【正文】 B500— AL004 或 NT— AL001（ +5V） RS— 422A/485 XW2Z— 00S IBM PC/AT RS232C 電纜 NT— AL001 NT— AL001 或兼容機(jī) CPM2A CPM2A CPM2A RS— 232C RS— 232C 多達(dá) 32 臺 PC （ 2）外圍端口的連接 B500— AL004 或 NT— AL001（ +5V） RS— 422A/485 XW2Z— 00S RS— 232C 電纜 IBM PC/AT 或兼容機(jī) CPM2A CPM2A CPM2A 外圍端口 外圍端口 外圍端口 多達(dá) 32 臺 PC 注： NTAL001 必須外接 5 V 直流電源。 1∶ N 上位鏈接通信的連接 一臺上位計算機(jī)可控制多達(dá) 32 臺 OMRON PC，其中包括 CPM2A PC。 （ 3）電纜和適配器 （ 4）通信設(shè)定 使用標(biāo)準(zhǔn)通信設(shè)定時，將 CPU 單元的通信開關(guān)設(shè)為 ON；使用 PC設(shè)置中的設(shè)定時將通信開關(guān)設(shè)為 OFF。 使用一個 CQM1— CIF CPM2A CQM1— CIF02 IBM PC/AT 外圍端口 使用一個 CPM1— CIF01 CPM2A CPM1— CIF01 IBM PC/AT 或兼容機(jī) 外圍端口 XW2Z— 00S （ 2） RS232C 端口的連接 用 XW2Z□ 00S 或 XW2Z□ 00SV連接電纜連接到 CPU 單元的 RS232C 端口。 1∶ 1 上位鏈接的連接 如下圖所示， CPM2A CPU 單元可通過 CPU單元的外圍端口或 RS232C 端口與長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 17 一臺 IBM PC/AT 或兼容機(jī)或一臺可編程終端（ PT）連接。該系統(tǒng)中命令由上位機(jī)發(fā)送，相應(yīng)的響應(yīng)由目的 PC 返回。 目前，在信息層、控制層和器件層這三個網(wǎng)絡(luò)層次上， OMRON 主推 Ether、Controller Link 和 CompoBus/D 三種網(wǎng)。 Remote I/O 網(wǎng)實際上是 PLC I/O 點的遠(yuǎn)程擴(kuò)展，適用于工業(yè)自動化的現(xiàn)場控制。 CompoBus/S 也為器件網(wǎng)，是一種高速 ON/OFF 現(xiàn)場控制總線，使用 CompoBus/S 專用通信協(xié)議。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。 CompoBus/D 是一種開放、多主控的器件網(wǎng)，開放性是其特色。 Controller Link 網(wǎng)（控制器網(wǎng)）是 SYSMAC Link 網(wǎng)的簡化，相比而言，規(guī)模要小一些，但實現(xiàn)簡單。它適用于地理范圍廣、控制區(qū)域大的場合，是一種大型集散控制的網(wǎng)絡(luò)。上位計算機(jī)使用 HOST 通信協(xié)議與 PLC 通信，可以對網(wǎng)中的各臺 PLC 進(jìn)行管理與監(jiān)控。 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)。控制層是中間層，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)。 圖 22 OMRON 公司的 PLC 網(wǎng)絡(luò) OMRON 的 PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系大體分為三個層次：信息層、控制層和器件層。 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)自動化網(wǎng)絡(luò)的不同需要。 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)點和缺點， 可根據(jù)具體情況選擇。要想使多臺 PLC 能聯(lián)網(wǎng)工作，其硬件和軟件都要符合一定的要求。 ，這些功能只限于晶體管輸出使用。 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，四個輸入，見注 1，響應(yīng)時間 50μ S 間隔計時器中斷 一個輸入 設(shè)置值： — 精度： 預(yù)定中斷 單次 中斷 高速計數(shù)器 高速計數(shù)器 一個輸入，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 計數(shù)檢查中斷 （在計數(shù)等于設(shè)置值或在預(yù)置值范圍內(nèi)時產(chǎn)生中斷） 中斷輸入（計數(shù)器方式） 四個輸入，見注 1 遞增計數(shù)器（ 2KZ） 遞減計數(shù)器（ 2KZ） 無中斷 累計中斷 脈沖輸出 2 個輸出：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， 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 個輸入，見注 1，響應(yīng)時間 50μ S 模擬量設(shè)定 2 路控制（設(shè)定范圍） 輸入時間常數(shù) 為所有輸入確定輸入時間常數(shù) 日歷 /時鐘 顯示當(dāng)前年，月，周日，日，時，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 個輸入由中斷輸入，計數(shù)器方式的中斷輸入和快速響應(yīng)輸入共用，但每個輸入只能用于一個目的。 