（已结贴）2011-08-21-工控擂台-PLC的硬件选型遵循的一般原则是什么？ 点击：874 | 回复：16
PLC的硬件选型遵循的一般原则是什么？请结合你的工作举例说明？
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不同的CPU模块的性能有较大的差别，在选择CPU模块时，应考虑数字量、模拟量模块的扩展能力，程序存储器与数据存储器的容量，通信接口的个数，本机I/O点的点数等，当然还要考虑性价比，在满足要求的前提下，尽量降低硬件成本。
1、 I/O模块的选型
在选择I/O模块之前，应确定哪些信号需要输入给PLC，哪些负载由PLC驱动，是数字量还是模拟量，是直流还是交流，以及电压等级；是否有特殊要求，例如快速响应等，并建立相应的表格。
选好PLC型号后，根据I/O表和可供选择的I/O模块的类型，确定I/0模块的型号和块数。选择I/O模块时，I/O点数一般应留有一定的裕量，以备今后改进或扩充使用。
选择I/O模块还需要考虑如下问题
1） 输入模块的输入电路应与外部传感器或电子设备的输出电路的类型配合，最好二者能直接相连。
2） 选择模拟量模块时应考虑变送器、执行机构的量程能否与PLC的模拟量输入/输出模块的量程匹配
3） 使用旋转编码器，应考虑PLC的高速计数器的功能和工作频率是否能满足要求
PLC硬件选型原则：
中心宗旨：在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比。
一、首先要考虑所安装位置的外部环境要求，如温度、湿度、是否结露、海拔、粉尘、纤维、易燃易爆、振动等因素。
二、其次考虑控制系统的需要：
1、电压等级，PLC的供电电源是AC220V还是DC24V，这一点主要取决于已经存在的控制系统的电压等级，如已有的是AC220V了或者是DC24V了，为了以后的统一标准化维护管理，此时建议使用相同的电压等级，当然也有特殊情况，不能一概而论。
2、输出类型，此点要根据实际负载的情况来选定，负载是电阻性负载？还是电感性负载？是直流输出？交流输出？或者是交直流输出？
输出开关器件的种类也有三种：
一种是继电器输出型。CPU输出时接通或断开继电器的线圈，继电器的触点闭合或断开，通过继电器触点控制外电路的通断；
另一种是晶体管输出型，通过光耦合使开关晶体管截止或饱和导通以控制外部电路；
第三种是双向晶闸管输出型，采用的是光触发型双向晶闸管。
虽然有三种方式，但其各有长处，
从响应速度来看，晶体管输出型最快，继电器输出型最差，晶闸管输出型居中；
若从与外部电路安全隔离的角度来看，继电器输出型最好；
继电器输出型是属于交直流输出模块，它的额定负载电压范围较宽，继电器触点的容量与负载电压有关，电压越高，触点容量越低；
晶体管输出型是属于直流输出模块，通常设有反极性保护措施，输出具有短路保护功能，常用于驱动直流接触器和电磁阀；
晶闸管输出型是属于交流输出模块，常用于驱动交流接触器、交流电磁阀、电机启动等；
3、经济性指标的满足
在安全的情况下保证系统的长期稳定可靠运行，同时具有高的性价比一直是我们追求的目标，选型的同时还要求我们具有“战略眼光”和“长远意识”，也就是说系统或者说短期内有没有扩展的计划？有没有技术改造的计划？有没有和其它系统或者其它功能部分相“交流联系“的可能？这些都是设计并选型者应该考虑的，这样才能更高效地利用公司的”生产成本“！、
重要的是PLC容量，要留有一部分的“后备力量”，考虑以后生产的发展和工艺的改进，设计容量时留有适当的余地，一方面是I/O点（输入点和输出点）要留有10%-15%左右的备用点数；另一方面是用户存储器的容量，这要根据具体的程序的长短来确定。
概括地说：
1、性能与任务相适应
2、PLC的处理速度应满足实时控制的要求
3、PLC应用系统结构合理、机型系列应统一
4、所用产品厂家的售后服务等硬性“后勤”保障
PLC的硬件选型遵循的一般原则是什么？请结合你的工作举例说明？
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
要先弄清楚控制系统的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。 PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。
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。最后，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晌应时间的选择
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的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、特别是闭环控制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
离线编程是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。
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。
对产品定型、工艺过程不变动的系统可以选择离线编程，以降低设备的投资费用。
6、根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。
偶厂选择PLC硬件步骤基本上是根据厂内PLC使用情况和人员知识水平及配件购进和维护方便性选择PLC厂家型号，尽量做到与原有系统是同一个厂家，这样人员不用专门培训，使用维护叫方便，出现问题能够较快解决，各个系统联网也易实现，选定厂家后在根据实际情况选择型号，在满足现场条件下尽量选用与原有系统同一型号的卡件，这样可以减少配件采购数量，出现问题也能够互换，对于工程实施也较易。
选定厂家型号后，根据现场仪表情况是总线式还是普通模拟仪表型号选择模块种类，如果是总线式应该选择能够起到总线作用的RS-485或者RS-232模块卡件，如果是普通式要根据现场仪表输入输出点数选择各种模块卡件的数量，比如模拟量输入卡件数量、模拟量输出数量、数字量入出数量是否需要计数模块，是否需要热阻信号模块，在计算模块数量时要留有余量，一便以后扩展和维修维护。
根据输入输出模块数量选择机笼多少，依次确定是否需要接口模块的通讯连接及接口模块的型号分类。
根据工程使用状况和是否与其他设备实现网络连接进行数据通讯选择通讯方式，是以太网通讯还是总线或者CPU自身所带通讯。
根据现场控制的复杂程度和各个系统的兼容性及编程软件操作和配件的选购情况选择CPU型号及存储卡大小。
根据整个PLC系统耗电量选择电源模块大小，如果其还需要对外部仪表设备供电则要计算整个系统的耗电量，选择供电能力，在实际使用中最好是电源模块单独给PLC系统供电，外部设备仪表在单独选用稳压电源供电，以此来降低负荷和现场仪表短路断路及各种故障引起的电源冲击，保护系统的安全用电。
根据现场仪表设备情况选择是卡件继电器输出还是系统外加继电器输出，根据现场仪表情况选择是两线制还是四线制接入方式依次来对现场仪表配电和走线。
根据设备重要性和对电源要求选择UPS设备及带负载能力，或者是直接供电及双路切换电路的配电设备的型号和大小。
根据控制系统上位机多少和是否与其他设备联网选择交换机型号及是否需要光纤通讯及介质交换器的型号。
根据整个系统卡件和布线规模选择控制柜数量。
在工程实施中尽量做到用最小的系统配置实现最佳的控制质量，用最少的投入完成控制的目标，最好选用已有的型号系统依次来减少配件的采购，减少维修维护人员专业技能的培训。
实例：
有20个电磁阀需要控制其通断，面板按钮指示灯共20个，蜂鸣器（24V）一只；CPU选择224XP ，3个EM223（8输入8输出），1个EN221（8输入），其中5V电源所需要为：EM223为80mA，3个则是240mA，EM221中为30mA；总共加起来为270mA
CPU224提供5V电源容量660mA，24V电源容量280mA；固满足5V电源使用要求。
输入输出，输入每点为4mA ，输出每点为9mA，计算如下：EM221：1X8X4=32mA；EM223：3X8X4+3X8X9=312mA；总共加起来一定超过280mA，固需要外接24V电源。
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