2.2 CV系列可编程序控制器
OMRON CV系列PC属大型机,它的性能比C系列大型H机有明显的提高,有CVM1-CPU01-V2/CPU11-V2/CPU21-V2、CV500/CV1000/CV2000等型号。
CVM1采用梯形图编程,而CV除梯形图外,还可以使用顺序功能图SFC(Sequence Function Chart)编程。
CV系列PC有以下特点: 1.改进了系统结构
CV系列PC采用统一的总线结构和多微处理器的设计。第一条总线是I/O总线,用于进行CPU与一般的I/O通信。第二条总线是CPU总线,使得无需CPU控制,也可在CPU和属于CPU总线单元的通信单元之间进行高速的、点对点的总线通信,这种结构不但方便了通信,而且使执行程序及通信处理分开,减少PC的扫描时间。CV机CPU提供RS232C、RS422口,可以通过开关进行选择。
CV机除基本内存外,还可选内存卡及扩展数据存储器,以提高存储容量。
图2.8 CV系列结构图
2.指令功能强、运算速度快
CV机有170种共计333条指令,CVM1机则有284种共计515条指令,远远多于C2000H的174条指令。
同样类型的指令,功能加强了。如定时指令,除了C2000H有的,还增加了可累计计时的、可长计时、可多输出的。长计时的计时值可长达115天,精度为+0.1/-0.1秒。
功能强还表现为,有的指令可带↑(上升沿执行)、↓(下降沿执行)及!(立即刷新)的前缀,可使一条指令起到原先多条指令的作用。
指令执行时间短,基本指令(LD)执行时间0.15us,而C2000H为0.4us。 3.内部器件增多
CV机基本的I/O点数最多可达2048,是C2000H的2倍。CV机内部器
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件种类多,而且数量大。除输入输出继电器(CIO)、内部辅助继电器(CIO)、数据链接继电器(CIO)、保持继电器(CIO)、暂存继电器(TR)、特殊辅助继电器(A)、定时器(T)、计数器(C)、数据存储器(D)外,还有CPU总线链接继电器(G)、扩展数据存储器(EM)、数据寄存器(DR)、变址寄存器(IR)、步标志、转移标志等。
即使C2000H有的器件,CV机的数量也大为增加,如数据存储区,C2000H仅6656字,而CV1000可达24576字。CV机的定时器、计数器分开,数量各为1024个,也比C2000H多得多。
4.程序存储器容量大
CV机程序容量为30K/62K,而且还有文件存储器支持,后者容量可达1M。 另外,还可选用内存卡,用于存储用户程序,有RAM、EPROM、EEPROM类型,卡的容量可多达512K。
5.I/O刷新的方法多
CV机的I/O刷新的方法多,有:
带前缀!指令的刷新,执行指令的同时进行刷新。
循环刷新,完成一个循环,即对所有的I/O进行刷新。传统的PC都是用这种方式刷新。
定时刷新,如定时10ms~100ms刷新所有的I/O。 过零刷新,当交变信号过零时刷新。 6.CV机的特殊功能单元相当丰富 CV机的特殊功能单元有二十几种,见表6.1,这显示出CV机功能的强大性。如在CV机上安装个人计算机单元后,可以像普通计算机一样配置显示器、键盘、硬盘、软驱、鼠标、打印机,此时,这台CV机既具有高可靠控制功能,也具有一般微机的信息处理能力强的特点,使CV机的应用上到一个新台阶。
7.CV机组网能力强 CV机组网能力强,可组成OMRON的各种FA网络。CV机可以组成OMRON的高层信息网、中层控制网,并可作为网关或网桥使用,进行三级通信。CV机也可以组成低层的I/O器件网,如SYSMAC BUS或SYSMAC BUS/2,直接与现场的I/O器件相连,对机器设备进行实时的控制。
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2.3 CPM2A系列可编程序控制器
表2.3
由上表2.3可以看出,通过电源(AC或DC)、输出(继电器/晶体管)和I/O点数(20/30/40/60)的组合,CPM2A共有16种CPU单元。CPM2A和CPM1A使用相同的I/O扩展单元、特殊功能单元和通信单元,扩展方法同CPM1A相同。
CPM2A的基本指令与CPM1A相同,都是14种,但CPM2A的应用指令增加到105种、185条;CPM2A的工作速度明显加快,基本指令LD的执行时间为0.64us,应用指令MOV的执行时间为7.8us;程序容量增加到4096字;读/写DM增加到2048字;最大I/O点数可扩展到120点;内部器件数目也有增加,如内部辅助继电器区(IR)928位,特殊继电器区(SR)448位,定时器/计数器256位,辅助继电器区(AR)384位。
