1.2　PLC的性能指标及分类

1.2.1　PLC的性能指标

PLC的性能指标包括硬件性能指标和软件性能指标。硬件性能指标包括一般指标、输入特性和输出特性；软件性能指标包括远行方式、运算速度、程序容量、逻辑器件种类和数量以及编号、指令类型和数量等。

PLC的技术性能不同，性能指标也有所不同，主要性能指标如下：

①I/O点数　I/O点数是指PLC组成控制系统时所能接入的I/O信号的最大数量，即PLC外部I/O端子数，它表示PLC组成控制系统时可能的最大规模。通常，在总点数中，输入点数大于输出点数，且输入点与输出点不能相互替代。

②扫描速度　一般以执行1000步指令所需的时间来衡量，单位为ms/千步；也有以执行一步指令时间计的，单位为μs/步。

③存储器容量　PLC的存储器包括系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器三部分。PLC产品中可供用户使用的是用户程序存储器和数据存储器。PLC中的程序指令是按“步”存放的，一“步”占用一个地址单元，一个地址单元一般占用2B存储容量。如1024步的PLC，其存储容量为2KB。

④编程语言　PLC采用梯形图、指令表、顺序功能图、功能模块图和结构文本等编程语言，不同的PLC产品可能拥有其中一种、两种或全部的编程方式。它常用三种编程方式，即梯形图（LAD）、指令表（STL）和顺序功能图（SFC）。

⑤指令功能　PLC的指令种类越多，其软件的功能就越强，使用这些指令完成一定的控制目标就越容易。

用户在选择PLC时，除对其主要性能指标进行认真查阅外，还需关注PLC的可扩展性、使用条件、可靠性、易操作性及经济性等指标。

三菱FX系列PLC基本性能指标如表1-1所示，输出技术指标如表1-2所示。

FX2N是FX系列PLC中功能强大的小型PLC。按功能可分为基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊适配器等四种类型产品。基本单元内有CPU、存储器、输入/输出、电源等，是一个完整的PLC机，可以单独使用。FX2N系列PLC拥有非常高的运行速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。FX2N系列PLC是从16路到256路I/O的多种应用的选择方案，适用于在多个基本组件间连接、模拟控制、定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。

1.2.2　PLC的分类

由于PLC的品种、型号、规格、功能各不相同，没有统一的分类标准。通常，按I/O点数分成大型、中型和小型三类；按功能强弱分为低档机、中档机和高档机三类；按结构分为整体式和模块式两类。

（1）按I/O点数分类

①小型PLC　小型PLC的I/O点数小于256，采用单CPU，8位或16位处理器，用户存储器容量在8KB以下。

②中型PLC　中型PLC的I/O点数在256～2048之间，大多采用双CPU，16位处理器，用户存储器容量为2～8KB，主要采用模块组合式结构。

③大型PLC　大型PLC的I/O点数大于2048点，采用多CPU，16位或32位处理器，用户存储器容量为8～16KB，它是为需求连续控制的大型工厂或大型机器设计的。

（2）按结构分类

①整体式PLC　整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内。具有结构紧凑、体积小、价格低的特点，小型PLC一般采用这种结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元（又称主机）和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口，以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等，没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接，整体式PLC一般还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。

②模块式PLC　模块式PLC是将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成，模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同规模的系统，而且装配方便，便于扩展和维修。大中型PLC一般采用模块式结构。

除了以上两种分类外，还有一种叠装式PLC（也称混合式PLC）。叠装式PLC是将整体式与模块式结合起来的PLC，其配置更具灵活性。叠装式PLC的CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块，但它们之间靠电缆进行连接，并且各模块可以逐层地叠装，这样不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。

（3）按功能分类

①低档机　低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。低档PLC主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。

②中档机　中档PLC除具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量处理、数值运算、数据处理、PID（比例、积分、微分）控制、远程I/O及通信联网等功能，适用于复杂控制系统。

③高档机　除具有中档机的功能外，高档PLC还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。