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PLC特殊功能的特点

  目前，PLC除在传统的逻辑控制、顺序控制等通用领域广泛应用外，在过程控制、运动控制等特殊领域也已经被大量应用。特殊功能与通用功能比较，其主要区别在于程序处理方式、控制对象、控制范围3个方面。

  (1) 程序处理方式。作为PLC的特殊功能与特殊功能模块，为了提高处理速度，CPU对程序的处理可以不使用常规的“循环扫描”方式，用户程序的执行不再需要经过输入采样、执行指令、输出刷新3阶段，而是直接由PLC的操作系统进行处理。PLC的集成中断处理、高速计数与高速脉冲输出功能即属于这一范畴。

  对于部分特殊功能模块，其本身就带有独立的处理器、存储器等基本硬件与必要的软件，有的模块还可以独立使用，此类模块通常称为智能模块。PLC对智能模块的控制，只需要在用户程序中调用标准程序块(通常由Siemens公司提供，用户只需要在程序中调用)，并通过标准程序块向模块发送必要的控制指令或检测其处理结果。

  因此，总的说来，PLC特殊功能的处理速度通常比普通的顺序逻辑控制程序的处理速度更快，可以用于高速系统的控制。

  (2) 控制对象。通过使用特殊功能与特殊功能模块，PLC的控制对象可以从传统的开关量逻辑运算扩展到模拟量检测、控制等以往需要通过集散控制系统(DCS)解决的领域，还可以扩展到位置检测、位置控制、轨迹控制等以往需要通过数控系统(CNC)解决的领域。如S7系列PLC在这方面的特殊功能主要有模拟量输入(A/D转换)、模拟量输出(D/A转换)、模拟量闭环调节(PID调节)、位置检测、位置控制、多轴插补等。

  (3) 控制范围。使用特殊功能与特殊功能模块，PLC的控制范围可以超出控制对象本身，如借助于网络与通信手段，PLC可以与外部设备进行信息交换，实现网络链接与数据通信。S7系列PLC在这方面的特殊功能主要有各种通信处理功能、网络链接功能等。

  2. 特殊功能的实现形式

  为了降低成本、增强用户使用的灵活性，在PLC中经常将某些简单的功能，如高速计数、脉冲输出、模拟量输入/输出等，直接集成于PLC的CPU模块(或基本单元)上，此类实现形式统称为"PLC集成功能"。

  由于PLC结构、成本等方面的限制，集成功能的应用范围通常较狭隘，功能也相对较简单、多用于中小规格的PLC。如S7-200系列与S7-300系列中的紧凑型PLC模块即具备中断控制、高速计数、脉冲输出、模拟量输入/输出等简单特殊功能。

  对于过程控制、位置控制等场合所需要的复杂功能，一般都需要通过专门的模块才能实现。此类模块被称为特殊功能模块或功能模块。

  当采用特殊功能模块时，模块可以直接安装于PLC的机架上，或与PLC的扩展接口进行连接，以构成集中式PLC控制系统。

  根据不同的用途，特殊功能模块的内部组成与功能相差甚大。部分特殊功能模块本身就带有独立的处理器(CPU)、可编程门阵列(Field Programmable Gate Amy，FPGA)、存储器等组件。模块既可以通过PLC进行控制，也可以独立使用，甚至还可利用PLC的L/O模块进行输入/输出点的扩展，其性能与独立的控制装置相当。

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