plc选型的8大注意些事项，看完你也是专家

【导读】在plc选型之前，我们要先确定系统方案，确定了之后，再选择生产厂商和型号，那你们知道这些该怎么选吗?本文从厂商、型号到输入输出（i/o）点数、控制功能等等都有详细的介绍，能够帮您从不同方面选择合适自己的plc。

 一、plc生产厂家

确定plc的生产厂家，主要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家plc的熟悉程度和设计习惯、配套产品的一致性以及技术服务等方面的因素。从plc本身的可靠性考虑，原则上只要是国外大公司的产品，不应该存在可靠性不好的问题。一般来说，对于控制独立设备或较简单的控制系统的场合，配套日本的plc产品，相对来说性价比有一定优势。对于系统规模较大网络通讯功能要求高、开放性的分布式控制系统、远程i/o系统，欧美生产的plc在网络通讯功能上更有优势。另外对于一些特殊的行业(例如：冶金、烟草等)应选择在相关行业领域有投运业绩、成熟可靠的plc系统。

 二、输入输出（i/o）点数

plc的输入/输出点数是plc的基本参数之一。i/o点数的确定应以控制设备所需的所有i/o点数的总和为依据。在一般情况下，plc的i/o点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数，再增加10％～20％的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商plc的产品特点，对输入输出点数进行调整。

 三、存储容量

存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，微信公众号plc工程师能拿资料能涨知识能提技能程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。plc存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量i/o点数的10～15倍，加上模拟i/o点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。

 四、控制功能

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

1、运算功能

简单plc的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通plc的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数运算、数据传送等；大型plc中还有模拟量的pid运算和其他运算功能。随着开放系统的出现，目前在plc中都已具有通信功能，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和pid运算等。还有的要显示数据时需要译码和编码等运算。

2、控制功能

控制功能包括pid控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。plc主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出微信公众号plc工程师能拿资料能涨知识能提技能单元完成所需的控制功能，提高plc的处理速度和节省存储器容量。例如采用pid控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、asc码转换单元等。

3、通信功能

大中型plc系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如tcp/ip），需要时应能与工厂管理网（tcp/ip）相连接。通信协议应符合iso/ieee通信标准，应是开放的通信网络。

plc系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（rs2232c/422a/423/485）、rio通信口、工业以太网、常用dcs接口等；大中型plc通信总线（含接口设备和电缆）应考虑冗余配置，通信总线应符合，通信距离应满足装置实际要求。plc系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1mbps，通信负荷不大于60%。plc系统的通信网络主要形式有下列几种形式：

1）pc为主站，多台同型号plc为从站，组成简易plc网络；

2）1台plc为主站，其他同型号plc为从站，构成主从式plc网络；

3）plc网络通过特定网络接口连接到大型dcs中作为dcs的子网；

4）专用plc网络（各厂商的专用plc通信网络）。

plc为减轻cpu通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的（如点对点、现场总线、工业以太网）通信处理器。

4、编程功能

离线编程方式：plc和编程器公用一个cpu，编程器在编程模式时，cpu只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，cpu对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。

在线编程方式：cpu和编程器有各自的cpu，主机cpu负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型plc中常采用。

五种标准化编程语言：顺序功能图（sfc）、梯形图（ld）、功能模块图（fbd）三种图形化语言和语句表（il）、结构文本（st）两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准（iec6113123），同时还应支持多种语言编程形式，如c、basic、pascal等，以满足特殊控制场合的控制要求。

5、诊断功能

plc的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对plc内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软件对plc的cpu与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。

plc的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。

6、处理速度

plc采用扫描方式工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则plc将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失。

处理速度与用户程序的长度、cpu处理速度、软件质量等有关。目前，plc接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0.2～0.4μs，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型plc的扫描时间不大于0.5ms/k；大中型plc的扫描时间不大于0.2ms/k

 五、plc机型

plc的类型：plc按结构分为整体型和模块型两类。

整体型plc的i/0点数较少且相对固定，因此用户选择的余地较小，通常用于小型控制系统。这一类plc的代表有：西门子公司的s7-200系列、三菱公司的fx系列、欧姆龙公司的cpm1a系列等。

模块型plc提供多种i/o模块可以在plc基板上插接，方便用户根据需要合理地选择和配置控制系统的i/o点数。因此，模块型plc的配置比较灵活，一般用于大中型控制系统。例如西门子公司的s7-300系列和s7-400系列、三菱公司的q系列、欧姆龙公司的cvm1系列等。

 六、各种模块选择

1、数字量i/o模块

数字量输入输出模块的选择应考虑应用要求。例如对输入模块，应考虑输入信号的电平、传输距离等应用要求。输出模块也有很多的种类，例如继电器触点输出型、ac120v/23v双向晶闸管输出型、dc24v晶体管驱动型、dc48v晶体管驱动型等。

通常继电器输出输出型模块具有价格低廉、使用电压范围广等优点，但是使用寿命较短、响应时间较长、在用于感性负载时需要增加浪涌吸收电路；双向晶闸管输出型模块响应时间较快适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。

另外，输入输出模块按照输入输出点数又可以分为：8点、16点、32点等规格，选择时要根据实际的需要合理配备。

2、模拟量i/o模块

模拟量输入模块，按照模拟量的输入信号类型可以分为：电流输入型、电压输入型、热电偶输入型等。电流输入型通常的信号等级为4～20ma或0～20ma；电压型输入模块通常信号等级为0～10v、-5v～+5v等。有些模拟量输入模块可以兼容电压或电流输入信号。

模拟量输出模块同样分电压型输出模块和电流型输出模块，电流输出的信号通常有0～20ma、4～20ma。电压型输出信号通常有0~0v、-10v~+10v等。

模拟量输入输出模块，按照输入输出通道数可以分为2通道、4通道、8通道等规格。

3、功能模块

功能模块包括通讯模块、定位模块、脉冲输出模块、高速计数模块、pid控制模块、温度控制模块等。选择plc时应考虑到功能模块配套的可能性，选择功能模块涉及硬件与软件两个方面。

 七、冗余功能

1、 控制单元冗余

a、重要的过程单元：cpu（包括存储器）及电源均应1b1冗余。

b、在需要时也可选用plc硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。

2、 i/o接口单元冗余

a、控制回路的多点i/o卡应冗余配置。

b、重要检测点的多点i/o卡可冗余配置。3）根据需要对重要的i/o信号，可选用2重化或3重化的i/o接口单元。

 八、一般规则

在plc型号和规格大体确定后，可以根据控制要求逐一确定plc各组成部分的基本规格与参数，并选择各组成模块的型号。选择模块型号时，应遵循以下原则。

1、经济性

选择plc时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，终选出较满意的产品。

输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，因此，点数的增加对cpu选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。

2、方便性

一般说来，作为plc，可以满足控制要求的模块往往有很多种，选择时应以简化线路设计、方便使用、尽可能减少外部控制器件为原则。微信公众号plc工程师能拿资料能涨知识能提技能例如：对于输入模块，应优先选择可以与外部检测元件直接连接的输入形式，避免使用接口电路。对于输出模块，应优先选择能够直接驱动负载的输出模块，尽量减少中间继电器等元件。

3、通用性

进行选型时，要考虑到plc各组成模块的统一与通用，避免模块种类过多。这样不仅有利于采购，减少备品备件，同时还可以增加系统各组成部件的互换性，为设计、调试和维修提供方便。

4、兼容性

选择plc系统各组成模块时，应充分的考虑到兼容性。为避免出现兼容性不好的问题，组成plc系统的各主要部件的生产厂家不宜过多。如果可能的话，尽量选择同一个生产厂家的产品。