PLC選型必須了解的那些原則Word版

1、1、結(jié)構(gòu)合理對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較小）的場合，選用整體式結(jié)構(gòu)PLC，其他情況則選用模塊式結(jié)構(gòu)PLC。2、功能、規(guī)模相當對于開關(guān)量控制的工程項目，對其控制速度無需考慮，一般的低檔機就能滿足要求。對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的工程項目，可選用低檔機。對于控制比較復(fù)雜，控制功能要求更高的工程項目，例如要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可視控制規(guī)模及復(fù)雜的程度選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。3、機型統(tǒng)一一個大型企業(yè)應(yīng)盡量做到機型統(tǒng)一。因為同一機型的PLC，其模塊可互換，便于備用品、備件的采購和管

2、理；其功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；其外部設(shè)備通用，資源可共享，配以上位計算機后，可把控制各獨立的系統(tǒng)的多臺PLC連成一個多級分布式控制系統(tǒng)，相互通信，集中管理。二、容量的選擇PLC的容量包括用戶存儲器的存儲容量（字數(shù)）和I/O點數(shù)兩方面的含義。PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當?shù)脑Ａ恳宰鱾溆?。通常，一條邏輯指令占存儲器一個字，計時、計數(shù)、移位以及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等指令占存儲器兩個字。各種指令占存儲器的字數(shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊。在選擇存儲器容量時，一般可按實際需要的25%考慮裕量。通常I/O點數(shù)可按實際需要的10%15%考慮裕量。三、指

3、令系統(tǒng)的選擇由于可編程控制器應(yīng)用的廣泛性，各種機型所具備的指令系統(tǒng)也就不完全相同。從工程應(yīng)用角度看，有些場合僅需要邏輯運算，有些場合需要復(fù)雜的算術(shù)運算，而且一些特殊場合還需要專用指令功能。從可編程控制器本身來看，各個廠家的指令差異較大，但從整體上來說，指令系統(tǒng)都是面向工程技術(shù)人員的語言，其差異主要表現(xiàn)在指令的表達方式和指令的完整性上。有些廠家在控制指令方面開發(fā)得較全，有些廠家在數(shù)字運算指令方面開發(fā)得較全，而大多數(shù)廠家在邏輯指令方面都開發(fā)得較完善。在選擇機型時，應(yīng)從指令系統(tǒng)方面注意下述內(nèi)容：（1）指令系統(tǒng)的總語句數(shù)。它反映了整個指令所包括的全部功能。（2）指令系統(tǒng)的種類。主要應(yīng)包括邏輯指令、運算

4、指令和控制指令，具體的需求則與實際要完成的控制功能有關(guān)。（3）指令系統(tǒng)的表達方式。指令系統(tǒng)表達方式有多種，有的包括梯形圖、控制系統(tǒng)流程圖、語句表、順控圖、高級語言等多種表達方式；有的只包括其中一種或兩種表達方式。（4）應(yīng)用軟件的程序結(jié)構(gòu)。程序結(jié)構(gòu)有模塊化的程序結(jié)構(gòu)和子程序式的程序結(jié)構(gòu)，前一種有利于應(yīng)用軟件編寫和調(diào)試，但處理速度慢，后一種響應(yīng)速度快，但不利于編寫和現(xiàn)場調(diào)試。（5）軟件開發(fā)手段。在考慮指令系統(tǒng)這一性能時，還要考慮到軟件的開發(fā)手段。有的廠家在此基礎(chǔ)上還開發(fā)了專用軟件，可利用通用的微型機（例如IBM-PC）作為開發(fā)手段，這樣就更加方便了用戶的需要。四、I/O模塊的選擇I/O部分的價格占

5、PLC價格的一半以上，不同的I/O模塊，由于其電路和性能不同，直接影響著PLC的應(yīng)用范圍和價格，應(yīng)該根據(jù)實際情況合理選擇。1、輸入模塊的選擇輸入模塊的作用是接收現(xiàn)場的輸入信號，并將輸入的高電平信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號。輸入模塊的種類，按電壓分類有直流5V、12V、24V、48V、60V，交流115V、220V。按電路形式不同分為匯點輸入式和分隔輸入式兩種。選擇輸入模塊時應(yīng)注意：（1）電壓的選擇。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備與模塊之間的距離來考慮，一般5V、12V、24V屬低電壓，其傳輸距離不宜太遠。如5V模塊最遠不得超過10m，距離較遠的設(shè)備應(yīng)選用較高電壓的模塊。（2）同時接通的點數(shù)。高密度的輸入模

6、塊（32點、64點）同時接通的點數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度，一般來講，同時接通的點數(shù)不要超過輸入點數(shù)的60%。（3）門檻電平。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，必須考慮門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸距離也就越遠。2、輸出模塊的選擇輸出模塊的作用是將PLC的輸出信號傳遞給外部負載，并將PLC內(nèi)部的低電平信號轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號。輸出模塊按輸出方式不同分為繼電器輸出、晶體管輸出和雙向可控硅輸出三種。此外，輸出電壓和輸出電流也各有不同。選擇輸出模塊時應(yīng)注意：（1）輸出方式的選擇。繼電器輸出的價格便宜，適用電壓范圍較寬，導(dǎo)通壓降小。但它是原有觸點元件，其動作速度較慢、壽命較短，因此

