【正文】 可達(dá) 8k，另外還可有 512 路模擬量。如美國 GE 公司的 90－ 70 機(jī)，其點(diǎn)數(shù)可達(dá) 24000 點(diǎn)，另外還可有 8000 路的模擬量。 C2022H、 CV2022當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá) 2048 點(diǎn)。 大型機(jī)：控制點(diǎn)數(shù)一般在 1000 點(diǎn)以上。如德維森公司的 PPC11 系列可擴(kuò)展到1024 點(diǎn)， OMRON 公司 C200H 機(jī)普通配置最多可達(dá) 700 多點(diǎn)， C200Ha 機(jī)則可達(dá) 1000多點(diǎn)。德國西門子公司的 S7200 機(jī)可達(dá) 64 點(diǎn)。 小型機(jī)控制點(diǎn)可達(dá) 100 多點(diǎn)。 依這個(gè)點(diǎn)數(shù)， PLC 大致可分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)及大型機(jī)、超大型機(jī)。但主要以開關(guān)量計(jì)。 對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還要作綜合分析，要看使用了 PLC 能否帶來效益，然后，再分析使用哪家的 PLC 效益更好些。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最簡單的就是看價(jià)格。經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)上不合算，不能帶來經(jīng)濟(jì)效益，使用 PLC 也就沒有基礎(chǔ)。 （八） 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 以上七條講的都是 PLC 的技術(shù)性能。所以， PLC 的可靠措施都是圍繞提高 MTBF 及 MTTR 值進(jìn)行的。 A=MTBF/(MTBF+MTTR) 式中 A有效率 MTBF平均故障間隔時(shí)間 MTTR平均修復(fù)時(shí)間 當(dāng)然， A 值越大越好，它可使 PLC 系統(tǒng)得到充分的利用，是為什么要使用 PLC 的重要指標(biāo)。這在介紹 PLC的特點(diǎn)時(shí)已作了敘述。 總之，為了用好 PLC， PLC 的支持軟件越來越豐富，性能也越來越好，其界面也越來越友好，也因此，它的情況如何，已成為評判 PLC 性能的指標(biāo)之一。 PLC 的用戶也可基于 DOS 或 WINDOWS 平臺開發(fā)用于 PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，以提高 PLC 系統(tǒng)自動化及智能化水平。 此外，也有專用于監(jiān)控 PLC 工作的軟件，它多與 PLC 的監(jiān)視終端連用。 支持軟件不僅編制 PLC 程序需要，監(jiān)控 PLC 運(yùn)行，特別是監(jiān)視 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況也需要。 再前進(jìn)一步，從理論上講使用自然語言編程也是完全可能的。當(dāng)前不少 PLC 廠家已有提供。從根本上 講，只要能實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)換的，什么高級語言都可以。可以在 DOS，也可在 WINDOWS 平臺上運(yùn)行。用梯形圖再確定塊中的種種量間的邏輯關(guān)系。這種語言，梯形圖與流程圖兩者兼用，可使 PLC 程序結(jié)構(gòu)化。日本 OMRON 公司開發(fā)的F 系列機(jī)就是使用這種語言。流程圖語言與符號語言也有一一對應(yīng)關(guān)系，只是它對應(yīng)的符號語言與梯形圖的對應(yīng)不一樣。多數(shù)是在計(jì)算機(jī)對 PLC 編程時(shí)，才使用這種語言。這種語言 與符號語言有對應(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)有這種語言。所以，多數(shù) PLC 都配備有這種語言。它類似計(jì)算機(jī)的匯編語言， PLC 的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達(dá)的。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。 （六） 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。以上只是指出幾個(gè)例子，說明要從哪幾個(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。 狀態(tài)監(jiān)控指令，用以監(jiān)視及記錄 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。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。 流程控制指令，用以控制程序運(yùn)行流程。 數(shù)據(jù)處理指令，用于處理數(shù)據(jù)，如譯碼，編碼，傳送、移位等等。 吉林師范大學(xué)應(yīng)用工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁共 62 頁 PLC 的指令繁多，但主要的有這么幾種類型： 基本邏輯指令，用于處理邏輯關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)邏輯控制。你不懂 PLC 指令怎么編程，沒有程序， PLC 又怎么工作？ PLC 的指令越來越多，越來越豐富。 內(nèi)部器件也是 PLC 指令的操作數(shù)，不弄清楚是無法編程的。大型機(jī)的 DM可達(dá) 10K 以至幾十 K。如日本 OMRON 公司的 CQM1 機(jī)，其 DM 區(qū)就有 6k 字。趨勢也是越來越大。多以字、兩字或多字為單位予以使用，是 PLC 進(jìn)行模擬量控制，或記錄數(shù)據(jù)所必不可少的。可進(jìn)行什么樣的計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)范圍多大，怎么設(shè)定，有多少計(jì)數(shù)器，則是 PLC 計(jì)數(shù)器性能的代表指標(biāo)。定時(shí)器有多少，設(shè)定范圍有多大，設(shè)定值的分辨率又是多少，這些都代表定時(shí)器件的性能。 定時(shí)器，可進(jìn)行定時(shí)控制。