معرفی کامل CP1H 

معرفی کامل CP1H و قابلیت های کلی آن :

 CP1H امرن یک کنترلر قابل برنامه ریزی با سرعت بالا و از نوع پیشرفته است. این سری از PLCهای شرکت امرن مانند دیگر مدل های PLC های سری CP1 امرن برای سیستم های کامپکت طراحی شده است. با وجود اینکه CP1H در اندازه یک PLC کامپکت است، اما همان معماری سری CS (رک) و CJ (ماژولار) را دارد. CP1H مشابه سری CPM2A (نسل قدیم) حداکثر دارای 40 ورودی/خروجی است، اما تقریباً ده برابر سریعتر است. با استفاده از چهار شمارنده پرسرعت داخلی و چهار خروجی پالس، کنترل موقعیت چند محوره (تا 4 محور) را به راحتی انجام می دهد.

همچنین یکی از مهمترین ویژگی های CP1H در سری CP1H-XA است که دارای 4 ورودی آنالوگ و 2 خروجی آنالوگ داخلی است. با استفاده از عملکرد کنترل PID پیشرفته به همراه تنظیم خودکار، برای کار با حلقه های کنترلی بسیار مناسب است. CP1H را می توان با کارت های ورودی/خروجی CP1W گسترش داد و تا 2 کارت ورودی/خروجی CJ1 را نیز پشتیبانی می کند. این به این معنی است که می تواند در فیلدباس های محبوب استفاده شود و از تمام کارت های ارتباطی سری CJ1 نیز پشتیبانی می کند. سری CP1H دارای سه مدل کلی می باشد که شامل مدل پایه یا (X)، مدل دارای ورودی/خروجی آنالوگ داخلی یا (XA) و مدل با ورودی/خروجی پالس ویژه یا (Y).

تقسیم بندی سری CP1H

• CP1H-X یا مدل X: مدل پایه دارای خروجی های پالس برای کنترل 4 محور.
• CP1H-Y یا مدل Y: علاوه بر ورودی/خروجی پالس معمولی 100 کیلوهرتز، دارای ورودی/خروجی پالس 1 مگاهرتز نیز می باشد.
• CP1H-XA یا مدل XA: دارای خروجی های پالس برای 4 محور و دارای ورودی/خروجی آنالوگ داخلی.

مرور کلی ویژگی ها و قابلیت های سری CP1H

• دارای خروجی پالس برای کنترل 4 محور و قدرت پیشرفته برای کنترل موقعیت دقیق.
• دارای شمارنده های پرسرعت.
• دارای هشت ورودی وقفه داخلی که باعث پردازش سریعتر دستورالعمل ها می شود.
• دو پورت برای ارتباطات سریال با استفاده از آپشن بورد RS-232C یا RS-485.
• ارتباط اترنت با استفاده از Option Board.
• دارای ورودی/خروجی آنالوگ داخلی در مدل های XA (4 ورودی و 2 خروجی).
• دارای پورت USB پریفرال.
• دارای زبان برنامه نویسی متن ساختار یافته (ST) برای سادگی استفاده از عملیات ریاضی.
• قابلیت توسعه با کارت های سری CP1W و همچنین برخی کارت های سری CJ.
• امکان افزودن نمایشگر LCD و تنظیمات با استفاده از آپشن بورد.

ساختار کلی کدهای سری CP1H به چه صورت است؟

* لزوماً همه مدل هایی که می توانند با استفاده از ساختار بالا تعریف شوند تولید نمی شوند.

* به منظور آشنایی کلی با نوع خروجی ترانزیستور و اصطلاحات sink و source می توانید به مقاله مربوط به PLC های CP1E مراجعه نمایید.

توصیف ویژگی های اصلی PLC های سری CP1H

قبل از اینکه به بررسی قابلیت های پردازنده CP1H بپردازیم لازم است به این نکته توجه داشته باشید که در همه کاربردهای مورد استفاده در این سری، تنظیمات در PLC Setup تعیین می کند که از هر نقطه ورودی به عنوان ورودی عادی، ورودی وقفه، ورودی پاسخ سریع یا شمارنده پرسرعت استفاده شود. همچنین دستورالعمل مورد استفاده برای کنترل هر نقطه خروجی تعیین می کند که از آن نقطه به عنوان یک خروجی عادی، خروجی پالس یا خروجی PWM استفاده شود.

1 – سرعت پردازش بالاتر از همه مدل های کامپکت

• دارای عملکرد عالی در سایز و اندازه یک میکرو PLC و با سرعت پردازش معادل سری ماژولار CJ.
• پردازش تقریباً 500 دستورالعمل با سرعت بالا.
• ساده شدن ایجاد برنامه با استفاده از فانکشن بلاک ها (FB).

