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監(jiān)控設(shè)備:小的有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。除了不能改變PLC的用戶程序,編程器能做的它都能做,是使用PLC很好的界面。性能好的PLC,這種外部設(shè)備已越來(lái)越豐富。
存儲(chǔ)設(shè)備:它用于*性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù),使用戶程序不丟失。這些設(shè)備,如存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)磁帶、軟磁盤或只讀存儲(chǔ)器。而為實(shí)現(xiàn)這些存儲(chǔ),相應(yīng)的就有存卡器、磁帶機(jī)、軟驅(qū)或ROM寫入器,以及相應(yīng)的接口部件。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施。
輸入輸出設(shè)備:它用以接收信號(hào)或輸出信號(hào),便于與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。輸入的有條碼讀入器,輸入模擬量的電位器等。輸出的有打印機(jī)、編程器、監(jiān)控器雖也可對(duì)PLC輸入信息,從PLC輸出信息,但輸入輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話更方便,可在現(xiàn)場(chǎng)條件下實(shí)現(xiàn),并便于使用。隨著技術(shù)進(jìn)步,這種設(shè)備將更加豐富。
流程控制指令,用以控制程序運(yùn)行流程。PLC的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行,按順序推進(jìn)。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。流程控制指令也較多,運(yùn)用得好,可使程序簡(jiǎn)練,并便于調(diào)試與閱讀。
狀態(tài)監(jiān)控指令,用以及記錄PLC及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài),對(duì)提高PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。
當(dāng)然,并不是所有的PLC都有上述那么多類的指令,也不是有的PLC僅有上述幾類指令。以上只是指出幾個(gè)例子,說(shuō)明要從哪幾個(gè)方面了解PLC指令,從中也可大致看出指令的多少及功能將怎樣影響PLC的性能。
除了指令,為進(jìn)行通訊,PLC還有相應(yīng)的協(xié)議與通訊指令或命令,這些也反映了PLC的性能。
5.6支持軟件
為了便于編制PLC程序,多數(shù)PLC廠家都開發(fā)有關(guān)計(jì)算機(jī)支持軟件。
從本質(zhì)上講,PLC所能識(shí)別的只是機(jī)器語(yǔ)言。它之所以能使用一些助記符語(yǔ)言、梯形圖語(yǔ)言、流程圖語(yǔ)言,以至高級(jí)語(yǔ)言,全靠為使用這些語(yǔ)言而開發(fā)的種種軟件。
助記符語(yǔ)言是zui基本也是zui簡(jiǎn)單的PLC語(yǔ)言。它類似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言,PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語(yǔ)言表達(dá)的。這種語(yǔ)言僅使用文字符號(hào),所使用的編程工具簡(jiǎn)單,用簡(jiǎn)易編程器即可。所以,多數(shù)PLC都配備有這種語(yǔ)言。
梯形圖語(yǔ)言是圖形語(yǔ)言,它用類似于繼電器電路圖的符號(hào)表達(dá)PLC實(shí)現(xiàn)控制的邏輯關(guān)系。這種語(yǔ)言與符號(hào)語(yǔ)言有對(duì)應(yīng)關(guān)系,很容易互相轉(zhuǎn)換,并便于電氣工程師了解與熟悉,故用得很普遍,幾乎所有的PLC都開發(fā)有這種語(yǔ)言。由于它是用圖形表達(dá),小的編程器不好使用它,得有較大的液晶畫面的編程器,才能使用它。多數(shù)是在計(jì)算機(jī)對(duì)PLC編程時(shí),才使用這種語(yǔ)言。
流程圖語(yǔ)言,它也是圖形語(yǔ)言,不過(guò)所用的符號(hào)不與電氣元件符號(hào)相似,而與計(jì)算機(jī)用的流程圖符號(hào)相似,便干計(jì)算機(jī)工作人員了解與熟悉。流程圖語(yǔ)言與符號(hào)語(yǔ)言也有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,只是它對(duì)應(yīng)的符號(hào)語(yǔ)言與梯形圖的對(duì)應(yīng)不一樣。熟悉計(jì)算機(jī)而又未從事過(guò)一般電氣工作的人員,樂(lè)于用這種語(yǔ)言對(duì)PLC編程。日本OMRON公司開發(fā)的F系列機(jī)就是使用這種語(yǔ)言。
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PLC的基本性能及指標(biāo)
可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括:
5.1工作速度
工作速度是指PLC的CPU執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。工作速度是PLC工作的基礎(chǔ)。速度高了,才可能通過(guò)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制,才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模,才可能發(fā)揮PLC的多種多樣的作用。
PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的條數(shù)也不同。少的幾十條,多的幾百條。指令不同,執(zhí)行的時(shí)間也不同。但各種PLC總有一些基本指令,而且各種的PLC都有這些基本指令,故常以執(zhí)行一條基本指令的時(shí)間來(lái)衡量這個(gè)速度。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越短越好,已從微秒級(jí)縮短到零點(diǎn)微秒級(jí)。并隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)步,這個(gè)時(shí)間還在縮短。
