烟台西门子PLC模块通讯电缆供应商

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本老化测试台控制系统为主（上位机IPC）从（下位机PLC）式结构。下位机以PLC为掌控老化测试进程的控制权——运行控制程序，实现高、低压下手动／自动老化流程的循环顺序控制、限值比较、限报警及数据通信校核等功能。通过分析老化测试流程与控制要求，了PLC控制系统的具体实施方案，如图2-4所示。

    PLC按照老化工艺流程及上位机的指令控制整个老化测试进程，从开关量I/O模块（或I/O单元）发出指令给各测试单元，同时接收各探测器反馈回的状态信号。将经A/D模块转换后的测量值与设定的上下限值进行比较，判断是否限。如发生限情况，PLC将根据控制要求产生声光报警和中止老化进程等相关动作。

    为了在保测试数据真实有效且准确的前提下，尽可能地降低PLC控制系统的成本，提高测试效率，将探测器上所有被测模拟量信号调理为标准信号后，采取了将探测器的关键参数与一般参数按不同途径进行A/D转换的方法，如图2-4所示的①、④信号流，即将调理后的3路关键参数（“+28.5 V转接”、“+28.5 V消耗电流”和“磁控管电流”）的模拟信号直接送入PLC的A/D模块进行实时数据采集与A/D转换，转换得到的数字量再与限值比较，一旦发现严重限，立即报警且切断该路探测器电源。由于A/D模块转换速度快（平均转换速度为1 ms/路），精度高(≤±0.5%FS)，确保了老化测试的准确、及探测器的。

    与此相对的6路一般参数的模拟信号则接入到测试单元内的一台智能巡回检测报警仪（以下简称巡检仪）上，该巡检仪的测量精度为+0.2%FS，巡检速度为5～10点／秒，使多路模拟信号就地进行A/D转换，这样可以有效地避免长线信号传输过程中的干扰。转换后的数字量再通过巡检仪上的RS-485串行通信接口传送到PLC中，PLC同样进行限值比较运算，一旦发现限，立即报警但不切断电源。由于每个测试单元中都配有1台巡检仪，因此可以实现4台探测器上老化测试数据的并行处理，从而大地提高了数据处理速度，降低了干扰。

    图2-4 PLC系统控制原理示意图

    本项目所选取的巡检仪是北京昆仑天辰公司生产的XSL系列智能巡回检测报警仪，它适用于5～80路模拟量的检测与报警，可以接入热电阻、热电偶、直流电流和直流电压等传感器、变送器信号，其基本误差小于0.2%FS，显围为-1999～9999，各通道立设定输入信号类型、量程和报警值，可以立设定数字滤波时间常数，有效地提高抗干扰能力；也可以立设定零点和满度修正，有效地减小传感器误差，提高系统测量精度。还可以任意关闭不使用的通道，节省巡检时间。

    巡检仪上配有RS-232C或RS-485串行通信接口，数据通信的格式为10位（1位起始位，8位数据位，无奇偶校验位，1位停止位），通信速率可以设为2400 bps、4800 bps、9600 bps和19 200 bps，其中出厂默认设定值为9600 bps，用户可以在仪表的“bAud“参数项中修改波特率，但是与其连接对象设定为同一波特率。采用RS-485串行通信时的节点地址范围是00～99，出厂默认设定值为01，用户可以在仪表的“Add”参数项中修改地址，但是不能与其所在网络中其他仪表或设备设成同一地址号。该系列巡检仪RS-485串行通信的应答延迟时间不大于500μs，保证了、的。

    本项目所选取的巡检仪型号为XSL/A-32BS2P0V0，横式结构，外形尺寸为160 mm×84 mm×182 mm，检测32路标准量程的电流或电压模拟输入信号，配有RS-485串行通信接口，采用220 VAC外部供电，无打印功能。

