关于PLC选型方法

在PLC系统规划时，首先应断定控制计划，下一步作业即是PLC工程规划选型。工艺流程的特色和运用请求是规划选型的首要依据。PLC及有关设备应是集成的、规范的，按照易于与工业控制系统构成一个全体，易于扩大其功能的原则选型所选用PLC应是在有关工业范畴有投运成绩、老练可靠的系统，PLC的系统硬件、软件装备及功能应与设备规划和控制请求相习惯。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程言语有利于缩短编程时刻，因而，工程规划选型和预算时，应详细分析工艺进程的特色、控制请求，清晰控制使命和规模断定所需的操作和动作，然后依据控制请求，预算输入输出点数、所需存储器容量、断定PLC的功能、外部设备特性等，最终挑选有较高性能报价比的PLC和规划相应的控制系统。

一、输入输出（I/O）点数的预算

I/O点数预算时应思考适当的余量，通常依据计算的输入输出点数，再添加10%～20%的可拓展，余量后，作为输入输出点数预算数据。实践订购时，还需依据制造厂商PLC的商品特色，对输入输出点数进行圆整。

 

二、存储器容量的预算

存储器容量是可编程序控制器自身能供给的硬件存储单元巨细，程序容量是存储器中用户运用项目运用的存储单元的巨细，因而程序容量小于存储器容量。规划阶段，因为用户运用程序还未编制，因而，程序容量在规划阶段是不知道的，需在程序调试之后才知道。为了规划选型时能对程序容量有必定预算，通常选用存储器容量的预算来替代。

存储器内存容量的预算没有固定的公式，很多文献资料中给出了不一样公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模仿I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%思考余量。

 

三、控制功能的挑选

该挑选包含运算功能、控制功能、通讯功能、编程功能、确诊功能和处理速度等特性的挑选。

(一)运算功能

简单PLC的运算功能包含逻辑运算、计时和计数功能；通常PLC的运算功能还包含数据移位、对比等运算功能；较杂乱运算功能有代数运算、数据传送等；大型PLC中还有模仿量的PID运算和别的高档运算功能。随着敞开系统的呈现，现在在PLC中都已具有通讯功能，有些商品具有与下位机的通讯，有些商品具有与同位机或上位机的通讯，有些商品还具有与工厂或企业网进行数据通讯的功能。规划选型时应从实践运用的请求动身，合理选用所需的运算功能。大多数运用场合，只需求逻辑运算和计时计数功能，有些运用需求数据传送和对比，当用于模仿量检查和控制时，才运用代数运算，数值变换和PID运算等。要显现数据时需求译码和编码等运算。

(二)控制功能

控制功能包含PID控制运算、前馈抵偿控制运算、比值控制运算等，应依据控制请求断定。PLC首要用于次序逻辑控制，因而，大多数场合常选用单回路或多回路控制器处理模仿量的控制，有时也选用专用的智能输入输出单元完结所需的控制功能，进步PLC的处理速度和节约存储器容量。例如选用PID控制单元、高速计数器、带速度抵偿的模仿单元、ASC码变换单元等。

(三)通讯功能

大中型PLC系统应支撑多种现场总线和规范通讯协议（如TCP/IP），需求时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接。通讯协议应契合ISO/IEEE通讯规范，应是敞开的通讯网络。

PLC系统的通讯接口应包含串行和并行通讯接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通讯口、工业以太网、常用DCS接口等；大中型PLC通讯总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余装备，通讯总线应契合国际规范，通讯间隔应满足设备实践请求。

PLC系统的通讯网络中，上级的网络通讯速率应大于1Mbps，通讯负荷不大于60%。PLC系统的通讯网络首要方法有下列几种方法：1）PC为主站，多台同类型PLC为从站，构成简便PLC网络；2）1台PLC为主站，别的同类型PLC为从站，构成主从式PLC网络；3）PLC网络经过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网；4）专用PLC网络（各厂商的专用PLC通讯网络）。

