欧姆龙PLCCPH系列PPT学习教案.pptx

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1、会计学1欧姆龙欧姆龙PLC CPH系列系列(xli)第一页，共48页。n什么是PLCnPLC用途 n欧姆龙PLC nPLC单机应用(yngyng)举例 n PLC在工控网络中的应用(yngyng)基本基本(jbn)(jbn)内容内容第1页/共48页第二页，共48页。1 什么什么(shn me)是是PLC Programmable Logic Controller可编程序控制器简称(jinchng)PLC第2页/共48页第三页，共48页。n n在在19871987年国际电工委员会（年国际电工委员会（International Electrical CommitteeInternational E

2、lectrical Committee）颁布的）颁布的PLCPLC标准标准草案中对草案中对PLCPLC做了如下定义：做了如下定义：n n可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按

3、易控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体于与工业控制系统形成一个整体(zhngt(zhngt)，易于扩充其功能的原则设计。，易于扩充其功能的原则设计。第3页/共48页第四页，共48页。2 PLC用途用途(yngt)n n开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制n n-开关量的逻辑控制使开关量的逻辑控制使开关量的逻辑控制使开关量的逻辑控制使PCPC的最基本控制功能。的最基本控制功能。的最基本控制功能。的最基本控制功能。PCPC最初的功能就是用于开关量的控制。最初的功能就是用于开关量的控制。最初的功能就是用于开关量的控

4、制。最初的功能就是用于开关量的控制。n n模拟量的闭环控制模拟量的闭环控制模拟量的闭环控制模拟量的闭环控制n n-PC-PC具有具有具有具有A/DA/D、D/AD/A转换及算术运算等功能，因此可以实现模拟量控制。转换及算术运算等功能，因此可以实现模拟量控制。转换及算术运算等功能，因此可以实现模拟量控制。转换及算术运算等功能，因此可以实现模拟量控制。n n数字量的智能控制数字量的智能控制数字量的智能控制数字量的智能控制n n-利用利用利用利用PCPC能接受和输出高速脉冲的功能，在配备了相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置能接受和输出高速脉冲的功能，在配备了相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲

5、伺服装置能接受和输出高速脉冲的功能，在配备了相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置能接受和输出高速脉冲的功能，在配备了相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环型分配器、功放、步进电机）就能实现数字量的智能控制。（如环型分配器、功放、步进电机）就能实现数字量的智能控制。（如环型分配器、功放、步进电机）就能实现数字量的智能控制。（如环型分配器、功放、步进电机）就能实现数字量的智能控制。n n数据采集与监控数据采集与监控数据采集与监控数据采集与监控n n-利用利用利用利用PCPC自检自检自检自检(z ji(z ji n)n)信号多的特点实现自诊断的式的监控，减少系统的故障，提高累计平均无

6、故信号多的特点实现自诊断的式的监控，减少系统的故障，提高累计平均无故信号多的特点实现自诊断的式的监控，减少系统的故障，提高累计平均无故信号多的特点实现自诊断的式的监控，减少系统的故障，提高累计平均无故障运行时间，同时可减低故障修复时间，提高系统的可靠性。障运行时间，同时可减低故障修复时间，提高系统的可靠性。障运行时间，同时可减低故障修复时间，提高系统的可靠性。障运行时间，同时可减低故障修复时间，提高系统的可靠性。n n通信、联网及集散控制通信、联网及集散控制通信、联网及集散控制通信、联网及集散控制n n-利用利用利用利用PCPC的强大的通信联网功能，把的强大的通信联网功能，把的强大的通信联网功

7、能，把的强大的通信联网功能，把PCPC分布到控制现场，并实现各站间的通信，上、下层间的通信，分布到控制现场，并实现各站间的通信，上、下层间的通信，分布到控制现场，并实现各站间的通信，上、下层间的通信，分布到控制现场，并实现各站间的通信，上、下层间的通信，达到分散控制、集中管理，即构成了现在的达到分散控制、集中管理，即构成了现在的达到分散控制、集中管理，即构成了现在的达到分散控制、集中管理，即构成了现在的PCSPCS系统。系统。系统。系统。第4页/共48页第五页，共48页。3 欧姆龙欧姆龙PLC n n小型机以CP和CPM系列(xli)最为典型n n中型机以CQM和CJ系列(xli)最为典型n