再上電后可繼續(xù)丟電前的狀態(tài)。一般講，內(nèi)部繼電器數(shù)比 I/O 繼電器要多得多。它與 I/O 繼電器區(qū)相聯(lián)系著，有時(shí)與后者相聯(lián)系進(jìn)行處理。它與 PLC 所能控制的 I/O 點(diǎn)數(shù)及模擬量的路數(shù)直接相關(guān)。它也是代表 PLC 性能的重要指標(biāo)。但通過運(yùn)行程序進(jìn)行使用時(shí)，給使 用者提供的卻實(shí)實(shí)在在有這些器件。不同的內(nèi)部器件占據(jù)系統(tǒng)內(nèi)存的不同區(qū)域。大型 PLC 的內(nèi)存容量可達(dá)幾十 k，以至于一百多 k。內(nèi)存大，可存儲的程序量大，也就可進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。 CPU 既要具備訪問這些內(nèi)存的能力，還應(yīng)提供相應(yīng)的存儲介質(zhì)。用戶內(nèi)存主要用以存儲用戶程序，個(gè)別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。它的情況，當(dāng)然是選用 PLC必須了解的重要方面，所以也應(yīng)把它列為 PLC 性能的重要內(nèi)容。隨著技術(shù)進(jìn)步，這種設(shè)備將更加豐富。輸入的有條碼讀入器，輸入模擬量的電位器等。各種 PLC 大體都有這方面的配套設(shè)施。這些設(shè)備，如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。性能好的 PLC，這種外部設(shè)備已越來越豐富。 監(jiān)控設(shè)備：小的有數(shù)據(jù)監(jiān)視器，可監(jiān)視數(shù)據(jù)；大的還可能有圖形監(jiān)視器，可通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。編程器除了用于編程，還可對系統(tǒng)作一些設(shè)定，以確定 PLC 控制方式，或工作方式。復(fù)雜一點(diǎn)的有圖形編程器，可用梯形圖語編程。故一種 PLC 的性能如何，與這種 PLC 所具外部設(shè)備豐富與否，外部設(shè)備好用與否直接相關(guān)。 盡管用 PLC 實(shí) 現(xiàn)對系統(tǒng)的控制可不用外部設(shè)備，配置好合適的模塊就行了。 掌握 PLC 性能，一定要了解它的模塊，并通過了解模塊的性能，去弄清楚 PLC 的性能。 通訊模塊，它接人 PLC 后，可使 PLC 與計(jì)算機(jī)，或 PLC 與 PLC 進(jìn)行通訊，有的還可實(shí)現(xiàn)與其它控制部件，如變頻器、溫控器通訊，或組成局部網(wǎng)絡(luò)。這些模塊有自己的 CPU，可對信號作預(yù)處理或后處理，以簡化 PLC 的 CPU 對復(fù)雜的程控制量的控制。 除上述模塊， PLC 還有特殊的或稱智能或稱功能模塊。 箱體式的 PLC 還有 I/O 擴(kuò)展箱體，它不含 CPU，僅有電源及 I/O 單元的功能。若干底板間的聯(lián)系有的用接口模塊，有的用總線接口。在結(jié)構(gòu)上內(nèi)存模塊都是附加于 CPU 模塊之中。 I/O 模塊，它集成了 I/O 電路，并依點(diǎn)數(shù)及電路類型劃分為不同規(guī)格的模塊。 PLC 的主要性能，如速度、規(guī)模都由它的性能來體現(xiàn)。 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，去組成一臺完整的 PLC，以滿足控制系統(tǒng)對 PLC 的要求。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。 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。在此，不妨把 PLC 的模塊組成當(dāng)作所有 PLC 的結(jié)構(gòu)性能。規(guī)模大的 PLC 指令條數(shù)多，指令的功能也強(qiáng)，才能應(yīng)付對點(diǎn)數(shù)多的系 統(tǒng)進(jìn)行控制的需要。所以，規(guī)模大，所使用的模塊也多。如控制規(guī)模為 1024 點(diǎn)，那就得有 1024 條 I/O電路。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)存儲區(qū)。規(guī)模大，用戶程序長，要求有更大的用戶存儲區(qū)。所以，大型 PLC 的工作速度總是比小的要快。因?yàn)橐?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(shí)間，也必然會延長 PLC 對輸入信號的響應(yīng)。 （二） 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(diǎn)及對多少路模擬進(jìn)行控制?？刂撇患皶r(shí)，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。性能高的、大型的 PLC 響應(yīng)點(diǎn)數(shù)更多。 這個(gè)效果可從兩個(gè)方面來衡量：一是能否對幾個(gè)輸入信號作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。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。對急需處理的輸人信號延遲多長時(shí)間 PLC 能予以響應(yīng)，要另作要求。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。不理想時(shí)，還要多延長一個(gè)周期。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，最理想的情況也要延遲一個(gè) PLC 運(yùn)行程序的周期。并隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)時(shí)間還在縮短。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)間來衡量這個(gè)速度。少的幾十條，多的幾百條。不同的 PLC。速度高了，才可能通過運(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。 