王建華

【摘要】PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性能指標起著重要作用。選擇PLC應包括：機型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇及特殊模塊的選擇。

【關(guān)鍵詞】PLC類型 I/O點數(shù) 存儲器容量 輸入模塊 輸出模塊

隨著微處理技術(shù)的提高，PLC也得到了迅速的發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品逐漸完善。不僅能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，而且將通信技術(shù)和信息處理技術(shù)融為一體，實現(xiàn)控制管理一體化。要使PLC能很好地完成其控制功能，PLC的硬件配置和選型也是非常重要的環(huán)節(jié)。

一、根據(jù)需要選擇合適的PLC類型

1、PLC類型的選擇

三菱FX1S系列是一種卡片大小的PLC，結(jié)構(gòu)緊湊、性能卓越，具有串行通訊功能，適合用在小型環(huán)境中。FX1N系列PLC是一種普遍選擇的方案，最多可達128點控制，它具有對輸入輸出、邏輯控制及通訊鏈接的擴展性，并且能增加特殊功能模塊或擴展板，應用范圍廣泛。FX2N系列PLC是FX系列中最高級的模塊，它具有極快的速度、高級的功能、邏輯選件及定位控制等功能，具有從16到256路輸入輸出的多種應用選擇方案。

對于開關(guān)量控制系統(tǒng)，當控制速度要求不高時，一般用小型整體機FX1S，對于以開關(guān)量為主，帶有部分模擬量控制的應用領(lǐng)域，應選擇FX1N或FX2N型整體機，另外根據(jù)需要選擇相應的模塊，比如開關(guān)量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊，配接相應的傳感器及變送器和驅(qū)動裝置等。

2、I/O點數(shù)的確定

在PLC控制系統(tǒng)設計時，應準確統(tǒng)計被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)并考慮今后的調(diào)整和工藝改進的需要，在實際統(tǒng)計I/O點數(shù)的基礎(chǔ)上，一般應增加10%-20%的備用量。三菱FX系列不同型號的輸入輸出點數(shù)的比例不同，可根據(jù)其比例情況選擇輸入輸出點都有的擴展單元或模塊，也可以只選擇只有輸入點或只有輸出點的擴展單元或模塊。

3、用戶存儲器容量的估算

根據(jù)經(jīng)驗，開關(guān)量控制系統(tǒng)用戶存儲器容量等于I/O總數(shù)乘以8，對于有模擬量的輸入輸出系統(tǒng)，每一路模擬量信號大約需要100存儲器容量，如果有通信接口，每個接口大約需要300存儲器容量。選用時根據(jù)估算的存儲器容量加一定的備用量就行了。

4、PLC的處理速度應滿足實時控制的要求

由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，如果輸入信號的持續(xù)時間小于一個掃描周期，輸入信號就有可能丟失，所以對于快速的信號應選擇掃描速度高的機型。

二、開關(guān)量輸入輸出模塊及擴展模塊的選擇

開關(guān)量輸入模塊的輸入電壓一般為DC24V和AC220V。直流輸入可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入裝置連接，交流輸入方式的觸點接觸可靠，合適在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。

開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶體管輸出及可控硅輸出。使用時優(yōu)先選擇繼電器輸出，繼電器輸出價格最低且易購買。晶體管型和可控硅型輸出模塊分別用于直流負載和交流負載，其可靠性高反應速度快，壽命長，但過載能力較差。選擇時應考慮負載電壓的種類和大小、系統(tǒng)對延遲時間的要求、負載狀態(tài)變化是否頻繁等。

三、節(jié)省I/O點數(shù)的方法

PLC的I/O點數(shù)越多，價格越貴，因此在滿足控制要求的前提下力爭使用的I/O點數(shù)最少。

1、減少所需輸入點的方法

分組輸入：在控制系統(tǒng)中，自動控制和手動控制不會同時執(zhí)行，把自動信號和手動信號疊加起來按不同控制狀態(tài)要求分組輸入到PLC，可以節(jié)省輸入點數(shù)。

觸點合并式輸入：設計電路時，將某些具有相同功能的輸入觸點串聯(lián)或并聯(lián)后再輸入PLC，這些信號就只占用一個輸入點。串聯(lián)時，幾個觸點同時閉合有效，并聯(lián)時任何一個觸點閉合都有效。比如一個設備有多種保護開關(guān)，任何一個開關(guān)動作設備都要停止運行，設計時可將這些開關(guān)的觸點串聯(lián)在一起用一個輸入點。

矩陣式輸入：對FX2N系列，用矩陣輸入指令MTR，用8個輸入點和8個輸出點就可以輸入64個輸入點的狀態(tài)。

充分利用PLC的內(nèi)部功能：利用KEY指令、DSW指令，轉(zhuǎn)移指令和交替輸出指令等都可以節(jié)省輸入點。

某些信號可以設置在PLC之外：系統(tǒng)的某些輸入信號，例如手動操作按鈕、手動復位的熱繼電器的觸點可以設置在PLC外部的硬件電路中。

2、減少所需輸出點數(shù)的方法

（1）通斷狀態(tài)完全相同的負載，可將其并聯(lián)后共用一個PLC輸出點，即一個輸出點帶多個負載，如果多個負載的總電流超出輸出點的容量，可用中間繼電器轉(zhuǎn)換。

（2）在信號燈作負載時，采用數(shù)碼管作指示燈可減少輸出點數(shù)。

（3）系統(tǒng)中某些相對獨立或比較簡單的部分，可以不進PLC，用繼電器電路來控制，這樣可以減少所需的輸入、輸出點數(shù)。