CPM2A除继承CPM1A所有功能外,还有新的发展 1.指令系统有新的增加 增加的指令有:
定时器/计数器指令2种:高精度定时器(单位:1ms),长定时器(单位:1s/10s)。
比较指令2种:区域比较,双字区域比较。
转换指令6种:双字BCD→双字BIN转换,双字BIN→双字BCD转换,ASCⅡ→16进制转换,二进制补码,小时→秒转换,秒→小时转换。
表格数据操作指令5种:帧校验,求和,数据搜索,取最大值,取最小值。 数据控制指令5种:比例转换,比例转换2,比例转换3,PID控制,平均值。
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脉冲输出控制指令3种:占空比可变脉冲输出,加速控制,同步脉冲控制。 通信指令3种:接收,发送,改变RS232C口设置。
另外,在CPM2A中,INI、INT、PRV、CTBL、SPED、PULS等指令比在CPM1A中的功能加强了。
2.中断功能完善,高速计数的计数频率增加很多
CPM2A具有CPM1A的各种中断功能,如输入中断(输入中断模式、计数中断模式)、间隔定时器中断(单次中断模式、重复中断模式)高速计数器中断。高速计数器的工作模式增加到4种:相位差(两相)输入模式、脉冲+方向输入模式、增/减脉冲模式和递增模式。CPM2A高速计数器的计数频率除两相5kHz外,其余模式都是20kHz。CPM2A输入中断下的高速计数频率为2kHz,是CPM1A的2倍。
3.高速脉冲输出功能更加完善
CPM2A中的晶体管输出型具有此项功能,使用01000、01001两个输出点。CPM1A仅有单点无加速/减速单相脉冲输出功能,而CPM2A的脉冲输出功能比CPM1A强得多,有下列三种情况:
(1)两点无加速/减速的单相脉冲输出;输出频率为10Hz~10kHz,占空比50%。
(2)两点不同占空比的脉冲输出:频率范围为0.1Hz~999kHz,占空比0~100%。
(3)带梯形加速/减速的单相脉冲输出:分为脉冲+方向输出和增减(CW/CCW)脉冲输出两种情况,占空比50%。
4.同步脉冲控制
CPM2A的晶体管输出型,它的高速计数器功能配合其脉冲输出功能,可以产生一个频率为输入脉冲特定倍数的输出脉冲(仅SSS支持该功能),如图2.9所示。
5.时钟功能
CPM2A的内置时钟(精确度:±1分钟/月)允许从梯形图程序读取日期和时间。通过编程器和其它编程工具加以改写时间,CPM2A还有一个30秒的补偿位。当该位置ON时,时间将自动调整到最接近的分钟。因此,在电台报时,打开该位就能十分精确地设定时间。
图2.9 CPM2A输出脉冲图
6.完善的通信功能
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同CPM1A一样,CPM2A外设口也可以用RS232C或RS422适配器进行转换,但CPM2A所有CPU单元都带有RS232C口,这就为通信联网提供了更加便利条件。CPM2A支持的通信功能有上位链接、无协议链接、1:1PC链接、NT链接。
无协议链接是CPM2A通过外设端口或RS232C口连接象条形码阅读器等标准设备,并利用TXD和RXD指令进行无协议通信,如图2.10所示。
.图2.10 无协议链接图
2.4 CQM1H系列可编程序控制器
CQM1H是OMRON新近推出的一种功能完善的紧凑型PLC,CQM1H不久将取代CQM1。和CQM1一样,CQM1H也采用无底板模块式结构,模块之间靠侧面的总线连接器相连。
CQM1H有CPU单元、电源单元、存储器盒(可选)、输入单元、输出单元、内装板、特殊功能单元和通信单元。
CQM1H取代CQM1,主要是替代CQM1的CPU单元,而CQM1的其它单元都可继续使用。CQM1原有的七种CPU单元(CQM1-CPU11/CPU21及
CQM1-CPU41~CPU45)将被淘汰,取而代之的是四种CQM1H的CPU单元,它们是CQM1H-CPU11/CPU21/CPU51/CPU61。这四种型号的CPU单元大致分为两类;一类(CQM1H-CPU51/CPU61)支持内装板和Controller Link单元,另一类(CQM1H-CPU11/CPU21)则不支持。
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