了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們在購買程控器時(shí)就有了一個(gè)基本配置的概念，做到既經(jīng)濟(jì)又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳 PLC 的基本性能指標(biāo) 吉林師范大學(xué)應(yīng)用工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 7 頁共 62 頁 可編程控制器 的基本性能可用如下八條予以概括： （一） 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(yīng)速度。 3. 存儲設(shè)備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失，如 EPROM、 EEPROM 寫入器等。 2. 監(jiān)控設(shè)備：有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。 （七）外部設(shè)備 外部設(shè)備是 PLC 系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類 1. 編程設(shè)備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況?，F(xiàn)在幾乎所有的 PLC 新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計(jì)算機(jī)一樣具有 RS232 接口，通過雙絞線、同 軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 網(wǎng)絡(luò)就是控制器 的觀點(diǎn)說法。 人機(jī)界面：最簡單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏） 式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。小編程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。 按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能 管 理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 模擬量：按信號類型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 I/O 分為開關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 I/O 模塊集成了 PLC的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。如果沒有一個(gè)良好的可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視，一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。 3) 計(jì)時(shí)器 4) 計(jì)數(shù)器 (3) 用戶程序存儲區(qū) 用戶 程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序，不同類型的 PLC 其存儲容量各不相同。 系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) 除了 I/O 映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)還包括 PLC 內(nèi)部各類軟設(shè)備 (邏輯線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等 )的存儲區(qū)，該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在 PLC 斷電時(shí)由內(nèi)部的鋰 電池供電，數(shù)據(jù)不會遺失，后者當(dāng) PLC 斷電時(shí)數(shù)據(jù)被清零 1) 邏輯線圈 與開關(guān)輸出一樣，每個(gè)邏輯線圈占用系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中的一個(gè)位，但不能直接驅(qū)動外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的繼電器，另外不同的PLC 還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。 (2)系統(tǒng) RAM 存儲區(qū) 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)包括 I/O 映象區(qū)以及各類軟設(shè)備如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器、等存儲器。 2 PLC 存儲空間的分配 雖然各種 PLC 的 CPU 的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù) PLC 的工作原理其存儲空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域： 系統(tǒng)程序存儲區(qū)； 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū) (包括 I/O 映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等 )； 用戶程序存儲區(qū)。 吉林師范大學(xué)應(yīng)用工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁共 62 頁 （ 2） EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種可擦除的只讀存儲器，在斷電情況下存儲器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變 (在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容 )。 CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC 的 重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模 存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器； 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。