多品种方向发展,特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行工作和大容量存储器,功能强。(3) PLC大力开发智能模块,加强联网通信能力: 为满足各种自动化控制系统的要求,近年来不断开发出许多功能模块,如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块,既扩展了PLC功能,又使用灵活方便,扩大了PLC应用范围.(4)
27、 增强外部故障的检测与处理能力: 根据统计资料表明:在PLC控制系统的故障中,CPU占5%,I/O接口占15%,输入设备占45%,输出设备占30%,线路占5%。前二项共20%故障属于PLC的内部故障,它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理;而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此,PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块,进一步提高系统的可靠性。(5) 编程语言多样化: 在PLC系统结构不断发展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富,功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外,为了适应各种控制要求,出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、
28、与计算机兼容的高级语言(BASIC、C语言等)等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。1.8 Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术当前,在所有过程控制领域,最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展。PLC也例外,现在,越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口部件。在最近的几年间,我们已经看到,发展比现有普通小快灵PLC更加强大的PLC是种趋势。Ethernet将会成为PLC的通信标准吗?也许最终结果是这样的,但现在还为时尚早。对于在PLC上提供Ethernet接口将能够解决所有通信问题,人们普遍存在着误解。Ethernet仅仅定义了OSI参考模型底部
29、的几层协议标准,如果上层协议相互之间不能兼容,那么仍然不可能进行相互之间的通信处理。打个比方,这如同一个不懂英语的中国人与一个不懂汉语的美国人之间是不能够通过电话进行对话一样。因此,协议就是设备之间相互通信的语言。 另一方面,前进的步伐已经迈出,我们只有迎着困难而上,为了将Ethernet技术应用到工厂底层的现场过程控制设备中去,ODVA协会为此建立了一套全球性标准技术规范,即Ethernet/IP标准,以便能够解决在实际工作中所遇到的困难。向Ethernet靠近的一个目的在于通过Internet能够连接到所希望的任何地方。实际上,在一些意想不到的地方,Web服务器正在显露出其应有的威力。几年
30、前,有一些PLC系统已经内藏了Web服务器,这无疑又为PLC系统增加了更多的特点。其他类型的控制设备也正在准备进一步集成Web服务器。例如,Square D公司已经有一个具备Ethernet连接接口的发动机控制中心,并正在准备开发一种内藏Web服务器连接接口的变速装置。 内藏Web服务器所体一风的益处包括开放网络、商业工具的影响、客户机/服务器关系。在过去,工业用户可能会有代表性地询问一些有关PLC方面的信息,但在现在,由于新技术的不断诞生和发展,工业用户很容易就可以得到有关这方面的信息。另一方面,随着芯片和处理器大规模的生产,PLC生产制造商能够生产并提供开放网络的产品,让工业用户花较少的费
31、用就能够购买到功能非常完善的PLC产品。 在为将PLC连接到Ethernet和Web上提供技术支持方面,Schneider公司已经成了先驱者之一。最近,该公司推出了一种运行于Premium PLC平台的新型快速Ethernet(100 Mb/s)模件。该模件为PLC能够连接到TCP/IP的Ethernet提供了全双工自适应10/100Mb/s的连接速度,现场过程控制器之间可以共享实时数据信息,自动扫描Momentum I/O模件和其他任何基于Modbus通信协议的现场控制设备,采用一个嵌入式Web服务器提供HTML通信服务,同时提供了SNMP用于标准网络通信管理。在一次展览会上,Schneid
