PLC的選型及設計與方案分析

1、PLC的選型及設計方案分析在選擇PLC時，應詳細分析工藝過程的 特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定 所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估 算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC 的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高 性能價格比的PLC和設計相應的控制系統(tǒng)。下面，我們就詳細來說下選擇PLC時應 注意的幾點：一、輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算I/O點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔?，通常?據(jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%20% 的可擴展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù) 據(jù)。二、存儲器容量的估算;存儲器容量是 可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單 元大小，程序容量是存儲器中用戶應用項目 使用的存

2、儲單元的大小，因此程序容量小于 存儲器容量。為了設計選型時能對程序容量 有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來 替代。大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10 15倍，加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此數(shù) 為內(nèi)存的總字數(shù)（16位為一個字），另外再 按此數(shù)的25%考慮余量。三、控制功能的選擇;該選擇包括運 算功能、控制功能、通信功能、編程功能、 診斷功能和處理速度等特性的選擇。（一）運算功能;簡單PLC的運算功能 包括邏輯運算、計時和計數(shù)功能；普通PLC 的運算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運算功 能；較復雜運算功能有代數(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送 等；大型PLC中還有模擬量的PID運算和其 他高級運算功能。隨著開放

3、系統(tǒng)的出現(xiàn)，目 前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具 有與下位機的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機 或上位機的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或 企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。設計選型時應 從實際應用的要求出發(fā)，合理選用所需的運 算功能。大多數(shù)應用場合，只需要邏輯運算 和計時計數(shù)功能，有些應用需要數(shù)據(jù)傳送和 比較，當用于模擬量檢測和控制時，才使用 代數(shù)運算，數(shù)值轉換和PID運算等。要顯示 數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運算。(二) 控制功能；控制功能包括PID 控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運 算等，應根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于 順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單 回路或多回路控制器解決模擬量的控

4、制，有 時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所 需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省 存儲器容量。例如采用PID控制單元、高速 計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、ASC碼轉 換單元等。(三) 通信功能;大中型PLC系統(tǒng)應 支持多種現(xiàn)場總線和標準通信協(xié)議(如 TCP/IP),需要時應能與工廠管理網(wǎng)(TCP/IP)相連接。通信協(xié)議應符合 ISO/IEEE通信標準，應是開放的通信網(wǎng)絡。 PLC系統(tǒng)的通信接口應包括串行和并行通信 接口 (RS 232C/422A/485)、RIO 通信口、工 業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；PLC系統(tǒng)的通 信網(wǎng)絡主要形式有下列幾種形式：1)PC為 主站，多臺同型號PLC為從

5、站，組成簡易PLC 網(wǎng)絡；2) 1臺PLC為主站，其他同型號PLC 為從站，構成主從式PLC網(wǎng)絡；3） PLC網(wǎng)絡 通過特定網(wǎng)絡接口連接到大型DCS中作為 DCS的子網(wǎng)；4）專用PLC網(wǎng)絡（各廠商的專 用PLC通信網(wǎng)絡）。為減輕CPU通信任務， 根據(jù)網(wǎng)絡組成的實際需要，應選擇具有不同 通信功能的（如點對點、現(xiàn)場總線、工業(yè)以 太網(wǎng)）通信處理器。（四）編程功能;離線編程方式：PLC 和編程器公用一個CPU,編程器在編程模式 時，CPU只為編程器提供服務，不對現(xiàn)場設 備進行控制。完成編程后，編程器切換到運 行模式，CPU對現(xiàn)場設備進行控制，不能進 行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但 使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和 編程器有各自的CPU,主機CPU負責現(xiàn)場控 制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù) 交換，編