郑州继飞机电设备有限公司

保压电气柜-上街区电气柜-继飞机电 ：

第yi：PLC是可以工作在极其恶劣的电磁环境中的

我们都在宣传片中见过三江源地区的藏羚羊，它们生活在极其恶劣的环境中。如果把我们内地的普通山羊放到这里，不出三天，普通山羊恐怕就见牛克斯了。

如果我们把计算机直接放到PLC工作的环境中，无需太久，这些计算机将死机甚至烧毁。

在ABB的早期工程中，我们就是把工业控制计算机直接放在变电站开关柜中，用来实施测控和数据处理。然而，用不了多久，电源故障和硬盘故障，还有输入输出接口的故障就接踵而来，让人烦不胜烦。直到我们用PLC替换下这些工控机，事情才算完。

这叫做抵御电磁骚扰EMC的能力，PLC可达三级甚至四级，而计算机能达到二级就算很不错了。

抵御EMC电磁骚扰，会有许多措施。例如隔离技术、接地技术等等都是。

第二：PLC的程序是一行行顺序执行的，它不会陷入死循环

我们在编写计算机程序时，经常会遇见循环。如果一个循环子程序设计不恰当，或者条件引起了程序返回，有可能进入到死循环中，系统当然就死机了。

然而，PLC的程序是一条接一条顺序执行的，只有到了程序末尾才会回头。在程序中任何部位，若条件满足，可以实现跳转，但程序还是一条接一条顺序执行。

如此一来，PLC几乎不会死机。这也是PLC区别于普通计算机的根本特性。

基于此，我们会发现PLC的可靠性极高，这是普通计算机完全不能比拟的。

第三：冗余配置

所谓冗余配置，就是在控制过程中存在主机和从机，它们依靠握手线关联，并共享资源和信息。

如果是计算机，当主机出现问题时，切换到从机的时间较长。但对于PLC，我们可以在机架上安排2套CPU作为主从控制，它们之间的转换仅几个时钟周期即可完成。

例如我们的控制对象是汽轮机，它的转子在高速旋转。我们不妨假定转子的转速就是工频周期，也即每分钟3000转。如果我们对汽轮机实施DCS监控，在现场层面我们只能选用带冗余配套的PLC，绝bu可能使用计算机。一旦PLC的主机发生故障，它立刻就转入从机控制，对于受控对象来说几乎感觉不到，过载保护电气柜，但计算机就未必可以实现类似功能了。

事实上，上街区电气柜，带冗余配套的PLC系统就属于规模较大的PLC。从题主的描述看，似乎连边都没沾上。

第四：PLC的程序特点

PLC的程序规模都不大，一般才几千字节，能上万字节就算很大的程序了。

PLC有许多输入输出接口，以及各种类型的变量，这些都需要专门设置地址，以便在程序中使用。

我们看下图，此图是用PLC国际通用标准IEC61131-3模块化编程语言写成的：

图1：某地铁配电控制系统PLC的输入接口参数定义程序和延迟判误程序

在图1中，我们在左侧看到了许多输入参量，它们的末尾都有_s的标识，这些就是开关量输入参数，它们不但有地址，还有名称。这是必须的，否则程序无法辨识和使用它们。

我们由图1的程序看到，这种编程方法比所谓的C语言方便得多。事实上，每一个功能块就相当于一段C语言。例如TON模块，它是延迟模块，如果用C语言，怎么也要若干语句行，但这里仅仅只是一个程序模块而已。何者更方便一看便知。

我们再看下图：

图2：PLC的16位字解析为单个开关量的程序段

图2中，程序开头的AND（与逻辑模块）实施程序转移。当条件满足时，AND启动子程序入口。

在图2中，我们看到了UNPACK16模块，它的任务是把一个16位的字解析为16个开关量，供下一步程序使用。

我们很容易想到，这个UNPACK16模块若用C语言来写，又会有何种形式？何者更方便？

我们看下图：

图3：数据交换的RS485接口定义和MODBUS通信管理

图3是PLC对系统中各种数据交换的定义、数据采集和管理。图中的一个个模块就是处理MODBUS通信协议数据的，同时还实现数据采集轮巡操作。

这些模块用C语言该如何写？是不是会麻烦很多？

我们看到，PLC程序的便捷性是C语言无法比拟的。

第五：PLC的工作范围

PLC的内存不大，尽管它的可靠性很高，但PLC不能用于较大的计算。我曾经设计过一个PLC程序，用于浮点数的乘法，麻烦得很，后不得不使用模块配合查表来解决问题。

PLC的内部其实就是单片机，只不过整个PLC的单片机系统经过了严格的EMC测试，而操作系统和编程系统也进行了优化，方便我们这些编程者使用。

既然PLC只是一台单片机系统，可想而知它与计算机不在同一个技术水平上。计算机能够完成的工作，哪怕只是一篇WORD文档的写作，用PLC绝bu可能完成。但PLC能够轻松实现的控制功能，用计算机虽然也能勉强实现，但效果极差，且可靠性极低，尺寸也巨大。

