PLC簡(jiǎn)單容量的選擇

(一)I／O點(diǎn)數的選擇

PLC平均的I／O點(diǎn)的價(jià)格還比較高，因此應該合理選用PLC的I／O點(diǎn)的數量，在滿(mǎn)足控制要求的前提下力爭使用的I／O點(diǎn)最少，但必須留有一定的裕量。

通常I／O點(diǎn)數是根據被控對象的輸入、輸出信號的實(shí)際需要，再加上10％~15％的裕量來(lái)確定。

(二) 存儲容量的選擇

用戶(hù)程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統的功能有關(guān)，而且還與功能實(shí)現的方法、程序編寫(xiě)水平有關(guān)。一個(gè)有經(jīng)驗的程序員和一個(gè)初學(xué)者，在完成同一復雜功能時(shí)，其程序量可能相差25％之多，所以對于初學(xué)者應該在存儲容量估算時(shí)多留裕量。PLC的I／O點(diǎn)數的多少，在很大程序上反映了PLC系統的功能要求，因此可在I／O點(diǎn)數確定的基礎上，按下式估算存儲容量后，再加20％~30％的裕量。存儲容量（字節）＝開(kāi)關(guān)量I／O點(diǎn)數×10 ＋ 模擬量I／O通道數×100另外，在存儲容量選擇的同時(shí)，注意對存儲器的類(lèi)型的選擇。

PLCI/O模塊的選擇步驟與原則

一般I／O模塊的價(jià)格占PLC價(jià)格的一半以上。PLC的I／O模塊有開(kāi)關(guān)量I／O模塊、模擬量I／O模塊及各種特殊功能模塊等。不同的I／O模塊，其電路及功能也不同，直接影響PLC的應用范圍和價(jià)格，應當根據實(shí)際需要加以選擇。

（一）開(kāi)關(guān)量I／O模塊的選擇

1. 開(kāi)關(guān)量輸入模塊的選擇

開(kāi)關(guān)量輸入模塊是用來(lái)接收現場(chǎng)輸入設備的開(kāi)關(guān)信號，將信號轉換為PLC內部接受的低電壓信號，并實(shí)現PLC內、外信號的電氣隔離。選擇時(shí)主要應考慮以下幾個(gè)方面：

1）輸入信號的類(lèi)型及電壓等級

開(kāi)關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流／直流輸入三種類(lèi)型。選擇時(shí)主要根據現場(chǎng)輸入信號和周?chē)h(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時(shí)間較短，還可以直接與接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電子輸入設備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。

開(kāi)關(guān)量輸入模塊的輸入信號的電壓等級有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。選擇時(shí)主要根據現場(chǎng)輸入設備與輸入模塊之間的距離來(lái)考慮。5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于傳輸距離較近場(chǎng)合，如5Ｖ輸入模塊最遠不得超過(guò)１０米。距離較遠的應選用輸入電壓等級較高的模塊。

2）輸入接線(xiàn)方式

開(kāi)關(guān)量輸入模塊主要有匯點(diǎn)式和分組式兩種接線(xiàn)方式，

匯點(diǎn)式的開(kāi)關(guān)量輸入模塊所有輸入點(diǎn)共用一個(gè)公共端（COM）；而分組式的開(kāi)關(guān)量輸入模塊是將輸入點(diǎn)分成若干組，每一組（幾個(gè)輸入點(diǎn)）有一個(gè)公共端，各組之間是分隔的。分組式的開(kāi)關(guān)量輸入模塊價(jià)格較匯點(diǎn)式的高，如果輸入信號之間不需要分隔，一般選用匯點(diǎn)式的。

3）注意同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數量

對于選用高密度的輸入模塊(如32點(diǎn)、48點(diǎn)等)，應考慮該模塊同時(shí)接通的點(diǎn)數一般不要超過(guò)輸入點(diǎn)數的60％。

