1、 普通高等教育“十二五”规划教材 电气工程自动化专业规划教材 欧姆龙 CP1 系列 PLC 原理与应用 王冬青 主编 丁 锋 主审 内 容 简 介 本书以欧姆龙(OMRON)CP1 系列可编程序控制器为背景，系统阐述了 CP1 系列 PLC 的硬件组成、工作原理和指令系统，包括中断类指令和脉冲输出指令，还介绍了任务编程方式、模拟量输入/输出单元的使用、CX-P 编程软件的使用和功能块编程。详细讲解了 PLC 控制系统的设计方法，并列举了常用的编程实例。本书还特别介绍了欧姆龙小型多功能变频器 3G3MX2 的使用方法。本书内容新颖，语言通俗易懂，理论联系实际。为了便于教学与自学，配有一定数量的习
2、题，并编写了内容丰富的实验指导。本书还配有丰富的 PPT 课件。本书可作为高等院校自动化、电气技术、机电一体化及相关专业的教材，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。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容 版权所有侵权必究 图书在版编目(CIP)数据 欧姆龙 CP1 系列 PLC 原理与应用/王冬青主编北京：电子工业出版社，2011.10 电气工程自动化专业规划教材 ISBN 978-7-121-14584-1 I欧 II王 III可编程序控制器程序设计高等学校教材 IVTP332.3 中国版本图书馆 CIP 数据核字(2011)第 185777 号 策
3、划编辑：史鹏举 责任编辑：史鹏举 文字编辑：王 纲 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871092 1/16 印张：21.25 字数：614 千字 印 次：2011 年 10 月第 1 次印刷 定 价：38.00 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：(010)88254888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。服务热线：(010)88258888。III 前 言 可编程控制器(Programmble Logic Controller，PL
4、C)是集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的自动控制装置。PLC 作为工业自动化的三大支柱(PLC、工业机器人、CAD/CAM)之一，已被广泛地应用于工业控制的各个领域。目前，PLC 产品大致可分成美国、欧洲和日本三个流派。在我国的 PLC 市场上，日本的小型机产品销量较大。CP1(CP1H/CP1L/CP1E)系列PLC是日本欧姆龙公司自2005年陆续推出的整体式小型机，其中 CP1H 是凝聚了多种功能的小型高功能 PLC，其 CPU 单元具有 20/40 点型，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、高速脉冲输出、串行通信等功能
5、于一身。CP1L/CP1E 具有经济、简单和高效的特点，有丰富的 CPU 单元，具有10/14/20/30/40/60 点型。CP1 系列 PLC 指令丰富，采用任务编程方式(CP1E 除外)并支持功能块编程方法使编程更加清楚、简便。CP1 系列 PLC 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。最多有两个串行通信功能端口，可自由选择 RS232C 和 RS485。本书以 CP1H PLC 为典型代表，阐述了 CP1 系列 PLC 的硬件组成、工作原理和指令系统，详细介绍了中断类指令和脉冲输出指令的应用，还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
6、软件的使用和功能块编程。书中讲解了 PLC 控制系统的设计方法，列举了常用的编程实例。本书还特别介绍了欧姆龙小型多功能变频器 3G3MX2 的使用方法。目前欧姆龙公司主推的小、中和大型机分别为：CP1(CP1H/CP1L/CP1E)、CJ1 和 CS1 系列。CP1系列 PLC 的内部存储器设置及指令系统与 CJ1/CS1 系列 PLC 几乎相同。所不同的是，CP1 系列是整体结构，而 CJ1 和 CS1 是模块式结构。第2 章介绍了 CJ1/CS1 的 I/O 通道分配，所以本书介绍的编程和应用也适用于 CJ1 和 CS1 系列 PLC。本书内容新颖，语言通俗易懂，理论联系实际。为便于教学与
7、自学，配有一定数量的习题，并编写了内容丰富的实验指导。本书配有 PPT 等教学资源，可登录电子工业出版社华信教育资源网 ，免费注册下载。本书编写过程中，欧姆龙自动化(中国)有限公司提供了设备和大力支持，在此致以衷心感谢。全书共 9 章，由王冬青执笔，韩卓玉参与了第 8 章的编写。本书由丁锋教授审阅并定稿。参加本书编写工作的还有初燕云、李健、王丽美、高聪聪、王杰、孟敬、孙永康。由于编者水平有限，错误和疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。E-mail： 编 者 V 目 录 第 1 章 可编程控制器概述 (1)1.1 PLC 的基本概念 (1)1.1.1 PLC 的定义(1)1.1.2 PLC 的特
8、点(2)1.2 PLC 的基本组成 (3)1.3 PLC 的编程语言 (8)1.4 PLC的工作方式和性能指标(11)1.4.1 PLC的循环扫描工作方式(11)1.4.2 PLC 的主要性能指标(13)1.5 PLC 产品及资料下载 (14)习题 (15)第 2 章 CP1 系列 PLC 的组成(16)2.1 CP1 系列 PLC 的基本构成 (16)2.1.1 CP1 系列 PLC 的主机(16)2.1.2 CP1 系列 PLC 的其他功能(21)2.2 CP1 系列 PLC 的扩展单元 (24)2.2.1 连接 CP1W 和 CPM1A 系列扩展 单元(24)2.2.2 连接 CJ1 系
