三菱Q系列如何选择CPU模块

MELSEC-Q系列的产品型号繁多总能适合你的系统。以下讲述选择CPU型号时的要点。当配置你的PLC系统时，希望可以供你作为型号选择的参考。

[CPU选择要点]

MELSEC-Q系列有两种CPU模块一种是"基本型号",是为想设计容易、紧凑和小型系统的用户开发的；一种是"高性能型号",是为想增强快速处理和系统扩展性的用户开发的

这里给出的CPU选择要点1~10,选择符合你的系统的CPU。

注1、可以通过存储卡增加。(当使用SRAM卡时505k点)
 

注2、表示主板/扩展基板上可以使用的I/O点数。(不包括远程I/O的点数)
 

注3、表示执行LD指令的处理时间。

1、用于控制/监视的I/O点

PLC 系统的规模由实际受控制/监视的I/O点数和用于数据处理的内部软元件点数确定。控制的和监视的I/O包括主基板/扩展基板上的I/O，和通过网络和智能功能模块(例如模拟模块)传送的远程I/O和链接软元件。

1)、I/O点

表示安装在主基板/扩展基板上的I/O和智能功能模块使用的I/O(X/Y)软元件点数。各个模块的I/O点数由模块本身预先决定，并在模块安装时自动占用。

作为在CPU模块中ON/OFF操作的结果I/O(X/Y)软元件用作来自传感器、开关和其它外部设备的ON/OFF 信号或来自执行机构、接触器和其它外部设备的输出。同时，也用作CPU和智能功能模块之间的接口信号。

2)、用于远程I/O的I/O点

使用 CC-Link 或MELSECNET/H远程I/O网络(MELSECNET/H远程I/O网络可用于高性能型号)能够控制离CPU模块很远的I/O。

高性能型号最高可以使用8192个I/O软元件(X/Y)点包括直接I/O和远程I/O。(基本型号中最多2048点)

3)、链接软元件点

表示 MELSECNET/H中的链接继电器(B)和链接软元件(W)。

下表表示最高链接软元件点。

注意根据网络配置和相关情况，对最高链接软元件点有限制。
 

2、存储容量

1)、程序/注释容量

程序/注释存储在任何程序存储器标准ROM和存储卡中，各种CPU各有不同的存储容量。

通过使用标准ROM或存储卡，高性能型号可以增加适用的存储容量；而基本型号即使有标准ROM也不能增加存储容量。

当选择CPU和存储卡时，建议计算与存储目标一起使用的存储器的容量，选择容量稍大一点的型号。

2)、软元件点

下表表示最高的软元件点。

注1、关于基本型号..............表示参数程序注释和智能功能模块参数容量之和。

关于高性能型号 ...........表示参数程序注释智能功能模块参数和软元件初始化值容量之和。
 

注2、使用参数可以在下列范围内更改软元件点X Y S SB和SW是固定的。
 

基本型号 ...................总的软元件容量可以在16.4k字的范围内设置。
 

高性能型号..................总的软元件容量可以在28.8k字的范围内设置。
 

然而，可使用位软元件最多总共为64k位。
 

注3、由于不支持SFC程序所以不能使用。

3)、文件寄存器点

可以处理大容量数据的文件寄存器可用于存储控制数据。(例子:可用于记录监视数据时)

文件寄存器存储在内置标准RAM或存储卡(注4)中。
 

注4、存储卡适用于高性能型号
 

* 由于Q00 和Q01CPU不能使用存储卡所以要使用标准RAM。
 

* Q00JCPU不能使用文件寄存器。

3、高级控制(多PLC系统)

可以把QCPU与运动CPU和PC CPU一起使用来配置多PLC系统。

各种CPU的特性可以在各种各样的领域中显示出来。

注：当使用电流耗量大的CPU模块时例如运动CPU和PC CPU一定要在设计系统之前计算电流消耗。
 

1)、与运动CPU的集成

由运动CPU和QCPU组成的多PLC系统可以把运动控制和顺序控制集成在一起来实现高级运动控制系统。
 

2)、PC CPU系统
 

PC CPU模块能够通过C语言或BASIC语言进行I/O控制和智能功能模块控制。
 

用QCPU配置多PLC系统时，你可以通过QCPU与PC CPU的联合实现快速、高度灵活的系统。由于前者的CPU改变机械控制而后者的CPU改变数据通讯和大容量处理，所以顺序控制可以与PC应用程序集成在一起。
 

