現(xiàn)代PLC系統(tǒng)運(yùn)算速度高速化的趨勢

運(yùn)算速度高速化也是日本PLC系統(tǒng)追求的一個重要目標(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)十個納秒（ns），如三菱電機(jī)的Q02HCPU其輸入指令的執(zhí)行時間為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)行時間為17.5ns。僅看一種指令的執(zhí)行時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)計平均值計算的。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，是因為它的PLC的市場份額占日本的50%以上，為日本的最大PLC供應(yīng)廠商，因而具有相當(dāng)?shù)牡湫托浴Ｍ瑫r，通過軟件技術(shù)提升PLC專用操作系統(tǒng)的水平，實現(xiàn)了事件中斷的高速響應(yīng)（200微秒）功能，高速計數(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）的恒定掃描時間功能