7、適用于不頻繁通斷的負載。當驅(qū)動感性負載時其最大通斷頻率不得超過1Hz。對于頻繁通斷的低功率因數(shù)的電感負載，應(yīng)采用無觸點開關(guān)元件，即選用晶體管輸出（直流輸出）或雙向可控硅輸出（交流輸出）。（2）輸出電流。輸出模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值。模塊輸出電流的規(guī)格很多，應(yīng)根據(jù)實際負載電流的大小選擇。（3）同時接通的點數(shù)。輸出模塊同時接通點數(shù)的電流累計值必須小于公共端允許通過的電流值。通常同時接通的點數(shù)不宜超過輸出點數(shù)的60%。五、電源模塊的選擇電源模塊的選擇很簡單，只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于CPU模塊、I/O模塊、專用模塊等消耗電流的總和，并留有一定的裕量。在選擇電源模塊

8、時一般應(yīng)考慮以下幾點：（1）電源模塊的輸入電壓。電源模塊可以包括各種各樣的輸入電壓，有220V交流、110V交流和24V直流等。在實際應(yīng)用中要根據(jù)具體情況選擇，確定了輸入電壓后，也就確定了系統(tǒng)供電電源的輸出電壓。（2）電源模塊的輸出功率。在選擇電源模塊時，其額定輸出功率必須大于CPU模塊、所有I/O模塊等總的消耗功率之和，并且要留有30左右的裕量。當同一電源模塊既要為主機單元又要為擴展單元供電時，從主機單元到最遠一個擴展單元的線路壓降必須小于0.25V。（3）擴展單元中的電源模塊。在有的系統(tǒng)中，由于擴展單元中安裝有智能模塊及一些特殊模塊，就要求在擴展單元中安裝相應(yīng)的電源模塊。這時相應(yīng)的電源模塊

9、輸出功率可按各自的供電范圍計算。（4）電源模塊接線。選定了電源模塊后，還要確定電源模塊的接線端子和連接方式，以便正確地進行系統(tǒng)供電的設(shè)計。一般的電源模塊的輸入電壓是通過接線端子與供電電源相連的，而輸出信號通過總線插座與可編程控制器CPU的總線相連。（5）系統(tǒng)的接地。電源模塊接地線選擇不小于10mm2的銅導(dǎo)線。與交流穩(wěn)壓器、UPS不間斷電源、隔離變壓器等及系統(tǒng)的接地之連線盡可能短；系統(tǒng)的地線也要和機殼相連。（6）使用環(huán)境條件。在選擇PLC時，要考慮使用現(xiàn)場的環(huán)境條件是否符合它的規(guī)定。一般要考慮的有：環(huán)境溫度、相對濕度、電源允許波動范圍和抗干擾等指標。1、結(jié)構(gòu)合理對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好

10、（維修量較?。┑膱龊?，選用整體式結(jié)構(gòu)PLC，其他情況則選用模塊式結(jié)構(gòu)PLC。2、功能、規(guī)模相當對于開關(guān)量控制的工程項目，對其控制速度無需考慮，一般的低檔機就能滿足要求。對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的工程項目，可選用低檔機。對于控制比較復(fù)雜，控制功能要求更高的工程項目，例如要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可視控制規(guī)模及復(fù)雜的程度選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。3、機型統(tǒng)一一個大型企業(yè)應(yīng)盡量做到機型統(tǒng)一。因為同一機型的PLC，其模塊可互換，便于備用品、備件的采購和管理；其功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)

11、、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；其外部設(shè)備通用，資源可共享，配以上位計算機后，可把控制各獨立的系統(tǒng)的多臺PLC連成一個多級分布式控制系統(tǒng)，相互通信，集中管理。二、容量的選擇PLC的容量包括用戶存儲器的存儲容量（字數(shù)）和I/O點數(shù)兩方面的含義。PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當?shù)脑Ａ恳宰鱾溆?。通常，一條邏輯指令占存儲器一個字，計時、計數(shù)、移位以及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等指令占存儲器兩個字。各種指令占存儲器的字數(shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊。在選擇存儲器容量時，一般可按實際需要的25%考慮裕量。通常I/O點數(shù)可按實際需要的10%15%考慮裕量。三、指令系統(tǒng)的選擇由于可編程控制器應(yīng)用的廣泛性，各種

12、機型所具備的指令系統(tǒng)也就不完全相同。從工程應(yīng)用角度看，有些場合僅需要邏輯運算，有些場合需要復(fù)雜的算術(shù)運算，而且一些特殊場合還需要專用指令功能。從可編程控制器本身來看，各個廠家的指令差異較大，但從整體上來說，指令系統(tǒng)都是面向工程技術(shù)人員的語言，其差異主要表現(xiàn)在指令的表達方式和指令的完整性上。有些廠家在控制指令方面開發(fā)得較全，有些廠家在數(shù)字運算指令方面開發(fā)得較全，而大多數(shù)廠家在邏輯指令方面都開發(fā)得較完善。在選擇機型時，應(yīng)從指令系統(tǒng)方面注意下述內(nèi)容：（1）指令系統(tǒng)的總語句數(shù)。它反映了整個指令所包括的全部功能。（2）指令系統(tǒng)的種類。主要應(yīng)包括邏輯指令、運算指令和控制指令，具體的需求則與實際要完成的控制