32、er公司还向工业用户展示了他们有关透明工厂的观念3。2 欧姆龙CJ1M型PLC控制系统简介2.1 概述CJ系列PC是体积很小的可编程序控制器,以高速和先进功能为特色,具有与CS系列PC同样的结构。(1) 为了能在机械中很小空间和在与部件一样的DIN导轨上安装,只有 90x65mm (高厚),使机械体积减小,功能性提高和模块化。(2) 基本指令执行时间最小为0.02s,而专用指令执行时间最小为0.06s(CJ1-H CPU单元)。(3) 支持DeviceNet开放网络和协议宏(对串行通信),使能在机械内信息共享。还支持有Controller Link 的机械机械连接和有以太网的上位链接用于更高级
33、的信息共享,包括以太网,Controller Link和DeviceNet网络间的无缝信息通信。CJ系列PC简图如图2-1所示。 图2-1 CJ系列PC简图2.1.1 结构化编程程序被划分成任务;可用符号编程;改进了系统的整个性能,只执行所谓的任务修改和调试被简化;程序排列可以改变;可以使用步进控制和块编程指令为使程序易于理解可附加注释;如图2-2所示。程序任务任务任务图2-2 程序划分成任务2.1.2 网络间远程编程监控和无缝链接(1) fins指令使得能在不同网络的节点通信;(2) 以太网、controller Link和DeviceNet可实行远程编程和监控。2.1.3 完全互补的通用功
34、能(1) 存储器卡和文件处理功能;(2) 用专用指令,如表数据和文字串处理指令简化程序;(3) 故障查找功能;(4) 数据跟踪功能。2.2 特性2.2.1 基本性能的改进CJ系列具有高速、高能力和更多的微型PC的功能。(1) 安装在DIN导轨当在机械内安装空间受限制时 (例如,上下线槽管道间的有限空间), CJ 系PC可与电源和其它部件一起安装在DIN导轨上。(2) 指令执行和外部服务更快由于指令执行更快和系统管理、I/O刷新和外部服务的更快处理,循环时间得到大大减少。(3) 足够的编程容量具有高达120K步的程序容量,256 K字的DM存储器和2,560点I/O,有足够的容量用于附加值程序,
35、包括机械接口、通信、数据处理等。(4) 无底板大大提高空间利用率CJ系列PC不需要底板,所以使需要较小空间的灵活系统配置成为可能。(5) 多达3个扩展机架和40个单元将I/O控制单元连接到CPU机架和I/O接口单元连接到扩展机架,就可连接多达3个扩展机架。CPU机架可安装多达10个单元,由于3个扩展机架中的每一个都可以,所以使总数多达40个单元。(6) 两种I/O分配方法不需要底板,使得能以下列两种方法分配I/O。启动时自动I/O分配每次电源接通,I/O就被分配给被连接的各单元。用户设置I/O分配如果需要,用户可以用与CS系列PC同样的方法设置I/O表。缺省设定是用于启动时自动I/O分配,但为
36、了使得能检查单元连接错误或分配不用的字,用户可设置PC自动使用I/O表。2.2.2 结构编程(1) 将程序分配到任务当程序被划分到任务以各别处理功能,控制系统或过程,几个编程员就可同时开发这些各别任务。可以有多达32个标准(循环执行的) 任务和256个中断任务。有两种中断:电源断开中断和定时中断。如图2-3所示。早期程序任务任务任务任务图2-3 程序分配到任务在生成一新程序时,可将各标准程序组合成各任务以生成一完整的新程序。如图2-4所示。图2-4 标准程序生成新程序(2) 支持的全局和局部符号I/O名称用符号表示,可定义为全局符号(全局符号应用于全部任务中的所有程序),或定义为局部符号(局部
37、符号仅仅应用于本任务)。在定义符号时,可以选择有自动分配给地址的局部符号。(3) 简化程序修改当修改和调试任务工作可划分为几个独立的工作时,调试就更有效。因为在有改变时(如规格的改变时)只是受改变影响的各任务必须修改,所以程序维护就更容易。几个连续的程序行可以用在线编辑修改。在线编辑时循环时间被延长的量得以减小。(4) 注释几种注释可添加在程序上,以使其易于理解,包括梯级注释和I/O注释。2.2.3 内置I/O功能CJ1M CPU单元是配有内置I/O的高速、先进、微型PLC。内置I/O具有下列特性。 (1) 通用I/O 立即刷新 :CPU单元的内置输入、输出可以用作通用输入、输出特别在执行一些
38、关指令时,可在PLC循环的中间对I/O实行立即I/O刷新。稳定输入滤波功能 :CPU单元的10个内置输入的输入时间常数可设置为0 ms(无滤波),0.5 ms、1ms、2 ms、4 ms、8 ms、16 ms 或32 ms。增大输入时间常数可降低抖动和外部噪声的作用。高速中断输入处理:CPU单元的10个内置输入可用于高速处理如直接模式的固定中断输入或计数器模式的中断输入。中断任务可以在中断输入的上升或下降沿(向上或向下变化) 时启动。在计数器模式,中断任务可在输入计数到达设置值 (向上或向下变化瞬间) 时启动。(2) 高速计数器 高速计数器功能:旋转编码器可以与内置输入连接以接收高速计数器输入
