西門子6gk1 500-0ea02總線連接器 西門子6gk1 500-0ea02總線連接器
潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司 上海詩慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者首先要知道程序執(zhí)行對(duì)于網(wǎng)絡(luò)速率的要求，當(dāng)然這也程序編寫者應(yīng)該提供的信息。在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制精度越高，其對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率的要求就越大，速率越慢，其對(duì)輸入輸出的讀寫也會(huì)減慢，必然增大因?yàn)樽x寫過程而發(fā)生的誤差。
在了解了該參數(shù)之后就有了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)。通訊速率的大小就決定了網(wǎng)絡(luò)的長度，可以參考西門子的相關(guān)資料，一般12mbs是100米，1.5百米。如果長度超過技術(shù)資料所允許的范圍，就一定不要吝嗇，增加一臺(tái)中繼，來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。如果從plc出來想形成星形結(jié)構(gòu)，也可以在主控制柜出來的位置增加一臺(tái)中繼。西門子profibus-dp總線連接器
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行階段、輸出刷新階段，如圖1所示。
圖1 plc執(zhí)行程序過程示意圖
1．輸入采樣階段
在輸入采樣階段，plc以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時(shí)輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。
2．程序執(zhí)行階段
在程序執(zhí)行階段，plc對(duì)程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，plc從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對(duì)于元件映象寄存器來說，其內(nèi)容會(huì)隨程序執(zhí)行的過程而變化。
3．輸出刷新階段
當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，plc將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
因此，plc在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)plc進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被 直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。這方式稱為集中采樣，即在一個(gè)掃描周期內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。
在用戶程序中如果對(duì)輸出結(jié)果多次賦值一次有效。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新。在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸出映象寄存器中。這種方式稱為集中輸出。
對(duì)于小型plc，其i/o點(diǎn)數(shù)較少，用戶程序較短，一般采用集中采樣、集中輸出的工作方式，雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但使plc工作時(shí)大多數(shù)時(shí)間與外部輸入/輸出設(shè)備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗*力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。
而對(duì)于大中型plc，其i/o點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶程序較長，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，可以采用定期采樣、定期輸出方式，或中斷輸入、輸出方式以及采用智能i/o接口等多種方式。
從上述分析可知，當(dāng)plc的輸入端輸入信號(hào)發(fā)生變化到plc輸出端對(duì)該輸入變化作出反應(yīng)，需要一段時(shí)間，這種現(xiàn)象稱為plc輸入／輸出響應(yīng)滯后。對(duì)一般的工業(yè)控制，這種滯后是*允許的。應(yīng)該注意的是，這種響應(yīng)滯后不僅是由于plc掃描工作方式造成，更主要是plc輸入接口的濾波環(huán)節(jié)帶來的輸入延遲，以及輸出接口中驅(qū)動(dòng)器件的動(dòng)作時(shí)間帶來輸出延遲，同時(shí)還與程序設(shè)計(jì)有關(guān)。滯后時(shí)間是設(shè)計(jì)plc應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意把握的一個(gè)參數(shù)。
為了提高plc的處理能力，要求plc具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前，有的plc的掃描速度可達(dá)0.1ms/k步左右。plc的掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。
在存儲(chǔ)容量方面，有的pl達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。
2．向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展
當(dāng)前中小型plc比較多，為了適應(yīng)市場的多種需要，今后plc要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展?，F(xiàn)已有i/o點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型plc，其使用32位微處理器，多cpu并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。
小型plc由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型plc置的i/o點(diǎn)數(shù)為8～16點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要，如三菱公司α系列plc。
3．plc大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力
為滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程i/o模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶cpu和存儲(chǔ)器的智能i/o模塊，既擴(kuò)展了plc功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了plc應(yīng)用范圍。
加強(qiáng)plc聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是plc技術(shù)進(jìn)步的潮流。plc的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是plc之間聯(lián)網(wǎng)通信，各plc生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是plc與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般plc都有通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，plc生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，plc已成為集散控制系統(tǒng)（dcs）*的重要組成部分。
4．增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力
根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在plc控制系統(tǒng)的故障中，cpu占5%，i/o接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于plc的內(nèi)部故障，它可通過plc本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測、處理；而其余80%的故障屬于plc的外部故障。因此，plc生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。
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