西門子EM223CN擴展模塊6ES7223-1BF22-0XA8

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運算速度高速化也是日本PLC系統(tǒng)追求的一個重要目標。由于目前PLC的CPU模塊競相采用32位RISC芯片,運算速度大為提高。一般基本指令的執(zhí)行速度均達到數(shù)十個納秒(ns),如三菱電機的Q02HCPU其輸入指令的執(zhí)行時間為34ns,富士電機MICREX-SX系列SPH300達20ns,橫河電機的FA-M3系列的F3SP59-7S其輸入指令的執(zhí)行時間為17.5ns。僅看一種指令的執(zhí)行時間并不能完整地說明問題。日本電機工業(yè)會(日本電機工業(yè)的行業(yè)協(xié)會)JEMA一直倡導用PCmix值(即PLC的處理時間性能表示指標,用1微秒執(zhí)行的基本指令和數(shù)據(jù)處理指令的平均次數(shù)來表示)來衡量PLC的運算速度。所謂1微秒執(zhí)行的基本指令和數(shù)據(jù)處理指令的平均次數(shù),是按PLC應用程序所使用的指令的頻繁程度的統(tǒng)計平均值計算的。一般是基本指令占54%(其中輸入指令占17%,輸出指令13%,邏輯運算指令21%,定時器輸出3%),數(shù)據(jù)處理指令占39%(其中傳送指令占25%,四則函數(shù)運算指令,比較指令6%),其它指令7%。仍以三菱電機的小Q系列為例,其中的Q25HCPU的PCmix值是10.3,比A2UHCPU-S1快5倍(為2.0),比A2SHCPU快20倍多(PCmix值為0.5)。隨著PLC的功能擴展,運算指令、文字處理指令、通信指令等用的越來越多,各種指令的使用頻率也會發(fā)生一定的變化,PCmix值的計算也會有所變化。這里順便提一下,之所以要多次舉三菱電機為例,是因為它的PLC的*占日本的50%以上,為日本的zui大PLC供應廠商,因而具有相當?shù)牡湫托浴M瑫r,通過軟件技術提升PLC操作系統(tǒng)的水平,實現(xiàn)了事件中斷的高速響應(200微秒)功能,高速計數(shù)功能,0.5毫秒(三菱電機的小Q系列PLC)、甚至0.2毫秒(橫河電機的的FA-M3系列PLC)的恒定掃描時間功能
與外部設備的數(shù)據(jù)交換速度高速化。
PLC的CPU模塊通過系統(tǒng)總線(一般做在基板的印刷電路上)與裝插在基板上的各種I/O模塊、特殊功能模塊、通信模塊等交換數(shù)據(jù),裝插的模塊越多,CPU模塊與那些模塊之間的數(shù)據(jù)交換的時間就會增加。這種數(shù)據(jù)交換的時間的增加,在一定程度上會使PLC的掃描時間加長。因此,有必要采取以下措施使系統(tǒng)總線傳輸速度高速化:增加系統(tǒng)總線的帶寬使一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增多,例如三菱電機的小Q系列PLC,增加了系統(tǒng)總線的帶寬,使所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量是以前的2倍;在系統(tǒng)總線存取的方式上,采用連續(xù)成組傳送技術實現(xiàn)連續(xù)數(shù)據(jù)的高速批量傳送,大大縮短了存取每個字所需的時間;通過向與系統(tǒng)總線相連接的模塊實現(xiàn)全局傳送,即針對多個模塊同時傳送同一數(shù)據(jù),有效地用活了系統(tǒng)總線。