1.1.4_Раздел_2.2 (методическая документация от Колесникова Сергея по стенду САУ-МАКС)

2.2. РАБОТА №1. ИЗУЧЕНИЕ ПРОГРАММИРУЕМОГО КОНТРОЛЛЕРАOMRON SYSMAC CPM2A-30CDR2.2.1. Цель работыОзнакомиться с устройством и техническими характеристиками программируемого контроллера OMRON SYSMAC CPM2A-30CDR, приобрести навыки программирования, изучить основные функции и операции.2.2.2. Содержание работы1. Изучить назначение, технические характеристики контроллера OMRONSYSMAC CPM2A-30CDR, основные узлы и возможности лабораторного комплекса.2. Изучить систему команд и принципы программирования контроллера.3. Дома при подготовке к работе выполнить синтез системы автоматизациисогласно выданного варианта задачи. Составить программу для ввода в контроллер.4. В лаборатории:– пройти тестирование по системе команд и принципу программирования наконтроллере CPM2A-30CDR;– освоить графическую среду программного обеспечения;– набрать на компьютере подготовленную программу, откомпилировать ее иввести в контроллер.

Убедиться в правильности работы программы.2.2.3. Общие технические характеристики ПК CPM2A-30CDRВ лабораторном комплексе используется промышленный контроллерCPM2A-30CDR семейства CPM2A японской фирмы OMRON. Он представляетсобой компактный промышленный контроллер класса «микро» со множествомвстроенных функций. Этот контроллер идеально подходит для встраивания в объект управления.На рис.2.2.1 показан внешний вид контроллера.

Пояснения к позиционнымобозначениям рис.2.2.1 даны в табл.2.2.1.39Рис.2.2.1. Программируемый контроллер CPM2A-30CDRТаблица 2.2.1№п/п1234567ОбъектИндикаторысостоянияконтроллераИндикаторпитания(PWR)Индикаторработы(RUN)Индикаторсвязи(COMM)Индикаторошибки(ERR) илиопасности(ALM)Индикаторы входовИндикаторы выходовПереключатель связи9101112Аналоговые регуляторыВходные клеммы питанияКлемма функциональногозаземленияКлемма защитного заземленияВходные клеммыВыходные клеммыОтсек для батареиПериферийный порт13Порт RS-232C14Гнездо расширения8Описание1Есть питание контроллера0Питания контроллера нет10ПК находится в режиме RUN или MONITORПК находится в режиме PROGRAMили случилась фатальная ошибкаСвязь с внешними устройствами естьНет связи с внешними устройствами101Произошла фатальная ошибка (работа ПКпрекращается)Произошла нефатальная ошибка (работа ПКмигаетпродолжается)0Нормальная работаОтображают состояние входовОтображают состояние выходовПереключает режимы связи с периферийными устройствамиПозволяют регулировать уставку аналогового таймераПодключение питания 24В постоянного токаЗаземление для защиты от помех и уменьшения рискапоражения током.Заземление для уменьшения риска поражения током.Подключаются к входным цепямПодключаются к выходным цепямВ нем находится батареяПодключение стандартных устройств для программирования и связь по протоколу Host Link или связь без протоколаИспользуется для связи по протоколам Host Link, 1:1 PCLink, 1:1 NT Link или для связи без протоколаГнездо для подключениядополнительных модулей расширения40Примечания:1.

Протокол Host Link используется для связи с компьютером. Осуществляется через адаптеры RS-232 и RS-422;2. Связь 1:1 NT Link осуществляется через адаптер RS-232С. При этом контроллер можно подключить к программируемому терминалу;3. Протокол 1:1 PC Link осуществляет связь с другими контроллерами CPM2,CPM1, CQM1, SRM1(-V2), C200HS/HX/HG/HE.

При этом используется адаптерRS-232С;4. Связь без протокола обеспечивает связь с компьютером без адаптеров.В табл.2.2.2. представлены общие характеристики контроллера СРМ2А30CDR.Таблица 2.2.2ПараметрХарактеристикаТип процессораВысота/глубина модуля процессораЧисло входов/выходовСМР2А90/90 мм (DC24В)30 (увеличивается до 100 за счет подключения дополнительных модулей)Метод управления входами/выходами Циклическое сканирование с прямым входом.Обработка с непосредственным обновлениемОбъем программной памяти4096 двухбайтных словДлина команды1 шаг на команду, 1…5 слов на командуТипы командБазовые: 14.Специальные: 105 типов, 185 командВремя исполненияБазовой команды: 0,64 мкс.Специальной команды: 7,8 мкс.Язык программированияРелейно-контактные схемы, язык инструкцийСчетчики/таймерыДо 256 (общее количество):1-мс таймеры ТМНН; 10-мс таймеры TIMH(15); 100мс таймеры TIM; 1-с/10-с таймеры (в зависимости отустановленного флага) TIML; декрементирующиесчетчики CNT; реверсивные счетчики CNTR(12)Часы реального времениПоказывают год, месяц, день недели, час, минуты исекунды (питается от встроенной батареи резервногопитания)Энергонезависимое питаниеПамять FLASH: программа и память DM только длячтения.

