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PLC硬件选型

PLC的选型是工程技术人员根据前期项目分析和项目难点的预期来选择合适PLC，主要依据以下原则。

一、先特殊后一般原则

根据工程经验，短路保护器电气柜，大多数工程项目中制约PLC选型的因素主要集中在几个关键点上，所以应遵循先特殊后一般的原则选择PLC。

所谓特殊即项目有哪些特殊的控制要求，不同控制类型有着不同的首要制约因素。如顺序控制中，CPU的程序容量和I/O点的扩展能力为PLC选型的主要因素。过程控制中，则以控制模拟量的数量和模拟量的精度作为出发点进行选型。在较为简单的运动控制中，PLC需要接收来自现场编码器送回的位置信号并相应地发出一定频率的脉冲来控制伺服电机，因此PLC处理数据的速度、输入端接收高速脉冲的能力和输出端高速脉冲的发送能力将成为PLC选型的首要因素。而在大型复合项目中，需使用不同的PLC组网，因此PLC支持的网络类型则成为PLC选型的首要因素。

工程技术人员需按照本项目的核心需求，将不同的控制要求按照从特殊到一般的顺序进行排列，如此选型将事半功倍，更可降低工程的整体难度。

二、由下至上原则

由下至上原则的目的是将PLC选型的性价比大化。目前多数厂家的PLC产品分成多个系列。当工程技术人员选型时，按照第yi步从特殊到一般的选型顺序，保压电气柜，从低款PLC开始，逐一对照性能参数。当发现不满足要求时，考虑较高一款产品。以此类推，直至选取全部满足要求的PLC型号。如若由上至下选型，则会使PLC功能浪费，造成大马拉小车。

三、PLC开关量输入/输出单元的选择

PLC的开关量输入点是用来接受现场传感器所输入的电平信号，开关时输出点的作用根据内部的控制信号来驱动外部负载。

（1）开关量输入端子的选择。现在市面上PLC输入点均为晶体管输入，使用者只需要根据前期预估的输入点数量选择即可。但是这里需要注意，因PLC端接线类型不同，分别有NPN和PNP两种输入方式，其意义是输入端是以低电平有效还是以高电平有效，一旦确定输入端的接线类型，则需选用相同类型输入的传感器，即NPN和PNP型的传感器不能共用一个PLC的输入端子。

现在市面上PLC输入端子多为直流24V的输入电压，如果需要其将他电压规格的传感器接入到PLC，需用继电器做相应的隔离，保证接入PLC输入端的信号为直流24V电压。

（2）开关量输出端子的选择。PLC开关量输出点的类型主要为继电器型输出和晶体管输出两种。

1）继电器输出型。继电器输出负载能力好，能够短时间承受较高过电压和过电流，有较强的隔离作用。但是由于继电器内部为机械触点，动作寿命有限，所以只能用于连接动作频率较低且不需要高速脉冲输出的场合。

2）晶体管输出型。晶体管型输出是以通过控制其内部三极管的导通为手段，河南电气柜，来达到控制输出端子通断目的，并且其内部并没有机械触点结构，所以相比于继电器输出触点，晶体管输出触点寿命长，动作频率高，不易损坏，缺点为负载能力较差。

（3）开关量输出端子选型的注意事项

类似于输入端，晶体管输出端子也分为NPN型和PNP型两种。一旦型号确定则只能按照同种接线方式连接负载。

在实际应用中，建议工程技术人员多选用晶体管输出型PLC，并在输出端使用继电器连接外部负载，形成对于下游负载设备的电气隔离，这样的组合综合了晶体管寿命长和继电器负载能力强的优点。如果现场出现电气故障，PLC输出端子将会因受到隔离继电器保护而免受损坏，只需要更换损坏的继电器即可。而一旦继电器输出型PLC端子损坏，将无法修复损坏端子。

四、先内置后扩展原则

随着PLC的不断更新换代，特别是小型机功能的不断增强，PLC单机已内置了许多扩展模块的功能，如模拟量功能，通信功能等。因此，选型时尽可能选用内置功能多的PLC，既降低了成本，又节省控制柜空间，更可以简化设置和编程工作量。

五、PLC选型冗余量的把握

由于前期预估、现场施工改动和后期维护升级的需要，PLC选型需考虑一定的冗余量。主要考虑I/O点的数量，较小的工程控制在20%的冗余范围；较大的工程控制在5%～10%。其它如模拟量，通信和总线功能的冗余问题，需工程技术人员根据现场硬件配置灵活把握，如果控制功能均为PLC内置的，则需更换高一级单机PLC；若控制功能是通过扩展模块实现的，则考虑冗余时仅需更新相应模块即可。

