烏蘇市西門子模塊（中國）*總代理商烏蘇市西門子模塊（中國）*總代理商

1 ***處理單元

***處理器單元即CPU,，一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成,。CPU 通過地址總線,、數(shù)據(jù)總線、控制總線與儲(chǔ)存單元,、輸入輸出單元,、通信接口、擴(kuò)展接口相連,。CPU 是 PLC 的核心,，輸入單元將采集的輸入信號(hào)傳送到CPU，CPU執(zhí)行用戶程序并將運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出單元,，用以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,。選擇CPU通常需要考慮一下幾個(gè)方面：

·運(yùn)算速度：不同的控制系統(tǒng)對(duì)控制的響應(yīng)速度需求不同，對(duì)于要求響應(yīng)時(shí)間較快的系統(tǒng),，則要求CPU的運(yùn)算速度快,，并盡快地將運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出單元。

運(yùn)算速度性能指標(biāo)可參考CPU指令執(zhí)行時(shí)間,。

·工作存儲(chǔ)器：根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估需要的工作存儲(chǔ)器大小,，考慮適當(dāng)?shù)挠嗔俊?/p>

·I/O帶載能力： CPU通常使用I/O地址空間來描述其允許訪問輸入輸出的能力，8個(gè)數(shù)字量通道占用1個(gè)字節(jié)地址空間,，1個(gè)模擬量通道占用2字節(jié)地址空間,。在具體選型時(shí)還需要根據(jù)實(shí)際情況考慮I/O余量占用的地址空間。此外有些CPU還有允許連接模塊***數(shù)量限制。

·集成的通信接口：CPU通過通信接口進(jìn)行編程組態(tài),，還可與人機(jī)界面,、其他PLC系統(tǒng)、分布式I/O等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,。CPU集成的通信接口通常有MPI接口,、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口,，根據(jù)通信對(duì)象（通信對(duì)象可以為編程設(shè)備、儀表,、HMI,、其他PLC系統(tǒng)等等）支持的電氣接口標(biāo)準(zhǔn)以及所使用的通信協(xié)議選擇集成通信接口。

2 儲(chǔ)存器

PLC 的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器,，裝載存儲(chǔ)器和工作存儲(chǔ)器,。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放 PLC 的系統(tǒng)程序和內(nèi)部寄存器， 裝載存儲(chǔ)器則用于存放 PLC 的用戶程序,，用戶程序編譯后被存放在工作存儲(chǔ)器中執(zhí)行,。裝載存儲(chǔ)器通常為MC卡，支持外部擴(kuò)展,，而工作存儲(chǔ)器是集成在CPU中并且無法擴(kuò)展的,，在選擇CPU時(shí)需根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估可能使用的工作存儲(chǔ)器大小并留有適當(dāng)余量。選擇裝載存儲(chǔ)器通常只需選擇不小于工作存儲(chǔ)器大小的存儲(chǔ)卡即可,。

3 通信接口

通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監(jiān)視器,、 打印機(jī)、 其他的 PLC 或是計(jì)算機(jī)相連,， 從而實(shí)現(xiàn)“PLC與上位機(jī)”或“PLC與PLC”之間的通信,。通信接口可以集成在CPU模塊上使用內(nèi)部總線與CPU通信，也可以使用單獨(dú)的通信接口模塊通過外部總線與CPU通信,。通信接口的選擇首先確定通信對(duì)象接口的電氣標(biāo)準(zhǔn)例如RS232,、RS485、RJ45等,，還需要確定使用的協(xié)議,，常見的例如PROFINET，PROFIBUS總線協(xié)議,，通過PROFINET和PROFIBUS總線,，CPU可與分散在遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)的輸入輸出單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使PLC系統(tǒng)規(guī)模更易于擴(kuò)充,。

4 輸入輸出單元（I/O）

輸入單元的作用是將按鈕,、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)輸入 CPU，根據(jù)信號(hào)類型，輸出單元的作用則是將 CPU 向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件的信號(hào),，以便控制接觸器線圈等電器的通,、斷電。