    为保证老化测试的精度要求，本老化测试项目中为信号调理电路选取的电压传感器和二次测量仪表的精度等级均为0.2级；电流传感器和二次测量仪表的精度等级均为0.5级。任何一台计量仪表都需要定期检定，本老化测试台也不例外。为了方便计量检定部门对老化测试台进行定期检定，在每个测试单元上都预留了各个被测电压参数的外部测量孔。

    在图2-4中，探测器返回的射前检查应答帧数据，经RS-422串行通信接口传送至PLC。由后者来判断探测器内各分机是否工作正常，并做相应的处理。

    当需要改老化测试的控制模式时，可以通过上位机组态软件在操作员确认后由自动控制模式切换为手动控制模式。手动老化测试时，上位机实施老化测试进程的控制权。当上位机向PLC下达自动老化指令后，就将老化进程的控制权授予了PLC，上位机只做管理工作，并显示老化进程中的状态和测量参数。上位机与PLC通过RS-232C串行通信接口进行数据交换。因此，在PLC硬件选型时需综合考虑上位机、巡检仪和探测器的串行通信接口分配及其相关设置的问题。

上位机以IPC为管理整个老化过程，通过RS-232C串行通信接口与PLC进行实时数据通信，波特率为9600 bps。它向PLC实时发出控制指令，监控PLC的数据区状态，并实时显示被老化探测器的各项测试参数。每台被测对象都有立的测试数据显示窗口，同时显示设备编号、老化循环周期、电压／电流参数、工作状态等。如有限情况，显示数据会变色并闪烁。测试数据的刷新频率为1 Hz，实时数据的记录间隔为1次／5 min（来自甲方技术要求，可以改）。老化结束后可以自动生成并打印测试数据报表，以备查询之用。当发生，记录限数据的时间和当前值，并在记录间隔内记录大偏差值。IPC还能够按照产品编号、老化日期、操作员姓名等关键词进行老化测试数据的查询。本项目选取了研华P4工控机作为上位机。

    软件系统作为控制系统的重要组成部分，既要具有实用性、性、易用性、可维护性的特点，又要具有性、可扩充性、升级简便的特色。本老化测试台控制系统的软件部分由上位机管理软件和PLC编程软件组成，PLC编程软件因制造商而异，但是梯形图编程语言却被各厂家，编程方式大同小异，只是在指令符号和功能上略有区别。

    上位机管理软件是在bbbbbbs 2000操作系统下利用工控组态软件进行二次开发的。与bbbbbbs XP相比，bbbbbbs 2000是一个较为成熟、稳定且适合于工控领域的操作系统。为保证数据库和老化产品的，软件功能的使用分为管理员、质检员和测试员三个级别。管理员级别，除了具有质检员和测试员的权限外，还可以增加或删减质检员和测试员；质检员有设定和修改各项被测参数的限值及误差范围的权限，但无操作权；测试员则仅有操作权。

    就工控组态软件而言，它是指在数据采集与过程控制中使用的软件，是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的一种软件工具。本项目选取了由北京昆仑自动化有限公司研制开发的一款中文监控组态软件MCGS（英文全称为Monitor and Control Generated System，即“监视与控制通用系统”），它具有简单灵活的可视化操作界面、组态简便直观、数据处理能力强的特点。目前，市场上可供选择的工控组态软件产品较多，欲了解详情可参阅相关产品手册。

    针对老化测试台系统开发的MCGS组态应用程序的组织结构如图2-5所示。从图中可以看出老化测试台的组态应用程序由“设备组态”、“数据库组态”、“策略组态”、“主控窗口”和“用户窗口”五部分组成，其中“用户窗口”包含了15个子窗口。实际上在系统运行时操作员只能看到“用户窗口”，故而“用户窗口”通常称为系统的“前台”，其余部分通常称为系统的“后台”，下面简要介绍各部分的组态内容。

