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1、PLC可可编程逻逻辑器件件的选择择方法摘要：介介绍了在在控制系系统中选选择PLLC的一一般方法法，详细细说明了了在PLLC机型型的多样样性，以以及在PPLC的的输入输输出点数数功能等等方面作作如何选选择。关关键词：PLCC I/O 选选择 开开关量 模拟量量 数字字量随着的推推广普及及，产品品的种类类和数量量越来越越多，而而且功能能也日趋趋完善。近近年来，从从美国、日日本、德德国等国国引进的的产品及及国内厂厂家组装装或自行行开发的的产品已已有几十十个系列列、上百百种型号号。的品品种繁多多，其结结构型式式、性能能、容量量、指令令系统、编编程方法法、价格格等各不不相同，适适用场合合也各有有侧重。因
2、因此，合合理选择择，对于于提高在在控制系系统中的的应用起起着重要要作用。机型的选择机机型选择择的基本本原则是是，在功功能满足足要求的的前提下下，选择择最可靠靠、维护护使用最最方便以以及性能能价格比比的最优优化机型型。在工艺过过程比较较固定、环环境条件件较好（维维修量较较小）的的场合，建建议选用用整体式式结构的的；其它它情况则则最好选选用模块块式结构构的。对于开关关量控制制以及以以开关量量控制为为主、带带少量模模拟量控控制的工工程项目目中，一一般其控控制速度度无须考考虑，因因此，选选用带转转换、转转换、加加减运算算、数据据传送功功能的低低档机就就能满足足要求。而在控制制比较复复杂，控控制功能能要
3、求比比较高的的工程项项目中（如如要实现现运算、闭闭环控制制、通信信联网等等），可可视控制制规模及及复杂程程度来选选用中档档或高档档机。其其中高档档机主要要用于大大规模过过程控制制、全的的分布式式控制系系统以及及整个工工厂的自自动化等等。根据据不同的的应用对对象，表表列出出了的几几种功能能选择。表1 PLC的功能及应用场合序 号应用对象象功 能能 要要 求求应 用用 场场 合合1替代继电电器继电器触触点输入入/输出出、逻辑辑线圈、定定时器、计计数器替代传统统使用的的继电器器，完成成条件控控制和时时序控制制功能2数学运算算四则数学学运算、开开方、对对数、函函数计算算、双倍倍精度的的数学运运算设定值
4、控控制、流流量计算算；PIID调节节、定位位控制和和工程量量单位换换算3数据传送送寄存器与与数据表表的相互互传送等等数据库的的生成、信信息管理理、BAAT-CCH（批批量）控控制、诊诊断和材材料处理理等4矩阵功能能逻辑与、逻逻辑或、异异或、比比较、置置位（位位修改）、移移位和变变反等这些功能能通常按按“位”操操作，一一般用于于设备诊诊断、状状态监控控、分类类和报警警处理等等5高级功能能表与块间间的传送送、校验验和、双双倍精度度运算、对对数和反反对数、平平方根、PPID调调节等通信速度度和方式式、与上上位计算算机的联联网功能能、调制制解调器器等6诊断功能能PLC的的诊断功功能有内内诊断和和外诊断
5、断两种。内内诊断是是PLCC内部各各部件性性能和功功能的诊诊断，外外诊断是是中央处处理机与与I/OO模块信信息交换换的诊断断-7串行接口口（RSS-2332C）一般中型型以上的的PLCC都提供供一个或或一个以以上串行行标准接接口（RRS-2232CC），以以例连接接打印机机、CRRT、上上位计算算机或另另一台PPLC-8通信功能能现在的PPLC能能够支持持多种通通信协议议。比如如现在比比较流行行的工业业以太网网等对通信有有特殊要要求的用用户对于一个个大型企企业系统统，应尽尽量做到到机型统统一。这这样，同同一机型型的模块块可互为为备用，便便于备品品备件的的采购和和管理；同时，其其统一的的功能及及