3)、多PLC CPU的组合使用(装载分布)
 

根据控制原理，分隔/划分CPU模块例如用于机械控制和数据处理，可以实现快速机械控制，而不受数据处理和相关情况的限制。

4、扫描时间减少/响应等级改进

1)、指令处理速度

CPU的指令处理速度直接影响CPU的扫描时间。下表表示基本指令的处理时间，作为表示各个CPU 的处理速度的指南。

注意软元件的变址修饰不会导致处理延迟。指令处理时间随着要执行的指令而变化。
 

注：PC MIX值是指令的平均数目，例如基本指令和数据处理指令，均以1μs执行。较大的值表示较高的处理速度。

2)、程序的划分和优先执行
 

可以根据各个程序的目的和功能创建程序并为各个程序定义执行类型(扫描/待机/循环/低速/初始化)。快速处理优先执行的程序可以缩短顺控程序的扫描时间。(在PLC参数中设置程序执行类型)
 

3)、中断程序

中断程序在主程序或子程序的短暂停止后执行。当中断条件正确时它从中断指令I起动并在IRET指令处结束。

创建主程序(FEND)指令后后的中断程序并用其它程序将它插入待机程序。

5、程序生产力改进

1)、程序构建/标准化

A、程序划分

可以按照目的和功能创建程序并把它们作为多个程序写入CPU。
 

因而几个开发设计者可以同时创建不同的程序，大大提高程序的生产性。
 

B、标贴编程

可以用标贴更换软元件来叙述程序。

由于指定的软元件可以用实际软元件描述而其它的则自动分配，因此可以把预先创建的标准程序转用于类似的设备。

C、宏指令(用户定义的指令)

把经常使用的程序块转换为单个指令并注册能够进行高效编程。
 

D、功能块(FB)

把指定的程序块注册为功能块(FB)使顺控程序更易于作为一个构件转换。
 

E、SFC语言

代表制造设备的程序,它能够对自身进行处理。它是构建型的，易于创建并具有优良的可叙述性和可视性。
 

2)、简化初始化设置程序
 

A、初始化软元件值设置

通过预置软元件初始化值，参数中预置的数据可以在开始执行程序时自动写入软元件存储器。
 

这意味着没有必要为软元件存储器设置初始化值的初始化程序。

B、GX Configurator的利用

各种智能功能模块的初始化设置不用程序就可以进行。
 

3)、调试效率

A、外部I/O强制-ON/OFF功能

该功能可以在CPU在线时通过GX Developer强制使输入X和输出Y变为ON/OFF。它能够在系统起动时不连接I/O信号线而进行调试。

B、GX Simulator的利用

不用PLC CPU可以在个人计算机上检查使用GX Developer创建的顺控程序的运行。
 

6、高级编程

[高级运算处理]
 

可以进行高级运算处理,诸如实数运算(浮点运算)、三角函数和其它特殊函数、字符串处理和PID控制。
 

7、可维护性
 

1)、采样跟踪功能
 

指定软元件的内容(ON/OFF、状态预置值)经过收集并以指定间隔存储进存储器。GX Developer用于设置收集条件并检查收集结果。

2)、自动从存储卡写入标准ROM

该功能能够使预先写入存储卡的参数和顺控程序写入CPU的标准ROM。
 

有了该功能，不需要再用GX Developer来修改QCPU程序了。

3)、软元件注释的利用

A、用软元件注释来注释程序

注释程序创建具有高可视性的程序。
 

B、存储并管理CPU中的软元件注释

把软元件注释存储在CPU存储器中能够集中管理数据。
 

软元件注释可以存储进任何程序存储器、标准ROM和存储卡中。
 

C、通过指令处理软元件注释

使用下列指令，可以在程序中处理软元件注释。
 

PRC指令：把软元件注释转换成ASCII代码并输出到输出模块。
 

COMRD指令：读软元件注释并把它们存储进指定的软元件。
 

8、安全功能

1)、保护整个CPU

使用保护DIP开关来禁止从外面改写CPU存储器。
 

2)、保护存储卡(仅SRAM/闪存卡)

