四、PLC的基本性能指標(biāo)
可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括:
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,最理想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)。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措施也不完全相同,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第一指標(biāo)的原因。
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(jiàn)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)。
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。