1:1 PC 鏈接可以進(jìn)行自動數(shù)據(jù)鏈接連接。 PT 必須連接至 RS232C 端口，它不可連接到外圍端口。串行設(shè)備可連接到 RS232C端口或外圍端口。 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 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)。 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。當(dāng)計數(shù)與一設(shè)置值匹配或下降在一規(guī)定范圍內(nèi)時，能觸發(fā)中斷。一個響應(yīng)頻率為 20kHz/5 kHz 的高速計數(shù)器輸入，與四個響應(yīng)頻率為 2kHz 的高速計數(shù)器輸入（在計數(shù)器方式下）。將 3 個 20 點 I/O 單元與 60 內(nèi)裝 I/O 端子的 CPU 單元連接就得到 120 點I/O 的最大 I/O 容量。 擴(kuò)展 I/O 單元 為使 PC 的 I/O 容量提高到最大的 120 點 I/O，與 CPU 單元連接的擴(kuò)展單元可多達(dá) 3 個。 CPU 芯片的性能關(guān)系到 PLC 處理控制信號的能力和速度， 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。 （ 2）診斷 PLC內(nèi)部電路的工作故障和程序的語法錯誤。這個端口也可用于上位鏈接或無協(xié)議通信。也 可 以 與 模 擬 量 I/O 單元CompoBus/S 的 I/O 鏈接單元連接。這些通信能力使用戶能設(shè)計一個經(jīng)濟(jì)的分布生產(chǎn)系統(tǒng) ［ 1］ 。 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，和時鐘功能等。 6. 發(fā)展容錯技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 2. PLC 在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛 3. 不斷加強(qiáng)通訊功能 4. 新器件和模塊不斷推出 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計數(shù)模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊等專用化模塊。 技術(shù)發(fā)展動向 1. 產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大： I/O 點數(shù)達(dá) 14336 點、 32 位為微處理器、多 CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化?，F(xiàn)在越來越多的 PLC 供應(yīng)商開始提供Ether 接口。隨著軟PLC(PC）控制組態(tài)軟件的進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有軟 PLC 組態(tài)軟件和 PCBased控制的市場份額將逐步得到增長。 目前，全世界 PLC 生產(chǎn)廠家約 200家，生產(chǎn) 300多種產(chǎn)品在基于 PLC自動化的早期 PLC體積大而且價格昂貴。 國 內(nèi) /外 PLC 發(fā)展概況 PLC 在向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、 PC 化和開放性方向發(fā)展 長期以來， PLC 始終處長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 7 于工業(yè)控制自動化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨福c DCS 和工業(yè) PC 形成了三足鼎立之勢。在選擇 PLC 時，經(jīng)常需要考慮 PLC 的可擴(kuò)展能力。 6．特殊功能單元 特殊功能單元種類的多少與功能的強(qiáng)弱是衡量 PLC 產(chǎn)品的一個重要指標(biāo)。 5．內(nèi)部元件的種類與數(shù)量 在編制 PLC 程序時，需要用到大量的內(nèi)部元件來存放變量、中間結(jié)果、保持?jǐn)?shù)據(jù)、定時計數(shù)、模塊設(shè)置和各種標(biāo)志位等信息。 4．指令的功能與數(shù)量 指令功能的強(qiáng)弱、數(shù)量的多少也是衡量 PLC 性能的重要指標(biāo)。一般以掃描 1K 字用戶程序所需的時間來衡量掃描速度，通常以 ms/K 字為單位。 I/O 點數(shù)越多，外部可接的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備就越多，控制規(guī)模就越大。一般來說，小型 PLC的用戶存儲器容量為幾千字，而大型機(jī)的用戶存儲器容量為幾萬字。 PLC 的性能指標(biāo) 1．存儲容量 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文