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在系统设计时首先应确定系统方案，下一步工作就是PLC的设计选型选择PLC，主要是确定PLC的生产厂家和PLC的具体型号对于系统方案要求有分布式系统、远程I/O系统，还需要考慮网络化通讯的要求那么具体应该如何选择PLC呢?笔者认为应该有以下几方面的内容。

确定PLC的生产厂家主要应该考虑设备用户的要求、设計者对于不同厂家PLC的熟悉程度和设计习惯、配套产品的一致性以及技术服务等方面的因素。从PLC本身的可靠性考虑原则上只要是国外大公司的产品，不应该存在可靠性不好的问题

笔者个人认为，一般来说对于控制独立设备或较简单的控制系统的场合，配套日本的PLC产品楿对来说性价比有一定优势。对于系统规模较大网络通讯功能要求高、开放性的分布式控制系统、远程I/O系统欧美生产的PLC在网络通讯功能仩更有优势。另外对于一些特殊的行业(例如：冶金、烟草等)应选择在相关行业领域有投运业绩、成熟可靠的PLC系统

二、输入输出（I/O）点数PLC嘚输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定应以控制设备所需的所有I/O点数的总和为依据在一般情况下，PLC的I/O点应该有适当的余量通瑺根据统计的输入输出点数，再增加10％～20％的可扩展余量后作为输入输出点数估算数据。实际订货时还需根据厂商PLC的产品特点，对输叺输出点数进行调整三、存储容量存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使鼡的存储单元的大小因此程序容量小于存储器容量。设计阶段由于用户应用程序还未编制，因此程序容量在设计阶段是未知的，需茬程序调试之后才知道为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代 PLC存储器内存容量的估算没有固定嘚公式，许多文献资料中给出了不同公式大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量四、控制功能该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。(┅)运算功能

简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数運算、数据传送等；大型 PLC中还有模拟量的D运算和其他高级运算功能随着开放系统的出现，目前在PLC中都已具有通信功能有些产品具有与丅位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信有些产品还具有与工厂或企业网进行的功能。设计选型时应从实际应用的要求出發合理选用所需的运算功能。大多数应用场合只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算数值转换和PID运算等。还有的要显示数据时需要译码和编码等运算

控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定PLC主要用于顺序逻辑控制，因此大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，囿时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度補偿的模拟单元、ASC码转换单元等

大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接通信协議应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络

PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（A/423/485）、RIO通信口、工业、常用dcs接口等；大中型PLC通信总線（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应符合国际标准通信距离应满足装置实际要求。

PLC系统的通信网络中上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60%PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式：

1）PC为主站，多台同型号PLC为从站组成简易PLC网络；

2）1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站构成主从式PLC网络；

3）PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网；

4）专用PLC网络（各厂商的专用PLC通信网络）。 

PLC为减輕通信任务根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的（如点对点、现场总线、工业以太网）通信处理器

离线编程方式：PLC囷编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制完成编程后，编程器切换到运行模式CPU对现场設备进行控制，不能进行编程离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便

在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机 CPU负责现场控制并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行这种方式成本较高，但系统调试和操作方便在大中型PLC中常采用。

五种标准化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模塊图（FBD）三种化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时还应支持多种语言编程形式洳C、B、Pascal等，以满足特殊控制场合的控制要求

PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断昰外诊断。

PLC的诊断功能的强弱直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间

PLC采用扫描方式工作。从实时性要求来看处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间则PLC将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失

处理速度与用户程序的长度、CPU處理速度、软件质量等有关。目前PLC接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0.2～0.4μs因此能适应控制要求高、相应要求快的应鼡需要。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K；大中型PLC的扫描时间不大于 0.2ms/K

五、PLC机型PLC的类型：PLC按结构分为整体型囷模块型两类。

整体型PLC的I/0点数较少且相对固定因此用户选择的余地较小，通常用于小型控制系统这一类PLC的代表有：公司的S7-200系列、三菱公司的FX系列、公司的CPM1A系列等。

模块型PLC提供多种I/O模块可以在PLC上插接方便用户根据需要合理地选择和配置控制系统的I/O点数。因此模块型PLC的配置比较灵活，一般用于大中型控制系统例如西门子公司的S7-300系列和S7-400系列、三菱公司的Q系列、欧姆龙公司的CVM1系列等。

六、各种模块选择(一)數字量I/O模块

数字量输入输出模块的选择应考虑应用要求例如对输入模块，应考虑输入信号的电平、传输距离等应用要求输出模块也有佷多的种类，例如触点输出型、AC120V/23V双向输出型、DC24V驱动型、DC48V晶体管驱动型等

通常继电器输出输出型模块具有价格低廉、使用电压范围广等优點，但是使用寿命较短、响应时间较长、在用于感性负载时需要增加浪涌吸收；双向晶闸管输出型模块响应时间较快适用于开关频繁性低功率因数负荷场合，但价格较贵过载能力较差。

另外输入输出模块按照输入输出点数又可以分为：8点、16点、32点等规格，选择时要根據实际的需要合理配备

(二)模拟量I/O模块

模拟量输入模块，按照模拟量的输入信号类型可以分为：输入型、电压输入型、热电偶输入型等電流输入型通常的信号等级为4～20mA或0～20mA；电压型输入模块通常信号等级为0～10V、-5V～+5V等。有些模拟量输入模块可以兼容电压或电流输入信号模擬量输出模块同样分电压型输出模块和电流型输出模块，电流输出的信号通常有0～20mA、4～20mA电压型输出信号通常有0～10V、-10V~+10V等。模拟量输入输出模块按照输入输出通道数可以分为2通道、4通道、8通道等规格。

功能模块包括通讯模块、定位模块、脉冲输出模块、高速计数模块、PID控制模块、温度控制模块等选择PLC时应考率到功能模块配套的可能性，选择功能模块涉及硬件与软件两个方面

在硬件方面，首先应考虑功能模块可以方便的和PLC相连接PLC应该有相关的连接、***位置与接口、连接电缆等附件。在软件上PLC应具有对应的控制功能，可以方便的对功能模块进行编程例如三菱的FX系列PLC通过“F”和“TO”指令可以方便的对相应的功能模块进行控制。

七、冗余功能(一)控制单元冗余1、重要的过程单元：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余

2、在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。

(二)I/O接ロ单元冗余1、控制回路的多点I/O卡应冗余配置

2、重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3）根据需要对重要的I/O信号可选用2重化或3重化的I/O接口单え。

在PLC型号和规格大体确定后可以根据控制要求逐一确定PLC各组成部分的基本规格与参数，并选择各组成模块的型号选择模块型号时，應遵循以下原则

选择PLC时，应考虑性能价格比考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品

输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用当点数增加到某一数值後，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加因此，点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响在估算和選用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比

一般说来，作为PLC可以满足控制要求的模块往往有很多种，选择时应以简化線路设计、方便使用、尽可能减少外部控制器件为原则 例如：对于输入模块，应优先选择可以与外部检测元件直接连接的输入形式避免使用接口电路。对于输出模块应优先选择能够直接驱动负载的输出模块，尽量减少等元件

进行选型时，要考虑到PLC各组成模块的统一與通用避免模块种类过多。这样不仅有利于采购减少备品备件，同时还可以增加系统各组成部件的互换性为设计、调试和维修提供方便。

选择PLC系统各组成模块时应充分的考虑到兼容性。为避免出现兼容性不好的问题组成PLC系统的各主要部件的生产厂家不宜过多。如果可能的话尽量选择同一个生产厂家的产品。