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PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序,并固化在 ROM 内,用户不可以访问和修改。系统程序相当于 PC的操作系统,它关系到 PLC的性能,同时,它使PLC具有基本的智能,能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序包括系统管理程序、用户指令解释程序、系统监控程序、标准程序模块与系统调用以及各种系统参数等。其中,系统程序质量的好坏,很大程度上决定了PLC的性能,其内容主要包括三部分:部分为系统管理程序,主管控制PLC的运行,使整个PLC按部就班地工作。二部分为用户指令解释程序,通过用户指令解释程序,将PLC的编程语言变为机器语言指令,再由CPU 执行这些指令。三部分为标准程序模块与系统调用,包括许多不同功能的子程序及其调用管理程序,如完成I/O及特殊运算等的子程序。PLC的具体工作都是由这部分程序来完成的,这部分程序的多少决定了PLC性能的强弱。
用户存储器包括用户程序存储器(程序区)、功能存储器(数据区)和参数区。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序;用户程序存储器根据需要可选择不同的存储器单元类型。用户功能存储器是用来存放(记忆)用户程序中使用的ON/OFF状态、数值数据等,它构成PLC的各种内部器件,也称“软元件”。参数区主要存放CPU组态数据,例如,I/OCPU组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等。用户存储器容量的大小,关系到用户程序容量的大小和内部器件的多少,是反映PLC性能的重要指标之一。
PLC通常使用以下几种物理存储器:
(1)随机存取存储器(RAM)用户可以用编程装置读出RAM中的内容,也可以将用户程序写入RAM,因此RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器,它的电源中断后,储存的信息将会丢失。RAM的工作速度高、价格便宜、改写方便。在关断 PLC的外部电源后,可以用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据。锂电池可以用1年~3年,需要换锂电池时,由PLC发出信号,通知用户。现在部分PLC仍用RAM来储存用户程序。
(2)只读存储器(ROM)ROM的内容只能读出,不能写入,它是非易失性的,电源切断后,仍能保存储存的内容。ROM用来存放PLC的系统程序。
(3)电擦除可编程的只读存储器(EEPROM)EEPROM是非易失性的,但是可以用编程装置对它编程,兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点,但是将信息写入它所需的时间比RAM长得多。EEPROM用来存放用户程序和需长期保存的重要数据,存储器的信息可保留10年以上。
1.向高速度、大容量方向发展
为了提高PLC的处理能力,要求PLC具有好的响应速度和大的存储容量。目前,有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。
在存储容量方面,有的PLC高可达几十兆字节。为了扩大存储容量,有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。
2.向大型、小型两个方向发展
当前中小型PLC比较多,为了适应市场的多种需要,今后PLC要向多品种方向发展,特别是向大型和小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行工作和大容量存储器,功能强。
小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展,使配置加灵活,为了市场需要已开发了各种简易、经济的小型微型PLC,小配置的I/O点数为8~16点,以适应单机及小型自动控制的需要,如三菱公司α系列PLC。
3.PLC大力开发智能模块,加强联网通信能力
为满足各种自动化控制系统的要求,近年来不断开发出许多功能模块,如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块,既扩展了PLC功能,又使用灵活方便,扩大了PLC应用范围。
加强PLC联网通信的能力,是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类:一类是PLC之间联网通信,各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段;另一类是PLC与计算机之间的联网通信,一般PLC都有**通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力,PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准,以构成大的网络系统,PLC已成为集散控制系统(DCS)不可缺少的重要组成部分。
4.增强外部故障的检测与处理能力
根据统计资料表明:在PLC控制系统的故障中,CPU占5%,I/O接口占15%,输入设备占45%,输出设备占30%,线路占5%。**项共20%故障属于PLC的内部故障,它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理;而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此,PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的**智能模块,进一步提高系统的可靠性。
5.编程语言多样化
在PLC系统结构不断发展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富,功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外,为了适应各种控制要求,出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的**语言(BASIC、C语言等)等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。
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