4）輸入門(mén)檻電平

為了提高系統的可靠性，必須考慮輸入門(mén)檻電平的大小。門(mén)檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸距離也越遠，具體可參閱PLC說(shuō)明書(shū)。

2. 開(kāi)關(guān)量輸出模塊的選擇

開(kāi)關(guān)量輸出模塊是將PLC內部低電壓信號轉換成驅動(dòng)外部輸出設備的開(kāi)關(guān)信號，并實(shí)現PLC內外信號的電氣隔離。選擇時(shí)主要應考慮以下幾個(gè)方面：

1）輸出方式

開(kāi)關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。

繼電器輸出的價(jià)格便宜，既可以用于驅動(dòng)交流負載，又可用于直流負載，而且適用的電壓大小范圍較寬、導通壓降小，同時(shí)承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強，但其屬于有觸點(diǎn)元件，動(dòng)作速度較慢（驅動(dòng)感性負載時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作頻率不得超過(guò)1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于不頻繁通斷的場(chǎng)合。

對于頻繁通斷的負載，應該選用晶閘管輸出或晶體管輸出，它們屬于無(wú)觸點(diǎn)元件。但晶閘管輸出只能用于交流負載，而晶體管輸出只能用于直流負載。

2）輸出接線(xiàn)方式

開(kāi)關(guān)量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線(xiàn)方式，

分組式輸出是幾個(gè)輸出點(diǎn)為一組，一組有一個(gè)公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅動(dòng)不同電源的外部輸出設備；分隔式輸出是每一個(gè)輸出點(diǎn)就有一個(gè)公共端，各輸出點(diǎn)之間相互隔離。選擇時(shí)主要根據PLC輸出設備的電源類(lèi)型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出，也有分隔式輸出。

3）驅動(dòng)能力

開(kāi)關(guān)量輸出模塊的輸出電流(驅動(dòng)能力)必須大于PLC外接輸出設備的額定電流。用戶(hù)應根據實(shí)際輸出設備的電流大小來(lái)選擇輸出模塊的輸出電流。如果實(shí)際輸出設備的電流較大，輸出模塊無(wú)法直接驅動(dòng)，可增加中間放大環(huán)節。

4）注意同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數量

選擇開(kāi)關(guān)量輸出模塊時(shí)，還應考慮能同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數量。同時(shí)接通輸出設備的累計電流值必須小于公共端所允許通過(guò)的電流值，如一個(gè)220V／2A的８點(diǎn)輸出模塊，每個(gè)輸出點(diǎn)可承受2A的電流，但輸出公共端允許通過(guò)的電流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般來(lái)講，同時(shí)接通的點(diǎn)數不要超出同一公共端輸出點(diǎn)數的60％。

5)輸出的最大電流與負載類(lèi)型、環(huán)境溫度等因素有關(guān)

開(kāi)關(guān)量輸出模塊的技術(shù)指標，它與不同的負載類(lèi)型密切相關(guān)，特別是輸出的最大電流。另外，晶閘管的最大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會(huì )降低，在實(shí)際使用中也應注意。

（二）模擬量I／O模塊的選擇

模擬量I／O模塊的主要功能是數據轉換，并與PLC內部總線(xiàn)相連，同時(shí)為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（A／D）模塊是將現場(chǎng)由傳感器檢測而產(chǎn)生的連續的模擬量信號轉換成PLC內部可接受的數字量；模擬量輸出(D／A)模塊是將PLC內部的數字量轉換為模擬量信號輸出。

典型模擬量I／O模塊的量程為-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根據實(shí)際需要選用，同時(shí)還應考慮其分辨率和轉換精度等因素。

一些PLC制造廠(chǎng)家還提供特殊模擬量輸入模塊，可用來(lái)直接接收低電平信號（如RTD、熱電偶等信號）。

(三)特殊功能模塊的選擇

目前，PLC制造廠(chǎng)家相繼推出了一些具有特殊功能的I／O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型I／O模塊，如高速計數器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。