如何選擇PLC？主要從這8個(gè)方面入手

在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先要確定系統(tǒng)方案，下一步是PLC的設(shè)計(jì)選擇。PLC的選擇主要是確定PLC制造商和PLC的具體型號(hào)。系統(tǒng)方案需要分布式系統(tǒng)、遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信。那么如何選擇PLC呢？

1、PLC廠家的選擇。

確定PLC制造商主要應(yīng)考慮設(shè)備用戶的要求、設(shè)計(jì)師對(duì)不同制造商PLC的熟悉程度和設(shè)計(jì)習(xí)慣、配套產(chǎn)品的一致性和技術(shù)服務(wù)。

考慮到PLC本身的可靠性，原則上只要是國外大公司的產(chǎn)品，就不應(yīng)存在可靠性差的問題。

此外，對(duì)于一些特殊行業(yè)(如冶金、煙草等)，應(yīng)選擇運(yùn)營業(yè)績(jī)成熟可靠的PLC系統(tǒng)。

2、輸入輸出(I/0)點(diǎn)數(shù)估算。

PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是PLC的基本參數(shù)之一。I/O點(diǎn)數(shù)的確定應(yīng)基于控制設(shè)備所需的所有輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的總和。

一般情況下，PLC的I/O點(diǎn)應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠嗔?。通常根?jù)輸入輸出點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)，再增加10%~20%的可擴(kuò)展余量，作為輸入輸出點(diǎn)的估算數(shù)據(jù)。

在實(shí)際訂購時(shí)，還需要根據(jù)制造商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。

3、PLC存儲(chǔ)容量估算。

存儲(chǔ)容量是指可編程控制器本身可以提供的硬件存儲(chǔ)單元的大小，可以從PLC的基本參數(shù)表中找到各種PLC的存儲(chǔ)容量。

例如，西門子S7-314PLC的用戶程序存儲(chǔ)容量為64KB，S7-315-2DPPLC的用戶程序存儲(chǔ)容量為128KB。

程序容量是用戶程序在存儲(chǔ)器中使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此存儲(chǔ)容量應(yīng)大于程序容量。在設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序尚未編制，因此需要估計(jì)程序容量。

如何估計(jì)程序容量？很多文獻(xiàn)都給出了不同的公式，一般是數(shù)字I/O點(diǎn)數(shù)的10~15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)(16位為一個(gè)字)，再按此數(shù)的25%考慮余量。

4、選擇PLC通信功能。

目前，PLC的通信功能越來越強(qiáng)大。許多PLC支持多種通信協(xié)議（有些需要配備相應(yīng)的通信模塊），并根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的通信方式。

PLC系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的主要形式如下：

(1)PC為主站，多個(gè)同型號(hào)PLC為從站，形成簡(jiǎn)單的PLC網(wǎng)絡(luò)；

(2)1個(gè)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，形成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；

(3)PLC網(wǎng)絡(luò)通過特定的網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；

(4)專用PLC網(wǎng)絡(luò)(各廠家專用PLC通信網(wǎng)絡(luò))。

為了減少CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的通信處理器（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等）。

5、PLC型號(hào)的選擇。

PLC類型:

PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型；

整體PLC的I/0點(diǎn)少且相對(duì)固定，因此用戶選擇空間較小，通常用于小型控制系統(tǒng)。

這類PLC的代表包括:西門子S7-200系列、三菱FX系列、歐姆龍CPM1A系列等。

在PLC基板上插入各種I/O模塊，方便用戶根據(jù)需要合理選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)。

因此，模塊化PLC配置靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。如S7-300系列、S7-400系列、三菱Q系列、歐姆龍CVM1系列等。

6、選擇I/O模塊。

（1）.選擇數(shù)字輸入輸出模塊。

應(yīng)考慮數(shù)字輸入輸出模塊的選擇。

例如，對(duì)于輸入模塊，應(yīng)考慮輸入信號(hào)的電平、傳輸距離等應(yīng)用要求。

AC120V/23V雙向晶閘管輸出、DC24V晶體管驅(qū)動(dòng)、DC48V晶體管驅(qū)動(dòng)等輸出模塊。

一般來說，繼電器輸出輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，但使用壽命短、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)性負(fù)載增加浪涌吸收電路；

雙向晶閘管輸出模塊響應(yīng)時(shí)間快，適用于開關(guān)頻繁、電感低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格昂貴，過載能力差。

此外，根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，輸入輸出模塊可分為8點(diǎn)、16點(diǎn)、32點(diǎn)等規(guī)格，并根據(jù)實(shí)際需要合理配置。

（2）.選擇模擬輸入輸出模塊。

根據(jù)模擬量的輸入信號(hào)類型，模擬量輸入模塊可分為電偶輸入型等。

通常電流輸入型的信號(hào)等級(jí)為4~20mA或0~20mA；電壓輸入模塊的信號(hào)等級(jí)為0~10V，-5V~+5V。一些模擬輸入模塊可與電壓或電流輸入信號(hào)兼容。

模擬輸出模塊也分為電壓輸出模塊和電流輸出模塊，電流輸出信號(hào)通常為0~20mma。電壓輸出信號(hào)一般為0~10V、-10V~+10V等。

根據(jù)輸入輸出通道的數(shù)量，模擬輸入輸出模塊可分為2通道、4通道、8通道等規(guī)格。

7、功能模塊。

功能模塊包括通信模塊、定位模塊、脈沖輸出模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、PID控制模塊、溫度控制模塊等。在選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮配套功能模塊的可能性，選擇功能模塊涉及硬件和軟件兩個(gè)方面。

在硬件方面，首先要考慮功能模塊可以方便地與PLC連接，PLC應(yīng)有相關(guān)的連接、安裝位置和接口、電纜等附件。

在軟件上，PLC應(yīng)具有相應(yīng)的控制功能，便于編程功能模塊。

例如，三菱FX系列PLC可以通過FROM和TO指令輕松控制相應(yīng)的功能模塊。

8、一般原則。

PLC型號(hào)和規(guī)格一般確定后，可根據(jù)控制要求逐一確定PLC各組件的基本規(guī)格和參數(shù)，并選擇各組件模塊的型號(hào)。在選擇模塊型號(hào)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則。

1.方便性：一般來說，作為PLC，通常有很多模塊可以滿足控制要求。選擇時(shí)，應(yīng)簡(jiǎn)化線路設(shè)計(jì)，使用方便，盡量減少外部控制設(shè)備。

例如，對(duì)于輸入模塊，應(yīng)優(yōu)先選擇與外部檢測(cè)元件直接連接的輸入形式，避免使用接口電路。對(duì)于輸出模塊，應(yīng)優(yōu)先選擇能直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的輸出模塊，盡量減少中間繼電器等元件。

2.通用性:選型時(shí)，要考慮PLC各組成模塊的統(tǒng)一性和通用性，避免模塊種類過多。這不僅有利于采購，減少備件，而且增加了系統(tǒng)各部件的互換性，便于設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)。

3.兼容性：在選擇PLC系統(tǒng)各組成模塊時(shí)，應(yīng)充分考慮兼容性。為避免兼容性差的問題，PLC系統(tǒng)各主要部件的廠家不宜過多。如有可能，盡量選擇同一廠家的產(chǎn)品。