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)動現(xiàn)場設(shè)備,。選擇CPU通常需要考慮一下幾個方面：

·運(yùn)算速度：不同的控制系統(tǒng)對控制的響應(yīng)速度需求不同,，對于要求響應(yīng)時間較快的系統(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)行時間。

·工作存儲器：根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估需要的工作存儲器大小,，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個數(shù)字量通道占用1個字節(jié)地址空間，1個模擬量通道占用2字節(jié)地址空間,。在具體選型時還需要根據(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)通信對象（通信對象可以為編程設(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 儲存器

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

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)生的信號輸入 CPU,，根據(jù)信號類型,，輸出單元的作用則是將 CPU 向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行元件的信號，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,。模擬量輸入模塊測量電流、電壓,、電阻,、熱電偶等連續(xù)信號,，模擬量輸出模塊輸出電流、電壓信號驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行器,，模擬量輸入輸出模塊需考慮處理信號的分辨率,，響應(yīng)時間以及信號測量范圍。數(shù)字量輸入模塊應(yīng)考慮信號電平,、傳輸距離,、隔離、供電方式,，響應(yīng)時間等應(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)時間較長,，所以動作不頻繁的交,、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，可對輸入或輸出信號作預(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,。選擇電源時需要計算每個模塊的電流消耗，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,，例如戶外使用時可能需要的防護(hù)等級為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 ：IP20

·環(huán)境溫度 ：水平安裝0℃～60℃,；垂直安裝0℃～40℃

·相對濕度 ：10%~95% 無冷凝

·大氣壓 ：1080 hPa 到 795 hPa，對應(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 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,、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,。