8、n大型机以CVM和CS系列(xli)为主 第5页/共48页第六页，共48页。n n本书以本书以OMRONOMRON（欧姆龙）公司生产的（欧姆龙）公司生产的CP1HCP1H型型PLCPLC为典型机型，中型为典型机型，中型PLCPLC以以CJ1CJ1型为例。型为例。n nCP1H CPU CP1H CPU 单元包括单元包括X X（基本型）（基本型）/XA/XA（带内置模拟输入输出端子）（带内置模拟输入输出端子）/Y/Y（带脉（带脉冲输入输出专用端子）冲输入输出专用端子）3 3 种类型种类型(lixng)(lixng)。n n（本教材主要采用（本教材主要采用XAXA型）型）XAXA（带内置模拟输入输

9、出端子）在（带内置模拟输入输出端子）在X X 型上添加模型上添加模拟输入输出功能的类型拟输入输出功能的类型(lixng)(lixng)第6页/共48页第七页，共48页。CP1H 系列系列(xli)PLC简介简介 第7页/共48页第八页，共48页。第8页/共48页第九页，共48页。（1）CP1H各部分名称各部分名称(mngchng)及使用及使用 第9页/共48页第十页，共48页。输入输出端子输入输出端子(dun z)排列排列 第10页/共48页第十一页，共48页。输入输出布线输入输出布线(b xin)第11页/共48页第十二页，共48页。输入输出布线输入输出布线(b xin)第12页/共48页第

10、十三页，共48页。（2）CP1H的主要的主要(zhyo)功能功能 n n丰富的高速计数器功能丰富的高速计数器功能 n n模拟输入输出功能模拟输入输出功能 n n与各种与各种(zhn)组件的连接相容性组件的连接相容性 n n7 段段LED 显示显示 n n扩展系统扩展系统 第13页/共48页第十四页，共48页。（3）CP1H内部内部(nib)资源资源 第14页/共48页第十五页，共48页。名称点数通道编号CIO（通道IO）区域输入输出继电器输入继电器272 点(17 CH)016 CH输出继电器273 点(17 CH)100116 CH内置模拟输入输出继电器（仅限XA型）内置模拟输入继电器4 C

11、H200203 CH内置模拟输出继电器2 CH210211 CH数据链接继电器3,200 点(200 CH)10001199 CHCPU 总线单元继电器6,400 点(400 CH)15001899 CH总线I/O 单元继电器15,360 点(960 CH)20002959 CH串行PLC 链接继电器1,440 点(90 CH)31003189 CHDeviceNet 继电器9,600 点(600 CH)32003799 CH内部辅助继电器4,800 点(300 CH)37,504 点(2344CH)12001499 CH38006143 CH内部辅助继电器8,192 点(512 CH)W00

12、0W511CH保持继电器8,192 点(512 CH)H000H511CHH512H1535 CH 为功能块专用保持继电器。特殊辅助继电器15360 点(960 CH)A000A959 CH暂时存储继电器16 个TR0TR15数据存储器32768 CHD00000D32767计时完成标志4096 点T0000T4095计数结束标志4096 点C0000C4095定时器当前值4096 CHT0000T4095计数器当前值4096 CHC0000C4095任务标志32 点TK0TK31变址寄存器16 个IR0IR15数据寄存器16 个DR0DR15第15页/共48页第十六页，共48页。PLC单机应

13、用单机应用(yngyng)举例举例 n n电机正反转控制电机正反转控制(kngzh)(kngzh)n n 要求电机停止时，按下正转起动按钮要求电机停止时，按下正转起动按钮SB1SB1，接触，接触器器KM1KM1得电，电机正转；电机停止时，按下反转起动得电，电机正转；电机停止时，按下反转起动按钮按钮SB2SB2，接触器，接触器KM2KM2得电，电机反转；电机运行时，得电，电机反转；电机运行时，按下停止按钮按下停止按钮SB3SB3，电机停止；过载时，电机停止；过载时，FRFR动作，动作，KM1KM1和和KM2KM2同时失电，电机停止，实现过载保护。同时失电，电机停止，实现过载保护。第16页/共48

