1、第三章 OMRON可编程序控制器 及其指令系统,第一节 OMRON可编程序控制器概述 第二节 CQM1H系列PLC的内部编程 元件及其功能 第三节 OMRON PLC常用基本指令 第四节 程序转移指令 第五节 数据处理指令 第六节 数据运算指令,OMRON公司是世界上生产PLC的主要厂家之一，其PLC产品广泛应用于机械、冶金、交通、环保、食品、包装等各行各业,OMRON PLC在各行各业中有着广泛的应用,第一节 OMRON可编程序控制器概述,OMRON公司的PLC产品系列齐全 微型PLC 小型PLC 中型PLC 大型PLC, OMRON微型PLC,OMRON微型PLC均为整体式结构，体积小，价
2、格便宜,早期生产的微型PLC主要是C系列P型机，带扩展单元时I/O最多达120点 近期微型PLC主要是CPM1A系列，带扩展I/O单元时最大为100点,CPM1A系列PLC型号、规格,一台CPM1A-40CDR-A扩展一台CPM1A-20EDR，最多可接多少个输入信号？最多可带多少个负载？,CPM1A系列PLC单元构成及输入、输出地址分配, OMRON小型PLC,常用CQM1系列，模块式结构 最多可插11个模块，I/O可达192点 内置标准串行通信RS-232接口 有6种型号的CPU模块可供选择 有各种I/O模块可按控制需要自由组合,CQM1系列PLC的CPU模块主要性能,CQM1系列PLC的
3、I/O模块型号、规格,CQM1H系列PLC为模块式结构 最多可插11个模块，I/O可达512点 有4种型号的CPU模块 I/O模块均与CQM1系列的I/O模块兼容,CQM1的升级产品是CQM1H系列PLC,CPM1A系列与CQM1H系列PLC的主要不同点是什么？, OMRON中型PLC,C200H(C200HX/C200HG/C200HE)系列 有11种型号的CPU模块 配置齐全的I/O模块和高功能模块 品种齐全的通信模块 可扩展23个机架，每个机架可插10个模块 可使用远程I/O单元，I/O可达6401184点 指令系统丰富，具有较强的通信和网络功能,有9种型号的CPU模块 可扩展27个机架
4、，每个机架可插10个模块 I/O可达9605120点 可兼容C200H系列的I/O模块和机架 功能较齐全，运算速度快,CS1系列PLC, OMRON大型PLC,CV/CVM1系列 I/O可达2048点 使用远程I/O单元时可达5120点 功能齐全、容量大、速度快 可采用结构化编程，易读、易调试 有各种网络协议，具有强大的通信功能,二、CQM1H系列PLC的硬件系统配置,CQM1H系列PLC为模块式结构 CPU模块 I/O模块 模拟量I/O模块 电源模块 存储器盒 DIN导轨,CQM1H系列PLC主要由哪些模块组成？,CQM1H系列PLC的CPU模块主要性能, CQM1H系列PLC的系统配置,按
5、需要选择CPU、I/O等模块，并组合起来 注意模块的安装顺序，从左向右依次是电源模块、通信模块、CPU模块、然后是各种I/O模块, CQM1H系列PLC的I/O通道分配,数字量I/O通道分配,CQM1H系列PLC的I/O模块是如何进行通道分配的？,模拟量输入通道分配,第二节 CQM1H系列PLC的内部 编程元件及其功能,PLC的内部编程元件就是PLC编程时可使用的软器件 由于不是实际物理器件，因此一般称之为“软继电器”，但习惯上仍然简称为继电器 “软继电器”的线圈没有实际物理继电器的工作电压等级、电磁惯性等问题，触点的使用也没有数量限制,OMRON PLC的数据存储格式,OMRON PLC中，
6、将存储数据的单元称为通道(CH)，也叫字,OMRON PLC将整个数据存储器分为10个区 输入继电器区 输出继电器区 内部辅助继电器区 特殊继电器区 保持继电器区 暂存继电器区 定时/计数器区 数据存储区 辅助存储继电器区 链接继电器区, 输入继电器区IR,PLC通过输入继电器区中的各个位与外部的输入设备建立联系 CQM1H系列PLC输入继电器区有16个通道，通道号从000015 每个通道有16个输入继电器，位号从0015 继电器号通道号位号，例如：00001, 输出继电器区IR,PLC通过输出继电器区中的各个位与外部的输出设备建立联系 CQM1H系列PLC输出继电器区也有16个通道，通道号从