6、编程方方法也有有利于技技术力量量的培训训、技术术水平的的提高和和功能的的开发；此外，由由于其外外部设备备通用，资资源可以以共享，因因此，配配以上位位计算机机后即可可把控制制各独立立系统的的多台联联成一个个多级分分布式控控制系统统，这样样便于相相互通信信，集中中管理。输入输出的选择是是一种工工业控制制系统，它它的控制制对象是是工业生生产设备备或工业业生产过过程，工工作环境境是工业业生产现现场。它它与工业业生产过过程的联联系是通通过接口口模块来来实现的的。通过接口口模块可可以检测测被控生生产过程程的各种种参数，并并以这些些现场数数据作为为控制信信息对被被控对象象进行控控制。同同时通过过接口模模块将
7、控控制器的的处理结结果送给给被控设设备或工工业生产产过程，从从而驱动动各种执执行机构构来实现现控制。从从现场收收集的信信息及输输出给外外部设备备的控制制信号都都需经过过一定距距离，为为了确保保这些信信息的正正确无误误，的接接口模块块都具有有较好的的抗干扰扰能力。根根据实际际需要，一一般情况况下，都都有许多多接口模模块，包包括开关关量输入入模块、开开关量输输出模块块、模拟拟量输入入模块、模模拟量输输出模块块以及其其它一些些特殊模模块，使使用时应应根据它它们的特特点进行行选择。 确定点点数根据控制制系统的的要求确确定所需需要的点点数时应再增增加的的备用量量，以便便随时增增加控制制功能。对对于一个个
8、控制对对象，由由于采用用的控制制方法不不同或编编程水平平不同，点点数也应应有所不不同。表列出出了典型型传动设设备及常常用电气气元件所所需的开开关量的的点数。表2 典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数序 号电气设备备、元件件输入点数数输出点数数序 号电气设备备、元件件输入点数数输出点数数1Y-起动动的笼型型异步电电动机4312光电管开开关2-2单向运行行的笼型型异步电电动机4113信号灯-13可逆运行行的笼型型异步电电动机5214拨码开关关4-4单向变极极电动机机5315三档波段段开关3-5可逆变极极电动机机6416行程开关关1-6单向运行行的直流流电动机机9617接近开关关1-7
9、可逆运行行的直流流电动机机12818制动器-18单线圈电电磁阀2119风机-19双线圈电电磁阀3220位置开关关2-10比例阀3521单向运行行的绕线线转子异异步电动动机3411按钮1-22可逆运行行的绕线线转子异异步电动动机45 开关量量输入输出通过标准准的输入入输出出接口可可从传感感器和开开关（如如按钮、限限位开关关等）及及控制（开开关）设设备（如如指示灯灯、报警警器、电电动机起起动器等等）接收收信号。典典型的交交流输入入输出出信号为为，直直流输入入输出出信号为为。尽管输入入电路因因制造厂厂家不同同而不同同，但有有些特性性是相同同的。如如用于消消除错误误信号的的抖动电电路；免免于较大大瞬态
10、过过电压的的浪涌保保护电路路等。此此外，大大多数输输入电路路在高压压电源输输入和接接口电路路的控制制逻辑部部分之间间都设有有可选的的隔离电电路。在评估离离散输出出时，应应考虑熔熔丝、瞬瞬时浪涌涌保护和和电源与与逻辑电电路间的的隔离电电路。熔熔丝电路路也许在在开始时时花费较较多，但但可能比比在外部部安装熔熔丝耗资资要少。 模拟量量输入输出模拟量输输入输输出接口口一般用用来感知知传感器器产生的的信号。这这些接口口可用于于测量流流量、温温度和压压力，并并可用于于控制电电压或电电流输出出设备。这这些接口口的典型型量程为为、或或。一些制造造厂家在在上设计计有特殊殊模拟接接口，因因而可接接收低电电平信号号
