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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(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,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。
常見的PLC模塊有:
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)。
電源模塊,它為PLC運(yùn)行提供內(nèi)部工作電源,而且,有的還可為輸入信號提供電源。
I/O模塊,它包括I/O電路,并依點數(shù)及電路類型劃分為不同規(guī)格的模塊。
內(nèi)存模塊,它主要存儲用戶程序,有的還為系統(tǒng)提供輔加的工作內(nèi)存。在結(jié)構(gòu)上內(nèi)存模塊都是附加于CPU模塊之中。
底板、機(jī)架模塊,它為PLC各模塊的安裝提供基板,并為模塊間的聯(lián)系提供總線。若干底板間的聯(lián)系有的用接口模塊,有的用總線接口。不同廠家或同一廠家但不同類型的PLC都不大相同。
箱體式的小型PLC的主箱體就是把上述幾種模塊集成在一個箱體內(nèi)的,并依可能提供I/O點數(shù)的多少,劃分為不同的規(guī)格。
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。擴(kuò)展箱體也依I/O點數(shù)的多少劃分有不同的規(guī)格。
除上述模塊,PLC還有特殊的或稱智能或稱功能模塊。如A/D(模入)模塊、D/A(模出)模塊、高速計數(shù)模塊、位控模塊、溫度模塊等等。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。智能模塊的種類、特性也大不相同,性能好的PLC,這些模塊種類多,性能也好。
通訊模塊,它接人PLC后,可使PLC與計算機(jī),或PLC與PLC進(jìn)行通訊,有的還可實現(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)。通訊模塊代表PLC的組網(wǎng)能力,代表著當(dāng)今PLC性能的重要方面。
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。
除了模塊,PLC還有外部設(shè)備。
盡管用PLC實現(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。然而,要對PLC編程,要監(jiān)控PLC及其所控制的系統(tǒng)的工作狀況,以及存儲用戶程序、打印數(shù)據(jù)等,就得使用PLC的外部設(shè)備。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)。
PLC的外部設(shè)備有四大類:
編程設(shè)備:簡單的為簡易編程器,多只接受助記將編程,個別的也可用圖形編程(如日本東芝公司的EX型可編程控制器)。復(fù)雜一點的有圖形編程器,可用梯形圖語編程。有的還有的計算機(jī),可用其它高級語編程。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。編程器還可監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況,以進(jìn)行PLC用戶程序的調(diào)試。
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)。除了不能改變PLC的用戶程序,編程器能做的它都能做,是使用PLC很好的界面。性能好的PLC,這種外部設(shè)備已越來越豐富。
存儲設(shè)備:它用存儲用戶數(shù)據(jù),使用戶程序不丟失。這些設(shè)備,如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。而為實現(xiàn)這些存儲,相應(yīng)的就有存卡器、磁帶機(jī)、軟驅(qū)或ROM寫入器,以及相應(yīng)的接口部件。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施。
輸入輸出設(shè)備:它用以接收信號或輸出信號,便于與PLC進(jìn)行人機(jī)對話。輸入的有條碼讀入器,輸入模擬量的電位器等。輸出的有打印機(jī)、編程器、監(jiān)控器雖也可對PLC輸入信息,從PLC輸出信息,但輸入輸出設(shè)備實現(xiàn)人機(jī)對話更方便,可在現(xiàn)場條件下實現(xiàn),并便于使用。隨著技術(shù)進(jìn)步,這種設(shè)備將更加豐富。
外部設(shè)備已發(fā)展成為PLC系統(tǒng)的不可分割的一個部分。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。
4內(nèi)存容量
PLC內(nèi)存有用戶及系統(tǒng)兩大部分。用戶內(nèi)存主要用以存儲用戶程序,個別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。系統(tǒng)內(nèi)存是與CPU配置在一起的。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)存大小與可存儲的用戶程序量有關(guān)。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。從發(fā)展趨勢看,內(nèi)存容量總是在不斷增大著。大型PLC的內(nèi)存容量可達(dá)幾十k,以至于一百多k。系統(tǒng)內(nèi)存對于用戶,主要體現(xiàn)在PLC能提供多少內(nèi)部器件。不同的內(nèi)部器件占據(jù)系統(tǒng)內(nèi)存的不同區(qū)域。在物理上并無這些器件,僅僅為RAM。但通過運(yùn)行程序進(jìn)行使用時,給使用者提供的卻實實在在有這些器件。
內(nèi)存器件種類越多,數(shù)量越多,越便于PLC進(jìn)行種種邏輯量及模擬控制。它也是代表 PLC性能的重要指標(biāo)。
PLC內(nèi)部器件有:
I/O繼電器,或稱映射區(qū)。它與PLC所能控制的I/O點數(shù)及模擬量的路數(shù)直接相關(guān)。
內(nèi)部繼電器數(shù),有的稱為標(biāo)志位數(shù),代表著PLC的內(nèi)部繼電器數(shù)。它與I/O繼電器區(qū)相聯(lián)系著,有時與后者相聯(lián)系進(jìn)行處理。內(nèi)部繼電器多,便于PLC建立復(fù)雜的時序關(guān)系,以實現(xiàn)多種多樣的控制要求。一般講,內(nèi)部繼電器數(shù)比I/O繼電器要多得多。
有的內(nèi)部繼電器還可丟電保持,即它的狀態(tài)(ON或OFF)、PLC丟電后,靠內(nèi)部電池仍予以保持。再上電后可繼續(xù)丟電前的狀態(tài)。保持繼電器可增強(qiáng)PLC控制能力,特別對記錄故障,故障排除后恢復(fù)運(yùn)行,更顯得有用。
定時器,可進(jìn)行定時控制。定時值可任意設(shè)定。定時器有多少,設(shè)定范圍有多大,設(shè)定值的分辨率又是多少,這些都代表定時器件的性能。
計數(shù)器,可進(jìn)行計數(shù),到達(dá)某設(shè)定計數(shù)值可發(fā)送相應(yīng)信號。可進(jìn)行什么樣的計數(shù),計數(shù)范圍多大,怎么設(shè)定,有多少計數(shù)器,則是PLC計數(shù)器性能的代表指標(biāo)。
數(shù)據(jù)存儲區(qū),用以存儲工作數(shù)據(jù)。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*的。這個存儲區(qū)的大小代表PLC的性能也是越大越好。趨勢也是越來越大。小型機(jī)也如此。如日本OMRON公司的CQM1機(jī),其DM區(qū)就有6k字。而過去同是小型機(jī)的C60P的DM區(qū)才64個字。大型機(jī)的DM可達(dá)10K以至幾十K。
此外還有其它一些內(nèi)部器件,了解某PLC性能時,也都必須掌握它。
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