通信功能是指PLC是否具有通信能力以及具有何种通信能力。一般可分为远程I/O通信、计算机通信、点到点通信、高速总线、MAP网等。当前,通信能力是衡量PLC性能的一项主要指标。
运行速度是指操作处理时间的长短,可以用基本指令执行时间来衡量,时间越短越好,一般在微秒级以下。指令的功能越强,说明PLC的性能越佳。
元件种类和数量的多少不仅反映了PLC的性能,也说明了PLC的规模。I/O元件的数量说明了PLC的输入输出能力;I/O元件的种类(直流、交流、模拟量、高速计数、定位、PID)多少,说明了PLC性能的高低。
3.主要性能指标介绍
1)存储容量
这里的存储容量指用户程序存储器的容量。存储容量决定了PLC可以容纳的用户程序的大小,一般以字节为单位计算。每1024字节为1KB。中、小型PLC的存储容量一般在8KB以下,大型PLC的存储容量可达到256KB~2MB。也有的PLC用存放用户程序指令的条数来表示容量,一般中、小型的PLC存储指令的条数为2000条。
2)输入/输出(I/O)点数
I/O点数指输入点数及输出点数之和。I/O点数越多,外部可接入的输入器件和输出器件就越多,控制规模就越大,因此I/O点数是衡量PLC规模的指标。国际上流行将I/O总点数在64点及以下的PLC称为微型PLC;64~256点的称为小型PLC;256~2048点的称为中型PLC;2048点以上的称为大型PLC。
3)扫描速度
扫描速度是指PLC执行程序的速度。一般以执行1KB所用的时间来衡量扫描速度。不同功能的指令执行速度差别较大,目前也有以布尔指令的执行速度来表征PLC工作的快慢。有些品牌的PLC在用户手册中给出执行各种指令所用的时间,可以通过比较各种PLC执行类似操作所用的时间来衡量PLC工作速度的快慢。
4)指令的功能和数量
指令功能的强弱及数量的多少体现了PLC能力的强弱。一般来说编程指令种类及条数越多,处理能力、控制能力就越强,用户程序的编制也就越容易。
5)内部元件的种类及数量
在编制程序时,需要用到大量的内部元件来存储变量、中间结果、定时计数信息、模块设置参数及各种标志位等。这类元件的种类及数量越多,表示PLC的信息处理能力越强。
6)智能单元的数量
CPU模块相当于PLC的大脑,能根据用户程序逻辑监视输入并更改输出。用户程序可以包含布尔运算、计数、定时、复杂数学运算以及与其他智能设备的通信。
2.信号板
每块CPU模块内可以安装1块信号板(Signal Board,SB),安装后不会改变CPU模块的外形和体积。可以选择添加具有1路模拟量输入或输出的信号板、具有2路开关量输入/2路开关量输出的信号板、提供RS485/RS232接口的通信扩展板或者用于实时时钟长期备份的电池板。
3.信号模块
信号模块(SM)包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块。数字量输入模块、数字量输出模块合称为I/O模块或开关量模块DI/DQ,模拟量输入模块、模拟量输出模块合称为AI/AQ模块。PLC*多可扩展6个信号模块。
信号模块是CPU联系外部现场设备的桥梁。输入模块用来采集与接收各种输入信号,如接收从按钮、开关、继电器等传来的数字量输入信号和各种变送器提供的电压、电流信号,以及热电阻、热电偶等信号。
输出模块用来控制现场的各种控制设备,如接触器、继电器、电磁阀等数字量控制以及调节阀、变频器等模拟量控制。
CPU模块内部工作电压一般是DC 5V,为防止外部的尖峰电压和干扰噪声损害CPU模块,在信号模块中,常用光电隔离或继电器等器件隔离PLC内部电路与外部的输入、输出电路。
4.通信扩展模块
S7-200 SMART PLC可以通过EM DP01通信扩展模块实现PROFIBUS DP通信。
5.精简系列面板
S7-200 SMART PLC支持Comfort HMI、SMART HMI、Basic HMI和Micro HMI。
6.编程软件
STEP7-Micro/WIN SMART是西门子公司专门为S7-200 SMART PLC设计的编程软件,它为用户提供了一个友好的环境,供用户开发、编辑和监视控制应用所需的逻辑。
STEP7-Micro/WIN SMART提供3种程序编辑器(LAD、FBD和STL),用于方便高效地开发适合用户应用的控制程序。
为帮助用户找到所需信息,STEP7-Micro/WIN SMART提供了内容丰富的在线帮助系统。
1.2.2 CPU模块
CPU模块有多种型号,它们提供了各种各样的特征和功能,这些特征和功能可帮助用户针对不同的应用创建有效的解决方案。
S7-200 SMART V2.3 CPU系列包含12种型号,分属2条产品线:紧凑型产品线和标准型产品线。CPU标识符的首字母指示产品线,紧凑型用“C”表示,标准型用“S”表示。标识符的第2个字母指示交流电源/继电器输出(R)或直流电源/直流晶体管(T)。标识符中的数字用于指示板载数字量I/O点数。
新的紧凑型号由小写字符“s”(**串行端口)后加I/O点数指示。
CPU的外部接线图
CPU SR20 AC/DC/继电器型的外部接线。输入回路一般使用图中标注为①的CPU内置的DC 24V传感器电源,需要去除图中标出的外接DC电源,将输入回路的1M端子与DC 24V传感器电源的M端子连接,将内置的DC 24V电源的L+端子接到外部触点的公共端。
输出回路需按图串接所需的外接电源,一端接负载公共端,一端接L端。
浔之漫智控技术(上海)有限公司
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2.CPU集成的工艺功能
S7-200 SMART集成的工艺功能包括高速计数器、高速脉冲输出和PID控制等。
上海西门子全国数控系统一级代理商
1)高速计数器
SR和ST型CPU的高速计数器(HSC)数量分别为4个和6个。新的CRs型CPU配有4个HSC。
SR/ST30 CPU现已针对HSC4使用高速输入I0.6和I0.7,比其他SR/ST型CPU多1个200kHz计数器。
2)高速脉冲输出
各种型号的CPU*多有3路高速脉冲输出,CPU的高速脉冲输出*高频率为100kHz。
3)用于闭环控制的PID功能
PID功能用于对闭环过程进行控制,建议PID控制回路的个数不要超过8个。