7、100115 每个通道有16个输出继电器，位号从0015 继电器号同样表示为：通道号位号，例如10000,PLC的输出继电器有哪些特点？ CQM1H系列PLC输出继电器的编号范围是多少？, 内部辅助继电器区IR,内部辅助继电器用做中间变量，与输入端、输出端无对应关系，其触点只供内部编程使用 内部辅助继电器区通道号为016089和116189 可按继电器使用，也可按通道使用 继电器编号的表示方法同上，例如01600, 特殊继电器区SR,用于监测PLC的工作状态，提供时钟脉冲，给出错误标志等 CQM1H系列PLC特殊继电器区通道号为244255 特殊继电器区各位的状态一般由系统自动写入，用户只能读
8、取该区中继电器状态,25308 电池电压低时接通(ON) 25313 在PLC工作期间始终保持接通(ON) 25314 在PLC工作期间始终保持断开(OFF) 25315 PLC开始运行的第1个扫描周期接通 25400 周期1min的时钟脉冲 25401 周期0.02s的时钟脉冲 25500 周期0.1s的时钟脉冲 25501 周期0.2s的时钟脉冲 25502 周期1s的时钟脉冲 25503 指令执行错误标志 25504 指令执行结果有进位(或借位) 25505 比较结果第一数大于第二数 25506 执行结果两个数等于 25507 比较结果第一数小于第二数,CQM1H系列PLC常用特殊继电器
9、的功能, 保持继电器区HR,保持继电器在PLC电源切断时，仍能记忆原来的ON/OFF状态 CQM1H系列PLC的保持继电器区通道号从HR00HR99 保持继电器既可按通道使用，也可按位使用 保持继电器编号也由通道号和位号组合而成，例如HR0005,保持继电器有哪些特点？ CQM1H系列PLC保持继电器的编号范围是多少？, 暂存继电器区TR,暂存继电器区用于暂时存储程序分支点之前的ON/OFF状态 CQM1H系列PLC暂存继电器有8个，编号从TR0TR7 在程序的同一个梯级内，暂存继电器的编号不能重复使用, 定时计数器区TC,定时器用于定时控制 计数器用于记录脉冲的个数 CQM1H系列PLC的定
10、时/计数器区总共有512个定时器和计数器,编号范围从000511 定时器和计数器统一编号，不能重复分配 定时器为断电不保持，电源断电时定时器复位 计数器断电能保持，断电后计数值仍保持,某段程序中使用了TIM005和CNT005，是否允许？为什么？OMRON PLC的内部定时器和计数器是否具有掉电保持功能？, 数据存储区DM,数据存储区提供了在数据处理和计算过程中专门用于存储数据的单元 CQM1H系列PLC数据存储区的通道号从DM0000DM3071 数据存储器只能以通道形式使用 数据存储器具有断电保持的功能, 辅助继电器区AR,辅助继电器区主要用于存储PLC的工作状态信息 CQM1H系列PLC
11、辅助继电器区的通道号从AR00AR27 辅助继电器区具有断电保持功能, 链接继电器区LR,当PLC与PLC之间通信链接时，使用链接继电器区交换数据 链接继电器区通道号从LR00LR63 链接继电器可按通道使用，也可按位使用,CQM1H系列PLC内部有哪几种编程元件？各有什么主要功能？,在电源掉电时，哪些编程元件的状态能保持？哪些被复位？,预习第三章第三节 思考题,AND LD指令和OR LD指令各有什么功能？ 实现自锁功能有几种方法？有什么不同？ 暂存继电器TR的功能是什么？使用中要注意什么？ OMRON PLC中单个定时器最大定时时间是多长？ 高速定时器指令TIMH与一般定时器指令TIM的区
12、别是什么？,CNT指令的功能是什么？其输入端CP和R哪个优先？ CNTR指令符号有几个输入端？各有什么作用？ 什么是定时器的自复位接法？这种接法有什么特点？ 延长定时时间的方法有几种？各有什么特点？ END指令的功能是什么？如果程序结尾没有编写该指令，PLC能否正常工作？,CQM1H系列PLC指令系统分类,常用基本指令 程序转移指令 数据处理指令 数据运算指令 子程序指令 中断控制指令 步进控制指令 通信指令 特殊指令,逻辑条件指令用于为输出指令、功能指令建立逻辑条件,一、逻辑条件指令,第三节 OMRON PLC 常用基本指令, 起始指令LD和LD NOT,每一个梯级的开始要用起始指令 如果梯
