郑州继飞机电设备有限公司

郑州电气柜-短相保护电气柜-继飞机电(多图) ：

1 ． PLC 型号的选择

在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等） 、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行 数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要 以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来 考虑。

（ 1 ）对输入 / 输出点的选择 盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。 要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC的点数。 另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的60 ％； PLC每个输出点的驱动能力 （ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异； 一般PLC

的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。

（ 2 ）对存储容量的选择 对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数 乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输 入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时 按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕 量要大些。 （ 3 ）对 I/O 响应时间的选择PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。 （ 4 ）根据输出负载的特点选型不同的负载对 PLC的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活 （可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。

（ 5 ）对在线和离线编程的选择

离线编程示指主机和编程器共用一个 CPU ，通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、监控和运行工作状态。编程状态时， CPU 只为编程器服务，而不对现场进行控制。专用编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ， 主机的 CPU 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将 按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配 置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。

（ 6 ）据是否联网通信选型

若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网功能，即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。

（ 7 ）对 PLC 结构形式的选择

在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块） ，容易判断故障等优点，要按实际需要选择 PLC的结构形式。 2 ．分配输入 / 输出点 一般输入点和输入信号、输出点和输出控制是一一对应的。 分配好后，按系统配置的通道与接点号，分配给每一个输入信号和输出信号，即进行编号。 在个别情况下，也有两个信号用一个输入点的，那样就应在接入输入点前，按逻辑关系接好线（如两个触点先串联或 并联），然后再接到输入点。 （ 1 ）确定 I/O 通道范围不同型号的 PLC ，其输入 / 输出通道的范围是不一样的，应根据所选 PLC型号，查阅相应的编程手册，决不可 “张冠李戴 ”。必须参阅有关操作手册。 （ 2 ）部辅助继电器 内部辅助继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其他继电器、定时器 / 计数器时作数据存储或数据 处理用。 从功能上讲，内部辅助继电器相当于传统电控柜中的中间继电器。 未分配模块的输入 / 输出继电器区以及未使用 1 ： 1 链接时的链接继电器区等均可作为内部辅助继电器使用。根据程序设计的需要，应合理安排 PLC 的内部辅助继电器

不能。虽然大多数PLC里的主控芯片就是MCU单片机。

PLC的优势在于可以使用梯形图进行二次开发，首先你要明确一点：PLC是给电qi工程师使用的。电qi工程师不是电子工程师，他们的工作不是单单考虑你这个MCU如何驱动继电器来控制机床的。

其次PLC的优势在于稳定性强，你可能觉得iPhone的APP突然闪退一下没啥问题，重新打开一下就行了，实在不行就重启。但工业现场的设备不行，死机一秒有可能是一条人命……

所以你想用MCU、继电器、光耦做PLC可以，但不经过严格规划设计、调试测试、各种抗扰试验认证的，顶多称为继电器控制器，而不是真正能用于工业现场的PLC。一般的工业现场设备，开发设计完成后，认证测试通过后，就不会再修改，以后的量产都是照着认证测试的那套电路、底层程序来生产，修改任意一行芯片驱动代码都需要重新认证。

了解工业防护等级么？了解冗余系统么？了解工业领域需要的是什么么？

一、先从基本说起，稳定性与可靠性，你一块单片机的稳定性和可靠性能比得过IP67类的产品么？懂防护等级么？看过工业恶劣现场么？看过露天野外设备作业么？一场大雨过后又湿又潮你敢肯定你那单片机还能行？冬天零下的温度你敢保证它还能运行？我就不信了。

二、工业里比如说汽车生产线，或者大型的电厂煤炭等领域，动不动上百的I/O有时候上千，你用单片机给我做个看看，而且就PLC这种抗草的货还得弄一套冗余系统，你单片机是能信春哥啊还是自愈能力100%就不死，再不济你也单片机做一套冗余？做得出来我服你，但有一点可以肯定，甲方秒秒钟KO你。

三、工业领域控制只是一部分，还需要采集、通讯、上位、组态、运动控制与显示等领域，这些东西都需要依靠完整的工业体系与通讯协议去做，比如西门子有成套的东西能够实现这些功能，你单片机是想怎么个做法？动不动各种Modbus、profibus、profinet、OPC等东西是要怎么个一一实现法？

四、开发周期，各家PLC厂商都在不断完善自己的编程软件，使之能够越来越简单的服务于工程师，而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用，比如PID模块、运动控制模块等，大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期，单片机呢？自己开发的东西难道有信心能够打败西门子工程师的？

五、外围硬件支持，这是某组态软件上的东西，单片机如何实现？靠一个人开发？累死了吧，国内动不动在投biao的时候都是严重的工期不足了，PLC如何高度集成化模块化的东西很多时候在工期面前都捉襟见肘，单片机开发估计就猴年马月了，更别提去支持HMI、可视化控制系统、市面上上百种的品牌与硬件驱动了，就算你真的做出来了，遇到几十台变频器的时候，你觉得那单片机能扛得住干扰？大型项目的时候，弄了个高压高功率电机，启动的时候整个电网都颤，那单片机各种数值不得像窜天猴儿一样的上窜下跳啊？

六、距离问题，工业领域有的时候是要跨区域整合与监视的，所用的通讯方式多为以太网（通讯距离长）加中继器，郑州电气柜，或者直接走民用宽带光纤（有的时候距离要好几公里几十公里），所用的东西到后很可能是用的微软的IE浏览器（对，你没听错，组装电气柜，西门子WINCC WEB)，你用单片机给我支持一下试试看？还有就是遇到突发情况下，如果无人值守或者重大事故的时候，需要由PLC的通信模块根据情况发送短信给相关人员（比如领导），单片机能？开发需要多久？

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，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，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，短相保护电气柜，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，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，短路保护器电气柜，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。