如此看来，PLC与计算机的工作特性不一样，适用的工作对象当然也不一样。

所以，题主拿计算机的C语言来比拟PLC的编程语言，并不合适。

另外，题主所谓的规模较大的PLC，这个定义不明确，保温电气柜，也是没有意义的。

plc大致分为继电器型和晶体管型的，其区别大致如下：

1，负载电压、电流不同。晶体管型PLC用一般用DC24V，电流为0.2A-0.3A。继电器型PLC可选为DC24V，220V 电流为2A左右。

2，驱动能力不同。晶体管型的PLC需要加中间继电器等一些原件来驱动执行机构，而继电器型不用。

3，响应速度上来说，晶体管型PLC响应速度较快，一般在10ms左右，而继电器型PLC相对就比较慢了。

4，保压电气柜，在额定工作的情况下，继电器型PLC的触点有使用寿命，而晶体管型PLC在理论上来说只有老化情况。

5，受触点所限制，继电器型的plc在使用久了之后，触点会有毛刺，进一步导致信号的不纯净。而晶体管型不存在这个问题，同时在选用脉冲输出的情况下只有晶体管型PLC能完成。

然后，就是高手为什么要推荐晶体管型的PLC了，对比下来，我们发现其实在追求自动化控制系统的稳定性和复杂性上来说，晶体管型的PLC无疑能承担更多工作。

前面的答案，从理论上回答了。

请允许我讲一个悲伤的长故事T_T

我是一名非标设备管理员，有一台中型的组装自动化设备，动作节拍为6秒，节省员工4个。厂家已经调试了1年多了。终于可以完全正常工作，不需要厂家跟踪了﹨^O^/

在这里先说说设备的情况：使用某国产继电器式PLC 2个，继电器式输入输出模块6个，约400个点（没去实数）PLC输出直接连气动电磁阀。PLC程序约1万6千行（梯形图）

在正式使用，不到三个月。设备无故停机了。-_-||。从没有反应动作的气缸开始查： 确定对应的电磁阀，PLC输出点。

1、确定电磁阀气路是否正常——正常

2、PLC输出点是否有亮灯——有亮，表明程序没有错。

3、PLC连接电磁阀线路是否正常——没有断路。初步表明电磁阀线圈（电路）坏了。

4、更换电磁阀后试机——正常(≧▽≦)用时1小时。

5、(┯_┯)，1个小时后，故障再次出现。用时10分钟

6、再次更换电磁阀，又好了。*^_^*

7、(T＿T)/~~，1个小时后，又出现了。

8、开始对PLC到电磁阀的电线进行测试。PLC的输出上有24v，电磁阀上没有。通过与电qi工程师的讨论。得出的是PLC的触点有问题。

下面算下接点的寿命，一天10个小时工作，一年就是365*10*3600/6=2190000。这么多质量一般的继电器触点当然会坏。

下面才是悲伤的开始::>_与厂家沟通，因在保修期内，厂家自己要将所有的PLC更换能晶体管型。不用我去换^_^

买PLC时间用了4天的时间，我们有临时的解决方案，不用停gong，只是低效工作。

厂家需要电工更换PLC，400个点啊，还不能接错。这个工作终用时4天。

电qi工程师写入程序和调试（因为程序已成熟，需时比较少）用时1天。

我们的设备终维修用了半天，低效工作4天，停gong4天。

总体上是浪费时间，浪费钱。

如果这一切，都是你去做的话，有可能会在楼顶见到你的身影(┬＿┬)

从这个故事了看出为什么高手推荐晶体管式的PLC，所以对于要求高的地方用晶体管，会少好多后顾之忧。

西门子在多个PLC之间组网方面有优势，如果要上千个点的话，你就会发现西门子的好（这是公司里的电气说，谨代表个人意见）

1.晶体管型比继电器型响应速度快，而且前者比后者使用寿命长。

2.现在很PLC都集成了脉冲输出功能。晶体管型输出既能当脉冲点输出，也能当普通IO点输出，而继电器型只能当IO点输出。

不同的负载情况晶体管输出和继电器输出各有不同的优点和缺点，不分负载情况只推荐晶体管输出的人称不上高手。

晶体管输出寿命长一些，还有如果你要输出脉冲的话，继电器输出是办不到的。

PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。

(一)I／O点数的选择

PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点少，但必须留有一定的裕量。

通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％~15％的裕量来确定。

(二) 存储容量的选择

用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20％~30％的裕量。

存储容量（字节）＝开关量I／O点数×10 ＋ 模拟量I／O通道数×100

另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。

PLCI/O模块的选择步骤与原则

一般I／O模块的价格占PLC价格的一半以上。PLC的I／O模块有开关量I／O模块、模拟量I／O模块及各种特殊功能模块等。不同的I／O模块，其电路及功能也不同，直接影响PLC的应用范围和价格，应当根据实际需要加以选择。

（一）开关量I／O模块的选择

1. 开关量输入模块的选择

开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。话?Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块远不得超过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

2）输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，

汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式的。

3）注意同时接通的输入点数量

对于选用高密度的输入模块(如32点、48点等)，应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的60％。

4）输入门槛电平

为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅PLC说明书。

2. 开关量输出模块的选择

开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输出方式

开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。

继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。

对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

2）输出接线方式

开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式，

分组式输出是几个输出点为一组，一组有一个公共端，各组之间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔式输出是每一个输出点就有一个公共端，各输出点之间相互隔离。选择时主要根据PLC输出设备的电源类型和电压等级的多少而定。一般整体式PLC既有分组式输出，也有分隔式输出。

3）驱动能力

开关量输出模块的输出电流(驱动能力)必须大于PLC外接输出设备的额定电流。用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。

4）注意同时接通的输出点数量

选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的８点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％。

5)输出的上限电流与负载类型、环境温度等因素有关

开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的上限电流。另外，晶闸管的上限输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。

（二）模拟量I／O模块的选择

模拟量I／O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入（A／D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量；模拟量输出(D／A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。

典型模拟量I／O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根据实际需要选用， 同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。

一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如RTD、热电偶等信号）。

(三)特殊功能模块的选择

目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I／O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I／O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。