13、级的开始是常开触点，就使用LD指令 如果梯级的开始是常闭触点，就用LD NOT指令,LD和LD NOT指令的使用, 逻辑与操作指令AND和AND NOT,逻辑与就是触点的串联连接指令 串联一个常开触点用AND指令 串联一个常闭触点用AND NOT指令,AND和AND NOT指令的用法, 逻辑或操作指令OR和OR NOT,逻辑或就是触点的并联连接指令 并联一个常开触点用OR指令 并联一个常闭触点用OR NOT指令,OR和OR NOT指令的用法, 块与指令AND LD,AND LD指令用来处理两个触点组的串联 触点组是若干个触点的组合，也叫程序块 当两个触点组（程序块）串联时，每个触点组都以起始指
14、令(LD或LD NOT)开始单独编程，然后用AND LD指令将它们串联起来,AND LD指令和OR LD指令各有什么功能？,AND LD指令的用法,LD 00000 OR 00001 LD 00002 OR NOT 00003 AND LD OUT 10000, 块或指令OR LD,OR LD指令用来处理两个触点组的并联 当两个触点组（程序块）并联时，每个触点组都以起始指令(LD或LD NOT)开始单独编程 然后用OR LD指令将两个触点组并联,OR LD指令的用法,LD 00000 AND 00002 LD 00001 AND NOT 00003 OR LD OUT 10000,二、输出指令
15、,按照逻辑条件建立继电器、定时器、计数器等元件的状态, OUT和OUT NOT指令,OUT指令将逻辑操作的结果写到输出继电器、内部辅助继电器、保持继电器及暂存继电器等 OUT NOT指令是将逻辑操作的结果取反后写到输出继电器、内部辅助继电器、保持继电器等,常用基本指令应用举例,00001,00002,00003,00004,00005,00006,00007,10004,10000,10001,10004,END,程序工作演示, 锁存指令KEEP,使用KEEP指令的继电器有两个输入端 置位端S 复位端R 置位端逻辑一接通，继电器接通并保持 当复位端逻辑接通时，该继电器才断开,锁存指令KEEP工
16、作演示,实现自锁功能有几种方法？有什么不同？,KEEP指令可实现自锁功能,锁存指令的工作波形图, 微分指令,微分指令分为两种 上升沿微分指令DIFU 下降沿微分指令DIFD DIFU的功能是：当逻辑条件从断到通时，指定继电器仅接通一个扫描周期 DIFD的功能是：当逻辑条件从通到断时，指定继电器仅接通一个扫描周期,微分指令DIFU、DIFD工作演示,微分指令的工作波形图, 暂存继电器,暂存继电器用于存储程序分支点处的ON/OFF状态 CQM1H系列PLC有8个暂存继电器，编号为TR0TR7 在不同的梯级间，同一个暂存继电器可重复使用,暂存继电器TR的功能是什么？使用中要注意什么？,暂存继电器的使
17、用, 定时器指令,CQM1H系列PLC有两种定时器 普通定时器TIM，时基是0.1s 高速定时器TIMH，时基是0.01s 定时时间设定值的范围为09999 定时时间设定值时基,OMRON PLC中单个定时器最大定时时间是多长？,普通定时器和高速定时器均为减法定时器 定时器的输入逻辑接通就开始定时，当定时器的当前值减到0时，定时时间到，其触点动作 当定时器的输入逻辑断开时，定时器立即复位，触点恢复原状，且定时值恢复到设定值,定时器的工作原理,定时器指令TIM工作演示,高速定时器指令TIMH与一般定时器指令TIM的区别是什么？,定时器的工作波形图,【例2】用两个定时器延长定时时间,延长定时时间的
18、方法有几种？各有什么特点？,【例3】已知梯形图程序如图所示，试分析该 梯形图的功能，并画出波形图,由梯形图画波形图是分析梯形图程序的一种常用方法 在画波形图之前，先看懂梯形图程序 然后按照工作的先后顺序逐步画出波形图, 计数器CNT,设定值用4位十进制数表示，范围09999 计数器的计数输入端CP每接通1次，计数值减1 当计数值减到0时，计数器的触点动作 当计数器的复位端R接通时，计数器被复位，其触点恢复原状，且计数值恢复到设定值,计数器指令CNT工作演示,计数器CNT的工作波形图,CNT指令的功能是什么？其输入端CP和R哪个优先？, 可逆计数器CNTR,可逆计数器有3个输入端 加计数端II
19、减计数端DI 复位端R 加计数端每接通1次，可逆计数器的值加1 减计数端每接通1次，可逆计数器的值减1 复位端接通时，可逆计数器被复位成0000,可逆计数器指令CNTR工作演示,CNTR指令符号有几个输入端？各有什么作用？,可逆计数器的工作波形图,【例4】用定时器和计数器延长定时时间,TIM001接成自复位定时器。 产生周期为3s的窄脉冲,什么是定时器的自复位接法？这种接法有什么特点？,【例5】用两个计数器扩大计数值（自己看书）,三、程序结束指令,程序的结尾处必须要有程序结束指令END 若程序没有END指令，则在程序运行和查错时显示出错信息“NO END INST”,END指令的功能是什么？如
20、果程序结尾没有编写该指令，PLC能否正常工作？,预习第三章第四节第六节 思考题,IL-ILC指令使用时要注意哪些问题？ IL-ILC和JMP-JME指令的区别是什么？ 执行微分型指令和非微分型指令时有什么区别？什么情况下需使用微分型指令？ 数据传送指令MOV和MVN各有什么功能？ SFT是什么指令？其3个输入端的作用是什么？,SFT指令指定的移位通道有什么要求？ CMP指令所比较的数据范围是多少？ 数据比较CMP指令执行后比较的结果是如何区分的？ 执行BIN指令前后，源通道和结果通道中各存在什么数制的数？ ADD指令和SUB指令分别是如何影响标志位的？,第三章练习题1,第四节 程序转移指令,P
21、LC执行程序时，一般从地址00000开始，按顺序执行下去，直到END指令 为了控制的需要，简化编程及节省扫描时间等，可以利用转移指令来改变程序的执行流程,一、分支与分支结束指令,当IL指令的输入逻辑接通时，从IL到ILC之间的梯形图程序段能执行 当IL指令的输入逻辑断开时，从IL到ILC之间的梯形图程序段不执行，其中的输出继电器线圈、内部辅助继电器线圈均断开，定时器被复位，而计数器、保持继电器、KEEP指令和移位寄存器的状态保持,IL和ILC指令的使用,IL和ILC指令不允许嵌套使用，即不能在IL和ILC指令之间再用另一对的IL和ILC，如ILILILCILC这样的嵌套结构是不允许的 可以多个
22、IL指令配一个ILC指令，如ILILILC这样的结构，这在程序检查时会有出错信息显示“ILILC ERROR”，但不影响程序的运行,IL-ILC指令使用时要注意哪些问题？,【例6】应用分支指令的四人抢答器程序,在允许抢答开关SA闭合时，IL接通，抢答控制程序能得以执行，最先按下的抢答按钮会自锁，同时，切断其他3路 允许抢答开关SA断开，则分支指令IL断开，因而从IL到ILC之间的程序段不执行，并且输出继电器全部断开,二、跳转和跳转结束指令,当JMP指令的输入逻辑接通时不跳转，从JMP到JME之间的梯形图程序段能够执行 当JMP指令的输入逻辑断开时，从JMP到JME之间的梯形图程序段不扫描，不执
23、行，其中输出继电器线圈、内部辅助继电器线圈、定时器/计数器等均保持原状态 JMP和JME常配对使用,JMP指令的使用,IL-ILC和JMP-JME指令的区别是什么？,第五节 数据处理指令,数据处理指令包括 数据传送指令 数据移位指令 数据比较指令 数据译码指令,微分型指令和非微分型指令,微分型指令的助记符前标有符号 只在条件满足的第一次扫描时执行一次 非微分指令在助记符前无符号 只要条件满足，每次扫描都执行,执行微分型指令和非微分型指令时有什么区别？ 什么情况下需使用微分型指令？,一、数据传送指令,传送指令MOV 取反传送MVN 块传送指令XFER 块设置指令BSET 位传送指令MOVB 数字
24、传送指令MOVD 单字分配指令DIST 数据交换指令XCHG 数据调用指令COLL,传送指令MOV和取反传送MVN,MOV指令将源通道数据或常数传送到目的通道，传送后源通道的数据不变 MVN指令将源通道数据取反后传送给目的通道，传送后源通道的数据不变 源通道可用输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器、保持继电器、数据存储器、常数、定时器和计数器 目的通道可用输出继电器、内部辅助继电器、保持继电器、数据存储器,数据传送指令MOV和MVN各有什么功能？,MOV和MVN指令的使用,MOV和MVN指令工作演示,【例7】用MOV指令改变定时器的设定值,二、数据移位指令,移位寄存器指令SFT 通道移位指令