图2-5 老化测试台组态应用程序的组织结构

 (1)设备组态

 本老化测试台的设备组态主要功能是设定PLC与MCGS的通信连接方式及参数，设备组态窗口示例如图2-6所示。组态包括“设备0”组态和“设备1”组态，图中显示了“设备0”的组态窗口，逐项设置完成后，当运行MCGS时即可自动实现PLC的内存区与MCGS数据库之间的实时数据交换，其中还包括数据交换前的预处理等功能。

    图2-6 设备组态窗口示例

 (2)数据库组态

 在MCGS中数据是在实时数据库中进行组态的，即设定数据的类型，如开关型、数值型、字符型与事件型等，数据库组态窗口示例如图2-7所示。MCGS数据库是在系统进行存盘操作时自动建立的，它使用的是bbbbbbs 2000操作系统中的Access数据库。

 (3)策略组态

 运行策略可以视为MCGS的控制器，它是由若干策略块组成的，按照条件完成一系列规定的操作，策略组态窗口示例如图2-8所示。

图2-7 数据库组态窗口示例

图2-8 策略组态窗口示例

 (4)主控窗口

 在MCGS中主控窗口可以视为用户窗口的管理器，它可以通过建立下拉菜单的方式管理用户窗口，可以实现用户登录、用户窗口的打开与关闭、窗口级别的权限设定等功能。主控窗口示例如图2-9所示。

图2-9 主控窗口示例

    (5)用户窗口

    在MCGS中根据老化测试要求需要建立多个用户窗口，分别实现老化操作、报警显示、参数修改及显示、查询、打印等功能。其中某型探测器的老化操作窗口示例如图2-10所示，可以通过菜单项切换到其他窗口。

    图2-10 老化操作窗口示例

    在老化操作窗口中的具体操作包括：输入待测探测器产品编号、设定循环数、选择手动／自动控制模式等。在自动模式下，启动总开关开始老化测试过程，由PLC按照老化流程依次发出各指令，在图2-10窗口下部的各指令开关会依次接通，反映测试进程。窗口中部将实时显示各模拟量信号的测量转换值及探测器反馈的状态指示。

    在手动模式下，启动总开关后，需由操作员按照老化流程逐一手动接通图2-10窗口下部的各指令开关，注意严格按照老化测试流程的先后顺序操作。手动操作顺序可能发生错误，PLC应在程序中考虑到防范措施，不给人为失误以可乘之机，威胁产品。

    在参数修改窗口中，可以实时监视测试数据是否限，并可由管理员或质检员修改关键参数与一般参数的上下限值。参数修改窗口示例如图2-11所示。

    测试运行窗口示例如图2-12所示。在运行窗口中，可以同时监控4台探测器的测试进程及主要信息，这些信息包括已老化的循环数、产品编号、控制模式、测试所处阶段，以及有无报警等。

    后需要特别注意的是，运行组态应用程序时保证IPC与PLC的RS-232C串行通信正常，须采取必要抗干扰措施防范。一旦通信中断，PLC将仍按其内部控制程序“驾驭”老化过程，我行我素，不受IPC的支配；IPC则无法从PLC上采集到实时测试数据，老化进程的各项信息将失真，所幸PLC会“忠实”地执行程序，对产品无害。一旦判定RS-232C串行通信中断，即使不影响产品，但因终无法生成测试报表，所做老化周期将悉数作废，这将延长老化测试时间，也不利于产品寿命，所以应当在组态应用程序和PLC控制程序中都加入通信正常与否的判定条件，一旦通信中断，立即中止老化测试过程，并做声光报警提示操作员解决问题。

 PLC机型的选取原则遵循I/O容量、存储器容量及运行速度这三个主要指标，具体选取原则与方法如下。

    (1) I/O容量

    根据控制对象的工艺要求可以统计出PLC控制系统的开关量I/O点数与模拟量I/O通道数，以及开关量和模拟量的信号类型。由于考虑到程序设计中I/O点数可能存在疏漏、I/O端子的分组情况及隔离与接地的要求等因素，所以应在统计出的I/O总点数的基础上，增加10%～15%的余量。考虑余量后的I/O总点数即为I/O点数估算值，该值是PLC选型的主要技术指标。