در مقایسه با CPM2A (نسل قدیم)، دستورالعمل های اساسی حداقل شش برابر سریعتر و دستورالعمل های MOV 26 برابر سریعتر پردازش می شوند. پردازش برای نه تنها دستورالعمل های اساسی بلکه برای دستورالعمل های ویژه نیز تسریع شده است. پردازش سریعتر حدود 500 دستورالعمل به سریع تر شدن کل سیستم کمک می کند.

2- عملکرد شمارنده پرسرعت

ورودی های شمارنده پرسرعت را می توان با اتصال روتاری انکودر به ورودی های داخلی فعال کرد. تعداد زیاد ورودی های شمارنده پرسرعت امکان کنترل یک دستگاه چند محوره با یک PLC را فراهم می کند. ورودی های شمارنده پرسرعت در CP1H به صورت زیر است:

• در مدل های X و XA: دارای چهار ورودی شمارنده پر سرعت 100 کیلوهرتز (برای تک فاز) و یا 50 کیلوهرتز (برای فازهای تفاضلی).
• در مدل Y: دارای دو ورودی شمارنده پر سرعت 100 کیلوهرتز (برای تک فاز) و یا 50 کیلوهرتز (برای فازهای تفاضلی) و همچنین دو ترمینال شمارنده پرسرعت با سرعت 1 مگاهرتز (برای تک فاز) و یا 500 کیلوهرتز (برای فازهای تفاضلی).

3 – عملکرد خروجی پالس

موقعیت یابی و کنترل سرعت توسط ورودی پالس سروو درایو با تولید سیگنال های پالس ثابت از خروجی های داخلی PLC فعال می شود. چهار محور (X ، Y ، Z و θ) قابل کنترل هستند. نرخ سرعت پالس 1 مگاهرتز نیز برای مدل های سری Y امکان پذیر است.

• مدل های X و XA: دارای خروجی های پالس برای 4 محور در حداکثر 100 کیلوهرتز.

مدل Y: دارای خروجی های پالس برای دو محور در حداکثر 100 کیلوهرتز و ترمینال های خروجی پالس اختصاصی برای دو محور در 1 مگاهرتز. موقعیت یابی با سرعت بالا و با دقت بالا توسط سرووموتور خطی، موتور درایو مستقیم و … با استفاده از پالس های 1 مگاهرتز فعال می شود.

در شکل زیر مثالی از کنترل چهارمحوره در دستگاه های ساخت قطعات الکترونیکی نشان داده شده است:

4 -ورودی های وقفه و ورودی های پاسخ سریع

در حالت نرمال، وقتی یک ورودی داخلی روشن یا خاموش می شود، یک کار وقفه را می توان شروع کرد. در حالت شمارنده نیز، می توان لبه های افزایشی یا کاهشی ورودی های داخلی را شمارش کرد، و وقتی شمارش به یک مقدار مشخص رسید، یک کار وقفه شروع می شود. حداکثر تعداد ورودی های وقفه برای مدل های X و XA، 8 عدد و برای مدل Y، 6 عدد است.

همچنین با استفاده از ورودی های پاسخ سریع، ورودی های داخلی تا حداقل عرض پالس 30 میکروثانیه را می توان بدون توجه به زمان چرخه خواند. حداکثر تعداد ورودی های پاسخ سریع برای مدل های X و XA، 8 عدد و برای مدل Y، 6 عدد است. برای مثال، شکل زیر نشان می دهد تعداد هشت ورودی نرمال می تواند به عنوان ورودی پاسخ سریع، ورودی وقفه یا ورودی شمارنده استفاده شود.

5- ورودی/خروجی های آنالوگ داخلی (فقط در مدل های XA)

مدل های XA دارای ورودی و خروجی آنالوگ داخلی هستند، که شامل 4 ورودی و 2 خروجی ولتاژ/جریان آنالوگ داخلی می باشد. CP1H-XA طیف گسترده ای از کاربردها را با وضوح 6000 یا 12000 با یک PLC کنترل می کند.

