三菱Q系列如何選擇CPU模塊

MELSEC-Q系列的產(chǎn)品型號(hào)繁多總能適合你的系統(tǒng)。以下講述選擇CPU型號(hào)時(shí)的要點(diǎn)。當(dāng)配置你的PLC系統(tǒng)時(shí)，希望可以供你作為型號(hào)選擇的參考。

[CPU選擇要點(diǎn)]

MELSEC-Q系列有兩種CPU模塊一種是"基本型號(hào)",是為想設(shè)計(jì)容易、緊湊和小型系統(tǒng)的用戶開發(fā)的；一種是"高性能型號(hào)",是為想增強(qiáng)快速處理和系統(tǒng)擴(kuò)展性的用戶開發(fā)的

這里給出的CPU選擇要點(diǎn)1~10,選擇符合你的系統(tǒng)的CPU。

注1、可以通過存儲(chǔ)卡增加。(當(dāng)使用SRAM卡時(shí)505k點(diǎn))
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注2、表示主板/擴(kuò)展基板上可以使用的I/O點(diǎn)數(shù)。(不包括遠(yuǎn)程I/O的點(diǎn)數(shù))
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注3、表示執(zhí)行LD指令的處理時(shí)間。

1、用于控制/監(jiān)視的I/O點(diǎn)

PLC 系統(tǒng)的規(guī)模由實(shí)際受控制/監(jiān)視的I/O點(diǎn)數(shù)和用于數(shù)據(jù)處理的內(nèi)部軟元件點(diǎn)數(shù)確定。控制的和監(jiān)視的I/O包括主基板/擴(kuò)展基板上的I/O，和通過網(wǎng)絡(luò)和智能功能模塊(例如模擬模塊)傳送的遠(yuǎn)程I/O和鏈接軟元件。

1)、I/O點(diǎn)

表示安裝在主基板/擴(kuò)展基板上的I/O和智能功能模塊使用的I/O(X/Y)軟元件點(diǎn)數(shù)。各個(gè)模塊的I/O點(diǎn)數(shù)由模塊本身預(yù)先決定，并在模塊安裝時(shí)自動(dòng)占用。

作為在CPU模塊中ON/OFF操作的結(jié)果I/O(X/Y)軟元件用作來自傳感器、開關(guān)和其它外部設(shè)備的ON/OFF 信號(hào)或來自執(zhí)行機(jī)構(gòu)、接觸器和其它外部設(shè)備的輸出。同時(shí)，也用作CPU和智能功能模塊之間的接口信號(hào)。

2)、用于遠(yuǎn)程I/O的I/O點(diǎn)

使用 CC-Link 或MELSECNET/H遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)(MELSECNET/H遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)可用于高性能型號(hào))能夠控制離CPU模塊很遠(yuǎn)的I/O。

高性能型號(hào)最高可以使用8192個(gè)I/O軟元件(X/Y)點(diǎn)包括直接I/O和遠(yuǎn)程I/O。(基本型號(hào)中最多2048點(diǎn))

3)、鏈接軟元件點(diǎn)

表示 MELSECNET/H中的鏈接繼電器(B)和鏈接軟元件(W)。

下表表示最高鏈接軟元件點(diǎn)。

注意根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置和相關(guān)情況，對(duì)最高鏈接軟元件點(diǎn)有限制。
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2、存儲(chǔ)容量

1)、程序/注釋容量

程序/注釋存儲(chǔ)在任何程序存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)ROM和存儲(chǔ)卡中，各種CPU各有不同的存儲(chǔ)容量。

通過使用標(biāo)準(zhǔn)ROM或存儲(chǔ)卡，高性能型號(hào)可以增加適用的存儲(chǔ)容量；而基本型號(hào)即使有標(biāo)準(zhǔn)ROM也不能增加存儲(chǔ)容量。

當(dāng)選擇CPU和存儲(chǔ)卡時(shí)，建議計(jì)算與存儲(chǔ)目標(biāo)一起使用的存儲(chǔ)器的容量，選擇容量稍大一點(diǎn)的型號(hào)。

2)、軟元件點(diǎn)