顺序控制梯形图的编程方式是指根据系统的顺序功能图设计梯形图的方法

本章主要介绍使用STL指令和起保停电路的编程方式，以转换为中心的编程方式和仿STL指令的编程方式

绘制顺序功能图时的注意事项

1）步与步之间不能直接相连，必须用一个转换条件将它们隔开；  

2）转换条件与转换条件之间也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开；

3）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，这一步可能没有输出，只是做好预备状态；

6.1使用STL指令的编程方式

6.1.1单序列的编程方式

STL指令：步进梯形指令

RET：使STL复位的指令，使LD点返回左侧母线

状态S的使用：

S0-S9用于初始步

S10-S19用于返回原点

S20-S499通用状态

S500-S899有断电保持功能

S900-S999用于报警

  注意：用S编制顺序控制程序时，应与步进指令一起使用。使用STL指令

的状态的常开触点称为STL触点，它在梯形图中的符号如下图所示

3PLC只执行活动步对应的电路块，不同的STL触点可以分别驱动同一编程

元件的1个线圈。但是同一元件的线圈不能在可能同时为活动步的STL区内

出现，在有并行序列的顺序功能图中，应特别注意

4STL触点驱动的电路中不能使用MC和MCR指令

5在中断程序与子程序内，不能使用STL指令

6状态器S编号不能重复使用

7STL触点断开时，与其相连的回路不动作，一个扫描周期后不再执行STL

指令

8 定时器线圈与输出线圈一样，也可在不同的状态时间对同一定时器软件编程，但是，在相邻状态下对同一定时器编程时，则状态转移时定时器线圈不断开，当前值不能复位，因此需要注意在相邻状态不要对同一定时器编程

补充：状态转移图

一个控制过程可以分为若干个阶段，这些阶段称为状态。状态与状态之间由转换条件分隔，相邻的状态具有不同的动作，当相邻两状态之间的转换条件得到满足时，相邻状态就实现转换，即上面的动作结束下面的动作开始，描述这一状态转换过程的图就称为状态转移图

状态器软器件S是构成状态转移图的基本元素，共有1000点电气柜

步进梯形图指令的特点

步进梯形指令仅对状态器S有效，但是对于用作一般辅助继电器的状态器S，则不能采用STL指令，而只能采用基本指令。在STL指令后，只能采用SET和RST指令作为状态器S的置位或复位输出。STL与LD指令比较

转移源自自动复位：采用STL指令，当状态器S接通时，顺序控制转移状态器S的相继状态，同时，转移源状态器S自动复位

允许双重输出：由于STL指令具有转移源自动复位功能，因此STL指令允许双重甚至多重输出，

主控功能：使用STL指令，取指令LD移到右边，使用RET指令后，取指令返回到原来的母线上。

6.3.6各种编程方式的比较电气柜

1 编程方式的通用性电气柜

2 不同编程方式设计的程序长度比较

3 电路结构及其他方面的比较电气柜

任何产品的应用学习，抓住它的本质则事半功倍。如果被困难先入为主，费时费力不说，甚至陷入死胡同也未可知。【思索】【琢磨】为什么有同学耗费大量的时间学习，成绩却不怎样？

我们看看PLC应用怎么快速入门。

plc在生活中的用途非常广，特别是在自动化方面更为常用，自动化方面的朋友，掌握plc编程方面的知识，将为学习和工作带来很大的帮助。

PLC中无非就是三大量：开关量、模拟量、脉冲量。只在搞清楚三者之间的关系，你就能快速的入门PLC了。

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?工控【资料库】【软件库】使用指南1开关量也称逻辑量

指仅有两个取值，0或1、ON或OFF。它是chang用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC基本的应用。

关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。所以，有时也称其为顺序控制。

而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。

2模拟量是指一些连续变化的物理量

如电压、电流、压力、速度、流量等。

PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。

由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。

模拟量多是非电量，组装电气柜，而PLC只能处理数字量、电量。所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

同时还要有模拟量输入单元（A/D），把这些标准的电信号变换成数字信号；模拟量输出单元（D/A），以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。

所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。例如：

PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。那么0—32767对应0—100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值精que到0.1℃，把327.67/10即可。

模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。这些都是PLC内部数字量的计算过程。

3脉冲量

是其取值总是不断的在0（低电平）和1（高电平）之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。

PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如：脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的细分是每圈10000，要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/（360/90）=2500。