به عنوان مثال از کاربرد ورودی/خروجی آنالوگ در PLC ها می توان به کنترل فشار روغن در ماشین های قالب گیری و بازرسی سطح در دستگاه های بازرسی اشاره کرد که در زیر به صورت شماتیک نشان داده شده است:

6- تنظیمات آنالوگ

1-6 تنظیم آنالوگ

با تنظیم پیچ مربوط به تغییرات آنالوگ، مقدار موجود در آن را می توان به هر مقداری بین 0 تا 255 تغییر داد. با این ویژگی به سادگی و بدون برنامه نویسی می توان تغییر در تنظیماتی مانند تایمر و شمارنده را انجام داد. مقادیر در حافظه A642 وارد می شوند و می توانند در برنامه مربوط به آن استفاده شوند. وقتی مقدار تغییر می کند، مقدار A642 از 00 تا FF به مدت سه ثانیه بر روی نمایشگر 7-segment نمایش داده می شود.

2-6 انکتور ورودی تنظیمات آنالوگ خارجی

این کانکتور دارای رزولوشن 256 است و برای ورودی آنالوگ از 0 تا 10 ولت استفاده می شود. هر CP1H دارای یکی از این کانکتورهای داخلی است. (ورودی/خروجی آنالوگ داخلی برای مدل های XA جدای از این کانکتور است.) یک قطعه، مانند یک پتانسیومتر، می تواند به این کانکتور متصل شود. حداکثر طول کابل مورد استفاده برای آن 3 متر است.

7-  قابلیت اتصال به تجهیزات دیگر

1-7 پورت USB پریفرال برای برنامه نویسی

نرم افزارهای مجموعه CX-One مانند CX-Programmer از طریق پورت USB موجود در کامپیوتر به پورت USB پریفرال داخلی CP1H متصل می شود.

2-7 توسعه با دو آپشن بورد سریال

حداکثر تا دو بورد ارتباطی سریال (RS-232C یا RS-422A/485) را می توان به همه مدل های سری CP1H اضافه کرد. با مجموع سه پورت موجود (دو پورت سریال و یک پورت USB)، امکان اتصال همزمان به کامپیوتر، HMI، CP1H های دیگر و یا اجزای مختلف مانند اینورتر، کنترلر دما یا سنسور هوشمند وجود دارد.

دو نمونه از کاربردهای آپشن بورد سریال در زیر ارائه شده است:

(1) کنترل سرعت موتور با اینورتر با استفاده از پروتکل Modbus-RTU که یک ارتباط سریال است.

(2) با استفاده از لینک های سریال PLC، حداکثر 10 کلمه از داده های هر PLC می تواند به طور مستقل از برنامه بین حداکثر 9 PLC (CP1H و CJ1M) با استفاده از آپشن بوردهای RS-422A/485 به اشتراک گذاشته شود. (به عنوان مثال کنترل دیگ های بخار که در زیر نشان داده شده است.)

8- نمایشگر LED

با وجود یک نمایشگر LED دو رقمی 7-segment، نظارت بر وضعیت PLC بسیار آسان تر می شود. این نمایشگر رابط بین انسان و ماشین برای بهبود نگهداری PLC می باشد و تشخیص مشکلات موجود در هنگام کار با دستگاه را آسان تر می کند. از کاربردهای این نمایشگر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نمایش کدهای خطا و جزئیات خطاهای شناسایی شده توسط PLC.
• نمایش پیشرفت انتقال داده بین PLC و کاست حافظه.
• نمایش تغییرات مقادیر، هنگام استفاده از کنترل آنالوگ.
• نمایش کدهای تعریف شده توسط کاربر از دستورالعمل های نمایشی خاص در برنامه Ladder.

9- ذخیره سازی بدون نیاز به باتری

برنامه ها، تنظیمات PLC و سایر داده ها می توانند به طور خودکار و بدون نیاز به باتری در حافظه فلش داخلی PLC ذخیره شوند.

10 – کاست های حافظه

داده های حافظه فلش داخلی PLC، می توانند به عنوان داده پشتیبان در کاست های حافظه (به صورت اختیاری) ذخیره شوند. علاوه بر این، برنامه ها و داده های دیگر را می توان به راحتی در PLC دیگر با استفاده از کاست حافظه کپی کرد

11 – امنیت

برای جلوگیری از کپی غیر مجاز برنامه های یک CP1H، می توان برای دسترسی به آن یک رمز تعریف کرد. در این حالت اگر رمز عبور برای پنج دفعه متوالی نادرست وارد شوند، PLC به مدت دو ساعت، دیگر رمزعبور قبول نمی کند.

12 – قابلیت توسعه با کارت های ورودی/خروجی خاص سری CJ

حداکثر دو کارت ورودی/خروجی خاص سری CJ می تواند از طریق واحد آداپتور CJ (CP1W-EXT01) به CP1H متصل شود. همچنین می توان به شبکه های سطح بالا و سطح پایین متصل شد و با استفاده از ورودی/خروجی آنالوگ، سیستم را گسترش داد.