Батарея резервного питания – срок службы – 5летАналоговые уставкиДве уставки (от 0 до 200 – двоично-десятичные)ДиагностикаЕстьЗащита паролемЕстьЖурнал ошибокЕстьВстроенные RS-232C и периферийный ЕстьпортыСетевые протоколыHost Link, 1:1 РС Link, 1:1 NT Link, CompoBus/S(Slave)Специальные функции (за счет подАналоговый ввод/вывод; Модуль температурныхключения дополнительных модулей) датчиков; Высокоскоростные счетчики (до 20 кГц)Импульсный выход (до 10 кГц)412.2.4. Подключение входных сигналовОбщая характеристика входов контроллера представлена в табл.2.2.3.ПараметрВходыВходное напряжениеВходной токНапряжение уровня логической 1Напряжение уровня логического 0Задержка включения в 1Задержка выключения в 0Все00000 – 0000100002 – 0000600007 и другие00000 – 0000100002 и другиеВсеВсеВсеТаблица 2.2.3Значение24В, постоянный ток8 мА6 мА5 мАМинимум 17 В, 5 мАМинимум 14,5 В, 1 мАМаксимум 5 В, 1мАМаксимум 80 мс.Максимум 80 мс.На рис.2.2.2 представлены функциональные схемы входов контроллера.а)б)в)Рис.2.2.2.

Функциональные схемы входов 00000 – 00001, 00002 – 00006,00007 – 00011 и 00100 – 00105 соответственно а), б) и в)На рис.2.2.3 дана схема подключения входов к клеммнику контроллера.Рис.2.2.3. Схема подключения входных сигналов для CPM2A-30CDR42На 24 входа имеется только одна общая точка. При этом внешний источникпитания подсоединяется одним полюсом к общей точке COM1, а другим – к используемому входу контроллера (полярность не имеет значения).2.2.5.

Подключение выходных сигналовОбщая характеристика выходов контроллера представлена в табл.2.2.4.Таблица 2.2.4ПараметрТип выходаМаксимальная нагрузкаМинимальная нагрузкаПрочность релеЗадержка включения в 1Задержка выключения в 0ЗначениеВсе выходы релейные2 А, 5 В постоянного тока10 мА, 5 В постоянного токаЭлектрическая: 300 000 операцийМеханическая: 20 000 000 операцийМаксимум 15 мс.Максимум 15 мс.Выходы имеют функциональную схему, представленную на рис.2.2.4. Нарис.2.2.5 приведена схема подключения выходных сигналов к клеммнику контроллера.Рис.2.2.4. Функциональная схема выходовРис.2.2.5.

Схема подключения выходных сигналов контроллера CPM2AУ выходов есть свои общие точки (рис.2.2.5):СОМ1 – выход 01000;СОМ2 – выход 01001;43СОМ3 – выходы 01002, 01003;СОМ4 – выходы 01004 – 01007;СОМ5 – выходы 01100 – 01103;СОМ6 – выходы 01104 – 01107.2.2.6 Распределение памяти контроллераВ табл.2.2.5 представлена карта памяти контроллера.Область памятиIR1ОбластьвходовОбластьвыходовРабочаяобластьБитыTRIR000 – IR009(10 слов)IR010 – IR019(10 слов)IR020 – IR049IR200 – IR227(58 слов)SR228 – SR255(28 слов)---IR00000 – IR00915(160 бит)IR01000 – IR01915(160 бит)IR02000 – IR04915IR20000 – IR22715(928 бит)SR22800 – SR25515(448 бит)TR0 – TR7HR2HR00 – HR19HR0000 – HR1915(320 бит)AR2AR00 – AR23LR1LR00 – LR15AR0000 – AR2315(384 бит)LR0000 – LR1515(256 бит)SRТаймеры/счетчики2DMСловаTC000 – TC255(номера таймеров/счетчиков)3Чтение/запись2DM0000 – DM1999DM2022 – DM 2047(2026 слов)---Журналошибок2Толькочтение4УстановкиПК4DM2000 – DM2001(22 слова)DM6144 – DM6599(456 слов)DM6600 – DM6655(56 слов)-------Таблица 2.2.5ПоясненияПо этим адресам можнообращаться к внешнимвходам/выходамЭти биты можно использовать в программе как внутренние переменныеФлаги и биты контроляДля временного храненияинформации при ветвлениив одном шаге программыЭнергонезависимая память(сохраняет данные послевыключения питания)Флаги и биты контроляДля прямой связи контроллеров между собойОдни и те же номера используются для таймеров исчетчиковВ памяти данных можнообращаться только к словам.