39、。在目标值或在指定范围触发中断:在高速计数器的当前值与目标值一致时或是在一指定范围内时可以触发中断。测定高速计数器输入的频率:PRV(887)指令可以用来测定输入脉冲频率(仅为一个输入)。保持或刷新(可选) 高速计数器当前位:可从梯形图程序使高速计数器门位变为ON/OFF,以选择高速计数器当前值是保持还是刷新。(3) 脉冲输出 可从CPU单元的内置输出固定占空比脉冲,以接收脉冲输入的伺服驱动器实行定位或速度控制。CW/CCW脉冲输出或脉冲+方向输出:可设置脉冲输出模式以与电机驱动器的脉冲输入规范相一致。绝对坐标的便于定位的自动方向选择 :在以绝对坐标运行时(用INI(880)指令定义原点或改变
40、当前值),当执行脉冲输出指令时会自动选择CW/CCW方向, (CW/CCW方向是通过确定指令中规定的脉冲数是大于还是小于脉冲输出当前值来选择的)。三角形控制:在用ACC(888)指令(单独的)或PLS2(887)指令执行定位时,如果加速/减速所需的输出脉冲数超过规定的目标脉冲输出量就会执行三角形控制(无恒速平顶的梯形控制)。(加速/减速所需的脉冲数等于达到目标频率所需的时间x目标频率)。定位时改变目标位置(多次启动):在用脉冲输出(PLS2(887) 指令启动定位且定位操作仍在进行中时,为改变目标位置、目标速度、加速速率和减速速率可以执另一个PLS2(887) 指令。从速度控制切换到定位(固定
41、行程进给中断):为改变到定位模式,在速度控制操作时可执行PLS2(887)指令。这个特性使得能在规定条件发生时执行固定行程进给中断(移动一规定量)。在加速/减速时改变目标速度和加速/减速速率:当正按照一脉冲输出指令(速度控制或定位) 在执行梯形加速/减速时,在加速/减速时可改变目标速度和加速/减速速率。使用可变占空比脉冲输出进行照明、动力控制等:可变占空比脉冲指令(PWM(891)可用来从CPU单元的内置输出输出可变占空比脉冲、供诸如照明和动力控制应用。(4) 原点搜索使用单个指令进行原点搜索和原点返回操作:用一个使用各种I/O信号,如果原点接近输入信号、原点输入信号、定位完成信号和错误计数器
42、复位输出等信号的指令就可执行精确的原点搜索。此外,为直接移动到已确定的原点可执行原点返回操作。(5) 快速响应输入接收短于循环时间的输入信号:用快速响应输入,可以不管循环时间而可靠地接收输入到CPU单元内置输入(最多4个)的宽度短到30s 的输入信号4。2.3 性能规格 欧姆龙CJ1M型PLC的通用规格如表2-1、表2-2所示5。表2-1 通用规格1项目CJ1M系列容量I/O点数2560点程序容量120K步I/O 位160 个字(2,560 位)最多可允许扩展存储器32 K 字x 7 个存储单元计时/计数器数量4096个处理速度基本指令0.1s min.特殊指令0.3s min在线编辑延迟约1
43、4 ms系统通用时间0.5ms min.表2-2 通用规格2项目规格控制方式存储程序I/O控制方式能循环扫描和立即处理指令长度每指令17步梯形图指令约400安装方式DIN导轨CIO(核心I/O)区I/O区1280 : CIO000000CIO 007915链接区3200 (200字):CIO 100000CIO 119915 (字CIO 1000CIO 1199)CPU 总线单元区6400 (400字) : CIO 150000CIO 189915 ( 字CIO 1500CIO 1899)特殊I/O 单元区15360 (960字) :CIO 200000CIO 295915 ( 字CIO 20
44、00CIO 2959)DeviceNet区9600 (600字) :CIO 320000CIO 379915 (字CIO 3200CIO 3799)在使用固定分配的主站功能时, DeviceNet位分配给DeviceNet 单元远程I/O通信的从站内部I/O区4800 (300 字) :CIO 120000CIO 149915 ( 字CIO 1200 CIO1499)。37504 (2344 字) : CIO 380000CIO 614315 ( 字CIO 3800 CIO6143)。工作区8192 位(512 字): W00000W51115(W000W511)只控制程序(外部I/O 端子的
45、I/O是不可以的)保持区8,192 位 (512 字) :H00000H51115(H000H511)定时器区4,096:T0000T4095(只用于定时器)计数器区4,096:C0000C4095(只用于计数器)DM区32K 字:D00000D32767用作通用数据区,用于读和写以字 (16位) 为单位的数据,在PC为OFF或改变操作模式时DM区中的字保持其状态。内部特殊I/O单元DM区:D20000D29599 (100字 96单元)用于设置特殊I/O 单元用的参数。CPU总线单元DM区:D30000D31599 (100字 16单元)用于设置CPU总线单元用的参数EM区每库32K字,最多3库:E0_00000E2_32767 最大(取决于CPU单元的型号)用作通用数据区,用于读和写以字(16位)为单位的数据,在PC为OFF或改变操作模式时EM区中的字保持它们的状态。2.4 CPU单元部件和功能2.4.1 CPU单元