2.1 CP1系列PLC的基本构成
2.1.1 CP1系列PLC的主机
1.CP1系列主机的规格
（1）CP1H主机的规格
按使用电源的类型分，有AC型和DC型两种；按输出方式分，有继电器输出型和晶体管输出型两种。CP1H的CPU单元有3种类型：X、XA和Y，其中X型为基本型，XA型带内置模拟量输入/输出端子，Y型带脉冲输入/输出专用端子，见表2.1。
表2.1 CP1H CPU单元类型
注：CP1的基本I/O扩展单元可以连接CP1W（或CPM1A）系列扩展I/O单元。
（2）CP1L主机的规格
CP1L的CPU单元有两种类型：M型和L型，见表2.2。
表2.2 CP1L CPU单元类型
注：CP1的基本I/O扩展单元可以连接CP1W（或CPM1A）系列扩展I/O单元。
（3）CP1E主机的规格
CP1E的CPU单元有3种类型：E型、N型和NA型，见表2.3。
表2.3 CP1E CPU单元类型
注：CP1的基本I/O扩展单元可以连接CP1W（或CPM1A）系列扩展I/O单元。
2.CP1H主机的面板结构和基本功能
CP1系列PLC的结构是类似的，仅以CP1H-XA40DR-A型PLC为例介绍主机面板结构和基本功能。其他CP1系列PLC的结构可以查找OMRON公司的相关手册。
CP1H属整体式结构，除中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源外，还有USB端口、通信端口，还可以加装扩展单元等。下面介绍日本欧姆龙公司整体式的CP1H-XA40DR-A型PLC主机面板的布置及各个接线端子和接口的作用，面板结构如图2.1所示。
图2.1 CP1H-XA40DR-A型PLC主机面板
现将CP1H各组成部分功能逐一简要说明如下：
①电池盖。打开盖可将电池放入，用做RAM的后备电源。
②工作指示LED。指示CP1H的工作状态。主机面板的中部有6个工作状态显示LED，如图2.2所示，其作用见表2.4。
图2.2 工作指示LED
表2.4 工作指示LED的含义
③外围设备USB端口。与计算机连接，由安装在上位机的软件CX-P对PLC进行编程及监视。
④7段LED显示。在2位的7段LED上显示CP1H CPU单元的异常信息及模拟电位器操作时的当前值等CPU单元的状态。CP1L/CP1E没有此功能。
⑤模拟电位器。通过旋转电位器，可使A642CH的值在0～255范围内任意变更。
⑥外部模拟设定输入连接器。通过外部施加0～10V电压，可将A643CH的值在0～255范围内任意变更。
⑦拨动开关。6个拨动开关的作用见表2.5。
表2.5 拨动开关的作用
⑧内置模拟输入/输出端子台（仅限XA型）。模拟输入4点、模拟输出2点。模拟量输入/输出端子台排列及引脚功能如图2.3所示。详细使用将在后面第7章介绍。
图2.3 模拟量输入/输出端子台排列及引脚功能
⑨内置模拟输入切换开关（仅限XA型）。将各模拟输入在电压输入下使用还是电流输入下使用间切换。切换开关的1～4分别用来设定模拟输入1～模拟输入4的电流或电压输入。某一切换开关为ON，其相应模拟输入为电流输入；OFF时为电压输入。出厂设定为电压输入。如图2.4所示为内置模拟输入切换开关。
图2.4 内置模拟输入切换开关
⑩存储器卡槽位。安装CP1W-ME05M（512KB）存储器卡。可将CP1H CPU单元的梯形图程序、参数、数据内存（DM）等传送并保存到存储器卡。
电源、接地、输入端子台。电源、接地、输入端子台作用见表2.6。
表2.6 电源、接地、输入端子台作用
选件板槽位。槽位1和槽位2上可分别选装RS-232C口CP1W-CIF01、RS-422A/485口CP1W-CIF11或LCD显示操作面板CP1W-DAM01。
输入指示LED。内置24点输入端子00.00～00.11，01.00～01.11对应的指示灯。输入端子的接点为ON时，指示灯亮。
扩展I/O单元连接器。可连接CP1W或CPM1A系列的扩展I/O单元（40点、输出型32点、20点、输出型16点、输入型8点和输出型8点）及扩展单元（模拟输入/输出单元、温度传感器单元、CompoBus/S I/O连接单元、DeviceNet I/O连接单元），最大为7台。
输出指示LED。内置16点输出端子100.00～100.07和101.00～101.07对应的指示灯。输出端子的接点为ON时，指示灯亮。
