PLC选型原则和基本方法


09: 52: 00工业自动化联盟

在PLC系统的设计中,首先要确定系统解决方案,下一步是PLC的设计和选择。选择PLC,主要是确定PLC制造商和PLC的具体型号。对于系统解决方案,有分布式系统和远程I/O系统,需要考虑网络通信要求。那么你如何选择PLC?

I. PLC制造商的选择

要确定PLC的制造商,应主要考虑设备用户的要求,设计人员对不同制造商的PLC的熟悉程度,设计习惯,支持产品的一致性以及技术服务。

原则上,从PLC本身的可靠性来看,只要它是大型外国公司的产品,就不存在可靠性差的问题。

此外,对于某些特殊行业(如:冶金,烟草等),我们应该在相关行业中选择经过验证的可靠PLC系统。

2.估计输入和输出(I/0)点

PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。 I/O点数的确定应基于控制设备所需的所有输入/输出点的总和。

通常,PLC的I/O点应具有适当的余量。通常,基于统计输入和输出点的数量,添加额外10%至20%的可扩展裕度,并且数据被估计为输入和输出点的数量。

在实际订购中,必须根据制造商PLC的产品特性调整输入和输出点的数量。

3.估计PLC存储容量

存储器容量是指可编程控制器本身可以提供的硬件存储单元的大小。各种PLC的存储容量可以从PLC的基本参数表中找到。

例如,西门子S7-314PLC的用户程序存储容量为64KB,S7-315-2DPPLC的用户程序存储容量为128KB。

程序容量是用户程序在内存中使用的内存单元的大小,因此内存容量应大于程序容量。在设计阶段,由于尚未编译用户应用程序,因此需要估计程序容量。

如何估算程序容量?许多文献给出了不同的公式,通常是数字I/O点数的10到15倍,加上模拟I/O点数的100倍。单词总数(一个字为16位),然后将余量考虑为此数字的25%。

4. PLC通讯功能选择

现在PLC的通讯功能越来越强大。许多PLC支持多种通信协议(一些需要配备相应的通信模块)。选择时,应根据实际需要选择合适的通讯方式。

PLC系统通信网络的主要形式如下:

(1)PC是主站,同一类型的多个PLC是从站,构成一个简单的PLC网络;

(2)一台PLC为主站,同类型的其他PLC为从站,构成主从PLC网络;

(3)PLC网络通过特定的网络接口作为DCS连接到DCS的子网;

(4)专用PLC网络(各制造商的专用PLC通信网络)。

为了减轻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通信处理器(如点对点,现场总线,工业以太网等)。

五,PLC模型的选择

PLC类型:

PLC根据结构分为两种类型:整体式和模块式;

整个PLC具有较少的I/O点并且相对固定,因此用户选择较少,通常用于小型控制系统。

这类PLC的代表有:西门子的S7-200系列,三菱的FX系列和欧姆龙的CPM1A系列。

模块化PLC提供了各种可插入PLC基板的I/O模块,使用户可以根据需要轻松选择和配置控制系统的I/O点。

因此,模块化PLC的配置相对灵活,通常用于大中型控制系统。例如,西门子的S7-300系列和S7-400系列,三菱的Q系列和欧姆龙的CVM1系列。

VI。选择I/O模块

1.选择数字输入和输出模块

数字输入和输出模块的选择应考虑应用要求。

例如,对于输入模块,应考虑应用要求,例如输入信号的电平和传输距离。

还有许多类型的输出模块,例如继电器触点输出类型,AC120V/23V双向晶闸管输出类型,DC24V晶体管驱动类型,DC48V晶体管驱动类型等。

通常,继电器输出输出型模块具有价格低,适用电压范围宽的优点,但使用寿命短,响应时间长,在用于感性负载时需要增加浪涌吸收电路;

双向晶闸管输出模块的响应时间快,适用于频繁开关和电感低功率因数负载应用,但价格相对昂贵,过载能力差。

另外,输入和输出模块可根据输入和输出点的数量分为8点,16点,32点等。选择时,应根据实际需要进行适当配备。

2.选择模拟输入和输出模块

模拟输入模块可根据模拟输入信号类型分为电流输入类型,电压输入类型和热电偶输入类型。

电流输入类型的正常信号电平为4至20 mA或0至20 mA;电压型输入模块通常具有0至10V,-5V至+ 5V的信号电平等。某些模拟输入模块与电压或电流输入信号兼容。

