EMERSON 1X00416H01 主板
對(duì)于只有一個(gè)處理器的小型系統(tǒng)，其模型只有一個(gè)配置、一個(gè)資源和一個(gè)程序，與現(xiàn)在大多數(shù)PLC的情況完全相符。對(duì)于有多個(gè)CPU模塊插裝在同一機(jī)架上的中、大型系統(tǒng)，每個(gè)CPU模塊被視作一個(gè)配置，可由一個(gè)或多個(gè)資源來(lái)描述，而一個(gè)資源則包括一個(gè)或多個(gè)程序。對(duì)于分散型系統(tǒng)，包含多個(gè)配置，而一個(gè)配置又包含多個(gè)處理器，每個(gè)處理器用一個(gè)資源描述，每個(gè)資源則包括一個(gè)或多個(gè)程序。值得指出的是，近些年來(lái)在日本開(kāi)始流行的多CPU的PLC結(jié)構(gòu)，恰恰是在IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)頒布后多年之后才問(wèn)世的。這個(gè)PLC結(jié)構(gòu)的革命性變化，顯然是建立在這個(gè)軟件模型的 理論基礎(chǔ)上，要不然PLC還是由一個(gè)CPU按掃描方式執(zhí)行一個(gè)程序的那種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。至于程序互換的問(wèn)題，至少到目前為止尚是一個(gè)努力的方向。只有在每個(gè)PLC的供應(yīng)廠商所提供的PLC產(chǎn)品都真正遵循IEC 61131-3的標(biāo)準(zhǔn)，而且其編程系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)又切實(shí)符合IEC 61131-8《編程語(yǔ)言的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)導(dǎo)則》，并通過(guò)PLCopen這個(gè)國(guó)際組織對(duì)各種編程語(yǔ)言（LD、SFC、FBD、ST和IL）的一致性測(cè)試，還要解決不同PLC的存儲(chǔ)地址資源的對(duì)應(yīng)互換，才有可能實(shí)現(xiàn)名副其實(shí)的程序互換。PLC硬件和軟件的進(jìn)展PLC硬件和軟件的進(jìn)展，從系統(tǒng)上講是實(shí)現(xiàn)小型化、高速化，以及將信息技術(shù)滲入PLC；從硬件上講是，采用32位RISC的MPU、專(zhuān)用的LSI和多CPU；從軟件上講則是，采用與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61131-3相對(duì)應(yīng)的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS B 3503小型化 由于日本電子工業(yè)尤以器件、電路板等硬件見(jiàn)長(zhǎng)，所以在PLC系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)小型化，可以說(shuō)最早就是起源于日本，又由他們來(lái)推動(dòng)，并一直樂(lè)此不疲、貫徹至今的。小型化的好處是：節(jié)省空間、安裝靈活、降低成本。 現(xiàn)今日本主要PLC廠商生產(chǎn)的模塊式中、大型PLC，其典型的外形尺寸要比他們?cè)谇耙淮耐?lèi)產(chǎn)品的安裝空間要小50-60%。例如三菱電機(jī)的小Q系列就比AnS系列的安裝空間減少60%。要做到這一點(diǎn)，首先需要開(kāi)發(fā)大規(guī)模的專(zhuān)用集成電路芯片（ASIC）來(lái)減少芯片的個(gè)數(shù)，并采用球柵陣列（BGA）以保證在同樣封裝尺寸下能提供足夠多的針腳數(shù)。例如，某CPU模塊原來(lái)用了約700個(gè)元器件，通過(guò)開(kāi)發(fā)了12種大規(guī)模的ASIC（采用BG352的針腳封裝）和調(diào)整功能，減少了顯示用的LED和開(kāi)關(guān)等措施，使元器件減少了一半左右。其次，為減少接插件在印刷電路板上所占的空間，要求接插件的針腳間隔足夠小。再次，隨著微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，印刷電路板上的接線布局可實(shí)現(xiàn)高密度化、多層化和薄型化，大大提高了元器件的安裝率。例如某CPU模塊采用了1毫米厚的基板制成8層電路板。由于采取了以上這些措施，使CPU模塊由3塊印刷電路板變?yōu)?塊，體積減少了70%，小型化得以較完美地實(shí)現(xiàn)。隨著小型化又產(chǎn)生了如何解決小空間的散熱設(shè)計(jì)問(wèn)題：一是要根據(jù)熱分析仿真來(lái)確定元器件的布置安排；二是主要元器件的電源電壓采用3.3V，達(dá)到低功耗的目的；三是考慮了通過(guò)安裝模塊的基板，使模塊所產(chǎn)生的熱量能得到良好散熱的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
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