下表表示最高的軟元件點(diǎn)。

注1、關(guān)于基本型號(hào)..............表示參數(shù)程序注釋和智能功能模塊參數(shù)容量之和。

關(guān)于高性能型號(hào) ...........表示參數(shù)程序注釋智能功能模塊參數(shù)和軟元件初始化值容量之和。
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注2、使用參數(shù)可以在下列范圍內(nèi)更改軟元件點(diǎn)X Y S SB和SW是固定的。
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基本型號(hào) ...................總的軟元件容量可以在16.4k字的范圍內(nèi)設(shè)置。
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高性能型號(hào)..................總的軟元件容量可以在28.8k字的范圍內(nèi)設(shè)置。
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然而，可使用位軟元件最多總共為64k位。
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注3、由于不支持SFC程序所以不能使用。

3)、文件寄存器點(diǎn)

可以處理大容量數(shù)據(jù)的文件寄存器可用于存儲(chǔ)控制數(shù)據(jù)。(例子:可用于記錄監(jiān)視數(shù)據(jù)時(shí))

文件寄存器存儲(chǔ)在內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)RAM或存儲(chǔ)卡(注4)中。
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注4、存儲(chǔ)卡適用于高性能型號(hào)
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* 由于Q00 和Q01CPU不能使用存儲(chǔ)卡所以要使用標(biāo)準(zhǔn)RAM。
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* Q00JCPU不能使用文件寄存器。

3、高級(jí)控制(多PLC系統(tǒng))

可以把QCPU與運(yùn)動(dòng)CPU和PC CPU一起使用來配置多PLC系統(tǒng)。

各種CPU的特性可以在各種各樣的領(lǐng)域中顯示出來。

注：當(dāng)使用電流耗量大的CPU模塊時(shí)例如運(yùn)動(dòng)CPU和PC CPU一定要在設(shè)計(jì)系統(tǒng)之前計(jì)算電流消耗。
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1)、與運(yùn)動(dòng)CPU的集成

由運(yùn)動(dòng)CPU和QCPU組成的多PLC系統(tǒng)可以把運(yùn)動(dòng)控制和順序控制集成在一起來實(shí)現(xiàn)高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
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2)、PC CPU系統(tǒng)
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PC CPU模塊能夠通過C語言或BASIC語言進(jìn)行I/O控制和智能功能模塊控制。
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用QCPU配置多PLC系統(tǒng)時(shí)，你可以通過QCPU與PC CPU的聯(lián)合實(shí)現(xiàn)快速、高度靈活的系統(tǒng)。由于前者的CPU改變機(jī)械控制而后者的CPU改變數(shù)據(jù)通訊和大容量處理，所以順序控制可以與PC應(yīng)用程序集成在一起。
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3)、多PLC CPU的組合使用(裝載分布)
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根據(jù)控制原理，分隔/劃分CPU模塊例如用于機(jī)械控制和數(shù)據(jù)處理，可以實(shí)現(xiàn)快速機(jī)械控制，而不受數(shù)據(jù)處理和相關(guān)情況的限制。

4、掃描時(shí)間減少/響應(yīng)等級(jí)改進(jìn)

1)、指令處理速度

CPU的指令處理速度直接影響CPU的掃描時(shí)間。下表表示基本指令的處理時(shí)間，作為表示各個(gè)CPU 的處理速度的指南。

注意軟元件的變址修飾不會(huì)導(dǎo)致處理延遲。指令處理時(shí)間隨著要執(zhí)行的指令而變化。
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注：PC MIX值是指令的平均數(shù)目，例如基本指令和數(shù)據(jù)處理指令，均以1μs執(zhí)行。較大的值表示較高的處理速度。

2)、程序的劃分和優(yōu)先執(zhí)行
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可以根據(jù)各個(gè)程序的目的和功能創(chuàng)建程序并為各個(gè)程序定義執(zhí)行類型(掃描/待機(jī)/循環(huán)/低速/初始化)。快速處理優(yōu)先執(zhí)行的程序可以縮短順控程序的掃描時(shí)間。(在PLC參數(shù)中設(shè)置程序執(zhí)行類型)
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3)、中斷程序

中斷程序在主程序或子程序的短暫停止后執(zhí)行。當(dāng)中斷條件正確時(shí)它從中斷指令I(lǐng)起動(dòng)并在IRET指令處結(jié)束。

創(chuàng)建主程序(FEND)指令后后的中斷程序并用其它程序?qū)⑺迦氪龣C(jī)程序。

5、程序生產(chǎn)力改進(jìn)

1)、程序構(gòu)建/標(biāo)準(zhǔn)化

A、程序劃分

可以按照目的和功能創(chuàng)建程序并把它們作為多個(gè)程序?qū)懭隒PU。
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因而幾個(gè)開發(fā)設(shè)計(jì)者可以同時(shí)創(chuàng)建不同的程序，大大提高程序的生產(chǎn)性。
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B、標(biāo)貼編程