模拟输出模块也分为电压输出模块和电流输出模块。电流输出信号通常为0至20 mA和4至20 mA。电压型输出信号通常具有0至10V,-10V至+ 10V等。

根据输入和输出通道的数量,模拟输入和输出模块可分为2个通道,4个通道,8个通道等。

7.功能模块

功能模块包括通信模块,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,应采用匹配功能模块的可能性。功能模块的选择涉及硬件和软件。

在硬件方面,首先应该考虑功能模块可以很容易地连接到PLC。 PLC应具有相关的连接,安装位置和接口,以及连接电缆和其他附件。

在软件中,PLC应具有相应的控制功能,可以轻松编程功能模块。

例如,Mitsubishi的FX系列PLC可以通过“FROM”和“TO”命令轻松控制相应的功能模块。

8.一般原则

在通常确定PLC模型和规格后,可以根据控制要求逐一确定PLC各部件的基本规格和参数,并选择每个部件模块的型号。选择模块型号时,应遵循以下准则。

1.便利性:一般来说,作为PLC,有多种模块可以满足控制要求。选择应基于简化电路设计,方便使用和最小化外部控制设备的原则。

例如,对于输入模块,可以优选直接连接到外部检测组件的输入形式,以避免使用接口电路。对于输出模块,应优先选择可直接驱动负载的输出模块,以最大限度地减少中间继电器等组件。

2.多功能性:选择类型时,必须考虑PLC组件的一致性和通用性,并避免使用太多类型的模块。这不仅便于采购,减少备件,还增加了系统各部件的可互换性,为设计,调试和维护提供了便利。

3.兼容性:选择PLC系统的组件时,应充分考虑兼容性。为了避免兼容性差的问题,构成PLC系统的主要部件的制造商不应该太多。如果可能,尝试选择相同制造商的产品。

在PLC系统的设计中,首先要确定系统解决方案,下一步是PLC的设计和选择。选择PLC,主要是确定PLC制造商和PLC的具体型号。对于系统解决方案,有分布式系统和远程I/O系统,需要考虑网络通信要求。那么你如何选择PLC?

I. PLC制造商的选择

要确定PLC的制造商,应主要考虑设备用户的要求,设计人员对不同制造商的PLC的熟悉程度,设计习惯,支持产品的一致性以及技术服务。

原则上,从PLC本身的可靠性来看,只要它是大型外国公司的产品,就不存在可靠性差的问题。

此外,对于某些特殊行业(如:冶金,烟草等),我们应该在相关行业中选择经过验证的可靠PLC系统。

2.估计输入和输出(I/0)点

PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。 I/O点数的确定应基于控制设备所需的所有输入/输出点的总和。

通常,PLC的I/O点应具有适当的余量。通常,基于统计输入和输出点的数量,添加额外10%至20%的可扩展裕度,并且数据被估计为输入和输出点的数量。

在实际订购中,必须根据制造商PLC的产品特性调整输入和输出点的数量。

3.估计PLC存储容量

存储器容量是指可编程控制器本身可以提供的硬件存储单元的大小。各种PLC的存储容量可以从PLC的基本参数表中找到。

例如,西门子S7-314PLC的用户程序存储容量为64KB,S7-315-2DPPLC的用户程序存储容量为128KB。

程序容量是用户程序在内存中使用的内存单元的大小,因此内存容量应大于程序容量。在设计阶段,由于尚未编译用户应用程序,因此需要估计程序容量。

如何估算程序容量?许多文献给出了不同的公式,通常是数字I/O点数的10到15倍,加上模拟I/O点数的100倍。单词总数(一个字为16位),然后将余量考虑为此数字的25%。

4. PLC通讯功能选择

现在PLC的通讯功能越来越强大。许多PLC支持多种通信协议(一些需要配备相应的通信模块)。选择时,应根据实际需要选择合适的通讯方式。

PLC系统通信网络的主要形式如下:

(1)PC是主站,同一类型的多个PLC是从站,构成一个简单的PLC网络;

(2)一台PLC为主站,同类型的其他PLC为从站,构成主从PLC网络;

(3)PLC网络通过特定的网络接口作为DCS连接到DCS的子网;

(4)专用PLC网络(各制造商的专用PLC通信网络)。

为了减轻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通信处理器(如点对点,现场总线,工业以太网等)。

五,PLC模型的选择

PLC类型:

PLC根据结构分为两种类型:整体式和模块式;

整个PLC具有较少的I/O点并且相对固定,因此用户选择较少,通常用于小型控制系统。

这类PLC的代表有:西门子的S7-200系列,三菱的FX系列和欧姆龙的CPM1A系列。

模块化PLC提供了各种可插入PLC基板的I/O模块,使用户可以根据需要轻松选择和配置控制系统的I/O点。

因此,模块化PLC的配置相对灵活,通常用于大中型控制系统。例如,西门子的S7-300系列和S7-400系列,三菱的Q系列和欧姆龙的CVM1系列。

VI。选择I/O模块

1.选择数字输入和输出模块

数字输入和输出模块的选择应考虑应用要求。

例如,对于输入模块,应考虑应用要求,例如输入信号的电平和传输距离。

还有许多类型的输出模块,例如继电器触点输出类型,AC120V/23V双向晶闸管输出类型,DC24V晶体管驱动类型,DC48V晶体管驱动类型等。

通常,继电器输出输出型模块具有价格低,适用电压范围宽的优点,但使用寿命短,响应时间长,在用于感性负载时需要增加浪涌吸收电路;

双向晶闸管输出模块的响应时间快,适用于频繁开关和电感低功率因数负载应用,但价格相对昂贵,过载能力差。

另外,输入和输出模块可根据输入和输出点的数量分为8点,16点,32点等。选择时,应根据实际需要进行适当配备。

2.选择模拟输入和输出模块

模拟输入模块可根据模拟输入信号类型分为电流输入类型,电压输入类型和热电偶输入类型。

电流输入类型的正常信号电平为4至20 mA或0至20 mA;电压型输入模块通常具有0至10V,-5V至+ 5V的信号电平等。某些模拟输入模块与电压或电流输入信号兼容。

模拟输出模块也分为电压输出模块和电流输出模块。电流输出信号通常为0至20 mA和4至20 mA。电压型输出信号通常具有0至10V,-10V至+ 10V等。

根据输入和输出通道的数量,模拟输入和输出模块可分为2个通道,4个通道,8个通道等。

7.功能模块

功能模块包括通信模块,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,应考虑匹配功能模块的可能性。功能模块的选择涉及两个方面:硬件和软件。

在硬件方面,首先,我们应该考虑功能模块可以很容易地与PLC连接。 PLC应具有相关的连接,安装位置和接口,连接电缆和其他附件。

在软件中,PLC应具有相应的控制功能,可以方便地编程功能模块。

例如,Mitsubishi的FX系列PLC可以通过“FROM”和“TO”指令方便地控制相应的功能模块。

八。一般原则

通常确定PLC的类型和规格后,可以根据控制要求逐一确定PLC各部件的基本规格和参数,并可选择各部件模块的型号。选择模块型号时应遵循以下原则。

1.便利性:一般来说,作为PLC,有多种模块可以满足控制要求。选择这些模块时,我们应该简化电路设计,使其易于使用并最大限度地减少外部控制器的数量。

例如,对于输入模块,应优先选择可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,应优先考虑输出模块,该模块可以直接驱动负载并最小化中间继电器等组件。

2.普遍性:在选择类型时,应考虑PLC各组件模块的统一性和通用性,以避免模块类型过多。这不仅有利于采购,减少备件,还可以增加系统组件的互换性,为设计,调试和维护提供便利。

3.兼容性:选择PLC系统的组件时,应充分考虑兼容性。为了避免兼容性差的问题,构成PLC系统的主要部件的制造商不应该太多。如果可能,尝试选择相同制造商的产品。