【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 言趨向標(biāo)準(zhǔn)化 有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、 語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC 指令系統(tǒng)。 6. 發(fā)展容錯(cuò)技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 。 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 8 2 CPM2A的性能和功能 CPM2A 的性能 CPM2A 在一個(gè)小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制，中斷輸入，脈沖輸出，模擬量設(shè)定，和時(shí)鐘功能等。 CPM2A CPU 單元又是一個(gè)獨(dú)立單元，能處理廣泛的機(jī)械控制應(yīng)用，所以它是在設(shè)備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品，完整的通信功能保證了與個(gè)人計(jì)算機(jī)、其它 OMRON PC 和 OMRON 可編程終端的通信。這些通信能力使用戶能設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)的分布生產(chǎn)系統(tǒng) ［ 1］ 。 CPU 單元含有 20 點(diǎn)， 30點(diǎn)， 40 點(diǎn)或60 點(diǎn) I/O，為使總的 I/O 容量提高到 120 點(diǎn) I/O 可接入擴(kuò)展 I/O 單元。也 可 以 與 模 擬 量 I/O 單元CompoBus/S 的 I/O 鏈接單元連接。 外圍端口 各編程設(shè)備與其它型號(hào)的 OMRON PC 都是兼容的。這個(gè)端口也可用于上位鏈接或無協(xié)議通信。 RS— 232C 端口 這個(gè)端口能用于上位鏈接，無規(guī) 約， 1： 1PC 鏈接或 1： 1NT 連 接通信 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 9 CPU 單元 與一般的計(jì)算機(jī)一樣， CPU 是 PLC 的核心，它按機(jī)內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮 PLC 有條不絮地工作，其主要任務(wù)有： （ 1）接收并存儲(chǔ)從編程設(shè)備輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，接收并存儲(chǔ)通過輸入器件送來的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。 （ 2）診斷 PLC內(nèi)部電路的工作故障和程序的語法錯(cuò)誤。 （ 3） PLC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶指令，解釋并按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，邏輯或算數(shù)運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映像存儲(chǔ)器的內(nèi)容，在經(jīng)輸出部件實(shí)現(xiàn)輸出控制。 CPU 芯片的性能關(guān)系到 PLC 處理控制信號(hào)的能力和速度， CPU 位數(shù)越高，運(yùn)算速度越快，系統(tǒng)處理的信息量越大，系統(tǒng)的性能越好。 CPM2A 是一臺(tái)設(shè)有 20， 30， 40，或 60 內(nèi)裝 I/O 端子的 PC，有三種輸出可用（繼電器輸出，漏型晶體管輸出和源型晶體管輸出）和 2 種電源可用（ 100/240VAC或 24VDC）。 擴(kuò)展 I/O 單元 為使 PC 的 I/O 容量提高到最大的 120 點(diǎn) I/O，與 CPU 單元連接的擴(kuò)展單元可多達(dá) 3 個(gè)。有三種擴(kuò)展單元可用： 20點(diǎn) I/O 單元， 8點(diǎn)輸入單元，和 8點(diǎn)輸出單元。將 3 個(gè) 20 點(diǎn) I/O 單元與 60 內(nèi)裝 I/O 端子的 CPU 單元連接就得到 120 點(diǎn)I/O 的最大 I/O 容量。 高速計(jì)數(shù)器和中斷 CPM2A 計(jì)有五個(gè)高速計(jì)數(shù)器輸入。一個(gè)響應(yīng)頻率為 20kHz/5 kHz 的高速計(jì)數(shù)器輸入，與四個(gè)響應(yīng)頻率為 2kHz 的高速計(jì)數(shù)器輸入（在計(jì)數(shù)器方式下）。高速計(jì)數(shù)器可以用在四種輸入方式中的任一種下；微分相位方式 (5kHz)，脈沖＋方向輸入方式 (20kHz)，增／減脈沖方式 (20kHz)，或遞增方式 (20kHz)。當(dāng)計(jì)數(shù)與一設(shè)置值匹配或下降在一規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，能觸發(fā)中斷。 中斷輸入（計(jì)數(shù)器方式）可用遞增計(jì)數(shù)器或遞減計(jì)數(shù)器 (2kHz)并在計(jì) 數(shù)與目標(biāo)值匹配時(shí)觸發(fā)中斷（執(zhí)行中斷程序）。 完善的通信能力 （ 1）上位鏈接 通過 PC 的 RS232C 端口或外圍端口可進(jìn)行上位鏈接連接。在上位鏈接方式下連接的個(gè)人計(jì)算機(jī)或可編程終端可用于，如讀／寫 PC 的 I/O 存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)或長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 10 讀／改變 PC的操作方式的操作。 