26

Частота следования импульсов может достигать нескольких мегагерц. Даже если процессор ПЛК обладает достаточным быстродействием, непосредственный подсчет импульсов в пользовательской программе будет весьма расточительным по времени. Здесь желательно иметь специализированный аппаратный входной блок, способный провести первичную обработку и сформировать, необходимые для прикладной задачи, величины.

Вторым распространенным специализированным типом входов являются входы способные очень быстро запускать заданные пользовательские задачи с прерыванием выполнения основной программы.

2.3Выходы ПЛК

2.3.1Дискретные выходы

Один дискретный выход ПЛК способен коммутировать один электрический сигнал. Также как и дискретный вход, с точки зрения программы это один бит информации, принимающий состояния «ИСТИНА» или «ЛОЖЬ» (смотрите раздел 2.2 «Входы ПЛК»)

Простейший дискретный выход ПЛК выполняется в виде контактов реле. Такой выход достаточно удобен в применении и прост. Однако он обладает характерными недостатками реле – ограниченный ресурс, низкое быстродействие, разрушение контактов при работе на индуктивную нагрузку. Альтернативным решением дискретного выхода является электронный силовой элемент, который выполняется по бесконтактной схеме (транзистор – для нагрузки постоянного тока, симистор – для нагрузки переменного тока). Схема ключа, как правило, содержит индивидуальную светодиодную индикацию, гальваническую развязку и элементы защиты от ошибочного включения и короткого замыкания нагрузки.

Практика эксплуатации доказала нецелесообразность сосредоточения в корпусе ПЛК большого числа силовых коммутирующих элементов. Оптимальным решением является установка силовых коммутирующих приборов максимально близко к нагрузке. В результате, сокращается длина силовых монтажных соединений, снижается стоимость монтажа, упрощается обслуживание, уменьшается уровень электромагнитных помех. Поэтому наиболее широким

27

спросом пользуются дискретные выходы средней мощности (до

1А, 24В).

Светодиодные индикаторы включения выходов питаются от ПЛК. Это упрощает отладку программы управления без подключения оборудования.

Благодаря применению специальных узлов защиты, дискретный выход контроллера обладает очень высокой надежностью.

2.3.2 Аналоговые выходы

Как и в случае с аналоговыми входами для управления аналоговыми сигналами ПЛК может обладать встроенными аналоговыми выходами или использовать дополнительно подключаемые модули расширения или адаптеры (смотри раздел 4.2).

Примечание

−Практика показывает, что аналоговые выходы менее надежные, чем дискретные, поэтому при конфигурации системы полезно иметь некоторый запас по количеству аналоговых выходов (то же можно сказать и о входах).

−Также полезно иметь запас по количеству дискретных входов/выходов, т.к. часто бывает необходимо подключить уже на стадии эксплуатации дополнительное оборудование, не прибегая к покупке дополнительных модулей расширения. Таким образом, разумно иметь примерно 20% запас свободных каналов.

2.4Время реакции – быстродействие

2.4.1Факторы, влияющие на быстродействие

Быстродействие – это основополагающий фактор, влияющий на выбор ПЛК. Примером быстродействия может служить то время, которое требуется человеку для осмысления ответа на поставленный вопрос или для принятия решения. Так и ПЛК необходимо некоторое время для обработки текущего состояния. Для некоторых приложений этот параметр может не являться критическим, и выбор того или иного значения быстродействия должен сопоставляться с реальными требованиями приложения. Так и для контроллера время реакции зависит, как от числа опрашиваемых входов/выходов, так и от производительности самого процессора.

28

Давайте попробуем проанализировать эту ситуацию. Факторы, влияющие на время реакции контроллера, изображены в виде схемы на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Время реакции или быстродействие ПЛК

2.4.2 Действительное быстродействие ПЛК

Теперь, когда мы получили представление о том, как работает контроллер, давайте посмотрим, что в действительности происходит в ПЛК при обработке текущих состояний входов, и как это влияет на время срабатывания выходов. Разберем три типичных случая переключения входов ПЛК, приведенных на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Пример переключения входов ПЛК

29

1)ПЛК не зафиксировал переключение входа (Х1). Это произошло потому, что переключение произошло после обработки контроллером состояний входов. А значит, контроллер сможет выполнить операцию, соответствующую входу (Х1) только на следующим цикле опроса.

2)ПЛК не зафиксировал переключение входа (Х2). Следовательно, если котроллер должен был выключить выход (Y1) при одновременном включении входа (Х1) и входа (Х2), то это с обытие не было обработано контроллером и операция не выполнена.

3)ПЛК не зафиксировал переключение входа (Х3). И, возможно, не сможет обработать изменение состояния данного входа (Х3) никогда.

Есть три варианта решения этой проблемы:

1)Использовать контроллер с более высоким быстродействием;

2)Воспользоваться

функцией задержки времени «выкл». Эта функция увеличит длительность входного сигнала (рисунок 2.3)

Рисунок 2.3 – Задержка времени включения

3) Использовать функцию обработки прерываний (рисунок 2.4). То есть, как только вход включен, то независимо от того этапа, на котором в настоящий момент находится программа ПЛК, немедленно останавливает вы-

полнение основной про-

граммы и выполняет Рисунок 2.4 – Использование прерывания

подпрограмму прерыва-