    为了方便以后对PLC控制系统进行调整与扩充，要求候选的各种PLC机型的I/O能力限值大于I/O点数的估算值，并应尽量避免使PLC带I/O点的能力接近饱和，一般应留有30%左右的余量。

    (2)存储器容量

    PLC的存储器通常包括系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。

 系统程序存储器存放管理程序、标准子程序、调用程序、监控程序、检查程序，以及用户指令解释程序，一般存储在ROM或可擦可编程只读存储器（简称EPROM）之中。系统程序由PLC生产厂家编写并写入ROM之中，用户不能读取。

    用户程序是指用户使用编程器输入的程序语句或用户使用编程软件从上位计算机下载的梯形图程序。用户程序存储器是指存放用户程序的RAM、EPROM及电可擦可编程只读存储器（简称EEPROM）。用户程序存储器容量的大小决定了PLC可以容纳用户程序的大小和控制系统的水平。该存储器容量通常以字为单位，每个字由16位二进制数组成。但是欧姆龙公司的CS/CJ系列PLC的用户存储器容量以步为单位，程序是按“步”存放的，每条指令长度一般为1～7步。l“步”占用一个地址单元，一个地址单元占2个字节。例如，LD和OUT等逻辑指令每个仅需要1步，但MOV等指令则需要3步。程序容量表示程序中全部指令的总步数。

    数据存储器(以下简称DM)是存放除用户程序外的控制参数等数据的存储器，也可以采用RAM、EPROM及EEPROM。为了防止RAM中的信息在掉电时丢失，通常用后备锂电池做保护，保存用户程序和数据。有些PLC采用了闪存作为内置存储器和外置扩展存储器。

    PLC厂家预留的存储器容量是与所带I/O点数相适应的，通常在资料中都给出用户程序存储器和数据存储器的容量，如欧姆龙C200HE-CPU11型CPU单元，用户程序存储器容量为3.2 KB，数据存储器容量为4 KB，支持的I/O大点数为640点；C200HE-CPU42型CPU单元，用户程序存储器容量为7.2 KB，数据存储器容量为6 KB，支持的I/O大点数为880点；CJIG-CPU45型CPU单元，用户程序存储器容量为60 K步，数据存储器容量为128 K字，支持的I/O大点数为2560点，等等。

    在实际选取PLC机型时，对于存储器容量的指标通常主要考虑用户程序存储器的容量，用户程序占用内存量与I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等诸多因素有关。因此，在程序设计之前只能粗略地估算。根据经验，每个I/O点及有关功能器件占用的内存大致如下：

    · 开关量输入所需存储器字数=输入点数x10;

    · 开关量输出所需存储器字数=输出点数x8;

    · 定时器／计数器所需存储器字数=定时器／计数器数量x2;

    · 模拟量所需存储器字数=模拟量(AI/AO)通道数x100;

    · 通信接口所需存储器字数=接口个数x300。

    存储器的总字数再加上一个备用量即为存储器容量。例如，一般情况下的经验公式是：

    所需存储器容量（K字）= (1～1.25)×(DIx10+DOx8+AI/AOx100+CPx300) /1024其中，DI为开关量输入总点数；DO为开关量输出总点数；AI/AO为模拟量I/O通道总数；CP为通信接口总数。

    根据上面的经验公式得到的存储器容量估算值仅具有参考，还应考虑其他因素对其进行修正。需要考虑的因素如下：

    ①经验公式仅是对一般控制系统，而且主要是针对设备的直接控制功能而言的，特殊功能可能需要大的存储器容量。

    ②不同型号PLC对存储器的使用规模与管理方式的差异，会影响存储器的需求量。

③程序编写水平对存储器的需求量有较大的影响。由于存储器容量估算时不确定因素较多，因此很难估算准确。工程实践中大多采用粗略估算，加大冗余量，实际选型时可参考以上估算值并以“就高不就低”为选型原则。

