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存儲設(shè)備:它用于*性地存儲用戶數(shù)據(jù),使用戶程序不丟失。這些設(shè)備,如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。而為實現(xiàn)這些存儲,相應的就有存卡器、磁帶機、軟驅(qū)或ROM寫入器,以及相應的接口部件。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施。
輸入輸出設(shè)備:它用以接收信號或輸出信號,便于與PLC進行人機對話。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、編程器、監(jiān)控器雖也可對PLC輸入信息,從PLC輸出信息,但輸入輸出設(shè)備實現(xiàn)人機對話更方便,可在現(xiàn)場條件下實現(xiàn),并便于使用。隨著技術(shù)進步,這種設(shè)備將更加豐富。
流程控制指令,用以控制程序運行流程。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。但遇到流程控制指令也可作相應改變。流程控制指令也較多,運用得好,可使程序簡練,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),對提高PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。
當然,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。以上只是指出幾個例子,說明要從哪幾個方面了解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,為進行通訊,PLC還有相應的協(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)計算機支持軟件。
從本質(zhì)上講,PLC所能識別的只是機器語言。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言,以至高級語言,全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件。
助記符語言是zui基本也是zui簡單的PLC語言。它類似計算機的匯編語言,PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達的。這種語言僅使用文字符號,所使用的編程工具簡單,用簡易編程器即可。所以,多數(shù)PLC都配備有這種語言。
梯形圖語言是圖形語言,它用類似于繼電器電路圖的符號表達PLC實現(xiàn)控制的邏輯關(guān)系。這種語言與符號語言有對應關(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)有這種語言。由于它是用圖形表達,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)是在計算機對PLC編程時,才使用這種語言。
流程圖語言,它也是圖形語言,不過所用的符號不與電氣元件符號相似,而與計算機用的流程圖符號相似,便干計算機工作人員了解與熟悉。流程圖語言與符號語言也有一一對應關(guān)系,只是它對應的符號語言與梯形圖的對應不一樣。熟悉計算機而又未從事過一般電氣工作的人員,樂于用這種語言對PLC編程。日本OMRON公司開發(fā)的F系列機就是使用這種語言。
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PLC的基本性能及指標
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)行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應速度。工作速度是PLC工作的基礎(chǔ)。速度高了,才可能通過運行程序?qū)崿F(xiàn)控制,才可能不斷擴大控制規(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間來衡量這個速度。這個時間當然越短越好,已從微秒級縮短到零點微秒級。并隨著微處理器技術(shù)的進步,這個時間還在縮短。
執(zhí)行時間短可加快PLC對一般輸入信號的響應速度。從討論PLC的工作原理知,從對PLC加入輸入信號,到PLC產(chǎn)生輸出,的情況也要延遲一個PLC運行程序的周期。因為PLC監(jiān)測到輸入信號,經(jīng)運行程序后產(chǎn)生的輸出,才是對輸入信號的響應。不理想時,還要多延長一個周期。當輸入信號送入PLC時,PLC的輸入刷新正好結(jié)束,就是這種情況。這時,要多等待一個周期,PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個新的輸入信號。對一般的輸入信號,這個延遲雖可以接受,但對急需響應的輸入信號,就不能接受了。對急需處理的輸人信號延遲多長時間PLC能予以響應,要另作要求。
為了處理急需響應的輸入信號,PLC有種種措施。不同的PLC措施也不*相同,提高響應速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷,然后再輸出即時刷新,即中斷程序運行后,有關(guān)的輸出點立即刷新,而不等到整個程序運行結(jié)束后再刷新。
這個效果可從兩個方面來衡量:一是能否對幾個輸入信號作快速響應;二是快速響應的速度有多快。多數(shù)PLC都可對一個或多個輸入點作快速響應,快速響應時間僅幾個毫秒。性能高的、大型的PLC響應點數(shù)更多。
工作速度關(guān)系到PLC對輸入信號的響應速度,是PLC對系統(tǒng)控制是否及時的前提??刂撇患皶r,就不可能準確與可靠,特別是對一些需作快速響應的系統(tǒng)。這就是把工作速度作為PLC*指標的原因。
5.2控制規(guī)模
控制規(guī)模代表PLC控制能力,看其能對多少輸入、輸出點及對多少路模擬進行控制。
控制規(guī)模與速度有關(guān)。因為規(guī)模大了,用戶程序也長,執(zhí)行指令的速度不快,勢必延長PLC循環(huán)的時間,也必然會延長PLC對輸入信號的響應。為了避免這個情況,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,要求有更大的用戶存儲區(qū)。同時點數(shù)多,系統(tǒng)的存儲器輸入、輸出的信號區(qū)(輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū))也大。這個區(qū)大,相應地內(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,那就得有1024條I/O電路。這些電路集成于I/O模塊中,而每個模塊有多少路的I/O點總是有數(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,才能應付對點數(shù)多的系統(tǒng)進行控制的需要。
控制規(guī)模是對PLC其它性能指標起著制約作用的指標;也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型
5.3組成模塊