14、页第十七页，共48页。电机正反转电机正反转(fn zhun)控制控制 SB1SB1正转起动正转起动(q(q dndn)按钮按钮SB2SB2反转起动反转起动(q(q dndn)按钮按钮SB3SB3停止按钮停止按钮FRFR热继电器热继电器KM1KM1接触器接触器KM2KM2接触器接触器3MFRKM2L1 L2 L3 NQSKM1FU1主电路(dinl)控制电路(dinl)第17页/共48页第十八页，共48页。PLC代替控制代替控制(kngzh)回路回路第18页/共48页第十九页，共48页。输入输入输入输入(shr)(shr)(shr)(shr)和输出间的关系和输出间的关系和输出间的关系和输出间的关

15、系输输入入元元件件负负载载SB1SB2FRKM负载电源负载电源PLC内部控制电路内部控制电路（用户程序）（用户程序）等效输出继电器等效输出继电器I0PLCCOMDC 24VI0I1I2I1I2Q0Q0Q0COM等效输入继电器等效输入继电器第19页/共48页第二十页，共48页。I/O地址地址(dzh)分配分配输入元件符号符号地址输入地址输出元件符号符号地址输出地址正转起动按钮SB1I00.00正转接触器线圈KM1Q0100.00反转起动按钮SB2I10.01反转接触器线圈KM2Q1100.01停止按钮SB3I20.02热继电器动合触点FRI30.03第20页/共48页第二十一页，共48页。I/O

16、I/OI/OI/O接线接线接线接线(ji xin)(ji xin)(ji xin)(ji xin)n启动按钮SB1、SB2、停止按钮SB3和热继电器FR辅助触点一端分别(fnbi)接到PLC的输入模块上的输入端子I0、I1、I2、I3，另一端经24V直流电源接输入公共端COM。n相线L经熔断器FU2接输出公共端COM，接触器线圈KM作为负载分别(fnbi)接输出端子Q0和零线N。n接线时应注意：n 在输入端，所有输入元件均采用常开触点，便于编写程序，在熟练掌握后，也可根据需要采用常闭触点输入。第21页/共48页第二十二页，共48页。相关相关(xinggun)指令指令n n时序(sh x)输入输

17、出指令第22页/共48页第二十三页，共48页。第23页/共48页第二十四页，共48页。1.1.继电器控制继电器控制(kngzh)(kngzh)方案方案FRKMKMBAQSFU1KMFRL3L2L1M3AFU2SB2SB1B异步电动机单方向(fngxing)运行主电路与控制电路，其中：SB1：起动按钮SB2：停止按钮FR：热继电器KM：接触器FU1、FU2：熔断器QS：刀开关L1、L2、L3：电源引入线异步电动机控制电路异步电动机控制电路第24页/共48页第二十五页，共48页。2.PLC2.PLC控制控制(kngzh)(kngzh)方案方案FRKMKMAFU2SB2SB1BSB1SB2FR24V

18、COMI0I2PLCPLCCOMQ0I1输输入入模模块块输输出出模模块块LNBAQSFU1KMFRM3L3L2L1NFU2KMFU3拆除原控制拆除原控制(kngzh)回路回路安装安装(nzhung)PLC接入输入元件接入输入元件接入输出元件接入输出元件对对PLC供电供电编写程序（梯形图）编写程序（梯形图）写入写入PLC第25页/共48页第二十六页，共48页。2.1 I/O2.1 I/O2.1 I/O2.1 I/O接线接线接线接线(ji xin)(ji xin)(ji xin)(ji xin)n启动按钮SB1、停止按钮SB2和热继电器FR辅助触点一端分别接到PLC的输入模块上的输入端子I0、I1

19、、I2，另一端经24V直流电源接输入公共端COM。n相线L经熔断器FU2接输出公共端COM，接触器线圈KM作为负载分别接输出端子Q0和零线N。n接线时应注意两点：n1）输入端子I0、I1、I2和输出端子Q0所以采用是符号地址，并非实际(shj)地址，在确定机型后须按照输入/输出端的实际(shj)地址进行接线。n2）在输入端，所有输入元件均采用常开触点，便于编写程序，在熟练掌握后，也可根据需要采用常闭触点输入。第26页/共48页第二十七页，共48页。2.2 I/O2.2 I/O2.2 I/O2.2 I/O分配分配分配分配(fnpi)(fnpi)(fnpi)(fnpi)表表表表n在I/O地址分配表

