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特殊功能I/O
在選擇一臺(tái)PLC時(shí),,用戶可能會(huì)面臨一些特殊類型且不能用標(biāo)準(zhǔn)I/O實(shí)現(xiàn)的I/O限定(如定位,、快速輸入、頻率等),。此時(shí)用戶應(yīng)當(dāng)考慮供銷廠商是否提供有特殊的有助于大限度減小控制作用的模塊,。有些特殊接口模塊自身能處理一部分現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),從而使CPU從繁重的任務(wù)處理中解脫出來,。
(五)智能式I/O
當(dāng)前,,PLC的生產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器,,可對(duì)輸入或輸出信號(hào)作預(yù)先規(guī)定的處理,,并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出,這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量,。
綜上,,表3歸納了選擇I/O模塊的一般規(guī)則。
表3 選擇PLC的I/O接口模塊的一般規(guī)則
三,、存儲(chǔ)器類型及容量選擇
PLC系統(tǒng)所用的存儲(chǔ)器基本上由PROM,、EPROM及RAM三種類型組成,存儲(chǔ)容量則隨機(jī)器的大小變化,,一般小型機(jī)的大存儲(chǔ)能力低于6kB,,中型機(jī)的大存儲(chǔ)能力可達(dá)64kB,大型機(jī)的大存儲(chǔ)能力可上兆字節(jié),。使用時(shí)可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來選用合適的機(jī)型,,必要時(shí)也可專門進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì)。
PLC的存儲(chǔ)器容量選擇和計(jì)算的種方法是:根據(jù)編程使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)精確計(jì)算存儲(chǔ)器的實(shí)際使用容量,。第二種為估算法,,用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的,,按照表4的公式來估算。為了使用方便,,一般應(yīng)留有25%~30%的裕量,,獲取存儲(chǔ)容量的良好方法是生成程序,即用了多少字,。知道每條指令所用的字?jǐn)?shù),,用戶便可確定準(zhǔn)確的存儲(chǔ)容量。表4同時(shí)給出了存儲(chǔ)器容量的估算方法,。

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,,執(zhí)行指令的速度不快,,勢(shì)必延長PLC循環(huán)的時(shí)間,也必然會(huì)延長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,,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),。
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
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。
常見的PLC模有:
CPU模塊,它是PLC的硬件核心,。PLC的主要性能,,如速度、規(guī)模都由它的性能來體現(xiàn),。

PLC的"串行"運(yùn)行方式與控制程序的編制
PLC與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同,。繼電接觸器控制系統(tǒng)是按"并行"方式工作的,也就是說是按同時(shí)執(zhí)行的方式工作的,,只要形成電流通路,,就可能有幾個(gè)電器同時(shí)動(dòng)作。而PLC是以"串行"方式工作的,,PLC在循環(huán)執(zhí)行程序時(shí),,是按照語句的書寫順序自上而下進(jìn)行邏輯運(yùn)算,而前面邏輯運(yùn)算的結(jié)果會(huì)影響后面語句的邏輯運(yùn)算結(jié)果,。因此梯形圖編程時(shí),,各語句的位置也會(huì)對(duì)控制功能產(chǎn)生關(guān)鍵影響。例如:
圖5 程序1
程序1調(diào)試結(jié)果:X0接通3次,,Y3接通,,X0再接通1次,Y3斷開,。
圖6 程序2
程序2程序調(diào)試結(jié)果.X0接通3次,,Y3接通瞬間即斷開。
上面兩個(gè)程序中,,輸出Y3,、計(jì)數(shù)器CTl02及內(nèi)部通用繼電器R0前面的邏輯條件均相同,僅僅是計(jì)數(shù)器CTl02所在語句位置發(fā)生了變化,而兩段程序的運(yùn)行結(jié)果就截然不同。這是因?yàn)镃Tl02對(duì)輸出Y3的影響方式發(fā)生了變化,。執(zhí)行段程序時(shí),將首先判斷輸出Y3的狀態(tài),,再判斷CTl02的狀態(tài),CTl02的狀態(tài)變化只能在下一個(gè)掃描周期對(duì)Y3產(chǎn)生影響,;而執(zhí)行第二段程序時(shí),,將首先判斷CTl02的狀態(tài),再判斷輸出Y3的狀態(tài),,CTl02的狀態(tài)變化將在該掃描周期直接影響Y3的狀態(tài)。
從以上討論可以得出,,由于PLC采用"串行"工作方式,,所以即使是同一元件,在梯形圖中所處的位置不同,,其工作狀態(tài)也會(huì)有所不同,,因此在利用梯形圖進(jìn)行控制程序編制時(shí),,應(yīng)對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行充分分析,合理安排各編程元件的位置,,才能夠更為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)控制,。
三、PLC的編程元件
PLC的各種功能主要是通過運(yùn)行控制程序來實(shí)現(xiàn),。編制程序時(shí),,需要合理使用PLC提供的編程元件(即軟元件)。FPO型PLC中常用的編程元件有兩種:位元件(bit)和字元件(word),。位元件實(shí)際上是PLC內(nèi)存區(qū)域所提供的一個(gè)二進(jìn)制位單元,,又被稱為軟繼電器,主要用作基本順序指令的編程元件,,如輸入繼電器Xn,、輸出繼電器Yn、內(nèi)部通用繼電器Rn,、定時(shí)(計(jì)數(shù))器等,,其參與控制的方式主要是通過對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)的通斷狀態(tài)改變影響邏輯運(yùn)算結(jié)果即輸出。
字元件則為PLC內(nèi)存區(qū)域內(nèi)的一個(gè)字單元(16bit),,主要用作功能指令和指令的編程元件,,通常用以存放數(shù)據(jù),如數(shù)據(jù)寄存器DTn,,定時(shí)(計(jì)數(shù))器的設(shè)定值SVn,、經(jīng)過值EVn等。字元件沒有觸點(diǎn),,通常以整體內(nèi)容參與控制,。