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PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。对PLC的分类,通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。
1.按结构形式分类
根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。
(1)整体式PLC 整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内, 具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC一般采用这种整体式结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口,以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等,没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。
(2)模块式PLC 模块式PLC是将PLC各组成部分,分别作成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。
还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓叠装式PLC。叠装式PLC其CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆进行联接,并且各模块可以一层层地叠装。这样,不但系统可以灵活配置,还可做得体积小巧。
2.按功能分类
根据PLC所具有的功能不同,可将PLC分为低档、中档、高档三类。
(1)低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能,还可有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。
(2)中档PLC 除具有低档PLC的功能外,还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID控制等功能,适用于复杂控制系统。
(3)高档PLC 除具有中档机的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC机具有更强的通信联网功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。
3.按I/O点数分类
根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类。
(1).小型PLC——I/O点数< 256点;单CPU、8位或16位处理器、用户存储器容量4K字以下
控制系统在引入PLC时,应根据控制对象选择PLC的型号,但是在选择时请注意以下几点:
【PLC机型选择要点】
◆ 控制规模(I/O点数)
根据不同的控制规模,必要的输入输出点数(I/O)不同。
但是也应考虑到将来的改造要求、保留有适当的余量,再计算必要的
输入输出点数、选择较佳的机型。如果点数不足,则无法进行控制。
请注意千万不要导致点数不足。
FP0 32点型: 输入16点 输出16点 = 合计32点
: 较大点数128点
◆ 指令处理速度
指令的处理速度是决定程序处理时间(机械的速度)的重要因素。
当编写比较长、比较复杂的程序时请注意处理速度。
(但是近年的PLC已经被高速化,用于通常用途时基本不存在处理速度的问题。)
FP系列较新机型 FP2SH的基本指令的处理速度为30纳秒
30纳秒 = 0. 000 000 030 秒
◆ 程序容量
PLC的程序容量以[步(step)]为单位表示。
程序是决定机械动作的重要因素。所必须的程序随控制内容的不同而不同,但至少
需要输入输出点数100倍左右的程序容量。
FP0 32点型 = 5000步 FP1是日本松下电工生产的小型PLC,该产品有C14、C16、C24、C40、C56、C72多种规格,形成系列化。虽然是小型机性能价格比却很高,特别适合于中小企业。本书配套实验机型号为FP1—C40。下面以此机型为例详细介绍其规格及系统构成,以期举一反三触类旁通。
FP1硬件配置除主机外还可加I/O扩展模块,A/D(模/数转换)、D/A(数/模转换)模块等智能单元。较多可配置几百点,机内有高速计数器,可输入频率高达10kHz的脉冲,并可同时输入两路脉冲,还可输出频率可调的脉冲信号(晶体管输出型)。该机型具有8个中断源的中断**权管理。允许输入较小脉冲宽度为0.5ms。可调输入延时滤波功能可以使输入响应时间随外围设备情况而调节,调节范围在1~128ms之间。手动拨盘式寄存器功能,可通过调节面板上的电位器,使特殊寄存器DT9040~9043中的数值在0~255间改变,实现从外部进行输入设定。此外,该机型还具有强制置位、强制复位控制功能、口令保护功能、固定扫描时间设定功能、时钟/日历控制功能等。该机配有RS—232和RS—422接口,可实现PLC与计算机通信,并可直接在计算机上用几种方式编制程序。
FP1有190多条功能指令,除基本逻辑运算外还可进行 、-、�、�等四则运算。有8位、16位、32位数字处理功能,并能进行多种码制变换。FP1还有中断、子程序调用、凸轮控制、高速计数、字符打印、步进指令等特殊功能指令。
FP1监控功能很强,可实现梯形图监控、列表继电器监控、动态时序图监控(可同时监控16个I/O点的时序)具有几十条监控命令,多种监控方式。指令和监控结果可用日、英、德、意四种文字显示。另外还有链接单元,例如用于远程信息交换的I/O bbbb单元;用于PLC与计算机间通信的C—NET适配器。表3-1列出了FP1系列PLC的主要产品规格。表3-2列出了FP1-C40产品的基本性能