长沙汇业电气工程有限公司
以欧姆龙(omron)新推出的小型机cp1h可编程序控制器为背景,系统阐述了cp1h plc的硬件组成、工作原理和指令系统,介绍了任务编程方式、模拟量输入/输出单元的使用、cx-p编程软件的使用,详细介绍了中断类指令和脉冲输出指令的应用。书中详细讲解了plc控制系统的设计方法,还列举了常用的编程实例。
《欧姆龙cp1h plc原理及应用》内容新颖,语言通俗易懂,理论联系实际。为了便于教学与自学,前4章配有一定数量的习题,并编写了内容丰富的实验指导。
《欧姆龙cp1h plc原理及应用》可作为大专院校自动化、电气技术、机电一体化及其他相关专业的教材,也可以作为工程技术人员继续教育的参考书或plc的培训教材。
可编程控制器(简称plc)是集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。由于其性能的优越,已被广泛地应用于工业控制的各个领域。现在,plc已成为工业自动化的三大支柱(plc、工业机器人、cad/cam)之一,应用plc已经成为一个世界潮流。21世纪,plc技术将在我国得到更全面的推广应用。
目前,plc产品大致可分成美国、欧洲、日本三个流派。在我国的plc市场上日本的小型机产品销量较大。cp1h是日本欧姆龙新推出的整体式小型机,是一款性价比高、功能完备的通用控制器。其特点是结构紧凑,集成了开关量控制、模拟量控制、高速计数、4轴高速脉冲输出、串行通信等功能于一身,cp1h指令丰富,采用任务编程方式,并支持功能块编程方法使编程更加清楚、简便。cp1h取消了手持编程器配置,没有通常的外设接口,取而代之的是usb端口。还有串行通信功能端口2个,可自由选择rs-232c、和rs-485。
提高指令执行速度和总体性能
除了进一步改进指令执行引擎(总体plc性能的核心),risc集成电路块也已升级,可实现业界快的指令执行性能。此外,新型号具备可并行处理指令执行和外围处理的模式,从而实现总体速度的平衡改进。
公用处理: 0.3 ms
pcmix值: 16
周期时间(128点输入和128点输出的周期时间):
仅限基本指令: 38k步/ms
包括专用指令: 22k步/ms
ld指令处理速度: 20 ns
out指令处理速度: 20 ns
子程序处理速度: 2.1 μs
进一步改进通信功能。无缝网络增加了生产站点透明度。
通过ethernet/ip的plc之间的高速、高容量数据链接
ethernet/ip受支持。ethernet/ip是全球标准网络,使用优秀的通用ethernet技术实现控制盒信息网络集成。这通过通用ethernet支持plc之间的数据链接、plc和多厂商设备之间的数据链接和plc和pt之间的通信。
componet大幅减少了连线、提高信息处理量和增强标准化
componet是用于位级别控制的多厂商网络,1.0ms约为1,000点。它支持传感器和传动器级别的信息通信。维护信息可在每个从站控制,以便实现设备的预防维护。
基于devicenet的灵活系统构建
cs1系列支持全球多供应商总线标准devicenet。通过连接到多达64个节点用于各种fa应用程序以及通过可确保高可用性和轻松维护的设备配置文件和配置器工具,大大增强了多供应商环境中的组件连接。通过继承multiple i/o terminal等产品,甚至可进一步灵活配置生产系统。
欧姆龙公司的c200h plc是一种小型模块化plc,该型号plc适应性强、应用灵活,具有高的i/o密度/体积比,虽然它属于小型plc,但提供了较快的指令处理速度。其特点如下:
(1) i/o点数。如果使用8点i/o单元时可达240点,使用16点单元时可达480点。
(2)处理速度为基本指令0.75μs/条,复杂指令2.25μs/条。
(3)指令存储容量为6.6k字。
(4)数据存储容量为1000字(每字16位)的随机存储器和1000字(每字16位)的只读存储器。
(5)指令系统由145条指令组成。其中,基本指令12条,复杂指令133条。
(6)编程方式采用梯形图或助记符。
(7)内部提供了512个定时器和计数器。
(8)安装机架分为3槽、5槽、8槽和10槽四种规格。
