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運(yùn)算速度高速化也是日本PLC系統(tǒng)追求的一個(gè)重要目標(biāo)。由于目前PLC的CPU模塊競相采用32位RISC芯片,運(yùn)算速度大為提高。一般基本指令的執(zhí)行速度均達(dá)到數(shù)十個(gè)納秒(ns),如三菱電機(jī)的Q02HCPU其輸入指令的執(zhí)行時(shí)間為34ns,富士電機(jī)MICREX-SX系列SPH300達(dá)20ns,橫河電機(jī)的FA-M3系列的F3SP59-7S其輸入指令的執(zhí)行時(shí)間為17.5ns。僅看一種指令的執(zhí)行時(shí)間并不能完整地說明問題。日本電機(jī)工業(yè)會(日本電機(jī)工業(yè)的行業(yè)協(xié)會)JEMA一直倡導(dǎo)用PCmix值(即PLC的處理時(shí)間性能表示指標(biāo),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(yùn)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(yīng)用程序所使用的指令的頻繁程度的統(tǒng)計(jì)平均值計(jì)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(yùn)算指令21%,定時(shí)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(yùn)算指令,比較指令6%),其它指令7%。仍以三菱電機(jī)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(kuò)展,運(yùn)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(jì)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(jī)為例,是因?yàn)樗?/span>PLC的*占日本的50%以上,為日本的zui大PLC供應(yīng)廠商,因而具有相當(dāng)?shù)牡湫托浴M瑫r(shí),通過軟件技術(shù)提升PLC操作系統(tǒng)的水平,實(shí)現(xiàn)了事件中斷的高速響應(yīng)(200微秒)功能,高速計(jì)數(shù)功能,0.5毫秒(三菱電機(jī)的小Q系列PLC)、甚至0.2毫秒(橫河電機(jī)的的FA-M3系列PLC)的恒定掃描時(shí)間功能
與外部設(shè)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(shí)間就會增加。這種數(shù)據(jù)交換的時(shí)間的增加,在一定程度上會使PLC的掃描時(shí)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(jī)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(shù)實(shí)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(gè)字所需的時(shí)間;通過向與系統(tǒng)總線相連接的模塊實(shí)現(xiàn)全局傳送,即針對多個(gè)模塊同時(shí)傳送同一數(shù)據(jù),有效地用活了系統(tǒng)總線。
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