11、如、热热电偶等等。一般般来说，这这类接口口模块可可用于接接收同一一模块上上不同类类型的热热电偶或或混合信信号。 特殊功功能输人人输出出在选择一一台时，用用户可能能会面临临一些特特殊类型型且不能能用标准准实现的的限定如定位位、快速速输入、频频率等。此时时用户应应当考虑虑供销厂厂商是否否提供有有特殊的的有助于于最大限限度减小小控制作作用的模模块。有有些特殊殊接口模模块自身身能处理理一部分分现场数数据，从从而使从从耗时的的任务处处理中解解脱出来来。 智能式式输入输出当前，的的生产厂厂家相继继推出了了一些智智能式的的输入输出模模块。一一般智能能式输入入输出出模块本本身带有有处理器器，可对对输入或或输出
12、信信号作预预先规定定的处理理，并将将处理结结果送入入或直接接输出，这这样可提提高的处处理速度度并节省省存储器器的容量量。智能式输输入输输出模块块有高速速计数器器（可作作加法计计数或减减法计数数）、凸凸轮模拟拟器（用用作绝对对编码输输人）、带带速度补补偿的凸凸轮模拟拟器、单单回路或或多回路路的调节节器、处理理器、接口口模块等等。表归纳了了选择模模块的一一般规则则。表33 选择择PLCC的I/O接口口模块的的一般规规则I/O模模块类型型现场设备备或操作作（举例例）说 明离散输入入模块和和I/OO模块选择开关关、按钮钮、光电电开关、限限位开关关、电路路断路器器、接近近开关、液液位开关关、电动动机起动
13、动器触点点、继电电器触点点、拨盘盘开关输入模块块用于接接收ONN/OFFF或OOPENNED/CLOOSEDD（开/关）信信号，离离散信号号可以是是直流的的，也可可以是交交流的离散输出出模块和和I/OO模块报警器、控控制继电电器、风风扇、指指示灯，扬扬声器、阀阀门、电电动机起起动器、电电磁线圈圈输出模块块用于将将信号传传递到OON/OOFF或或OPEENEDD/CLLOSEED（开开/关）设设备。离离散信号号可以是是交流或或直流模拟量输输入模块块温度变送送器、压压力变送送器、湿湿度变送送器、流流量变送送器、电电位器将连续的的模拟量量信号转转换成PPLC处处理器可可接受的的输入值值模拟量输输出模
14、块块模拟量阀阀门、执执行机构构、图表表记录器器、电动动机驱动动器、模模拟仪表表将PLCC处理器器的输出出转为现现场设备备使用的的模拟量量信号（通通常是通通过变送送器进行行）特种I/O模块块电阻、电电偶、编编码器、流流量计、II/O通通信、AASCIII、RRF型设设备、称称重计、条条形码阅阅读器、标标签阅读读器、显显示设备备通常用作作位置控控制、PPID和和外部设设备通信信等专门门用途存储储器类型型及容量量选择系系统所用用的存储储器基本本上由、-及三三种类型型组成，存存储容量量则随机机器的大大小变化化，一般般小型机机的最大大存储能能力低于于，中型型机的最最大存储储能力可可达，大大型机的的最大存
15、存储能力力可上兆兆字节。使使用时可可以根据据程序及及数据的的存储需需要来选选用合适适的机型型，必要要时也可可专门进进行存储储器的扩扩充设计计。的的存储器器容量选选择和计计算的第第一种方方法是：根据编编程使用用的节点点数精确确计算存存储器的的实际使使用容量量。第二二种为估估算法，用用户可根根据控制制规模和和应用目目的，按按照表的公式式来估算算。为了了使用方方便，一一般应留留有的的裕量，获获取存储储容量的的最佳方方法是生生成程序序，即用用了多少少字。知知道每条条指令所所用的字字数，用用户便可可确定准准确的存存储容量量。表同时给给出了存存储器容容量的估估算方法法。表44 控制制目的估估算存储储器容量