1： 1上位鏈接通信 1： N上位鏈接通信 B500— AL004 命 鏈接適配器 令 命 CMP1— CIF01 令 應(yīng) CPM2A 答 NT— AL001 應(yīng) CPM2A（外圍端口鏈接） 答 RS— 232C/RS— 422A （可連接多達(dá) 32 臺(tái) PC） （ 2）無規(guī)約通信 TXD(48)和 RXD(47 )指令可用無協(xié)議方式與標(biāo)準(zhǔn)串行設(shè)備交換數(shù)據(jù)。例如，從條形碼閱讀器接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)到串行打印機(jī)。串行設(shè)備可連接到 RS232C端口或外圍端口。 從條形碼閱讀 數(shù)據(jù)輸出到串行 器輸入數(shù)據(jù) 打印機(jī) 條形碼閱讀器 串行打印機(jī) CPM2A CPM2A （ RS— 232C 端口鏈接） （ RS— 232C 端口鏈接） （ 3）高速 1： NT鏈接通信 在 1:1 NT 鏈接中， OMRON 可編程終端 (PT)可以直接與 CPM2A 連接。 PT 必須連接至 RS232C 端口，它不可連接到外圍端口。 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 11 OMRON PT CPM2A （ RS— 232C 端口鏈接） （ 4） 1： 1PC 鏈接 一臺(tái) CPM2A 可以直接與別的 CPM2A,CQM1,CPM1,CPM1A,CPM2C,SRM1(V2)，或C200HS 或 C200HX/HG/HE PC 鏈接。 1:1 PC 鏈接可以進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)鏈接連接。 PC必須通過 RS232C 端口連接，它不可通過外圍端口連接。 CPM2A CPM2A （ RS— 232C 端口鏈接） （ RS— 232C 端口鏈接） 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 12 CPM2A 功能一覽表 主要功能 變更 /說明 中斷 中斷輸入，四個(gè)輸入，見注 1，響應(yīng)時(shí)間 50μ S 間隔計(jì)時(shí)器中斷 一個(gè)輸入 設(shè)置值： — 精度： 預(yù)定中斷 單次 中斷 高速計(jì)數(shù)器 高速計(jì)數(shù)器 一個(gè)輸入，見注 2 微分相位方式（ 5KZ） 脈沖 + 方 向 輸 入 方 式（ 20KZ） 增 /減輸入方式（ 20KZ） 遞增方式（ 20KZ） 無中斷 計(jì)數(shù)檢查中斷 （在計(jì)數(shù)等于設(shè)置值或在預(yù)置值范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生中斷） 中斷輸入（計(jì)數(shù)器方式） 四個(gè)輸入，見注 1 遞增計(jì)數(shù)器（ 2KZ） 遞減計(jì)數(shù)器（ 2KZ） 無中斷 累計(jì)中斷 脈沖輸出 2 個(gè)輸出：無加速度 /減速的單相脈沖輸出，10HZ— 10KHZ，見注 3 可變占空率脈沖輸出 — ，占空率 0— 100%，見注 3 1 個(gè)輸出：梯形加速 /減速脈沖輸出，見注 3 脈沖 +方向輸出，增 /減脈沖輸出， 10HZ— 10KHZ 同步脈沖控制 1點(diǎn)， 見注 2和注 3 輸入頻率范圍： 10— 500HZ ， 20HZ— 1KHZ 或300HZ— 20KHZ 輸出頻率范圍： 10HZ— 10KHZ 快速響應(yīng)輸入 4 個(gè)輸入，見注 1，響應(yīng)時(shí)間 50μ S 模擬量設(shè)定 2 路控制（設(shè)定范圍） 輸入時(shí)間常數(shù) 為所有輸入確定輸入時(shí)間常數(shù) 日歷 /時(shí)鐘 顯示當(dāng)前年，月，周日，日，時(shí)，分和秒 擴(kuò)展單元功能 模擬量 I/O 單元功能 CompoBUS/S 從站單元功能 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 13 注： 4 個(gè)輸入由中斷輸入，計(jì)數(shù)器方式的中斷輸入和快速響應(yīng)輸入共用，但每個(gè)輸入只能用于一個(gè)目的。 。 ，這些功能只限于晶體管輸出使用。 PLC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 在工業(yè)控制中，對(duì)于控制任務(wù)的復(fù)雜控制系統(tǒng)，不可能單靠增大 PLC 的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)或改進(jìn)機(jī)型來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，于是便想到將多臺(tái) PLC相互連接形成網(wǎng)絡(luò)。要想使多臺(tái) PLC 能聯(lián)網(wǎng)工作，其硬件和軟件都要符合一定的要求。硬件上，一般要增加通信模塊、通訊接口、終端適配器、網(wǎng)卡、集線器、調(diào)制解調(diào)器、纜線等設(shè)備或器件；軟件上，要按特定的協(xié)議，開發(fā)具有一定功能的通訊程序和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)程序，對(duì) PLC 的軟件、硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。 PLC 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 根據(jù) PLC 網(wǎng)絡(luò)的連接方式，可將其網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)分為總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)三種基本形式，如圖 2 所示，每種結(jié)構(gòu)都有各自得優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)， 可根據(jù)具體情況選擇?？