西門子S120連接電纜6SL3060-4AH00-0AA0

PLC的容量包括I／O點數(shù)和用戶存儲容量兩個方面,。

(一)I／O點數(shù)的選擇

PLC平均的I／O點的價格還比較高，因此應(yīng)該合理選用PLC的I／O點的數(shù)量,，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I／O點最少,，但必須留有一定的裕量。

通常I／O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入,、輸出信號的實際需要,，再加上10％~15％的裕量來確定。

 (二) 存儲容量的選擇

用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關(guān),，而且還與功能實現(xiàn)的方法,、程序編寫水平有關(guān)。一個有經(jīng)驗的程序員和一個初學(xué)者,，在完成同一復(fù)雜功能時,，其程序量可能相差25％之多，所以對于初學(xué)者應(yīng)該在存儲容量估算時多留裕量,。

PLC的I／O點數(shù)的多少,，在很大程序上反映了PLC系統(tǒng)的功能要求，因此可在I／O點數(shù)確定的基礎(chǔ)上，按下式估算存儲容量后,，再加20％~30％的裕量,。

存儲容量（字節(jié)）＝開關(guān)量I／O點數(shù)×10 ＋ 模擬量I／O通道數(shù)×100

另外，在存儲容量選擇的同時,，注意對存儲器的類型的選擇

匯點式的開關(guān)量輸入模塊所有輸入點共用一個公共端（COM）,；而分組式的開關(guān)量輸入模塊是將輸入點分成若干組，每一組（幾個輸入點）有一個公共端,，各組之間是分隔的,。分組式的開關(guān)量輸入模塊價格較匯點式的高，如果輸入信號之間不需要分隔,，一般選用匯點式的,。

3）注意同時接通的輸入點數(shù)量

對于選用高密度的輸入模塊(如32點、48點等),，應(yīng)考慮該模塊同時接通的點數(shù)一般不要超過輸入點數(shù)的60％,。

4）輸入門檻電平

為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須考慮輸入門檻電平的大小,。門檻電平越高,，抗干擾能力越強(qiáng)，傳輸距離也越遠(yuǎn),，具體可參閱PLC說明書,。

 2. 開關(guān)量輸出模塊的選擇

開關(guān)量輸出模塊是將PLC內(nèi)部低電壓信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號，并實現(xiàn)PLC內(nèi)外信號的電氣隔離,。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面：

1）輸出方式

開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出,、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。

繼電器輸出的價格便宜,，既可以用于驅(qū)動交流負(fù)載,，又可用于直流負(fù)載，而且適用的電壓大小范圍較寬,、導(dǎo)通壓降小,，同時承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但其屬于有觸點元件,，動作速度較慢（驅(qū)動感性負(fù)載時,，觸點動作頻率不得超過1HZ）、壽命較短,、可靠性較差,，只能適用于不頻繁通斷的場合。

對于頻繁通斷的負(fù)載,，應(yīng)該選用晶閘管輸出或晶體管輸出,，它們屬于無觸點元件。但晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，而晶體管輸出只能用于直流負(fù)載,。

2）輸出接線方式

開關(guān)量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式,，如圖6-3所示。

圖6-3 開關(guān)量輸出模塊的接線方式

  a)分組式輸出   b)分隔式輸出

分組式輸出是幾個輸出點為一組,，一組有一個公共端,，各組之間是分隔的，可分別用于驅(qū)動不同電源的外部輸出設(shè)備,；分隔式輸出是每一個輸出點就有一個公共端,，各輸出點之間相互隔離。選擇時主要根據(jù)PLC輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級的多少而定,。一般整體式PLC既有分組式輸出,，也有分隔式輸出,。

 3）驅(qū)動能力

  開關(guān)量輸出模塊的輸出電流(驅(qū)動能力)必須大于PLC外接輸出設(shè)備的額定電流,。用戶應(yīng)根據(jù)實際輸出設(shè)備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出設(shè)備的電流較大,，輸出模塊無法直接驅(qū)動,，可增加中間放大環(huán)節(jié)。

  4）注意同時接通的輸出點數(shù)量

 選擇開關(guān)量輸出模塊時,，還應(yīng)考慮能同時接通的輸出點數(shù)量,。同時接通輸出設(shè)備的累計電流值必須小于公共端所允許通過的電流值，如一個220V／2A的８點輸出模塊,，每個輸出點可承受2A的電流,，但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多,。一般來講,，同時接通的點數(shù)不要超出同一公共端輸出點數(shù)的60％。

  5)輸出的最大電流與負(fù)載類型,、環(huán)境溫度等因素有關(guān)

開關(guān)量輸出模塊的技術(shù)指標(biāo),，它與不同的負(fù)載類型密切相關(guān)，特別是輸出的最大電流,。另外,，晶閘管的最大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會降低，在實際使用中也應(yīng)注意,。

（二）模擬量I／O模塊的選擇

  模擬量I／O模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,，并與PLC內(nèi)部總線相連，同時為了安全也有電氣隔離功能,。模擬量輸入（A／D）模塊是將現(xiàn)場由傳感器檢測而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可接受的數(shù)字量,；模擬量輸出(D／A)模塊是將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量信號輸出。

  典型模擬量I／O模塊的量程為-10V~+10V、0~+10V,、4~20mA等,，可根據(jù)實際需要選用，同時還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等因素,。

  一些PLC制造廠家還提供特殊模擬量輸入模塊,，可用來直接接收低電平信號（如RTD、熱電偶等信號）,。

(三)特殊功能模塊的選擇

 目前,，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I／O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型I／O模塊,，如高速計數(shù)器,、凸輪模擬器、位置控制模塊,、PID控制模塊,、通信模塊等

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隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多,。不同型號的PLC,，其結(jié)構(gòu)形式、性能,、容量,、指令系統(tǒng)、編程方式,、價格等也各有不同,，適用的場合也各有側(cè)重。因此,，合理選用PLC,，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。

PLC的選擇主要應(yīng)從PLC的機(jī)型,、容量,、I/O模塊、電源模塊,、特殊功能模塊,、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。

PLC機(jī)型的選擇

PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠,、維護(hù)方便的前提下,，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：

 (一) 合理的結(jié)構(gòu)型式

PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式,。

整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜,，且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中,；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I／O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例,、I／O模塊的種類等方面選擇余地大,，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng),。

(二) 安裝方式的選擇

  PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式,、遠(yuǎn)程I／O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。

集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程I／O硬件,，系統(tǒng)反應(yīng)快,、成本低；遠(yuǎn)程I／O式適用于大型系統(tǒng),，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,，遠(yuǎn)程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短,，但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程I／O電源,；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場合,，可以選用小型PLC,，但必須要附加通訊模塊,。

 (三)相應(yīng)的功能要求

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算,、定時、計數(shù)等功能,，對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足,。

對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng),，可選用能帶A／D和D／A轉(zhuǎn)換單元,，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC,。

對于控制較復(fù)雜,，要求實現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制,、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或高檔PLC,。但是中,、高檔PLC價格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合,。

 (四)響應(yīng)速度要求

 PLC是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器,，不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要,。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時,，則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度,，可選用具有高速I／O處理功能的PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等,。

 (五)系統(tǒng)可靠性的要求

對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足,。對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng),。

 (六)機(jī)型盡量統(tǒng)一

一個企業(yè),，應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：

１)機(jī)型統(tǒng)一,，其模塊可互為備用,，便于備品備件的采購和管理。

２)機(jī)型統(tǒng)一,，其功能和使用方法類似,，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。

３)機(jī)型統(tǒng)一,，其外部設(shè)備通用,，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信,，配上位計算機(jī)后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)