 (3)运行速度

 PLC的运行速度应满足实时控制的要求，CPU运行速度越快，则扫描周期越短，系统响应越快，控制加及时。通常以执行1条基本逻辑指令（1步或1B）所占用的时间（μs/步或μS/B）或执行1K步或1 KB所占用的时间（ms/K步或ms/KB）来反映PLC的运行速度。例如，欧姆龙C200H仪系列PLC的运行速度是1.1 ms/KB（设程序中基本逻辑指令占50%，MOV指令占30%，算术指令占20%），而CJ1系列PLC仅为0.04 ms/K步，运行速度提高了30倍。在选用CPU单元时，应根据工艺要求选择合适的PLC。

    PLC工作时，从读取输入信号到输出控制信号存在着延迟现象，即输入量的变化，一般要在1～2个扫描周期之后才能反映到输出端，这对于一般的工业控制是允许的。但在实时性要求较高的场合，不允许有较大的滞后时间。例如，PLC的I/O点数在几十到几千点的范围，此时用户程序的大小对系统的响应速度会产生较大的影响：滞后时间需控制在几十毫秒之内，一般应该小于普通继电器的动作时间（普通继电器的动作时间约为100 ms），否则就没有意义了。为了提高PLC的运行速度，可以采用以下几种方法：

    ①选取运算速度快的CPU，使执行1条基本逻辑指令的时间不过0.5μs。

    ②优化控制程序结构，缩短PLC扫描周期。

    ③采用高速响应单元，如高速计数单元，其响应时间可以不受扫描周期的影响，而只取决于硬件的延时。

    在遵循以上选型三原则的同时需要特别注意的是，PLC的结构分为整体式和模块式两种：整体式结构把PLC的CPU、I/O单元及电源放在一块电路板上，省去了插接环节，体积小．每个I/O点的平均价格比模块式结构，适用于工程比较固定、控制速度要求不高的开关量对象。小型PLC（如欧姆龙CPM2A、CP1系列PLC，西门子S7-200系列PLC等）一般为整体式结构，可以解决诸如小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等问题。

    中大型PLC一般为模块式结构，其控制功能的扩展、I/O点数的增减、I/O比例的调整等都比整体式PLC方便灵活，维修换单元、判断与处理故障快捷，适应于工艺过程变化较多、控制要求较复杂的系统。因此，对于以开关量控制为主，带有部分模拟量控制的系统，如化工生产中常见的温度、压力、流量、物位等连续量的控制，可以选取运算功能较强的中型PLC（如欧姆龙CJ1型PLC，西门子S7-300系列PLC等），配备具有A/D转换功能的模拟量输入单元及带有D/A转换功能的模拟量输出单元，并配接相应的传感器、变送器（对温控系统可以选用将温度传感器的值直接输入的温度单元）和驱动装置等。

    对于比较复杂的中大型控制系统，如闭环控制、PID调节与通信联网等，可以选用中大型PLC（如欧姆龙CS1、CVMI系列PLC，西门子S7-400系列PLC等）。当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求来选择PLC，以便组成一个分布式的控制系统。

    在一个单位或一个企业中，应尽量使用同一厂家、同一系列的PLC，这不仅使单元通用性好，减少备件量，而且还会给编程和维修带来大的方便，利于系统的扩展升级。

  除了开关量信号以外，工业控制中还要对温度、压力、物位、流量等过程变量进行检测和控制。模拟量输入／输出单元就是用于将过程变量转换为PLC可以处理的数字信号，也可将PLC内的数字信号转换成模拟信号输出。选取模拟量输入/输出单元应主要考虑以下两点。