輸入輸出單元主要分為模擬量輸入模塊,，模擬量輸出模塊,、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊。模擬量輸入模塊測(cè)量電流,、電壓,、電阻、熱電偶等連續(xù)信號(hào),，模擬量輸出模塊輸出電流,、電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器，模擬量輸入輸出模塊需考慮處理信號(hào)的分辨率,，響應(yīng)時(shí)間以及信號(hào)測(cè)量范圍,。數(shù)字量輸入模塊應(yīng)考慮信號(hào)電平、傳輸距離,、隔離,、供電方式，響應(yīng)時(shí)間等應(yīng)用要求,。數(shù)字量輸出模塊應(yīng)考慮不同的負(fù)載對(duì)PLC的輸出方式的要求,。

繼電器輸出模塊具有使用電壓范圍廣、導(dǎo)通壓降小,、有隔離作用等許多優(yōu)點(diǎn),，但響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，所以動(dòng)作不頻繁的交,、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型模塊,；而頻繁通斷的***負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型模塊,，而不應(yīng)選用繼電器輸出型模塊,。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出等,，與應(yīng)用要求應(yīng)一致,。

此外還有一些智能式輸入輸出模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊,、凸輪模擬模塊,、單回路或多回路的PID模塊等。一般智能式模塊本身帶有處理器,，可對(duì)輸入或輸出信號(hào)作預(yù)先規(guī)定的處理．并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出,，這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量。

5 擴(kuò)展接口

PLC 的擴(kuò)展接口的作用是將擴(kuò)展單元與基本單元相連，可簡(jiǎn)單的擴(kuò)充 PLC系統(tǒng)規(guī)模,，在早期可滿足小中型PLC控制系統(tǒng)的需要,，隨著PLC系統(tǒng)規(guī)模不斷的擴(kuò)大以及總線技術(shù)的發(fā)展，使用分布式I/O來擴(kuò)展PLC系統(tǒng)已經(jīng)越來越普及,，擴(kuò)展接口已經(jīng)很少使用,。

6 電源

PLC 一般使用 220V交流電源或 24V 直流電源，通過內(nèi)部開關(guān)電源為 PLC 的***處理器,、接口單元,、輸入輸出單元等電路提供 5V、12V,、24V 直流電源,，使PLC 能正常工作。選擇電源時(shí)需要計(jì)算每個(gè)模塊的電流消耗,，包括CPU、接口模塊,、輸入模塊,、輸出模塊以及外部負(fù)載等等。在制造商提供的產(chǎn)品手冊(cè)中能查到各種部件的電流或功率消耗值,。

PLC選型過程中不僅需要考慮以上幾個(gè)部分的性能,，還需考慮PLC系統(tǒng)的安裝環(huán)境。在特定的環(huán)境下需要選擇特殊系列的PLC,，例如戶外使用時(shí)可能需要的防護(hù)等級(jí)為IP67,，環(huán)境溫度小于0℃的需要選擇寬溫型的PLC。

PLC系統(tǒng)常用環(huán)境指標(biāo)：

·防護(hù)等級(jí) ：IP20

·環(huán)境溫度 ：水平安裝0℃～60℃,；垂直安裝0℃～40℃

·相對(duì)濕度 ：10%~95% 無冷凝

·大氣壓 ：1080 hPa 到 795 hPa,，對(duì)應(yīng)高度為-1000 m 到 2000 m

·污染物濃度：SO2： < 0.5 ppm; RH < 60%，非冷凝

H2S： < 0.1 ppm; RH < 60%,，非冷凝

·適用于防爆等級(jí) I,，分區(qū) 2，組 A,、B,、C、D,，或非***區(qū),。

7 西門子S7-300 系列PLC選型向?qū)?/p>

1）PLC系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：考慮環(huán)境溫度、濕度,、海拔,、震動(dòng)、沖擊等等環(huán)境因素。例如運(yùn)行環(huán)境溫度在0℃～60℃之間可選擇標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品,，溫度超出此范圍,，則需要選擇SIPLUS系列產(chǎn)品。