Программируемые логические контроллеры OMRON CP1L: изучение архитектуры, технических характеристик и программирование в среде CX-Programmer

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева

Факультет информационных технологий

Кафедра «Системный анализ и управление»

Лабораторная работа

Тема: Программируемые логические контроллеры OMRON CP1L

Подготовила: студентка группы АУ-31

Амангельдиева А. А.

Проверила: Магперов И. О.

Нур - Султан 2020 г.

Программируемый логический контроллер (сокр. ПЛК; англ. programmable logic controller, сокр. PLC; более точный перевод на русский - контроллер с программируемой логикой), программируемый контроллер - специальная разновидность электронной вычислительной машины. Чаще всего ПЛК используют для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Иногда на ПЛК строятся системы числового программного управления станков.

ПЛК - устройства, предназначенные для работы в системах реального времени.

ПЛК имеют ряд особенностей, отличающих их от прочих электронных приборов, применяемых в промышленности:

• в отличие от микроконтроллера (однокристального компьютера) - микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами - ПЛК являются самостоятельным устройством, а не отдельной микросхемой.
• в отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы;
• в отличие от встраиваемых систем ПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) являются в современном производстве одним из основных программно-технических средств автоматизации технологических объектов управления в различных отраслях промышленности. Разработчики и производители предлагают на рынке средств автоматизации сотни различных моделей ПЛК, различающихся техническими характеристиками, функциональными возможностями, стоимостью, средствами программирования и т. д.

В этих условиях инженеру-электромеханику, занимающемуся проектированием, наладкой и эксплуатацией автоматизированных систем управления технологическими процессами важно знать организацию и технические параметры ПЛК, принципы разработки программного обеспечения контроллеров.

Целью лабораторной работы является изучения основных приемов работы в программном комплексе CX-Programmer и получение практических навыков проектирования прикладного программного обеспечения для контроллера CP1L компании OMRON.

В программируемом контроллере CP1L (рисунок 1) сочетается компактность микроконтроллеров с функциональными возможностями модульных ПЛК, в том числе с обеспечением управления движением (позиционированием) исполнительных механизмов объекта. Контроллер CP1L позволяет гибко наращивать конфигурацию системы управления. Если требуется увеличение количества входов/выходов, то это можно выполнить с помощью дополнительных модулей расширения. Он обладает более высокой скоростью выполнения операций по сравнению с другими контроллерами и занимает прочную позицию в своем классе по соотношению цены и рабочих характеристик. Контроллеры серии CP1L совместимы с другими ПЛК компании OMRON (серии CP1H, CJ1 и CS1) .

Основные технические характеристики контроллера CP1L приведены в таблице 1.

В данной лабораторной работе контроллер CP1L входит в состав лабораторного стенда, предназначенного для изучения и исследования автоматизированной системы управления дозированием и перекачкой жидких продуктов. Функциональная схема стенда приведена на рисунке 2.

Рисунок 1. Контроллер CP1L

Таблица 1 - Основные технические характеристики контроллера CP1L.

Рисунок 2. Функциональная схема лабораторного стенда

В состав лабораторного комплекса входят следующие элементы: ПЛК CP1L; сенсорный терминал серии DOP-B фирмы DELTA; три ёмкости, первая из которых оснащена дискретными датчиками минимального и максимального уровня ДУ1 и ДУ2, вторая и третья емкости - двумя аналоговыми датчика уровня ДУ3 и ДУ4; три насоса; три клапана, не допускающие самопроизвольного перетекания жидкости. Измерительная информация с датчиков уровня ДУ3, ДУ4 поступает на аналоговый вход контроллера. Датчики ДУ1 и ДУ2 подключены к дискретным входам контроллера. Управление насосами и клапанами осуществляется сигналами с дискретных выходов контроллера. Визуализация процесса, а так же изменение исходных данных, осуществляется с помощью сенсорного терминала. В ручном режиме возможно управление перекачиванием жидкости из одной емкости в другую при помощи переключателей, расположенных на лицевой панели стенда

Программирование контроллера CP1L выполняется в программной среде CX-Programmer.

Рисунок 3. OMRON CP1L

Компактный программируемый логический контроллер CP1L относится к ПЛК класса «микро», а по возможностям не уступает модульным ПЛК, обладает всеми функциями, которые необходимы для управления станками и другим оборудованием, включая прекрасно реализованную функцию позиционирования.

Отличительные особенности:

• Программирование через стандартный USB-порт
• Языки программирования стандарта IEC-61131: Ladder, IL, ST, FB
• Время базовой команды - 0. 55 мкс
• Время цикла программы - от 0. 4 мс
• Большой выбор модулей расширения, взаимозаменяемых с серией CPM1/2A
• 2 встроенных счетчика и 2 имп. выхода на 100 кГц
• Питание: 24VDC или 220VAC - на выбор
• Выходы: реле, NPN, PNP - на выбор
• Документация на русском языке

Модуль ЦПУ CP1L по своей конструкции и функциям является программируемым логическим контроллером (ПЛК) и выпускается в вариантах на 10, 14, 20, 30, 40 или 60 точек ввода/вывода. В серию CP1E входят модули ЦПУ типа E (базовые модели) для стандартных операций управления с использованием базовых команд, команд управления движением, арифметических команд и команд сравнения и модули ЦПУ типа N (модели специального назначения), которые поддерживают подключение к программируемым терминалам, инверторам и сервоприводам. Модули ЦПУ обоих типов выпускаются в исполнениях на 20, 30 или 40 точек ввода/вывода.

Модули на 10 точек ввода/вывода (CP1L-L10D)

В данном разделе описаны названия и функции элементов на примере модуля CP1L на 14 точек ввода/вывода и модуля CP1E на 40 точек ввода/вывода.

■Модуль CP1L на 14 точек ввода/вывода

1. Гнездо карты памяти (только CP1L)

Используется для подключения карты памяти (15) . Карты памяти можно использовать для хранения резервных копий программ и параметров CP1L, а также данных. Кроме того, использование карт памяти позволяет копировать данные в другие модули CP1L без применения инструмента программирования (программного обеспечения) .

2. Периферийный порт USB

Используется для подключения к компьютеру. Компьютеры можно использовать для программирования и контроля.

3. Аналоговый регулятор

Вращая данный регулятор, можно изменять значение по адресу A642CH

(CP1E: A642CH/A643CH) (вспомогательная область) в диапазоне от 0 до 255. Это позволяет, изменять уставки таймеров и счетчиков без применения инструмента программирования (программного обеспечения) .

1-2 Названия и функции элементов

---

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда