PLC的八大基本性能

    PLC的基本性能可用如下8条概括。    1．工作速度    工作速度是指PLC的CPU执行指令的速度及对亟需处理的输入信号的响应速度，是PLC工作的基础，常以PLC执行一条基本指令的时间来衡量这个速度。这个时间越短越好，已从微秒级缩短到零点微秒级，并随微处理器的技术进步而进一步缩短。    工作速度关系到PLC对输入信号的响应速度，是PLC对系统控制是否及时的关键因素。控制不及时，就不可能准确可靠，特别是对一些需作快速响应的系统来说尤其重要。这就是把工作速度作为PLC第一指标的原因。    2．控制规模    控制规模代表PLC的控制能力，看其能对多少个I/O点及对多少路模拟进行控制。控制规模与速度有关，规模越大，要求速度越快。控制规模还与内存区的大小有关，规模越大，要求有更大的用户存储区。    控制规模还与I/O电路数有关，规模越大，所需用的模块越多。控制规模还与PLC指令系统有关，规模越大，要求PLC指令条数越多、功能越强。    控制规模是对PLC其他性能指标起着制约作用的指标，也是PLC划分为微、小、中、大和特大型的依据。    3．组成模块    PLC的结构虽有箱体及模块式之分，但箱体本质上也是模块，不妨把PLC的模块组成当作所有PLC的结构性能。该性能含义是指某型号PLC具有多少种模块、各种模块都有什么规格，并各具什么特点。    一般规模大、档次高的PLC的模块的种类、规格也多，反映其特点的性能指标也高，但模块功能则单一、专业。而小型、档次低的PLC的模块种类、规格也少，指标也低，但功能多样，以至于集成为箱体。    组成PLC的模块是硬件基础，只有弄清所选用的PLC都具有哪些模块及其特点，才能正确选用模块，去组成一台完整的PLC，以满足控制系统对PLC的要求。    掌握PLC的性能，一定要了解它的模块，并通过了解模块的性能，去弄清楚PLC的性能。除了模块，PLC还有影响性能的编程、监控、存储、I/O等4类外部设备。    4．内存容量    PLC内存分用户和系统两大部分。用户内存主要用以存储用户程序，个别的还将其中的一部分划为系统所用；系统内存与CPU配置在一起，CPU既要具备访问这些内存的能力，还应提供相应的存储介质。    用户内存的大小与可存储的用户程序量有关。内存大，可存储的程序量大，也就能够进行更为复杂的控制。从发展趋势看，内存容量总是在不断增大，大型PLC的内存容量可达几十K，以至于一百多K。系统内存对于用户，主要体现在PLC能提供多少内部器件，不同的内部器件占据系统内存的不同区域，在物理上并无这些器件，仅仅为RAM，但通过运行程序进行使用时，给使用者提供的却实实在在有这些器件。    包括I/O继电器（映像区）、内部继电器（标志位）、定时器、计数器、数据存储区等内存器件种类越多、数量越多，越便于PLC进行各种逻辑量、模拟量、脉冲量及信息（组态）的控制，它也是代表PLC性能的重要指标。内部器件也是PLC指令的操作数，不弄清楚它就无法编程。    5．指令系统    PLC有多少条指令，各条指令又具有什么功能，是了解与使用PLC的重要方面。PLC指令繁多，但常用的就以下几类。    (1)基本逻辑指令，用于处理逻辑关系、实现逻辑控制，不论什么样的PLC都有该指令。    (2)数据处理指令，用于处理数据，如译码、编码、传送、移位等。    (3)数据运算指令，用于进行数据的算术运算、整型数计算、浮点数运算、函数运算和逻辑量运算等。    (4)流程控制指令，用以控制用户程序运行流程，相应改变从零地址开始执行的顺序推进，运用得好可使程序简练、便于调试与阅读。    (5)状态监控指令，用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态，对提高PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。    (6)通信指令与相应协议。    并不是所有的PLC都有上述几类的指令，也不是所有的PLC只有上述几类指令。但从中可大致看出指令的多少及功能是如何影响PLC的性能的。    6．支持软件    为了便于编制PLC程序，多数PLC厂家都开发了有关的计算机支持软件。PLC实际上所能识别的只是机器语言，之所以能使用一些助记符语言、梯形图语言、流程图语言，以至BASIC、C等高级语言，全靠为使用这些语言而开发的种种软件来进行转换。    编写转换软件的工作量很大，应由厂家开发与提供，如GE-FANAC系列的PLC提供可用C语言编程的软件，S7-200、1200、300/400分别有STEP 7-Micro/WIN、STEP 7-Basic、STEP 7等编程软件。    理论上，进一步使用自然语言编程也是完全可能的。不仅编制PLC程序需要支持软件，监控PLC运行，特别是监视PLC所控制的系统的工作状况也需要支持软件。多数支持编程的软件都有监视PLC工作的功能。此外，也有专用于监控PLC工作的软件，它多与PLC的监视终端联合使用。有的PLC厂家或第三方厂家还开发了使用PLC的组态软件，用以实现计算机对PLC控制系统的监控，以及与PLC交换数据。    PLC支持软件越来越丰富、功能越来越强大、界面越来越友好，它的情况如何，已成为评判PLC性能的指标之一。    7．可靠控制    为使PLC能可靠工作，PLC厂家在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，对一些具有特殊可靠要求的PLC，还有相应的特殊的措施，如热备、冗余等，这在介绍PLC的特点时已作了叙述。可靠措施的目的是增加PLC平均故障间隔时间MTBF (Mean Time Between Failure)及减少PLC的平均修复时间MTTR (Mean Time To Repair)，以提高PLC的有效度A (Availability)=MTBF/(MTBF+MTTR)，而MTBF+MTTR=MTTF被称为平均无故障时间( Mean Time to Failure).    鉴于可靠工作对PLC而言至关重要，故有关提高MTBF及降低MTTR的措施如何，以及PLC的MTBF与MTTR值也成为评价PLC性能的重要指标。    8．经济指标    以上7条都是PLC的技术性能，使用PLC时还要考虑经济指标。经济是基础，经济上不划算，就不能带来经济效益，使用PLC也就没有基础。经济指标最简单的就是看价格，还要看供货及时、资料齐全与否，看售后技术服务等。    对经济指标还要作综合分析，要看使用了PLC能否带来效益，然后再分析使用哪个厂家的PLC效益会更好些。