可以用標(biāo)貼更換軟元件來敘述程序。

由于指定的軟元件可以用實(shí)際軟元件描述而其它的則自動(dòng)分配，因此可以把預(yù)先創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)程序轉(zhuǎn)用于類似的設(shè)備。

C、宏指令(用戶定義的指令)

把經(jīng)常使用的程序塊轉(zhuǎn)換為單個(gè)指令并注冊(cè)能夠進(jìn)行高效編程。
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D、功能塊(FB)

把指定的程序塊注冊(cè)為功能塊(FB)使順控程序更易于作為一個(gè)構(gòu)件轉(zhuǎn)換。
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E、SFC語言

代表制造設(shè)備的程序,它能夠?qū)ψ陨磉M(jìn)行處理。它是構(gòu)建型的，易于創(chuàng)建并具有優(yōu)良的可敘述性和可視性。
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2)、簡(jiǎn)化初始化設(shè)置程序
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A、初始化軟元件值設(shè)置

通過預(yù)置軟元件初始化值，參數(shù)中預(yù)置的數(shù)據(jù)可以在開始執(zhí)行程序時(shí)自動(dòng)寫入軟元件存儲(chǔ)器。
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這意味著沒有必要為軟元件存儲(chǔ)器設(shè)置初始化值的初始化程序。

B、GX Configurator的利用

各種智能功能模塊的初始化設(shè)置不用程序就可以進(jìn)行。
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3)、調(diào)試效率

A、外部I/O強(qiáng)制-ON/OFF功能

該功能可以在CPU在線時(shí)通過GX Developer強(qiáng)制使輸入X和輸出Y變?yōu)镺N/OFF。它能夠在系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)不連接I/O信號(hào)線而進(jìn)行調(diào)試。

B、GX Simulator的利用

不用PLC CPU可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上檢查使用GX Developer創(chuàng)建的順控程序的運(yùn)行。
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6、高級(jí)編程

[高級(jí)運(yùn)算處理]
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可以進(jìn)行高級(jí)運(yùn)算處理,諸如實(shí)數(shù)運(yùn)算(浮點(diǎn)運(yùn)算)、三角函數(shù)和其它特殊函數(shù)、字符串處理和PID控制。
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7、可維護(hù)性
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1)、采樣跟蹤功能
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指定軟元件的內(nèi)容(ON/OFF、狀態(tài)預(yù)置值)經(jīng)過收集并以指定間隔存儲(chǔ)進(jìn)存儲(chǔ)器。GX Developer用于設(shè)置收集條件并檢查收集結(jié)果。

2)、自動(dòng)從存儲(chǔ)卡寫入標(biāo)準(zhǔn)ROM

該功能能夠使預(yù)先寫入存儲(chǔ)卡的參數(shù)和順控程序?qū)懭隒PU的標(biāo)準(zhǔn)ROM。
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有了該功能，不需要再用GX Developer來修改QCPU程序了。

3)、軟元件注釋的利用

A、用軟元件注釋來注釋程序

注釋程序創(chuàng)建具有高可視性的程序。
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B、存儲(chǔ)并管理CPU中的軟元件注釋

把軟元件注釋存儲(chǔ)在CPU存儲(chǔ)器中能夠集中管理數(shù)據(jù)。
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軟元件注釋可以存儲(chǔ)進(jìn)任何程序存儲(chǔ)器、標(biāo)準(zhǔn)ROM和存儲(chǔ)卡中。
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C、通過指令處理軟元件注釋

使用下列指令，可以在程序中處理軟元件注釋。
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PRC指令：把軟元件注釋轉(zhuǎn)換成ASCII代碼并輸出到輸出模塊。
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COMRD指令：讀軟元件注釋并把它們存儲(chǔ)進(jìn)指定的軟元件。
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8、安全功能

1)、保護(hù)整個(gè)CPU

使用保護(hù)DIP開關(guān)來禁止從外面改寫CPU存儲(chǔ)器。
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2)、保護(hù)存儲(chǔ)卡(僅SRAM/閃存卡)

存儲(chǔ)卡的寫保護(hù)開關(guān)用于防止存儲(chǔ)器被改寫。
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3)、在文件模塊中的保護(hù)(口令注冊(cè))