20、的基础上n1）完成实际接线。n2）利用CX-P编程软件，建立符号地址和实际地址的关系，采用(ciyng)符号地址编程；或直接用实际地址编程。第27页/共48页第二十八页，共48页。2.3 2.3 2.3 2.3 输入和输出输入和输出输入和输出输入和输出(shch)(shch)(shch)(shch)间间间间的关系的关系的关系的关系输输入入元元件件负负载载SB1SB2FRKM负载电源负载电源PLC内部控制电路内部控制电路（用户程序）（用户程序）等效输出继电器等效输出继电器I0PLCCOMDC 24VI0I1I2I1I2Q0Q0Q0COM等效输入继电器等效输入继电器第28页/共48页第二十九页，共

21、48页。KMQ0KMI0I1Q0SB1SB23.3.继电器控制继电器控制(kngzh)(kngzh)与与PLCPLC控制控制(kngzh)(kngzh)的比较的比较J相同点相同点J1 1）符号基本）符号基本(jbn)(jbn)类似类似J2 2）结构形式基本）结构形式基本(jbn)(jbn)相同相同J3 3）输入、输出逻辑）输入、输出逻辑关系基本关系基本(jbn)(jbn)一一致致J不同点不同点J1 1）组成器件不同）组成器件不同J2 2）触点情况不同）触点情况不同J3 3）工作电流不同）工作电流不同J4 4）接线）接线(ji(ji xin)xin)方式不同方式不同J5 5）工作方式不同）工作方

22、式不同第29页/共48页第三十页，共48页。4.PLC4.PLC概述概述(i sh)(i sh)4.1 PLC4.1 PLC的产生的产生 1968 1968年，美国通用（年，美国通用（GMGM）汽车公司提出）汽车公司提出招标要求。招标要求。1 1）编程简单，可在现场修改程序；）编程简单，可在现场修改程序；2 2）维护方便，最好是插件式；）维护方便，最好是插件式；3 3）可靠性高于继电器控制柜；）可靠性高于继电器控制柜；4 4）体积小于继电器控制柜；）体积小于继电器控制柜；5 5）可将数据直接送入管理计算机；）可将数据直接送入管理计算机；6 6）在成本）在成本(chngbn)(chngbn)上可

23、与继电器上可与继电器控制竞争；控制竞争；7 7）输入可以是交流）输入可以是交流115V115V（美国电网（美国电网电压为电压为110V110V）；）；8 8）输出为交流）输出为交流115V115V、2A2A以上，能直以上，能直接驱动电磁阀；接驱动电磁阀；9 9）在扩展时，原系统只需作很小变）在扩展时，原系统只需作很小变更；更；10 10）用户程序至少能扩展到）用户程序至少能扩展到4K4K以上。以上。第30页/共48页第三十一页，共48页。n n19691969年，美国数字设备公司（年，美国数字设备公司（DECDEC）结合计算机和）结合计算机和继电器控制两者的优点按招标要求继电器控制两者的优点按

24、招标要求(yoqi)(yoqi)完完成了研制工作。成了研制工作。n n2020世纪世纪7070年代初开始的三十余年里，年代初开始的三十余年里，PLCPLC已发展成已发展成一个巨大的产业。一个巨大的产业。n nPLCPLC及其网络日益成为首选的工业控制装置，并将及其网络日益成为首选的工业控制装置，并将PLCPLC视作现代工业自动化的三大支柱之一。视作现代工业自动化的三大支柱之一。第31页/共48页第三十二页，共48页。4.2 PLC4.2 PLC4.2 PLC4.2 PLC的定义的定义的定义的定义(dngy)(dngy)(dngy)(dngy)1.是一种数字运算操作的电子系统2.为工业环境应用而

25、设计3.采用计算机的软硬件结构4.达到各类机械或生产(shngchn)过程的控制目的（1982年11月和1985年1月国际电工委员会（IEC）可编程控制器标准草案第一、二稿）第32页/共48页第三十三页，共48页。4.3 PLC4.3 PLC4.3 PLC4.3 PLC的组成的组成的组成的组成(z chn)(z chn)(z chn)(z chn)系统程序系统程序用户程序用户程序编程器编程器存存 储储 器器输入口输入口CPU输出口输出口通信口通信口系系 统统 总总 线线电电源源软件软件系统系统基本基本单元单元硬件系统硬件系统CPU存储器存储器总线总线I/O口口通信接口通信接口编程器编程器电源电