    (1)信号类型与量程

    模拟量输入单元接入的是来自温度、压力、物位及流量等传感器与变送器的模拟信号；模拟量输出单元输出的是驱动调节阀、变频器、伺服驱动器及图表记录仪等执行机构的模拟信号。两类单元接收电压和电流两类信号，其中电压信号的标准量程为0～5 V，0～10 V，-10～10 V和1～5 V等；电流信号的标准量程为0～20 mA，4～20 mA（大多数情况使用4～20 mA量程）。根据外接器件与装置的信号类型和量程选取相应的模拟量单元。

    (2)模拟量点数与精度

    模拟量输入单元可以同时接入4点或8点标准量程的电压或电流信号；模拟量输出单元可以同时接入2点、4点或8点标准量程的电压或电流信号。两者的分辨率通常可以设置为4000、6000或8000等，每一点的ND或D/A转换时间一般是1 ms，遇特殊要求可以设置为250 μS/点，如欧姆龙CS/CT系列模拟量单元。

    对于以开关量控制为主，带有部分模拟量检测与监控的被控对象而言，可以根据模拟量的输入／输出点数和分辨率选取带模拟量输入／输出处理功能的小型PLC（如欧姆龙CPIH-XA型PLC，西门子S7-200系列PLC等）作为控制器，或者也可以选用模拟输入量与输出量集成一体的混合单元。下面举一个选型实例。

    【例3-1】 某系统包含1路温度信号，温度测量范围是-100～400℃与2路压力信号，同时带有1路温度显示输出。

    本例中考虑到只有1路温度信号，可以采用温度变送器，将温度信号转换为4～20 mA标准信号；2路压力信号采用压力变送器，也将压力信号转换为4～20 mA标准信号，以上3路信号均来自变送器，温度显示仪需4～20 mA标准信号，因此可以预设三种选型方案：

    ①选用1块4路模拟量输入单元和1块2路模拟量输出单元。

    ②选用1块4路输入14路输出的模拟量混合单元。

    ③选用带4路模拟量输入和2路模拟量输出的小型整体式PLC。

    以上三种选型方案可以根据现场实际情况取舍，若方案均满足要求则考虑者

  CJ1系列PLC的主要机型包括CJIM( CJIM-CPU××)、CJI( CJIG-CPU××)和CJ1-H（CJIH-CPU××H及CJIG-CPU××H）三种，属于中型模块式PLC，它以体积小、速度快为特色，采用多任务结构化编程模式，具有多个协议宏服务端口，易于联网，适用于高频计数与高频脉冲输出的系统。其特点及功能如下。

    (1)处理速度快

    CJ1系列PLC的CPU执行基本逻辑指令的时间一般为0.08μs／条（其中CJ1-H CPU可以达到0.02μs／条），执行指令的时间一般为0.12μs/条（其中CJI-H CPU可以达到0.06μs/条），系统管理、I/O刷新和外设服务所需的时间大幅度减少。

    (2)程序容量与I/O容量大

    CJ1系列PLC的程序存储量大是120 K步，DM的大容量是256 K字，多处理2560个I/O点，这为复杂程序和各类接口单元、通信及数据处理提供了充足的内存：

    (3)无底板结构

    CJI系列PLC不配底板，总线嵌在各单元内部，单元组合灵活；侧面积为90 mm×65nm，长度多配10个单元，可以快速安装和配置，提高了空间利用率。

    (4)软硬件兼容性好

    CJ1系列PLC在程序及内部设置方面与中大型CS1系列PLC全部兼容。

    (5)系统扩展性好

    CJ1系列PLC多可用电缆串行连接3块扩展机架，多支持40个单元。

    ( 6) I/O点分配灵活

    由于CJ1系列PLC底板，它的I/O点的分配可以采用系统自动分配和用户自定义分配两种方式。

    (7)高速性能强

    CJ1M PLC的CPU单元具有高速中断输入处理功能、高速计数功能和可调占空比的高频脉冲输出功能，可以实现定位控制和速度控制。

总之，CJ1系列PLC具有功能强、速度快、配置灵活、微型化等特点。CJ1系列PLC的主要CPU单元规格见表3-3。

表3-3 CJ1系列PLC的主要CPU单元规格表

 型 号  数据存储器(K字)  程序存储器(K步)  多I/0点  扩展机架 LD指令处理时间(μs)  

