【文章內(nèi)容簡介】 7 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10~15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。 （ 3） 控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 ①運算功能 簡單ＰＬＣ的運算功能包括邏輯運算、計時和計數(shù)功能；普通ＰＬＣ的運算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運算功能；較復(fù)雜運算功能有代數(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等；大型ＰＬＣ中還 有模擬量的ＰＩＤ運算和其他高級運算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在ＰＬＣ中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機通信功能，有些產(chǎn)品具有與同位機或上位機的通信。有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計選型時應(yīng)從實際運用的要求出發(fā)，合理選用所需要的運算功能。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運算和計時計數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和ＰＩＤ運算等。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運算。 ②控制功能 控制功能包括ＰＩＤ控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算 等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。ＰＬＣ主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專門的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能，提高ＰＬＣ的處理速度和節(jié)省存儲器容量。例如采用ＰＩＤ控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、ＡＳＣ碼轉(zhuǎn)化單元等。 ③ 通信功能 大中型ＰＬＣ系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場總線和標準通信協(xié)議（如 TCP/IP），需要時應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（ TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合 ISO/IEEE 通信標準，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。 PLC 系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接 口（ RS232C/422A/423/485）、 RIO 通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用 DCS 接口等；大中型PLC 通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng) 1:1 沉余配置，通信總線應(yīng)符合國際標準，通信距離應(yīng)滿足裝置實際要求。 PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于 1Mbps，通信負荷不大 8 于 60%。 PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式： PLC 為主站，多臺同型號 PLC 為從站，組成簡易 PLC 網(wǎng)絡(luò)： 1 臺 PLC 為主站，其他同型號 PLC 為從站，構(gòu)成主從 PLC 網(wǎng)絡(luò)： PLC 網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型 DCS 的子網(wǎng)；專用 PLC網(wǎng)絡(luò) （各廠商的專用 PLC 通信網(wǎng)絡(luò)）。 為減輕 CPU 通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點對點、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。 ④編程功能 離線編程方式： PLC 和編程器共用一個 CPU，編程器在編程模式時， CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。完成編程后，編程器切換到運行模式， CPU 對現(xiàn)場設(shè)備進行控制，不能進行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式： CPU 和編程器有各自的 CPU,主機 CPU 負責現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器 把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型的 PLC 中經(jīng)常采用。五種標準化編程語言：順序功能圖（ SFC）、梯形圖（ LD)、功能模塊圖（ FBD）、三種圖形化語言和語句表（ IL）、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標準，同時，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如 C 語言， Basic 等，以滿足特殊控制場合的控制要求。 ⑤ 診斷功能 PLC 的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診 斷和外診斷。通過軟件對 PLC 內(nèi)部的性能和功能進行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對 PLC 的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。 PLC 的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護 人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時間。 ⑥處理速度 PLC 采用掃描方式工作。從實時性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號持續(xù)時間小于掃描時間，則 PLC 將掃描不到該信號，造成信號數(shù)據(jù)的丟失。 處理速度與用戶程序的長度、 CPU 處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前， PLC接點的響應(yīng)快、速度高，每條二進制指令執(zhí)行時間約 ～ 。因此能適應(yīng)南 京工程高等職業(yè)學校 9 控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型 PLC 的掃描時間不大于 ；大中型 PLC 的掃描時間不大于 （ 4） 機型選擇 ① PLC 的類型 PLC 產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對 PLC 的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和 I/O 點數(shù)的多少等進行大致分類。根據(jù) PLC 的結(jié)構(gòu)形式，可將 PLC 分為整體式和模塊式兩類。整體式 PLC 是將電源、 CPU、 I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低的特點。小型 PLC 一般采用這 種整體式結(jié)構(gòu)。整體式 PLC 由不同 I/O 點數(shù)的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成。基本單元內(nèi)有 CPU、 I/O 接口、與 I/O 擴展單元相連的擴展口，以及與編程器或者 EPROM 寫入器相連的接口等。擴展單元內(nèi)只有 I/O 和電源等，沒有 CPU?；締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式 PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展。 模塊式 PLC 是將 PLC 各組成部分，分別作成若干個單獨的模塊，如 CPU 模塊、I/O 模塊、電源模塊（有的含在 CPU 模塊中）以及各種功能模塊。模塊式 PLC 由框 架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊 PLC 的特點是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展和維修。大、中型 PLC 一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。 還有些 PLC 將整天式和模塊式的特點結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式 PLC。疊裝式 PLC 其 CPU、電源、 I/O 接口等也是各自獨立的模塊，但它們之間是靠電纜進行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層的疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。 ②按功能分類 根據(jù) PLC 所具有的功能不同，可將 PLC 分為抵擋、中檔、高檔三類。 抵擋 PLC 具有邏輯運算 、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入 /輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。 中檔 PLC 除具有抵擋 PLC 的功能外，還具有較強的模擬量輸入 /輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些 10 還可增設(shè)中斷控制、 PID 控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。 高檔 PLC 除具有中檔機的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等。高檔 PLC 機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。 ③按 I/O 點數(shù)分類 根據(jù) PLC 的 I/O 點數(shù)的多少，可將 PLC 分為小型、中型和大型三類。 小型 PLC 的 I/O 點數(shù)在 256 點以內(nèi)；單 CPU、 8 位或 16 位處理器、用戶存儲器容量 4K 字以下。