为减轻CPU通讯使命，依据网络构成的实践需求，应挑选具有不一样通讯功能的（如点对点、现场总线、工业以太网）通讯处理器。

(四)编程功能

离线编程方法：PLC和编程器共用一个CPU，编程器在编程形式时，CPU只为编程器供给效劳，不对现场设备进行控制。完结编程后，编程器切换到运转形式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方法可降低系统本钱，但运用和调试不方便。在线编程方法：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交流，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就依据新收到的程序运转。这种方法本钱较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常选用。

五种规范化编程言语：次序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化言语和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本言语。选用的编程言语应恪守其规范（IEC6113123），一起，还应支撑多种言语编程方法，如C，Basic等，以满足特别控制场合的控制请求。

(五)确诊功能

PLC的确诊功能包含硬件和软件的确诊。硬件确诊经过硬件的逻辑判断断定硬件的故障方位，软件确诊分内确诊和外确诊。经过软件对PLC内部的性能和功能进行确诊是内确诊，经过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交流功能进行确诊是外确诊。

PLC的确诊功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技能才能的请求，并影响均匀修理时刻。

(六)处理速度

PLC选用扫描方法作业。从实时性请求来看，处理速度应越快越好，假如信号持续时刻小于扫描时刻，则PLC将扫描不到该信号，形成信号数据的丢掉。

处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。现在，PLC接点的呼应快、速度高，每条二进制指令执行时刻约0.2～0.4Ls，因而能习惯控制请求高、相应请求快的运用需求。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型PLC的扫描时刻不大于0.5ms/K；大中型PLC的扫描时刻不大于0.2ms/K。

 

四、机型的挑选

    (一)PLC的类型

PLC按结构分为全体型和模块型两类，按运用环境分为现场装置和控制室装置两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从运用角度动身，通常可按控制功能或输入输出点数选型。

全体型PLC的I/O点数固定，因而用户挑选的地步较小，用于小型控制系统；模块型PLC供给多种I/O卡件或插卡，因而用户可较合理地挑选和装备控制系统的I/O点数，功能拓展方便灵敏，通常用于大中型控制系统。

(二)输入输出模块的挑选

输入输出模块的挑选应思考与运用请求的统一。例如对输入模块，应思考信号电平、信号传输间隔、信号阻隔、信号供电方法等运用请求。对输出模块，应思考选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有报价低、运用电压规模广、寿命短、呼应时刻较长等特色；可控硅输出模块适用于开关频频，电理性低功率因数负荷场合，但报价较贵，过载才能较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模仿量输出等，与运用请求应共同。

可依据运用请求，合理选用智能型输入输出模块，以便进步控制水平缓降低运用本钱。

思考是不是需求拓展机架或远程I/O机架等。

(三)电源的挑选

PLC的供电电源，除了引进设备时一起引进PLC应依据商品说明书请求规划和选用外，通常PLC的供电电源应规划选用220VAC电源，与国内电网电压共同。主要的运用场合，应选用不间断电源或稳压电源供电。

假如PLC自身带有可运用电源时，应核对供给的电流是不是满足运用请求，不然应规划外接供电电源。为避免外部高压电源因误操作而引进PLC，对输入和输出信号的阻隔是必要的，有时也可选用简单的二极管或熔丝管阻隔。

(四)存储器的挑选

因为计算机集成芯片技能的发展，存储器的报价已降低，因而，为确保运用项目的正常投运，通常请求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器挑选。需求杂乱控制功能时，应挑选容量更大，层次更高的存储器。

(五)冗余功能的挑选

1．控制单元的冗余

(1)主要的进程单元：CPU（包含存储器）及电源均应1B1冗余。

(2)在需求时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。

2．I/O接口单元的冗余

(1)控制回路的多点I/O卡应冗余装备。

(2)主要检查点的多点I/O卡可冗余装备。3）依据需求对主要的I/O信号，可选用2重化或3重化的I/O接口单元。

(六)经济性的思考

挑选PLC时，应思考性能报价比。思考经济性时，应一起思考运用的可拓展性、可操作性、投入产出比等要素，进行对比和兼顾，最终选出较满足的商品。

输入输出点数对报价有直接影响。每添加一块输入输出卡件就需添加必定的费用。当点数添加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应添加，因而，点数的添加对CPU选用、存储器容量、控制功能规模等挑选都有影响。在预算和选用时应充分思考，使整个控制系统有较合理的性能报价比。