設(shè)置文件口令限制從GX Developer訪問，限制寫保護(hù)和讀/寫保護(hù)。

4)、限制從網(wǎng)絡(luò)訪問(遠(yuǎn)程口令注冊(cè))

口令可以限制遠(yuǎn)程用戶使用以太網(wǎng)接口模塊(QJ71E71-B2/-100)、調(diào)制解調(diào)器接口模塊(QJ71CM0)和串行通訊模塊(QJ71C24-R2)中的調(diào)制解調(diào)器功能進(jìn)行訪問。
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9、串行通訊功能

串行通訊功能是設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)通過串行通訊線(RS-232/422/485)連接的QCPU和外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊的。
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要使用串行通訊功能需要串行通訊模塊(QJ71C24-R2)。對(duì)于基本型號(hào)來說也可用具有內(nèi)置串行通訊功能的CPU(Q00、Q01)。

高性能型號(hào)能夠通過口令限制遠(yuǎn)程用戶通過撥線訪問QCPU。
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內(nèi)置串行通訊功能：使用具有內(nèi)置串行通訊功能的CPU能夠使你以MELSEC通訊協(xié)議(MC協(xié)議)與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,而不用分開裝載串行通訊功能模塊(QJ71C24-R2)。

10、網(wǎng)絡(luò)配置
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MELSEC-Q系列有各種接口模塊，諸如MELSECNET/H、CC-Link 和以太網(wǎng)。
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在QCPU中，單個(gè)CPU設(shè)計(jì)能夠與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的無縫數(shù)據(jù)通訊。
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基本型號(hào)和高性能型號(hào)之間在可與單個(gè)CPU安裝在一起的網(wǎng)絡(luò)模塊數(shù)目方面不同。
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1)、以太網(wǎng)

實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的快速數(shù)據(jù)通訊。
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MELSEC通訊協(xié)議(MC協(xié)議)能夠不用PLC側(cè)程序讀/寫PLC數(shù)據(jù)。
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高性能型號(hào)能夠通過口令限制遠(yuǎn)程用戶通過撥號(hào)線訪問QCPU。

以太網(wǎng)也與文件傳送(FTP)服務(wù)器功能網(wǎng)絡(luò)功能和電子郵件功能兼容。

. 文件傳送(FTP)服務(wù)器功能/網(wǎng)絡(luò)功能。

. 電子郵件功能
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2)、MELSECNET/H

A、PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)

該網(wǎng)絡(luò)適合在兩個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程PLC CPU之間進(jìn)行大容量和高速數(shù)據(jù)通訊。

也可以在同一網(wǎng)絡(luò)上使用A/QnA系列MELSECNET/10接口。
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B、遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)

可以通過快速/大容量MELSECNET/H配置非常可靠的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)。

MELSECNET/H的遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)用于控制距帶有CPU模塊的主設(shè)備較遠(yuǎn)的子設(shè)備。通過在遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)中連接主設(shè)備和子設(shè)備，可以縮短I/O電纜敷設(shè)距離減少接線成本和接線空間。

構(gòu)建的塊類型I/O和智能功能模塊可以用在安裝在主基板/擴(kuò)展基板上的遠(yuǎn)程I/O中。

與CC-Link 遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)相比，遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)可以使用較大容量的I/O點(diǎn)。

由于光纖電纜可以用作網(wǎng)絡(luò)電纜，你可以敷設(shè)電纜而不用擔(dān)心噪音問題。
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3)、CC-Link

通過在CC-Link中連接設(shè)備，諸如傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以縮短I/O電纜敷設(shè)距離，減少接線成本和接線空間。

作為開放網(wǎng)絡(luò)中的CC-Link，可以按照你的目的從許多制造商中選擇CC-Link兼容設(shè)備。
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遠(yuǎn)程I/O中使用的模塊如此小巧，因此它們可以裝入無安裝空間的設(shè)備或類似裝置中。另外還有適合安裝在外殼外面的防水型遠(yuǎn)程I/O模塊以及有助于減少接線成本的快捷連接器型遠(yuǎn)程I/O模塊。
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11、A /AnS系列資產(chǎn)的利用

1)、QCPU(A模式)
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QCPU(A模式)能夠在主基板(QA1S3口B)和擴(kuò)展基板(QA1S6口B)上照原樣使用AnS系列小型電源I/O和特殊功能模塊。

可以無任何更改地使用AnS系列基板的安裝孔。

2)、QCPU (Q模式)+ 擴(kuò)展基板(QA65B/QA1S6口B)