25、WSFT 可逆移位指令SFTR 数字左移指令SLD 数字右移指令SRD 算术左移指令ASL 算术右移指令ASR 循环左移指令ROL 循环右移指令ROR 异步移位指令ASFT, 移位寄存器指令SFT,SFT指令用以将指定通道范围的内容按位移位,移位寄存器指令SFT工作演示,SFT是什么指令？其3个输入端的作用是什么？,SFT指令指定的移位通道有什么要求？,【例8】已知梯形图程序以及输入继电器的波形图， 试分析该梯形图，并画出工作波形图, 通道移位指令WSFT,WSFT指令以通道为单位，将数据从开始通道向结束通道依次移动一个通道,通道移位指令 WSFT工作演示,三、数据比较指令,CQM1H系列PL
26、C有4种数据比较指令 单字比较指令CMP 双字比较指令CMPL 块比较指令BCMP 表比较指令TCMP,比较指令CMP,当程序执行到END指令时，这些标志会被清除,比较指令CMP工作演示,CMP指令所比较的数据范围是多少？,数据比较CMP指令执行后比较的结果是如何区分的？,四、数据转换指令,CQM1H系列PLC有多种数据转换指令 变换成二进制数BIN 变换成十进制数BCD 译码指令MLPX 编码指令DMPX 七段译码指令SDEC 变换成ASCII码指令ASC, 变换成二进制数BIN,BIN指令将源通道的十进制数(BCD码)变换成二进制数(BIN)，存入结果通道,10进制2进制变换指令BIN工作
27、演示,执行BIN指令前后，源通道和结果通道中各存在什么数制的数？, 变换成十进制数BCD,BCD指令将源通道的二进制数变换成十进制数，存入结果通道,2进制10进制变换指令BCD工作演示,第六节 数据运算指令,CQM1H系列PLC具有多种数据运算指令 清进位和置进位指令 十进制加、减、乘、除运算指令 十进制加1、减1指令 浮点数除法指令 平方根指令 二进制加、减、乘、除运算指令 逻辑运算指令,一、清进位和置进位指令,CLC指令将进位（借位）标志25504清成0 STC指令将进位（借位）标志25504置成1,二、十进制加法指令,带进位加 该指令要求数据为BCD码，否则出错标志25503会接通,BC
28、D码加法指令ADD工作演示,【例10】4位十进制数加法程序,三、十进制减法指令,指令执行的结果以补码表示 当结果是正数时（无借位），正数的补码就等于原码 当结果是负数时（有借位），应将补码转换成原码,BCD码减法指令SUB工作演示,ADD指令和SUB指令分别是如何影响标志位的？,【例11】4位十进制数减法程序,MUL指令将一个通道的内容或常数与另一个通道的内容或常数进行相乘，结果送指定通道 计算结果要占2个通道。但指令中的结果通道只需写出一个通道号，另一个通道默认的为同一区域的高一个的通道 该指令要求数据为BCD码，否则出错标志25503会接通,四、十进制乘法指令,MUL指令的使用,BCD码乘
29、法指令MUL工作演示,结果送HR07和HR08两个通道,DIV指令将一个通道的内容或常数与另一个通道的内容或常数进行相除，结果送指定通道 商占一个通道，余数占一个通道。但指令中仅标出存放商的通道，余数默认的存放在同一区域的高一个的通道 该指令要求数据为BCD码，并且除数不允许为0，否则出错标志25503会接通,五、十进制除法指令,DIV指令的使用,BCD码除法指令DIV工作演示,商送DM1234通道， 余数送DM1235通道,预习第五章第一节第二节 思考题,什么是双线圈现象？绘制梯形图时为什么要防止双线圈现象？ 绘制梯形图时应如何才能简化程序？ PLC控制系统设计一般分为哪几个步骤？你认为哪一步最重要？ PLC选型的主要依据是什么？ 选择开关量输入模块时主要考虑哪些方面的问题？,选择开关量输出模块时主要考虑哪些方面的问题？ 虽然PLC的I/O模块允许交叉配置，但为了容易识别和减少干扰，通常应怎样布置I/O模块？ 如何进行程序的调试？ 什么是经验设计法？有什么特点？ PLC应用程序设计有哪几种方法？各有什么特点？,第三章练习题2,已知梯形图程序如下，试根据输入波形图画输出波形图（输出继电器初始状态为OFF）,