執(zhí)行時(shí)間短可加快PLC對(duì)一般輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。從討論P(yáng)LC的工作原理知,從對(duì)PLC加入輸入信號(hào),到PLC產(chǎn)生輸出,的情況也要延遲一個(gè)PLC運(yùn)行程序的周期。因?yàn)镻LC監(jiān)測(cè)到輸入信號(hào),經(jīng)運(yùn)行程序后產(chǎn)生的輸出,才是對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。不理想時(shí),還要多延長(zhǎng)一個(gè)周期。當(dāng)輸入信號(hào)送入PLC時(shí),PLC的輸入刷新正好結(jié)束,就是這種情況。這時(shí),要多等待一個(gè)周期,PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個(gè)新的輸入信號(hào)。對(duì)一般的輸入信號(hào),這個(gè)延遲雖可以接受,但對(duì)急需響應(yīng)的輸入信號(hào),就不能接受了。對(duì)急需處理的輸人信號(hào)延遲多長(zhǎng)時(shí)間PLC能予以響應(yīng),要另作要求。
為了處理急需響應(yīng)的輸入信號(hào),PLC有種種措施。不同的PLC措施也不*相同,提高響應(yīng)速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷,然后再輸出即時(shí)刷新,即中斷程序運(yùn)行后,有關(guān)的輸出點(diǎn)立即刷新,而不等到整個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束后再刷新。
這個(gè)效果可從兩個(gè)方面來(lái)衡量:一是能否對(duì)幾個(gè)輸入信號(hào)作快速響應(yīng);二是快速響應(yīng)的速度有多快。多數(shù)PLC都可對(duì)一個(gè)或多個(gè)輸入點(diǎn)作快速響應(yīng),快速響應(yīng)時(shí)間僅幾個(gè)毫秒。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點(diǎn)數(shù)更多。
工作速度關(guān)系到PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度,是PLC對(duì)系統(tǒng)控制是否及時(shí)的前提??刂撇患皶r(shí),就不可能準(zhǔn)確與可靠,特別是對(duì)一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。這就是把工作速度作為PLC*指標(biāo)的原因。
5.2控制規(guī)模
控制規(guī)模代表PLC控制能力,看其能對(duì)多少輸入、輸出點(diǎn)及對(duì)多少路模擬進(jìn)行控制。
控制規(guī)模與速度有關(guān)。因?yàn)橐?guī)模大了,用戶程序也長(zhǎng),執(zhí)行指令的速度不快,勢(shì)必延長(zhǎng)PLC循環(huán)的時(shí)間,也必然會(huì)延長(zhǎng)PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。為了避免這個(gè)情況,PLC的工作速度就要快。所以,大型PLC的工作速度總是比小的要快。
控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。規(guī)模大,用戶程序長(zhǎng),要求有更大的用戶存儲(chǔ)區(qū)。同時(shí)點(diǎn)數(shù)多,系統(tǒng)的存儲(chǔ)器輸入、輸出的信號(hào)區(qū)(輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū))也大。這個(gè)區(qū)大,相應(yīng)地內(nèi)部器件(解釋見后)也要增多,這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)。
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控制規(guī)模還與輸入、輸出電路數(shù)有關(guān)。如控制規(guī)模為1024點(diǎn),那就得有1024條I/O電路。這些電路集成于I/O模塊中,而每個(gè)模塊有多少路的I/O點(diǎn)總是有數(shù)的。所以,規(guī)模大,所使用的模塊也多。
控制規(guī)模還與PLC指令系統(tǒng)有關(guān)。規(guī)模大的PLC指令條數(shù)多,指令的功能也強(qiáng),才能應(yīng)付對(duì)點(diǎn)數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要。
控制規(guī)模是對(duì)PLC其它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo);也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型
5.3組成模塊
PLC的結(jié)構(gòu)雖有箱體及模塊式之分,但從質(zhì)上看,箱體也是模塊,只是它集成了更多的功能。在此,不妨把PLC的模塊組成當(dāng)作所有PLC的結(jié)構(gòu)性能。
這個(gè)性能含義是指某型號(hào)PLC具有多少種模塊,各種模塊都有什么規(guī)格,并各具什么特點(diǎn)。
一般講,規(guī)模大的PLC,檔次高的PLC模塊的種類也多,規(guī)格也多,反映它的特點(diǎn)的性能指標(biāo)也高。但模塊的功能則單一些。相反,小型PLC、檔次低的PLC模塊種類也少,規(guī)格也少,指標(biāo)也低。但功能則多樣些,以至于集成為箱體。
組成PLC的模塊是PLC的硬件基礎(chǔ),只有弄清所選用的PLC都具有那些模塊及其特點(diǎn),才能正確選用模塊,去組成一臺(tái)完整的PLC,以滿足控制系統(tǒng)對(duì)PLC的要求。