四、PLC的基本性能指標
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)行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應(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(yīng)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,最理想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(yīng)。對一般的輸入信號,這個延遲雖可以接受,但對急需響應(yīng)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(yīng),要另作要求。
為了處理急需響應(yīng)的輸入信號,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(yīng);二是快速響應(yīng)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(yīng),快速響應(yīng)時間僅幾個毫秒。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點數(shù)更多。
工作速度關(guān)系到PLC對輸入信號的響應(yīng)速度,是PLC對系統(tǒng)控制是否及時的前提。控制不及時,就不可能準確與可靠,特別是對一些需作快速響應(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(yīng)。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(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)。
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(yīng)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。
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的模塊組成當作所有PLC的結(jié)構(gòu)性能。
這個性能含義是指某型號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。
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,反映它的特點的性能指標也高。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,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。