13、功能有關(guān)。（3）指令系統(tǒng)的表達方式。指令系統(tǒng)表達方式有多種，有的包括梯形圖、控制系統(tǒng)流程圖、語句表、順控圖、高級語言等多種表達方式；有的只包括其中一種或兩種表達方式。（4）應(yīng)用軟件的程序結(jié)構(gòu)。程序結(jié)構(gòu)有模塊化的程序結(jié)構(gòu)和子程序式的程序結(jié)構(gòu)，前一種有利于應(yīng)用軟件編寫和調(diào)試，但處理速度慢，后一種響應(yīng)速度快，但不利于編寫和現(xiàn)場調(diào)試。（5）軟件開發(fā)手段。在考慮指令系統(tǒng)這一性能時，還要考慮到軟件的開發(fā)手段。有的廠家在此基礎(chǔ)上還開發(fā)了專用軟件，可利用通用的微型機（例如IBM-PC）作為開發(fā)手段，這樣就更加方便了用戶的需要。四、I/O模塊的選擇I/O部分的價格占PLC價格的一半以上，不同的I/O模塊，由于其

14、電路和性能不同，直接影響著PLC的應(yīng)用范圍和價格，應(yīng)該根據(jù)實際情況合理選擇。1、輸入模塊的選擇輸入模塊的作用是接收現(xiàn)場的輸入信號，并將輸入的高電平信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號。輸入模塊的種類，按電壓分類有直流5V、12V、24V、48V、60V，交流115V、220V。按電路形式不同分為匯點輸入式和分隔輸入式兩種。選擇輸入模塊時應(yīng)注意：（1）電壓的選擇。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備與模塊之間的距離來考慮，一般5V、12V、24V屬低電壓，其傳輸距離不宜太遠。如5V模塊最遠不得超過10m，距離較遠的設(shè)備應(yīng)選用較高電壓的模塊。（2）同時接通的點數(shù)。高密度的輸入模塊（32點、64點）同時接通的點數(shù)取決于輸入電

15、壓和環(huán)境溫度，一般來講，同時接通的點數(shù)不要超過輸入點數(shù)的60%。（3）門檻電平。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，必須考慮門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸距離也就越遠。2、輸出模塊的選擇輸出模塊的作用是將PLC的輸出信號傳遞給外部負載，并將PLC內(nèi)部的低電平信號轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號。輸出模塊按輸出方式不同分為繼電器輸出、晶體管輸出和雙向可控硅輸出三種。此外，輸出電壓和輸出電流也各有不同。選擇輸出模塊時應(yīng)注意：（1）輸出方式的選擇。繼電器輸出的價格便宜，適用電壓范圍較寬，導(dǎo)通壓降小。但它是原有觸點元件，其動作速度較慢、壽命較短，因此適用于不頻繁通斷的負載。當驅(qū)動感性負載時其最大

16、通斷頻率不得超過1Hz。對于頻繁通斷的低功率因數(shù)的電感負載，應(yīng)采用無觸點開關(guān)元件，即選用晶體管輸出（直流輸出）或雙向可控硅輸出（交流輸出）。（2）輸出電流。輸出模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值。模塊輸出電流的規(guī)格很多，應(yīng)根據(jù)實際負載電流的大小選擇。（3）同時接通的點數(shù)。輸出模塊同時接通點數(shù)的電流累計值必須小于公共端允許通過的電流值。通常同時接通的點數(shù)不宜超過輸出點數(shù)的60%。五、電源模塊的選擇電源模塊的選擇很簡單，只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于CPU模塊、I/O模塊、專用模塊等消耗電流的總和，并留有一定的裕量。在選擇電源模塊時一般應(yīng)考慮以下幾點：（1）電源模塊的輸入電壓

17、。電源模塊可以包括各種各樣的輸入電壓，有220V交流、110V交流和24V直流等。在實際應(yīng)用中要根據(jù)具體情況選擇，確定了輸入電壓后，也就確定了系統(tǒng)供電電源的輸出電壓。（2）電源模塊的輸出功率。在選擇電源模塊時，其額定輸出功率必須大于CPU模塊、所有I/O模塊等總的消耗功率之和，并且要留有30左右的裕量。當同一電源模塊既要為主機單元又要為擴展單元供電時，從主機單元到最遠一個擴展單元的線路壓降必須小于0.25V。（3）擴展單元中的電源模塊。在有的系統(tǒng)中，由于擴展單元中安裝有智能模塊及一些特殊模塊，就要求在擴展單元中安裝相應(yīng)的電源模塊。這時相應(yīng)的電源模塊輸出功率可按各自的供電范圍計算。（4）電源模塊接線。選定了電源模塊后