(9) i/o系统。该系列具有完善的i/o系统,支持开关量、模拟量和脉冲量输入和继电器、晶体管、晶闸管、模拟量和脉冲量输出。另外,还支持特殊i/o单元,如远程i/o单元、多点i/o单元、模拟量单元、温度单元、位置控制单元、高速计数单元、语音单元和pid单元等。
(10)可以和其他c系列plc组成网络,实现主-从通信,也可以使用host link与上位计算机通信。
(11) c200h plc有完善的滤波和隔离能力的电源系统以及i/o信号隔离、调理、保护系统,这些系统使其具有好的抗干扰能力。
cs1双系统具备设施和设备的可靠性
cs1g, cs1h 特点 22
通信单元可双工或单独使用。
电源单元可双工或单独使用。
热备用系统适用于cpu单元双工
●cpu单元出现问题时,系统会即时将控制权切换给另一个cpu单元,从而支持持续操作并将系统影响降到低。
● 由于无需特殊双工编程,设计过程相对简单且减少了设计步骤。
系统也可仅使用cpu单元、电源单元和通信单元中的一个配置。这让您可以选择需要的单元,从而优化系统成本。(即使仅使用cpu单元、电源单元和通信单元中的一个,也必须使用双机单元)
在线单元更换
cs1g, cs1h 特点 24
借助双cpu或单cpu cs1d系统,可在系统继续运行的情况下在线更换基本i/o单元、高功能i/o单元和cpu总线单元。尽管要更换的单元将停止运行,但所有其他单元继续运行。
任何或所有以下单元均可实现双工操作:cpu单元、电源单元和通信单元。
将双工操作用于cpu单元、电源或通信,具体取决于可靠性、成本和功能方面的系统要求。例如,将双工操作用于所有决不能停机的系统,或将双工操作仅用于电源(寿命相对较短)。仅以系统需要的冗余方式构建。
欧姆龙plc和西门子plc差别
西门子plc和欧姆龙plc两者的通讯协议不一致,需要加modbus通讯模块或profibus-dp通讯模块。
西门子有一个模块可以把profibus-dp转成devicenet协议的模块,可以试试,不过机会不大。
可以使用非标准协议或者小型网络中通用的modbus通信协议,对于通信协议需要软件编程实现。
对于物理层可以使用rs232-rs485转换器实现,对于所有的通信都是一样。
从编程方面来说,两家各有其编程软件,均兼容iec标准的lad,stl等编程语言。从使用习惯上看,西门子软件有其自己的结构和特点,学习起来较难上手,也不容易习惯其他编程软件,欧姆龙编程软件相对简单易学,当然习惯之后区别都不大。
从通讯协议上,西门子主要支持自己的ppi,mpi,profibus协议,欧姆龙支持以施耐德为主推广的modbus协议。当然现在两者也都有支持以太网的产品。
一般观点认为,西门子比日系的plc皮实耐用。但是这点也是道听途说,个人没有切身体会。整体感觉西门子plc比较呆板循规蹈矩,日系的plc更灵活一些,但是前者应用广泛,技术支持很完善,参考资料也很多,又比后者有先天优势。
任何或所有以下单元均可实现双工操作:cpu单元、电源单元和通信单元。
将双工操作用于cpu单元、电源或通信,具体取决于可靠性、成本和功能方面的系统要求。例如,将双工操作用于所有决不能停机的系统,或将双工操作仅用于电源(寿命相对较短)。仅以系统需要的冗余方式构建。
可增强信息网络可靠性的双工ethernet
借助冗余网络和通信单元,即使网络线路断开或其中一个通信单元出现故障,通信也可继续。通信路径将针对每个通信过程自动选择(而不是切换整条线路),从而即使多个位置的网络线路中断,也支持创建高度可靠的网络。
双工ethernet需要cs1d-etn21d和cs1d cpu单元version 1.1或更高版本。
cs1g, cs1h 特点 26
plc之间的双网络(含controller link)
cs1g, cs1h 特点 27
甚至,在一个单元出现故障时,另一个单元将备份它并继续通信。甚至,即使一条线路断开,回路将用于保持网络。
双controller link网络需要cs1w-clk13或cs1w-clk53。
扩展电缆可在线双工和更换
通过安装双工扩展i/o单元和扩展电缆,可在操作期间更换扩展电缆。此外,将监控电缆断线等问题,因此可轻松确定故障位置。