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1、史上最全的PLC选型总结网络转载导语:在plc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的消费厂家和PLC的详细型号。对于系统方案要求有分布式系统、远程I/O系统,还需要考虑网络化通讯的要求。那么详细应该怎样选择PLC呢?在plc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的消费厂家和PLC的详细型号。对于系统方案要求有分布式系统、远程I/O系统,还需要考虑网络化通讯的要求。那么详细应该怎样选择PLC呢?一、PLC消费厂家确定PLC的消费厂家,主要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家PLC的
2、熟悉程度和设计习惯、配套产品的一致性以及技术效劳等方面的因素。从PLC本身的可靠性考虑,原那么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。一般来讲,对于控制独立设备或者较简单的控制系统的场合,配套日本的PLC产品,相对来讲性价比有一定上风。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,欧美消费的PLC在网络通讯功能上更有上风。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的输入/输出点数是PLC的根本参数之一。I/O点数确实定应以控制设备所需的所有I/O点数的总和为根据。在一
3、般情况下,PLC的I/O点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数,再增加1020的可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进展调整。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工程使用的存储单元的大小,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,微信公众号PLC工程师能拿资料能涨知识能提技能程序容量在设计阶段是未知的,需在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换。PLC存储器内存容量的估算没有固定的公式,很
4、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1015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、通讯功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。 (一)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、比拟等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。随着开放系统的出现,目前在PLC中都已具有通讯功能,有些产品具有与下位机的通讯,有些产品具有与同位机或者上位机的通讯,有些产品还具
5、有与工厂或者企业网进展数据通讯的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发,公道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拟,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。 (二)控制功能控制功能包括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者多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用专用的智能输入输出微信公众号PLC工程师能拿资料能涨知识能提技能单元完成所需的控制功能,进步PLC的处理速度和节省存储器容量。
6、例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。三)通讯功能大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通讯协议如TCP/IP,需要时应能与工厂治理网TCP/IP相连接。通讯协议应符合ISO/IEEE通讯标准,应是开放的通讯网络。PLC系统的通讯接口应包括串行和并行通讯接口RS2232C/422A/423/485、RIO通讯口、工业以太网、常用dcs接口等;大中型PLC通讯总线含接口设备和电缆应1:1冗余配置,通讯总线应符合国际标准,通讯间隔应知足装置实际要求。PLC系统的通讯网络中,上级的网络通讯速率应大于1Mbps,通讯负荷不大于60%。PLC系统的通讯网络主要形
7、式有以下几种形式:1PC为主站,多台同型号PLC为从站,组成简易PLC网络;21台PLC为主站,其他同型号PLC为从站,构成主从式PLC网络;3PLC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通讯网络。PLC为减轻CPU通讯任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有不同通讯功能的如点对点、现场总线、工业以太网通讯处理器。 (四)编程功能离线编程方式:PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程形式时,CPU只为编程器提供效劳,不对现场设备进展控制。完成编程后,编程器切换到运行形式,CPU对现场设备进展控制,不能进展编程。离线编程方式可降低系统本钱,但
8、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展数据交换,编程器把在线编制的程序或者数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。这种方式本钱较高,但系统调试和操纵方便,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、功能模块图FBD三种图形化语言和语句表IL、构造文本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,如C、Basic、Pascal等,以知足特殊控制场合的控制要求。 (五)诊断功能PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通
9、过硬件的逻辑判定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展诊断是内诊断,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展诊断是外诊断。PLC的诊断功能的强弱,直接影响对操纵和维护人员技术才能的要求,并影响平均维修时间。 (六)处理速度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,假如信号持续时间小于扫描时间,那么PLC将扫描不到该信号,造成信号数据的丧失。处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、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0.20.4s,因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要
10、。扫描周期处理器扫描周期应知足: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按构造分为整体型和模块型两类。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:西门子公司的S7-200系列、三菱公司的FX系列、欧姆龙公司的CPM1A系列等。模块型PLC提供多种I/O模块可以在PLC基板上插接,方便用户根据需要公道地选择和配置控制系统的I/O点数。因此,模块型PLC的配置比拟灵敏,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
11、系列、欧姆龙公司的CVM1系列等。六、各种模块选择 (一)数字量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、传输间隔等应用要求。输出模块也有很多的种类,例如继电器触点输出型、AC120V/23V双向晶闸管输出型、DC24V晶体管驱动型、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点,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电路;双向晶闸管输出型模块响应时间较快适用于开关频繁,电感性低功率因数负荷场合,但价格较贵,过载才能较差。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
12、点等规格,选择时要根据实际的需要公道装备。 (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:电流输入型、电压输入型、热电偶输入型等。电流输入型通常的信号等级为420mA或者020mA;电压型输入模块通常信号等级为010V、-5V+5V等。有些模拟量输入模块可以兼容电压或者电流输入信号。模拟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020mA、420mA。电压型输出信号通常有00V、-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。 (三)功能模块功能模块包括通讯模块、定位模块、脉冲输出模块、高速计数
13、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、安装位置与接口、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展编程。例如三菱的FX系列PLC通过“FROM和“TO指令可以方便的对相应的功能模块进展控制。七、冗余功能(一)控制单元冗余1、重要的经过单元: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重化或者3重化冗余容错系统等。 (二)I/O接口单元冗余1、控制回路
14、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重化或者3重化的I/O接口单元。一般原那么在PLC型号和规格大体确定后,可以根据控制要求逐一确定PLC各组成局部的根本规格与参数,并选择各组成模块的型号。选择模块型号时,应遵循以下原那么。 (一)经济性选择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、可操纵性、投入产出比等因素,进展比拟和兼顾,最终选出较满足的产品。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后,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
15、对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较公道的性能价格比。 (二)方便性一般讲来,作为PLC,可以知足控制要求的模块往往有很多种,选择时应以简化线路设计、方便使用、尽可能减少外部控制器件为原那么。微信公众号PLC工程师能拿资料能涨知识能提技能例如: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,防止使用接口电路。对于输出模块,应优先选择可以直接驱动负载的输出模块,尽量减少中间继电器等元件。 (三)通用性进展选型时,要考虑到PLC各组成模块的统一与通用,防止模块种类太多。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。 (四)兼容性选择PLC系统各组成模块时,应充分的考虑到兼容性。为防止出现兼容性不好的问题,组成PLC系统的各主要部件的消费厂家不宜太多。假如可能的话,尽量选择同一个消费厂家的产品。