外部电源供给、输出端子台。对外部提供DC 24V，最大300 mA的电源。可作为输入设备或现场传感器的服务电源。
CJ单元适配器用连接器。位于CP1H CPU单元的侧面，要通过CJ单元适配器CP1W-EXT01，连接CJ系列特殊I/O单元或CPU总线单元，最多两个单元。但是注意不可以连接CJ系列的基本I/O单元。CP1L/CP1E没有此功能。
3.CP1H、CP1L和CP1E功能比较
CP1系列PLC的结构是类似的，是整体式小型PLC，在主要构成、编程方式等方面也类似。但不同型号和规格的PLC的串行通信、脉冲输出和计数器等功能有差别，其功能比较见表2.7。
表2.7 CP1系列PLC功能比较
4.CP1系列PLC外部设备
PLC的外部设备通常包括个人计算机（含专用适配卡和组态软件）、编程设备、显示终端，以及可编程终端、打印机、数据访问设备等。
（1）编程设备
常见的PLC编程设备包括手持编程器（也称简易编程器）和计算机辅助编程。CP1系列PLC只能使用计算机辅助编程。在PC上装上CX-P编程软件，用专用电缆将PC的USB端口与PLC的USB端口相连接，或用通信电缆将PC的RS-232C端口与CP1的RS-232C端口相连接。用户通过CX-Programmer（简称CX-P）编程软件在计算机上编程，然后下载到CP1系列PLC中。有关编程软件CX-P的使用方法详见第4章。
（2）可编程终端
可编程终端（Programmable Terminals，PT）又称工业级人机界面（Human Machine Interface，HMI），PT与PLC用通信线缆连接后，通过覆膜键盘或屏幕上的触摸键，可向PLC输入数据。在普通个人计算机（Personal Computer，PC）上使用厂家提供的支持软件，通过调用各种控件，如按钮、数值输入、指示灯、数值显示、文字显示、信息显示、条状图、曲线图、XY图、仪表、动态图、图形元素、静态文字、静态图形及通用元件，可以制作数百种生动、丰富的画面。完成编译后，通过连接PC的RS-232C端口和PT的RS-232C端口的通信线缆，将控制画面由PC下载到PT，此后，PT就可以脱离PC而独立运行。使用PT，可取消传统的控制面板，从而简化了硬件，减少了接线，也就节省了PLC的I/O单元。
PT的第2个通信端口（RS-232C）与PLC的通信端口（RS-232C）通过通信线缆相连接，此后，可使用PT对PLC控制系统进行操作并显示各种信息。
2.1.2 CP1系列PLC的其他功能
1.内置模拟量输入/输出功能
CP1H-XA40DR-A型CPU单元最显著的特点是它的内置模拟量输入/输出功能（XA型的CP1H CPU单元中内置模拟输入4点/输出2点），内置模拟量输入/输出功能见表2.8。另外CP1E NA型20点CPU单元中有内置模拟量输入2点/输出1点。
表2.8 CP1H内置量模拟输入/输出功能
2.中断功能和快速响应功能
CP1H的CPU单元，通常周期性重复“公共处理→程序执行→I/O刷新→外设端口服务”4个工作阶段，执行周期性任务。与此不同，根据特定要求的发生，可以在该周期执行任务的中途中断，使其执行特定的程序，这称为中断功能。
PLC的输出对输入的响应速度受扫描周期的影响，在某些特殊情况下可能使一些瞬间的输入信号被遗漏。为了防止发生这种情况，CP1H系列PLC中设计了快速响应输入功能。有了这个功能，PLC可以不受扫描周期的影响随时接收最小脉冲信号宽度为30μs的瞬间脉冲。X/XA型的情况下最大可使用8点，Y型的情况下最大可使用6点。其功能规格见表2.9。
表2.9 输入中断和快速响应输入（X/XA型）
3.高速计数器功能
CP1H系列PLC有4个高速计数器，CP1H高速计数器的输入模式有4种：递增模式、相位差输入模式、增/减（加/减）模式和脉冲+方向模式。高速计数器计数模式有两种：线性模式和环形模式。
使用高速计数器时，部分内容要预先在CX-P编程软件上进行设置，否则高速计数器是不工作的。高速计数器的规格见表2.10。
表2.10 高速计数器的规格
4.脉冲输出功能
可从CPU单元内置输出中发出固定占空比脉冲输出信号，并通过脉冲输入的伺服电动机驱动器进行定位/速度控制。脉冲输出功能见表2.11和表2.12。
表2.11 脉冲输出功能
表2.12 占空比可变的脉冲（PWM）输出功能