26、源扩展设备扩展设备系统软件系统软件用户软件用户软件硬件系统硬件系统软件系统软件系统第33页/共48页第三十四页，共48页。4.4 PLC4.4 PLC4.4 PLC4.4 PLC的工作的工作的工作的工作(gngzu)(gngzu)(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理 PLCPLC一一次次扫扫描描的的过过程程，包包括括公公共共处处理理、执执行行程程序序、扫扫描描周周期期计计算算处处理理、I/OI/O刷刷新新、外外设设端端口口服服务务(fw)(fw)共共五五个个阶阶段段，其其所所需需时时间间称称为为一一个个工作周期（或扫描周期）。工作周期（或扫描周期）。*PLC*PLC的扫描周期的扫描周期

27、(zhuq)(zhuq)与用户程序的长短与用户程序的长短和该和该PLCPLC的扫描速度紧密相关。的扫描速度紧密相关。第34页/共48页第三十五页，共48页。异常异常异常异常正正正正常常常常 警告警告警告警告异常异常异常异常否否否否是是是是无无无无有有有有第35页/共48页第三十六页，共48页。4.5 PLC4.5 PLC4.5 PLC4.5 PLC的工作的工作的工作的工作(gngzu)(gngzu)(gngzu)(gngzu)模式模式模式模式n n程序模式（程序模式（程序模式（程序模式（PROGRAMPROGRAMPROGRAMPROGRAM）程序为停止状态。程序为停止状态。程序为停止状态。程

28、序为停止状态。PLCPLCPLCPLC系系系系统的初始设定、程序的传送、程序的检查、强制统的初始设定、程序的传送、程序的检查、强制统的初始设定、程序的传送、程序的检查、强制统的初始设定、程序的传送、程序的检查、强制置位复位等的程序执行前的准备，要在该模式置位复位等的程序执行前的准备，要在该模式置位复位等的程序执行前的准备，要在该模式置位复位等的程序执行前的准备，要在该模式下进行。下进行。下进行。下进行。n n2 2 2 2）监视模式（）监视模式（）监视模式（）监视模式（MONITORMONITORMONITORMONITOR）程序执行状态，可进程序执行状态，可进程序执行状态，可进程序执行状态，

29、可进行联机编辑、强制置位复位、行联机编辑、强制置位复位、行联机编辑、强制置位复位、行联机编辑、强制置位复位、I/OI/OI/OI/O存储器的当存储器的当存储器的当存储器的当前值变更等操作。试运行前值变更等操作。试运行前值变更等操作。试运行前值变更等操作。试运行(ynxng)(ynxng)(ynxng)(ynxng)时的调整时的调整时的调整时的调整等可在该模式下进行。等可在该模式下进行。等可在该模式下进行。等可在该模式下进行。n n3 3 3 3）运行）运行）运行）运行(ynxng)(ynxng)(ynxng)(ynxng)模式（模式（模式（模式（RUNRUNRUNRUN）程序的执行程序的执行程

30、序的执行程序的执行状态。状态。状态。状态。第36页/共48页第三十七页，共48页。4.6 PLC4.6 PLC4.6 PLC4.6 PLC的优点的优点的优点的优点(yudin)(yudin)(yudin)(yudin)n n编程简单编程简单 n n可靠性高可靠性高 n n通用性好通用性好 n n控制功能控制功能(gngnng)(gngnng)强强 n n易于实现机电一体化易于实现机电一体化n n设计、施工和调试周期短设计、施工和调试周期短 第37页/共48页第三十八页，共48页。6.PLC6.PLC6.PLC6.PLC的应用的应用的应用的应用(yngyng)(yngyng)(yngyng)(y

31、ngyng)n n逻辑控制逻辑控制 n n位置控制位置控制n n运动控制运动控制 n n过程过程(guchng)(guchng)控制控制 n n监控系统监控系统 n n集散控制集散控制第38页/共48页第三十九页，共48页。精品课程精品课程精品课程精品课程 可编程序控制器技术可编程序控制器技术可编程序控制器技术可编程序控制器技术(jsh)(jsh)第39页/共48页第四十页，共48页。第40页/共48页第四十一页，共48页。第41页/共48页第四十二页，共48页。第42页/共48页第四十三页，共48页。第43页/共48页第四十四页，共48页。第44页/共48页第四十五页，共48页。第45页/共48页第四十六页，共48页。第46页/共48页第四十七页，共48页。第47页/共48页第四十八页，共48页。