CJ1H-CPU66H     256      120      2560  多3个      0.02  

CJ1H-CPU65H     128      60      2560  多3个      0 02  

CJ1G-CPU45H     128      60      2560  多3个      0.04  

CJ1G-CPU44H     64      30      1280  多3个      004  

CJ1G-CPU43H     64      20      960  多2个      0.04  

CJ1G-CPU42H     64      10      960  多2个      0.04  

CJ1G-CPU45     128      60      1280  多3个      0.08  

CJ1G-CPU44     64      30      1280  多3个      0.08  

CJ1M-CPU23     32      20      640  多1个      0.1  

CJ1M-CPU22     32      10      320      无     0.1  

CJ1M-CPU13     32      20      640   多1个      0.1  

CJ1M-CPU12     32      10      320      无    0.1  

    由于所有CJ1系列PLC的CPU单元运行速度和带I/O点能力均满足本项目的控制要求，其中CJ1M PLC具有高速中断输入处理功能、高速计数功能和可调占空比的高频脉冲输出功能，特别适用于机电控制领域的定位，但用户存储器的容量偏小且系统扩展能力有限；CJ1H较之CJ1增加了许多新的指令，其运行速度普遍比CJ1～4倍，价格也较高。

因此，考虑到性价比和系统扩充的因素，本例可以选取CJ1G-CPU44 PLC。

    CJIG PLC为无底板的模块式结构，如图3-1所示。它的基本配置包括CPU单元、电源单元、基本I/O单元、特殊I/O单元、CPU总线单元和端盖等，多可连接10个I/O单元。可以选配存储卡，连接扩展机架时配I/O控制单元。

图3-1 CJ1GPLC结构示意图

CJ1G PLC的CPU单元示意图如图3-2所示。CPU单元内部包括微处理器及其控制逻辑、系统存储器、用户存储器、数据存储器、DIP开关及存储卡仓等；单元外部有指示灯、外设接口及RS-232C端口等。但是CJ1系列PLC所配的CPU均不支持内插板。各部分的具体功能参见CJ1系列PLC相关手册。

    图3-2   CJIG PLC的CPU单元示意图

    虽然CJ1系列PLC是无底板结构，但术语“槽”（即通道或字）仍然用于指示机架上单元的相关位置。CJ1系列PLC的各单元安装顺序是电源单元、CPU单元和I/O单元，以及右侧的端盖，其中CPU单元右边的槽号默认为0，槽号从左向右依次增加。

    在连接各单元时，应将两单元底部的总线端口对齐后压紧，并拨动单元部和底部的黄色滑杆将两单元锁在一起，确认滑杆锁到位，否则PLC不能正常工作。端盖(型号CJ1W-TER01)也用同样的方法连接在PLC右边单元上。对欧姆龙CJ1系列PLC的基本I/O单元而言，安装完毕后无须设置其所在，由CPU单元自行分配。但是，对于另外两类单元——特殊I/O单元和CPU总线单元，则需设置寻址范围。

    CJ1G PLC的I/O扩展方式如图3-3所示，CJ1系列扩展机架可以连接到CPU机架上，以便增加系统的单元数。每个扩展机架上配置一块电源单元且多可以安装10个I/O单元，总共可以连接3个扩展机架。因此，一个CJ1G PLC系统多可以连接40个I/O单元。

图3-3   CJ1G PLC的I/O扩展方式

    需要注意的是，采用I/O扩展时，I/O控制单元安装在CPU机架上，而且它紧靠着CPU单元右边安装，否则不能正常工作。在扩展机架上安装的I/O接口单元紧靠着电源单元右边安装，否则也不能正常工作。所架间的I/O连接电缆的总长度小于12 m。I/O控制单元如图3-4 (a)所示，I/O接口单元如图3-4 (b)所示。