16、量的方法法控制目的的公 式说 明代替继电电路M=Kmm（100DI+5D00）DI为数数字（开开关）量量输入信信号；DDo为数数字（开开关）量量输出信信号；AAI为模模拟量输输入信号号；Kmm为每个个接点所所点存储储器字节节数；MM为存储储器容量量模拟量控控制M=Kmm(100DI+5Doo+1000AII)多路采样样控制M=Kmm100DI+5Doo+1000AII+(11+采样样点00.255软件件选择在系统的的实现过过程中，的的编程问问题是非非常重要要的。用用户应当当对所选选择产品品的软件件功能有有所了解解。通常常情况下下，一个个系统的的软件总总是用于于处理控控制器具具备的控控制硬件件的
17、。但但是，有有些应用用系统也也需要控控制硬件件部件以以外的软软件功能能。例如如，一个个应用系系统可能能包括需需要复杂杂数学计计算和数数据处理理操作的的特殊控控制或数数据采集集功能。指指令集的的选择将将决定实实现软件件任务的的难易程程度。可可用的指指令集将将直接影影响实现现控制程程序所需需的时间间和程序序执行的的时间。支撑技术条件的考虑选用时，有有无支撑撑技术条条件同样样是重要要的选择择依据。支支撑技术术条件包包括下列列内容：（）编编程手段段便携式式简易编编程器主主要用于于小型，其其控制规规模小，程程序简单单，可用用简易编编程器。编程器器适用于于大中型型，除可可用于编编制和输输入程序序外，还还可
18、编辑辑和打印印程序文文本。由于已已得到普普及推广广，及其其兼容机机编程软软件包是是很好的的编程工工具。目目前，厂厂商都在在致力于于开发适适用自己己机型的的及其兼兼容机编编程软件件包，并并获得了了成功。（）进进行程序序文本处处理简单程程序文本本处理以以及图、参参量状态态和位置置的处理理，包括括打印梯梯形逻辑辑；程序标标注，包包括触点点和线圈圈的赋值值名、网网络注释释等，这这对用户户或软件件工程师师阅读和和调试程程序非常常有用。图形和和文本的的处理。（）程程序储存存方式对于技术术资料档档案和备备用资料料来说，程程序的储储存方法法有磁带带、软磁磁盘或存存储程序序盒等方方式，具具体选用用哪种储储存方式
19、式，取决决于所选选机型的的技术条条件。（）通通信软件件包对于网络络控制结结构或需需用上位位计算机机管理的的控制系系统，有有无通信信软件包包是选用用的主要要依据。通通信软件件包往往往和通信信硬件一一起使用用，如调调制解调调器等。的环环境适应应性由于通常常直接用用于工业业控制，生生产厂都都把它设设计成能能在恶劣劣的环境境条件下下可靠地地工作。尽尽管如此此，每种种都有自自己的环环境技术术条件，用用户在选选用时，特特别是在在设计控控制系统统时，对对环境条条件要给给予充分分的考虑虑。一般及其其外部电电路（包包括模块块、辅助助电源等等）都能能在表所列的的环境条条件下可可靠工作作。表55 PLLC的工工作环
20、境境序 号项 目说 明1湿度工作温度度范围为为0555，最最高为660，贮贮存温度度范围为为-400+8852湿度相对湿度度5%95%*无凝凝结霜）3振动和冲冲击满足国际际电工委委员会标标准4电源采用2220V交交流电源源，允许许变化范范围为-15%+115%，频频率为447553Hzz，瞬间间停电保保持100ms5环境周围空气气不能混混有可燃燃性、爆爆炸性和和腐蚀性性气体结束束语随着科技技的不断断进步，的的种类日日益繁多多，功能能也逐渐渐增强。文文章中尽尽管归纳纳了一些些选用的的方法，但但在实际际工作中中还一定定要依据据实际情情况做出出适当的的调整，以以便设计计出满足足期望的的控制系系统。