При выключении питания данные теряютсяИспользуется для храненияинформации об ошибкахИнформация не можетбыть изменена программойИспользуется для храненияразличных установок контроллераПримечания:1. Слова из областей памяти IR и LR могут использоваться как рабочие переменные программ, если они не используются по прямому назначению.442. Содержимое областей памяти HR, AR, TC (таймеры/счетчики), DM (чтение/запись) сохраняются за счет батарейки, встроенной в контроллер.

В ее отсутствие данные теряются и при включении принимаются значения по умолчанию.3. Когда к области TC (таймеры/счетчики) обращаются как к слову, происходит обращение к регистру, в котором хранится текущее значение таймера/счетчика, а если как к биту, то к флагу завершения (Completion Flag).4. Данные из области DM6144 – DM6655 не могут быть изменены из программы, но их можно редактировать с помощью устройства для программирования. Программа и данные из области DM6144 – DM6655 сохраняются во Flashпамяти.5.

Если используется символ #, то это означает, что используется константа ввыбранном формате (см. табл.2.2.6).Таблица 2.2.6ОбозначениеBOOLРазмер1 битФорматдвоичныйCHANNEL≥1 словалюбойDINTINTLINTREAL2 слова1 слово4 слова2 словадвоичныйдвоичныйдвоичныйIEEE–десятичныйNUMBERUDINT2 словаUDINT_BCD 2 словаUINTUINT_BCD1 слово1 словоULINTULINT_BCD4 слова4 словадвоичныйдвоичнодесятичныйдвоичныйдвоичнодесятичныйдвоичныйдвоичнодесятичныйПримечанияИспользуется для обозначения контактов икатушекОдиночное слово или более длинное значениебез знакаДвоичное целое числоЦелое числоДлинное целое числоЧисла с плавающей точкой. 32-разрядныйформат IEEEИспользуется для числовых операндов, которые обозначаются с «#», «&», «+» или «–».Они могут использоваться в двоичном илиBCD-форматеДвоичное целое число без знакаДвоичное целое число BCD-формата без знакаЦелое число без знакаЦелое число BCD-формата без знакаДлинное целое число без знакаДлинное целое число BCD-формата без знака2.2.7.

Система команд контроллера СРМ2АНиже приводятся команды, используемые при программировании контроллера. Для команд, перед которыми есть символ @, есть модификация, срабатывающая по переднему фронту управляющего сигнала. Если перед такой командойпоставить символ @, то она будет срабатывать при поступлении переднего фронта управляющего сигнала в течение одного скана программы. Команды, имеющиекод, представлены в табл.2.2.7. В табл.2.2.8 представлены команды, не имеющиекода.45Таблица 2.2.7Лев.разр.Правый разряд01234567890NOPENDILILC1JMPJMC@FALFALSSTEPSNXT1SETKEEPCNTRDIFUDIFDTIMH--2CMP@MOV @MVN@BIN@BCD@ASL@ROR@COM@DIV @ANDW @ORW @XORW @XNRW @INC@DEC@ASR@ROL3@ADD @SUB4@STC5@ADB @SBB@MLB@DVB @ADDL @SUBL @MULL @DIVL6CMPL@PRV@CTBL @SPED @PULS@CLC@INI@MUL@WSFT @ASFT--@MSG@SCL@XFER @BSET8@DIST @COLL @MOVB @MOVD @SFTR @TCMP @ASC-@SBSSBNRET@SLD-79@XCHG--@RXD@TXD@BINL @BCDL@BCNT @BCMP @STIM@SRD @MLPX @DMPX @SDEC------@INT@IORF-@MCROТаблица 2.2.8ANDAND NOTAND LDCNTLDLD NOTOROR LDOR NOTOUTOUT NOTRSETSETTIMTIMLTMHH@ACCANDAND NOTAND LOADCOUNTERLOADLOAD NOTOROR LOADOR NOTOUTPUTOUTPUT NOTRESETSETTIMERLONG TIMERVERY HIGHSPEED TIMERACCELERATION CONTROLAVG@FCS@MAX@MIN@NEGPID@PWM@SCL2@SCL3@SEC@SRCH@SUM@XFRBZCPZCPL@STUPSYNCAVERAGE VALUEFCS CALCULATEFIND MAXIMUMFIND MINIMUM2’S COMPLEMENTPID CONTROLPULSE WITH VARIABLE DUTY RATIOSIGNED BINARY TO BCD SCALLINGBCD TO SIGNED BINARY SCALLINGHOURS TO SECONDSDATA SEARCHSUMTRANSFER BITSAREA RANGE COMPAREDOUBLE AREA RANGE COMPARECHANGE RS-232 SETUPSYNHRONIZED PULSE CONTROL2.2.8.