PLC可编程逻辑器件的选择方法

摘要：介绍了在控制系统中选择PLC的一般方法，详细说明了在PLC机型的多样性，以及在PLC的输入输出点数功能等方面作如何选择。
关键词：PLC I/O 选择 开关量 模拟量 数字量

随着ＰＬＣ的推广普及，ＰＬＣ产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国等国引进的ＰＬＣ产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。ＰＬＣ的品种繁多，其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择ＰＬＣ，对于提高ＰＬＣ在控制系统中的应用起着重要作用。

１　机型的选择

ＰＬＣ机型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。

在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，建议选用整体式结构的ＰＬＣ；其它情况则最好选用模块式结构的ＰＬＣ。

对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中，一般其控制速度无须考虑，因此，选用带Ａ／Ｄ转换、Ｄ／Ａ转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。

而在控制比较复杂，控制功能要求比较高的工程项目中（如要实现ＰＩＤ运算、闭环控制、通信联网等），可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机。其中高档机主要用于大规模过程控制、全ＰＬＣ的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等。根据不同的应用对象，表１列出了ＰＬＣ的几种功能选择。

序 号 应用对象 功 能 要 求 应 用 场 合 1 替代继电器 继电器触点输入/输出、逻辑线圈、定时器、计数器 替代传统使用的继电器，完成条件控制和时序控制功能 2 数学运算 四则数学运算、开方、对数、函数计算、双倍精度的数学运算 设定值控制、流量计算；PID调节、定位控制和工程量单位换算 3 数据传送 寄存器与数据表的相互传送等 数据库的生成、信息管理、BAT-CH（批量）控制、诊断和材料处理等 4 矩阵功能 逻辑与、逻辑或、异或、比较、置位（位修改）、移位和变反等 这些功能通常按“位”操作，一般用于设备诊断、状态监控、分类和报警处理等 5 高级功能 表与块间的传送、校验和、双倍精度运算、对数和反对数、平方根、PID调节等 通信速度和方式、与上位计算机的联网功能、调制解调器等 6 诊断功能 PLC的诊断功能有内诊断和外诊断两种。内诊断是PLC内部各部件性能和功能的诊断，外诊断是中央处理机与I/O模块信息交换的诊断 -- 7 串行接口（RS-232C） 一般中型以上的PLC都提供一个或一个以上串行标准接口（RS-232C），以例连接打印机、CRT、上位计算机或另一台PLC -- 8 通信功能 现在的PLC能够支持多种通信协议。比如现在比较流行的工业以太网等 对通信有特殊要求的用户
对于一个大型企业系统，应尽量做到机型统一。这样，同一机型的ＰＬＣ模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理；同时，其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发；此外，由于其外部设备通用，资源可以共享，因此，配以上位计算机后即可把控制各独立系统的多台ＰＬＣ联成一个多级分布式控制系统，这样便于相互通信，集中管理。

２　输入／输出的选择

ＰＬＣ是一种工业控制系统，它的控制对象是工业生产设备或工业生产过程，工作环境是工业生产现场。它与工业生产过程的联系是通过Ｉ／Ｏ接口模块来实现的。

通过Ｉ／Ｏ接口模块可以检测被控生产过程的各种参数，并以这些现场数据作为控制信息对被控对象进行控制。同时通过Ｉ／Ｏ接口模块将控制器的处理结果送给被控设备或工业生产过程，从而驱动各种执行机构来实现控制。ＰＬＣ从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离，为了确保这些信息的正确无误，ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要，一般情况下，ＰＬＣ都有许多Ｉ／Ｏ接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其它一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。

２．１ 确定Ｉ／Ｏ点数

根据控制系统的要求确定所需要的Ｉ／Ｏ点数时应再增加１０％～２０％的备用量，以便随时增加控制功能。对于一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，Ｉ／Ｏ点数也应有所不同。

序 号 电气设备、元件 输入点数 输出点数 序 号 电气设备、元件 输入点数 输出点数 1 Y-起动的笼型异步电动机 4 3 12 光电管开关 2 - 2 单向运行的笼型异步电动机 4 1 13 信号灯 - 1 3 可逆运行的笼型异步电动机 5 2 14 拨码开关 4 - 4 单向变极电动机 5 3 15 三档波段开关 3 - 5 可逆变极电动机 6 4 16 行程开关 1 - 6 单向运行的直流电动机 9 6 17 接近开关 1 - 7 可逆运行的直流电动机 12 8 18 制动器 - 1 8 单线圈电磁阀 2 1 19 风机 - 1 9 双线圈电磁阀 3 2 20 位置开关 2 - 10 比例阀 3 5 21 单向运行的绕线转子异步电动机 3 4 11 按钮 1 - 22 可逆运行的绕线转子异步电动机 4 5