9、列高功能 单元(26)2.3 CP1 系列 PLC 的存储器分配 (27)2.3.1 CP1H/CP1L 系列 PLC 的 I/O 存储器分配(27)2.3.2 CP1E 系列 PLC 的 I/O 存储器 分配(31)2.4 CJ1/CS1 的 I/O 通道分配(32)2.4.1 CJ1 的 I/O 通道分配(32)2.4.2 CS1 的 I/O 通道分配(34)习题 (35)第 3 章 CP1 系列 PLC 的指令系统(37)3.1 指令概述 (37)3.2 基本指令及编程 (39)3.2.1 基本指令(39)3.2.2 基本编程规则和编程方法(41)3.3 顺序输入/输出指令及指令 的形式
10、 (43)3.3.1 顺序输入/输出指令(43)3.3.2 指令的微分/非微分形式和即时 刷新形式(48)3.4 时序控制指令(48)3.4.1 结束指令 END 和空指令 NOP(48)3.4.2 互锁 IL/互锁解除 ILC 指令(49)3.4.3 暂存继电器 TR(51)3.4.4 跳转 JMP/跳转结束 JME 指令(52)3.4.5 其他顺序控制指令(53)3.5 定时器/计数器指令 (54)3.5.1 定时器 TIM/TIMH 指令(54)3.5.2 计数器 CNT/CNTR 指令(55)3.6 数据传送指令(58)3.6.1 传送 MOV/MOV、求反传送 MVN/MVN 指令(
11、60)3.6.2 块设置指令 BSET(60)3.7 数据比较指令(61)3.7.1 常用比较指令(61)3.7.2 条件类比较指令(63)3.7.3 时刻类比较指令(64)3.7.4 其他比较指令(65)3.8 数据移位指令(66)3.8.1 数据移位寄存器指令 SFT(68)3.8.2 可逆移位寄存器指令 SFTR/SFTR(69)3.8.3 数字左、右移位指令 SLD/SLD、SRD/SRD(70)3.8.4 字移位指令WSFT/WSFT(71)3.9 数据转换指令(71)3.9.1 BCD 码BIN 码转换指令 BIN/BIN(73)VI 3.9.2 BIN 码BCD 码转换指令 BC
12、D/BCD(74)3.9.3 416/8256 译码指令 MLPX(74)3.9.4 164/2568 编码指令 DMPX(75)3.9.5 ASCII 码转换指令 ASC(76)3.9.6 七段译码指令 SDEC(76)3.10 递增/递减指令 (77)3.11 数据运算指令(78)3.11.1 十进制运算指令(78)3.11.2 二进制运算指令(83)3.12 逻辑运算指令(85)3.13 浮点转换、运算指令(87)3.13.1 浮点数(87)3.13.2 浮点数与二进制数间的转换 指令(90)3.13.3 浮点数加+F、减F、乘*F、除/F 运算指令(92)3.13.4 角度弧度变换指令
13、(96)3.13.5 三角函数运算指令(98)3.13.6 平方根 SQRT、指数 EXP、对数 LOG 指令(101)3.13.7 浮点数运算的应用举例(103)3.14 子程序控制指令(104)3.14.1 子程序调用SBS、子程序开始SBN、子程序返回 RET 指令(105)3.14.2 宏指令 MCRO(107)3.15 步进控制指令(108)3.15.1 步启动 SNXT 指令、步定义 STEP 指令(108)3.15.2 步进程序的结构及程序的编写 规则(109)3.15.3 步进程序的执行过程(111)3.15.4 步进控制实例(113)习题 (117)第 4 章 编程软件 CX
14、-P(121)4.1 CX-P 简介(121)4.2 CX-P 的使用(122)4.2.1 CX-P 主窗口(122)4.2.2 CX-P 工程(124)4.2.3 CX-P 视图(128)4.2.4 其他常用的操作(134)4.3 CX-P 编程(135)4.3.1 建立一个新工程(135)4.3.2 生成符号和地址(135)4.3.3 程序编辑(136)4.3.4 程序编译(140)4.3.5 在线工作(140)4.4 CX-P 的功能块编程(143)4.4.1 创建功能块(143)4.4.2 功能块的使用(152)习题(158)第 5 章 任务编程方法(159)5.1 任务程序概述(15
15、9)5.2 任务的使用方法(162)5.3 中断任务(166)5.3.1 CP1 系列 PLC 的中断功能(166)5.3.2 输入中断(170)5.3.3 高速计数器中断(173)5.3.4 脉冲输出控制指令(186)5.3.5 间隔定时器中断(195)5.3.6 综合例子(196)习题(200)第 6 章 PLC 控制系统的设计(201)6.1 概述(201)6.1.1 PLC 控制系统设计的基本 步骤(201)6.1.2 PLC 的应用程序(202)6.2 程序设计方法(203)6.2.1 逻辑设计法(203)6.2.2 时序图设计法(205)6.2.3 顺序控制设计法(208)6.2.
16、4 经验设计法(218)6.2.5 继电器控制电路图转换 设计法(222)6.2.6 具有多种工作方式系统的编程 方法(224)6.3 应用程序实例(231)6.3.1 自动定时搅拌系统(231)VII 6.3.2 定位及减速控制(233)6.3.3 汽车自动清洗机(233)6.3.4 霓虹灯控制电路(234)6.3.5 三层载货电梯控制(236)6.3.6 自动售货机的控制(239)6.3.7 送料小车的控制(242)6.3.8 传送带控制系统(243)6.3.9 配料槽控制系统(244)6.3.10 U 形板折板机的 PLC 控制(246)6.3.11 并行序列顺序控制(250)习题 (252)第 7 章 CP1 系列 PLC 的模拟量功能255 7.1 CP1 系列 PLC 的内置模拟量输入/输出 功能255 7.1.1 模拟量输入/输出功能介绍255 7.1.2 模拟量输入/输出功能的使用258 7.2 CP1 系列 PLC 的扩展模拟量输入/输出 单元260 7.2.1 CP1W 和 CPM1A 系列模拟量 扩展单元260 7.2.2 CPM1A-MAD01 模拟量 I/O