存储卡的写保护开关用于防止存储器被改写。
 

3)、在文件模块中的保护(口令注册)

设置文件口令限制从GX Developer访问，限制写保护和读/写保护。

4)、限制从网络访问(远程口令注册)

口令可以限制远程用户使用以太网接口模块(QJ71E71-B2/-100)、调制解调器接口模块(QJ71CM0)和串行通讯模块(QJ71C24-R2)中的调制解调器功能进行访问。
 

9、串行通讯功能

串行通讯功能是设计用来实现通过串行通讯线(RS-232/422/485)连接的QCPU和外部设备之间的数据通讯的。
 

要使用串行通讯功能需要串行通讯模块(QJ71C24-R2)。对于基本型号来说也可用具有内置串行通讯功能的CPU(Q00、Q01)。

高性能型号能够通过口令限制远程用户通过拨线访问QCPU。
 

内置串行通讯功能：使用具有内置串行通讯功能的CPU能够使你以MELSEC通讯协议(MC协议)与外部设备进行数据通讯,而不用分开装载串行通讯功能模块(QJ71C24-R2)。

10、网络配置
 

MELSEC-Q系列有各种接口模块，诸如MELSECNET/H、CC-Link 和以太网。
 

在QCPU中，单个CPU设计能够与多个网络连接，实现网络之间的无缝数据通讯。
 

基本型号和高性能型号之间在可与单个CPU安装在一起的网络模块数目方面不同。
 

1)、以太网

实现与外部设备的快速数据通讯。
 

MELSEC通讯协议(MC协议)能够不用PLC侧程序读/写PLC数据。
 

高性能型号能够通过口令限制远程用户通过拨号线访问QCPU。

以太网也与文件传送(FTP)服务器功能网络功能和电子邮件功能兼容。

. 文件传送(FTP)服务器功能/网络功能。

. 电子邮件功能
 

2)、MELSECNET/H

A、PLC-PLC网络

该网络适合在两个或多个远程PLC CPU之间进行大容量和高速数据通讯。

也可以在同一网络上使用A/QnA系列MELSECNET/10接口。
 

B、远程I/O网络

可以通过快速/大容量MELSECNET/H配置非常可靠的远程I/O系统。

MELSECNET/H的远程I/O网络用于控制距带有CPU模块的主设备较远的子设备。通过在远程I/O网络中连接主设备和子设备，可以缩短I/O电缆敷设距离减少接线成本和接线空间。

构建的块类型I/O和智能功能模块可以用在安装在主基板/扩展基板上的远程I/O中。

与CC-Link 远程I/O系统相比，远程I/O网络可以使用较大容量的I/O点。

由于光纤电缆可以用作网络电缆，你可以敷设电缆而不用担心噪音问题。
 

3)、CC-Link

通过在CC-Link中连接设备，诸如传感器和执行机构，可以缩短I/O电缆敷设距离，减少接线成本和接线空间。

作为开放网络中的CC-Link，可以按照你的目的从许多制造商中选择CC-Link兼容设备。
 

远程I/O中使用的模块如此小巧，因此它们可以装入无安装空间的设备或类似装置中。另外还有适合安装在外壳外面的防水型远程I/O模块以及有助于减少接线成本的快捷连接器型远程I/O模块。
 

11、A /AnS系列资产的利用

1)、QCPU(A模式)
 

QCPU(A模式)能够在主基板(QA1S3口B)和扩展基板(QA1S6口B)上照原样使用AnS系列小型电源I/O和特殊功能模块。

可以无任何更改地使用AnS系列基板的安装孔。

2)、QCPU (Q模式)+ 扩展基板(QA65B/QA1S6口B)

QCPU (Q模式)和Q系列I/O和智能功能模块可以用在主基板上,A/AnS系列大型/小型电源I/O和特殊功能模块可以用在扩展基板(QA65B/QA1S6口B)上。

编辑：黄飞