偩€結(jié)構(gòu)，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、易于擴(kuò)展，被廣泛應(yīng)用。 主 站從 站從 站主 站從 站從 站從 站從 站總 線 圖 1 總線結(jié)構(gòu) 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 14 總 線主 站從 站從 站從 站從 站從 站主 站從 站從 站從 站從 站 圖 21 PLC 總線結(jié)構(gòu) OMRON公司的 PLC網(wǎng)絡(luò) 圖 2 環(huán)形結(jié) 構(gòu)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 圖 3 星形結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 15 OMRON PLC 網(wǎng)絡(luò)類型較多，功能齊全，可以適用各種層次工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的不同需要。如圖 727所示為 OMRON 公司的 PLC 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系示意圖 ［ 2］ 。 圖 22 OMRON 公司的 PLC 網(wǎng)絡(luò) OMRON 的 PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系大體分為三個(gè)層次：信息層、控制層和器件層。信息層是最高層，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理與決策，除了 Ethemet 網(wǎng)外， HOST Link 網(wǎng)也可算在其中，因?yàn)?HOST Link 網(wǎng)主要用于計(jì)算機(jī)對(duì) PLC的管理和監(jiān)控?？刂茖邮侵虚g層，負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程的監(jiān)控、協(xié)調(diào)和優(yōu)化，該層的網(wǎng)絡(luò)有 SYSMAC NET、 SYSMAC Link、 Controller Link 和 PLC Link 網(wǎng)。器件層是最低層，為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)，直長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 16 接面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)器件和設(shè)備，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集及執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)，有CompoBus/D、 CompoBus/S 和 Remote I/O 網(wǎng)。 Ether 屬于大型網(wǎng)，它的信息處理功能很強(qiáng)，支持 FINS 通信、 TCP/IP 和UDP/IP 的 Socket（接駁）服務(wù)、 FTP 服務(wù)。 HOST Link 網(wǎng)是 OMRON 推出較早、使用較廣的一種網(wǎng)。上位計(jì)算機(jī)使用 HOST 通信協(xié)議與 PLC 通信，可以對(duì)網(wǎng)中的各臺(tái) PLC 進(jìn)行管理與監(jiān)控。 SYSMAC NET 網(wǎng)屬于大型網(wǎng)，是光纖環(huán)網(wǎng)，主要是實(shí)現(xiàn)有大容量數(shù)據(jù)鏈接和節(jié)點(diǎn)間信息通信。它適用于地理范圍廣、控制區(qū)域大的場(chǎng)合，是一種大型集散控制的網(wǎng)絡(luò)。 SYSMAC Link 網(wǎng)屬于中型網(wǎng)，采用總線結(jié)構(gòu)，適用于中規(guī)模集散控制的網(wǎng)絡(luò)。 Controller Link 網(wǎng)（控制器網(wǎng)）是 SYSMAC Link 網(wǎng)的簡(jiǎn)化，相比而言，規(guī)模要小一些，但實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。 PLC Link 網(wǎng)的主要功能是各臺(tái) PLC 建立數(shù)據(jù)鏈接（容量較?。?，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，它適用于控制范圍較大，需要多臺(tái) PLC 參與控制且控制環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)的場(chǎng)合。 CompoBus/D 是一種開放、多主控的器件網(wǎng)，開放性是其特色。它采用了美國 AB 公司制定的 DeviceNet 通信規(guī)約，只要符合 DeviceNet 標(biāo)準(zhǔn)，就可以接入其中。其主要功能 有遠(yuǎn)程開關(guān)量和遠(yuǎn)程模擬量的 I/O 控制及信息通信。這是一種較為理想的控制功能齊全、配置靈活、實(shí)現(xiàn)方便的控制網(wǎng)絡(luò)。 CompoBus/S 也為器件網(wǎng)，是一種高速 ON/OFF 現(xiàn)場(chǎng)控制總線，使用 CompoBus/S 專用通信協(xié)議。CompoBus/S 的功能雖不及 CompoBus/D，但它實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，通信速度更快，主要功能有遠(yuǎn)程開關(guān)量的 I/O 控制。 Remote I/O 網(wǎng)實(shí)際上