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潯之漫 智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司
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  PLC 硬件系統(tǒng)設計

  1 ． PLC 型號的選擇

  在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前,，要詳細了解被控對象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進行控制,。

  在控制系統(tǒng)邏輯關系較復雜（需要大量中間繼電器,、時間繼電器,、計數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁,、需要進行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運算,、模擬量的控制、 PID 調節(jié)等）,、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性,、準備實現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的,。

  目前,，國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂,、無所適從,。所以全面權衡利弊、合理地選擇機型才能達到經(jīng)濟實用的目的,。一般選擇機型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨,，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設備資源的浪費,。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮,。

  （ 1 ）對輸入 / 輸出點的選擇

  盲目選擇點數(shù)多的機型會造成一定浪費。

  要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點數(shù),，再按實際所需總點數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點數(shù),。

  另外要注意，一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數(shù)有限制,，一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60 ％,； PLC 每個輸出點的驅動能力（ A/ 點）也是有限的，有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異,；一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等,。在選型時要考慮這些問題。

  PLC 的輸出點可分為共點式,、分組式和隔離式幾種接法,。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級，但這種 PLC 平均每點的價格較高,。如果輸出信號之間不需要隔離,，則應選擇前兩種輸出方式的 PLC 。

  （ 2 ）對存儲容量的選擇

  對用戶存儲容量只能作粗略的估算,。在僅對開關量進行控制的系統(tǒng)中,，可以用輸入總點數(shù)乘 10 字 / 點＋輸出總點數(shù)乘 5 字 / 點來估算；計數(shù)器/ 定時器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個估算,；有運算處理時按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算,；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中,，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算,。后,，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量。對缺乏經(jīng)驗的設計者,，選擇容量時留有裕量要大些,。

  （ 3 ）對 I/O 響應時間的選擇

  PLC 的 I/O 響應時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2 ～ 3 個掃描周期）等,。對開關量控制的系統(tǒng),，PLC 和 I/O 響應時間一般都能滿足實際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應問題,。但對模擬量控制的系統(tǒng),、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。

  （ 4 ）根據(jù)輸出負載的特點選型

  不同的負載對 PLC 的輸出方式有相應的要求,。例如,，頻繁通斷的感性負載，應選擇晶體管或晶閘管輸出型的,，而不應選用繼電器輸出型的,。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點，如導通壓降小,，有隔離作用,，價格相對較便宜，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強,，其負載電壓靈活（可交流,、可直流）且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交,、直流負載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。

  （ 5 ）對在線和離線編程的選擇

  離線編程示指主機和編程器共用一個 CPU ,，通過編程器的方式選擇開關來選擇 PLC 的編程,、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時,， CPU 只為編程器服務,，而不對現(xiàn)場進行控制。編程器編程屬于這種情況,。在線編程是指主機和編程器各有一個 CPU ,，主機的 CPU 完成對現(xiàn)場的控制，在每一個掃描周期末尾與編程器通信,，編程器把修改的程序發(fā)給主機,，在下一個掃描周期主機將按新的程序對現(xiàn)場進行控制,。計算機輔助編程既能實現(xiàn)離線編程，也能實現(xiàn)在線編程,。在線編程需購置計算機,，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應根據(jù)需要決定,。

  （ 6 ）據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

  若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動化網(wǎng)絡,，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應具有連接其他 PLC ,、上位計算機及 CRT 等的接口,。大、中型機都有通信功能,，目前大部分小型機也具有通信功能,。

  （ 7 ）對 PLC 結構形式的選擇

  在相同功能和相同 I/O 點數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價格低,。但模塊式具有功能擴展靈活,，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點,，要按實際需要選擇 PLC 的結構形式,。

  2 ．分配輸入 / 輸出點